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云南省钛资源丰富,目前已探明的钛铁矿储量约5561万吨,每年能够生产40万吨以上的钛精矿,已经成为我国钛原料的主要生产地之一。为加快云南省钛矿资源的开发利用,云南某公司引进了国内第一台30MVA密闭直流电弧炉(DC炉)熔炼钛渣,利用密闭直流电弧炉熔炼钛渣具有工艺简单、能耗低、生产效率高、烟气易于回收利用等特点,该条生产线每年产生4000-5000吨的烟尘,经检测该烟尘中含有38%的TiO2,故这部分钛渣烟尘具有十分重要的回收利用价值。本文以云南某公司30MVA密闭直流电弧炉(DC炉)熔炼钛渣产生的烟尘作为研究对象,综合运用化学分析、粒度分析等检测手段,对DC炉钛渣烟尘的元素组成、物相性质、粒度大小进行系统研究。钛渣烟尘主要由未反应的钛铁矿组成,其中TiO2占38%,铁氧化物占51%。为了回收利用烟尘中的TiO2,除去铁氧化物等杂质,本文分析了盐酸常压浸出烟尘的机理,钠化焙烧-浸出-煅烧机理、烟尘制粒机理,并开展了盐酸常压浸出试验、钠化焙烧-浸出-煅烧试验和钛渣烟尘制粒探索性试验。酸浸试验研究表明:在酸浸温度120℃、烟尘粒度为200目、酸浸时间为2.5h,液固比为10:1、浸出酸为盐酸、盐酸浓度为4mol/L的酸浸出条件下,将酸浸后矿浆取出,经水洗、过滤、滤渣烘干、称量后,通过分析滤渣的化学成分、计算TiO2的回收率,表明钛渣烟尘中的杂质溶出率最大、TiO2品位提高明显。但由于钛铁矿结构紧密,盐酸只能和烟尘中大部分铁氧化物、钙氧化物、镁氧化物反应,只能将钛渣烟尘中的TiO2含量提高到58.6%。钠化焙烧-浸出-煅烧试验研究表明:钠化焙烧能够破坏钛铁矿的固溶体结构和钛渣的黑钛石结构,经过焙烧后再酸浸能够更好地去除烟尘中的杂质。在焙烧温度925℃、焙烧时间2h、Na2CO3/烟尘的质量比1:2.5;酸浸采用二段酸浸,酸浸温度120℃、烟尘粒度为200目、酸浸时间为2.5h、液固比为10:1、浸出酸为盐酸;浸出渣煅烧温度为900℃、煅烧时间为1.5h时时效果最佳,获得地烟尘中的TiO2含量为71.5%,满足人造金红石的基本要求,可作为氯化法生产钛白粉的原料。钛渣烟尘制粒探索性实验研究表明:将钛渣烟尘和粘合剂混合,利用圆盘制粒机将烟尘制成球团,能满足电炉冶炼钛渣的粒度、强度要求,但粘合剂会代入杂质成分,钛渣烟尘制粒试验还在进一步的探索中。