處理低鈦料的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化工生產(chǎn)領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及一種處理低鈦料的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)富礦少、貧礦多，根據(jù)國(guó)家政策導(dǎo)向，國(guó)家鼓勵(lì)企業(yè)發(fā)展低品位與復(fù)雜難處理資源高效利用技術(shù)和礦產(chǎn)資源綜合利用技術(shù)。釩鈦磁鐵礦、鈦精礦、鈦鐵礦等含鈦礦物是我國(guó)重大特色多金屬礦產(chǎn)資源，釩、鈦、鐵、鉻等多金屬共生，資源綜合利用價(jià)值很高，但目前傳統(tǒng)工藝處理釩鈦磁鐵精礦中釩、鈦利用率較低。
[0003]雖然含鈦物料品種較多，但可直接用于鈦工業(yè)生產(chǎn)的主要還是鈦鐵礦和天然金紅石。隨著天然金紅石的短缺，價(jià)格低廉、供貨穩(wěn)定的鈦鐵礦成為了制備金屬鈦和鈦白的一種重要原料。但鈦鐵礦中打02品位較低，一般國(guó)內(nèi)選鈦廠的鈦精礦品位在45?50%左右，直接用于生產(chǎn)海綿鈦或鈦白較為困難，所以一般都要將鈦鐵礦富集成高品位的鈦渣。目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)鈦渣的方法主要是電爐熔煉法，這種方法是使用還原劑，將鈦精礦中的鐵氧化物還原成金屬鐵后除去，從而富集鈦的火法冶金過程。電爐熔分工藝簡(jiǎn)單成熟，整個(gè)冶煉過程流程短、效率高，副產(chǎn)品半鋼可直接利用，并且電爐法生產(chǎn)的鈦渣氯化性能良好，是目前唯一一種可能生產(chǎn)氯化鈦白的富鈦料。然而直接還原過程中釩鈦磁鐵礦、鈦精礦等含鈦礦物比普通礦更容易出現(xiàn)膨脹碎裂，釩鈦磁鐵礦膨脹的原理為赤鐵礦的六面體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榇盆F礦的立方體結(jié)構(gòu)，氧化鐵晶體結(jié)構(gòu)破裂，造成體積膨脹；對(duì)于S12^量較高(大于10wt% )的含鈦礦物來(lái)說，主要原因是由于游離的S12顆粒在還原過程中發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變，在轉(zhuǎn)變?yōu)棣?-石英的過程中產(chǎn)生體積膨脹，致使球團(tuán)礦內(nèi)部產(chǎn)生裂紋，繼而導(dǎo)致球團(tuán)礦產(chǎn)生異常膨脹。同時(shí)還原設(shè)備如高爐、豎爐、回轉(zhuǎn)窯等對(duì)爐料有一定要求，球團(tuán)膨脹碎裂、粉化或強(qiáng)度不夠會(huì)影響爐料順行和引起粘結(jié)、結(jié)圈等，轉(zhuǎn)底爐對(duì)球團(tuán)性能要求相對(duì)低，但是從壓球(或造球)到烘干再到進(jìn)入轉(zhuǎn)底爐的過程中，難以避免設(shè)備間高度差的存在，球團(tuán)強(qiáng)度和成品率仍需達(dá)到一定要求。由于含鈦礦物的膨脹碎裂與S12含量和煤中的揮發(fā)分有關(guān)，低鈦料和灰分高的還原劑使得還原混合料中S12含量更高。
[0004]傳統(tǒng)工藝均采用普通還原煤(無(wú)煙煤、焦粉等)作為還原劑，其中可揮發(fā)物質(zhì)在高溫還原過程中更容易導(dǎo)致低鈦料膨脹碎裂，使得低鈦料的應(yīng)用成為難題，并且目前對(duì)于打02含量介于20?30wt%，TFe含量小于30%，S12^量大于10%的鈦精礦基本沒有得到應(yīng)用，已公開的資料中也未見相關(guān)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種處理低鈦料的方法和系統(tǒng)，該方法可以有效解決低鈦料球團(tuán)直接還原過程中容易發(fā)生膨脹、粉化破碎等問題，并且所得鈦渣中二氧化鈦品位高達(dá)53?62%，二氧化鈦的回收率高于98 %，全鐵含量不高于5 %，從而可以解決低鈦料無(wú)法有效利用的技術(shù)難題。
[0006]在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種處理低鈦料的方法，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括:
[0007](I)將第一低鈦料、第二低鈦料、炭黑、粘結(jié)劑和石灰石進(jìn)行混合并造球，以便得到混合球團(tuán)；
[0008](2)將所述混合球團(tuán)進(jìn)行干燥處理，以便得到干燥球團(tuán)；
[0009](3)將所述干燥球團(tuán)進(jìn)行焙燒處理，以便得到金屬化球團(tuán)；以及
[0010](4)將所述金屬化球團(tuán)進(jìn)行熔分處理，以便得到熔分鐵和鈦渣。
[0011]由此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理低鈦料的方法可以有效解決低鈦料球團(tuán)直接還原過程中容易發(fā)生膨脹、粉化破碎等問題，并且所得鈦渣中二氧化鈦品位高達(dá)53?62%，二氧化鈦的回收率高于98 %，全鐵含量不高于5 %，使其可以為作為生產(chǎn)金屬鈦或鈦白粉的原料使用，從而可以解決低鈦料無(wú)法有效利用的技術(shù)難題。
[0012]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的處理低鈦料的方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0013]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(I)中，所述第一低鈦料、所述第二低鈦料、所述炭黑、所述粘結(jié)劑和所述石灰石按照質(zhì)量比為1: (I?1.5):(0.4?0.7):(0.05?0.07):(0.1?0.2)進(jìn)行混合。由此，可以有效解決低鈦料球團(tuán)直接還原過程中容易發(fā)生膨脹、粉化破碎和低鈦料無(wú)法有效利用的技術(shù)難題。
[0014]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(I)中，所述炭黑中的碳含量為82?85?七％，灰分含量低于1wt%，揮發(fā)分含量低于6wt%。所述的炭黑灰分成分中主要成分為氧化鈣和氧化鎂，從而降低了二氧化硅和三氧化二鋁對(duì)球團(tuán)膨脹和粉化的影響。由此，可以進(jìn)一步有效解決球團(tuán)直接還原過程中易容易發(fā)生膨脹、粉化破碎等問題
[0015]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(3)中，所述焙燒處理是在1250?1280攝氏度下進(jìn)行20?40分鐘。在所述的焙燒溫度下，炭黑中固定碳除外的灰分物質(zhì)可發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變，增強(qiáng)球團(tuán)的強(qiáng)度。溫度過高或時(shí)間過長(zhǎng)，球團(tuán)會(huì)軟溶并且有粉化現(xiàn)象，溫度或時(shí)間低于該范圍，球團(tuán)的金屬化率過低不利于后續(xù)的熔化分離。
[0016]在本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種處理低鈦渣的系統(tǒng)，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該系統(tǒng)包括:
[0017]造球裝置，所述造球裝置具有第一低鈦料入口、第二低鈦料入口、炭黑入口、粘結(jié)劑入口、石灰石入口和混合球團(tuán)出口，且適于將第一低鈦料、第二低鈦料、炭黑、粘結(jié)劑和石灰石進(jìn)行混合并造球，以便得到混合球團(tuán)；
[0018]干燥裝置，所述干燥裝置具有混合球團(tuán)入口和干燥球團(tuán)出口，所述混合球團(tuán)入口與所述混合球團(tuán)出口相連，且適于將所述混合球團(tuán)進(jìn)行干燥處理，以便得到干燥球團(tuán)；
[0019]焙燒裝置，所述焙燒裝置具有干燥球團(tuán)入口和金屬化球團(tuán)出口，所述干燥球團(tuán)入口和所述干燥球團(tuán)出口相連，且適于將所述干燥球團(tuán)進(jìn)行焙燒處理，以便得到金屬化球團(tuán)；以及
[0020]熔分裝置，所述熔分裝置具有金屬化球團(tuán)入口、熔分鐵出口和鈦渣出口，所述金屬化球團(tuán)入口與所述金屬化球團(tuán)出口相連，且適于將所述金屬化球團(tuán)進(jìn)行熔分處理，以便得到熔分鐵和鈦渣。
[0021]由此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理低鈦料的系統(tǒng)可以有效解決低鈦料球團(tuán)直接還原過程中容易發(fā)生膨脹、粉化破碎等問題，并且所得鈦渣中二氧化鈦品位高達(dá)53?62%，二氧化鈦的回收率高于98 %，全鐵含量不高于5 %，使其可以為作為生產(chǎn)金屬鈦或鈦白粉的原料使用，從而可以解決低鈦料無(wú)法有效利用的技術(shù)難題。
[0022]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的處理低鈦料的系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0023]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述焙燒裝置可以為隧道窯、回轉(zhuǎn)窯或轉(zhuǎn)底爐。由此，可以顯著提高金屬化球團(tuán)的金屬化率。
[0024]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說明】
[0025]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0026]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的處理低鈦料的方法流程示意圖；
[0027]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的處理低鈦料的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0029]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0030]此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。
[0031]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如