含钛高炉渣综合利用技术的探讨
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
复旦大学
2.5 其他用途
• 倪建娣对含钛高炉渣制备抗压强度高的聚合材料进 行了研究发现当含钛高炉渣与高岭土按一定的比例 配料时，聚合材料的抗压强度能达到要求。但制备 出的聚合材料成本很高。
• 采用含钛高炉渣制备泡沫玻璃，其工艺简单，性能 优良，有很好的绝热性能，且烧成温度不高，成本 较低，含钛高炉渣利用率也很高，不必添加晶核剂 ，便可得到性能优异的制品。
含钛高炉渣综合利用技术的探讨
复旦大学
1
背景介绍
2 含钛高炉渣非提钛技术
3
含钛高炉渣提钛技术
4
结论
复旦大学
1
背景介绍
复旦大学
1 背景介绍
• 我国攀西，承德地区蕴含着丰富的钒钛磁铁矿资源 。钒钛磁铁矿经利用后形成含二氧化钛24%-28%的 高钛高炉渣。这些高炉渣由于含钛比较高用于生产 矿渣水泥会造成钛资源的浪费，用于生产钛白含钛 量又太低。因而不能很好的利用造成大量堆积，即 占有空间又污染环境，钛资源还不能得到利用。
复旦大学
含钛高炉渣非提钛技术
方法
水泥掺和料，混凝土骨料
制作墙体材料，矿棉，微晶铸石
光催化降解 净化高炉煤气水 其他用途
2 含钛高炉渣非提钛技术
2.1 水泥掺和料，混凝土骨料
• 攀枝花环业公司利用高钛型高炉渣、粉煤灰 、钢渣经磨细均化等工序制成$75标准高性 能混凝土及水泥用掺和料，得到了推广应用 ，其产品具有耐久性。
碱处理含钛高炉渣提 钛技术
3 含钛高炉渣提钛技术
3.1 含钛高炉渣中钛的选择性富集提钛技术
• 东北大学隋智通教授提出了对高钛高炉渣进行冶金 改性，通过高温处理使高炉渣中的钛尽量富集到钙 钛矿中，同时促进钙钛矿晶粒长大，从而可通过选 矿获得钛精矿，完成富集相钙钛矿的选择性分离,然 后用硫酸法浸取制造人造金红石。张力等人还研究 了高钛渣中钛组分选择性富集到金红石中。钛的选 择性富集到钙钛矿的特点是清洁，成本低，能大量 处理含钛高炉渣；但工艺流程长，钛的综合回收率 低，高效选矿药剂，钙钛精矿的利用，选钛后固体 废弃物的利用等需进一步研究。
• 利用含钛水淬渣的这些性质，让煤气净化水 通过水渣层吸附水中的悬浮物，经其处理后 能满足高炉煤气洗涤用水的水质要求，并能 循环利用，从而达到处理净化煤气水的目的 。
• 从而消除了因煤气净化水直接外排产生的环 境污染问题。这个技术，对企业本身而言， 除得改善环境污染问题外，还可以节省一部 分开支，带来经济效益。
复旦大学
含钛高炉渣非提钛技术
光催化降解
优势:会产生 巨大经济效益 从实验室推广 到整个社会， 使其成为可利 用的工业材料
劣势：消耗高 钛高炉渣的量 有限，不能从 根本上解决含 钛高炉渣综合 利用问题
含钛高炉渣非提钛技术
含钛高炉水淬渣
凹凸不平
比表面积大
பைடு நூலகம்尤如蜂窝
特点
容重大
强度低
2.4 净化高炉煤气水
• 四川省建材工业科研所用含钛高炉渣、石英 和氟化钙制作微晶铸石和微晶铸石管，所获 产品比普通铸石具有更高的热稳定性和抗冲 击性，可代替铸铁、钢材和橡胶作某些设备 的耐磨、耐蚀内衬。
• 为了充分利用高炉渣的热能，必须将其热态 装入制矿棉的设备中，加入各种助剂，过热 后吹制矿棉。
复旦大学
2.3 光催化降解
• 我国已针对这种情况进行了大量的研究，并取得了 一定的成果，但都因处理量有限，二次污染，产品 附加值低等问题还没有得到大规模的产业化应用。
复旦大学
•
含
钛
高
炉
含钛高炉渣非提钛技术
渣
非
提
钛
高钛型高炉渣，目前已累积约6000万t，技
并还在以每年约360万t的速度递增加。 术
复旦大学
1
背景介绍
2 含钛高炉渣非提钛技术
• 冶建总院和十九冶建研究所对含钛高炉渣作 为混凝土骨料的性能及应用进行了研究，结 果表明含钛高炉渣可用作混凝土骨料代替天 然砂石。
复旦大学
2.2
制作墙体材料，矿棉，微晶铸石
• 用水淬高钛高炉渣为主要原料，石灰、石膏 等为辅料，采用挤压成型、蒸养等工艺，制 成免烧矿渣砖，用于工业与民用建筑墙体材 料。
• 此外含钛高炉渣还可以做抗菌材料，石油支撑剂， 固态复合肥。
复旦大学
1
背景介绍
2 含钛高炉渣非提钛技术
3
含钛高炉渣提钛技术
复旦大学
含钛高炉渣提钛技术
含钛高炉渣制取合 金提钛技术
含钛高炉渣碳化氯化提钛技术
含钛高炉渣的其他提钛技 术
方法
含钛高炉渣中钛的选择性富 集提钛技术
酸处理含钛高炉渣 提钛技术
• 在TiO2中有选择性地掺杂适量金属以及稀土离子对其 光催化效果能起到很好的改善作用。由于含钛高炉 渣中含有大量的TiO2 和一定量的其他成分，如果能 够对其进行一定的加工处理，将含钛高炉渣制成能 达到一定水平的光催化剂，不失为含钛高炉渣一种 新型的利用途径。
• 东北大学的杨合等人将含钛高炉矿渣(除去渣中的金 属铁)磨成超细粉，加热到不同的温度，保温2h，冷 却后用硅酸钠溶液拌和，涂覆于玻璃表面，制成光 催化材料。结果表明，经处理的含钛高炉渣催化剂 具有光催化性。
复旦大学
3.2 酸处理含钛高炉渣提钛技术 • 2006年严芳等对水淬含钛高炉渣的酸解行为进行了
研究。该方法较好的利用了废酸，边浸边磨提高了 钛的浸出率，但高炉渣中的镁、铝等有价组分未得 到充分利用。 • 四川大学刘代俊等利用微波场改变晶相，用稀硫酸 浸取高钛高炉渣，制备出非颜料级钛自，但产生过 多的硫酸钙等难处理物，硫酸处理含钛高炉渣生产 出钛白粉，回收了钪
• 酸处理含钛高炉渣都要消耗大量的硫酸产生 污染，生产效率低，成本高，应用前景不是 太好。
复旦大学
3.3 碱处理含钛高炉渣提钛技术
• 在高钛型高炉渣中加入分离剂（Na2CO3 或 NaOH） 在高温条件下反应后用水浸取可使高 炉渣中的钛含量大大降低从而实现高钛型高 炉渣中的渣钛分离。
• 碱处理技术耗碱量比较大，考虑回收钠盐将 大大增加成本和全套工艺的复杂程度，钛的 富集效果也并不十分理想，同时高温下处理 高炉渣会产生较严重的空气污染，该技术的 应用前景不大。
复旦大学
3.4 含钛高炉渣制取合金提钛技术
• 含钛高炉渣可制备硅钛铁和硅钛铝合金。 • 采用直流电热法加入适合的还原剂，充分还
原高炉渣中的钛，使钛尽可能多的进入合金 ，降低进入合金中的硅量，使合金品位提高 ， 充调分整利熔用后炉炉 渣渣 。成 钛分 硅， 合降 金可低部残分渣取中代TiO钛2含铁量用， 于炼钢，还原残渣可制水泥。 • 生产钛合金技术工艺流程还不完善，加之耗 电量较大，成本高，该工艺尚未转入工业规 模生产。且产品的应用研究和市场开拓还有 很多工作要做。
2.5 其他用途
• 倪建娣对含钛高炉渣制备抗压强度高的聚合材料进 行了研究发现当含钛高炉渣与高岭土按一定的比例 配料时，聚合材料的抗压强度能达到要求。但制备 出的聚合材料成本很高。
• 采用含钛高炉渣制备泡沫玻璃，其工艺简单，性能 优良，有很好的绝热性能，且烧成温度不高，成本 较低，含钛高炉渣利用率也很高，不必添加晶核剂 ，便可得到性能优异的制品。
含钛高炉渣综合利用技术的探讨
复旦大学
1
背景介绍
2 含钛高炉渣非提钛技术
3
含钛高炉渣提钛技术
4
结论
复旦大学
1
背景介绍
复旦大学
1 背景介绍
• 我国攀西，承德地区蕴含着丰富的钒钛磁铁矿资源 。钒钛磁铁矿经利用后形成含二氧化钛24%-28%的 高钛高炉渣。这些高炉渣由于含钛比较高用于生产 矿渣水泥会造成钛资源的浪费，用于生产钛白含钛 量又太低。因而不能很好的利用造成大量堆积，即 占有空间又污染环境，钛资源还不能得到利用。
复旦大学
含钛高炉渣非提钛技术
方法
水泥掺和料，混凝土骨料
制作墙体材料，矿棉，微晶铸石
光催化降解 净化高炉煤气水 其他用途
2 含钛高炉渣非提钛技术
2.1 水泥掺和料，混凝土骨料
• 攀枝花环业公司利用高钛型高炉渣、粉煤灰 、钢渣经磨细均化等工序制成$75标准高性 能混凝土及水泥用掺和料，得到了推广应用 ，其产品具有耐久性。
碱处理含钛高炉渣提 钛技术
3 含钛高炉渣提钛技术
3.1 含钛高炉渣中钛的选择性富集提钛技术
• 东北大学隋智通教授提出了对高钛高炉渣进行冶金 改性，通过高温处理使高炉渣中的钛尽量富集到钙 钛矿中，同时促进钙钛矿晶粒长大，从而可通过选 矿获得钛精矿，完成富集相钙钛矿的选择性分离,然 后用硫酸法浸取制造人造金红石。张力等人还研究 了高钛渣中钛组分选择性富集到金红石中。钛的选 择性富集到钙钛矿的特点是清洁，成本低，能大量 处理含钛高炉渣；但工艺流程长，钛的综合回收率 低，高效选矿药剂，钙钛精矿的利用，选钛后固体 废弃物的利用等需进一步研究。
• 利用含钛水淬渣的这些性质，让煤气净化水 通过水渣层吸附水中的悬浮物，经其处理后 能满足高炉煤气洗涤用水的水质要求，并能 循环利用，从而达到处理净化煤气水的目的 。
• 从而消除了因煤气净化水直接外排产生的环 境污染问题。这个技术，对企业本身而言， 除得改善环境污染问题外，还可以节省一部 分开支，带来经济效益。
复旦大学
含钛高炉渣非提钛技术
光催化降解
优势:会产生 巨大经济效益 从实验室推广 到整个社会， 使其成为可利 用的工业材料
劣势：消耗高 钛高炉渣的量 有限，不能从 根本上解决含 钛高炉渣综合 利用问题
含钛高炉渣非提钛技术
含钛高炉水淬渣
凹凸不平
比表面积大
பைடு நூலகம்尤如蜂窝
特点
容重大
强度低
2.4 净化高炉煤气水
• 四川省建材工业科研所用含钛高炉渣、石英 和氟化钙制作微晶铸石和微晶铸石管，所获 产品比普通铸石具有更高的热稳定性和抗冲 击性，可代替铸铁、钢材和橡胶作某些设备 的耐磨、耐蚀内衬。
• 为了充分利用高炉渣的热能，必须将其热态 装入制矿棉的设备中，加入各种助剂，过热 后吹制矿棉。
复旦大学
2.3 光催化降解
• 我国已针对这种情况进行了大量的研究，并取得了 一定的成果，但都因处理量有限，二次污染，产品 附加值低等问题还没有得到大规模的产业化应用。
复旦大学
•
含
钛
高
炉
含钛高炉渣非提钛技术
渣
非
提
钛
高钛型高炉渣，目前已累积约6000万t，技
并还在以每年约360万t的速度递增加。 术
复旦大学
1
背景介绍
2 含钛高炉渣非提钛技术
• 冶建总院和十九冶建研究所对含钛高炉渣作 为混凝土骨料的性能及应用进行了研究，结 果表明含钛高炉渣可用作混凝土骨料代替天 然砂石。
复旦大学
2.2
制作墙体材料，矿棉，微晶铸石
• 用水淬高钛高炉渣为主要原料，石灰、石膏 等为辅料，采用挤压成型、蒸养等工艺，制 成免烧矿渣砖，用于工业与民用建筑墙体材 料。
• 此外含钛高炉渣还可以做抗菌材料，石油支撑剂， 固态复合肥。
复旦大学
1
背景介绍
2 含钛高炉渣非提钛技术
3
含钛高炉渣提钛技术
复旦大学
含钛高炉渣提钛技术
含钛高炉渣制取合 金提钛技术
含钛高炉渣碳化氯化提钛技术
含钛高炉渣的其他提钛技 术
方法
含钛高炉渣中钛的选择性富 集提钛技术
酸处理含钛高炉渣 提钛技术
• 在TiO2中有选择性地掺杂适量金属以及稀土离子对其 光催化效果能起到很好的改善作用。由于含钛高炉 渣中含有大量的TiO2 和一定量的其他成分，如果能 够对其进行一定的加工处理，将含钛高炉渣制成能 达到一定水平的光催化剂，不失为含钛高炉渣一种 新型的利用途径。
• 东北大学的杨合等人将含钛高炉矿渣(除去渣中的金 属铁)磨成超细粉，加热到不同的温度，保温2h，冷 却后用硅酸钠溶液拌和，涂覆于玻璃表面，制成光 催化材料。结果表明，经处理的含钛高炉渣催化剂 具有光催化性。
复旦大学
3.2 酸处理含钛高炉渣提钛技术 • 2006年严芳等对水淬含钛高炉渣的酸解行为进行了
研究。该方法较好的利用了废酸，边浸边磨提高了 钛的浸出率，但高炉渣中的镁、铝等有价组分未得 到充分利用。 • 四川大学刘代俊等利用微波场改变晶相，用稀硫酸 浸取高钛高炉渣，制备出非颜料级钛自，但产生过 多的硫酸钙等难处理物，硫酸处理含钛高炉渣生产 出钛白粉，回收了钪
• 酸处理含钛高炉渣都要消耗大量的硫酸产生 污染，生产效率低，成本高，应用前景不是 太好。
复旦大学
3.3 碱处理含钛高炉渣提钛技术
• 在高钛型高炉渣中加入分离剂（Na2CO3 或 NaOH） 在高温条件下反应后用水浸取可使高 炉渣中的钛含量大大降低从而实现高钛型高 炉渣中的渣钛分离。
• 碱处理技术耗碱量比较大，考虑回收钠盐将 大大增加成本和全套工艺的复杂程度，钛的 富集效果也并不十分理想，同时高温下处理 高炉渣会产生较严重的空气污染，该技术的 应用前景不大。
复旦大学
3.4 含钛高炉渣制取合金提钛技术
• 含钛高炉渣可制备硅钛铁和硅钛铝合金。 • 采用直流电热法加入适合的还原剂，充分还
原高炉渣中的钛，使钛尽可能多的进入合金 ，降低进入合金中的硅量，使合金品位提高 ， 充调分整利熔用后炉炉 渣渣 。成 钛分 硅， 合降 金可低部残分渣取中代TiO钛2含铁量用， 于炼钢，还原残渣可制水泥。 • 生产钛合金技术工艺流程还不完善，加之耗 电量较大，成本高，该工艺尚未转入工业规 模生产。且产品的应用研究和市场开拓还有 很多工作要做。