含钛高炉渣利用

（22%~25%），具有很高的回收利用价值。
• 以攀钢为例，每年排放200~300万吨含钛高炉渣，至今 已累计排放约6000万吨。大量的炉渣堆积如山，既浪费了资 源，又污染了环境。 • 因此研究含钛高炉渣综合利用的问题具有重要的经济意 义和社会效益。
2.1 钛渣的处理情况
• 含钛高炉渣一般由CaO、MgO、SiO2、Al2O3和TiO2等 组成，根据渣中TiO2含量分为三种：低钛渣(TiO2<10%)、中 钛渣(TiO210%~15%)和高钛渣(渣中TiO2达24%左右)。
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盐酸浸出法可有效地 除去钛铁矿精矿中 Fe、Ca、Mg、Al和 Mn等 可 溶 性 杂 质 ， 获得高品位的含硅富 钛料，适用于各类型 的矿物，用来处理与 钛精矿相比含钛量较 低的高炉渣更为合适。
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工艺操作简单，对 环境的污染程度大 大减小，可溶性杂 质易于回收利用。
4.2制取含钛合金 • • 制取含钛复合合金时，视其所用的熔剂 与还原剂是否含铁或铝，不含铁或铝者，制 取的合金就叫硅钛合金，若含有铁或铝者， 其制取的合金就叫硅钛铁或硅钛铝合金。 • 国外已广泛使用硅钛铁复合合金作为含 钛合金剂应用于炼钢工业和铸造工业，而我 国的硅钛铁复合合金仍处于研制阶段。
3 世界对富钛料的需求状况
钛的最终产品是钛白，钛白工业的技术发展、 产品品种、市场需求等变化直接影响着钛原料。由 于世界经济呈现持续发展，钛白工业在快速增长。 国际咨询机构TZMI统计表明，从1990年到2010年， 钛白的产能保持在每年2.86%的平均增长水平，而 消费水平保持在每年3.1%的长期增长水平。因此， 钛白粉的供应会出现紧缺，生产钛白粉的矿物原料 需求会更多。面临产品原料紧缺，产品供应不足的 状况，需要提高工艺技术，增加钛的有效利用率。
在制造富钛料的方法中，电炉熔炼法产 生的能耗较大、成本较高，浓酸提取法消耗 浸出液非常多，无论在能源还是环境方面都 会受到很大的制约。
4.3 制取TiCl4
攀钢研究院用攀钢含钛高炉渣制取TiCl4，该工 艺采用液态渣掺碳熔融选择还原碳化TiO2，钛的碳 化率可达90%以上，碳化渣低温沸腾氯化制取TiCl4， 碳化钛的氯化率达95%以上；氯化残渣经水洗可作 烧制水泥的原料。本工艺利用液态炉渣的物理热， 大幅度地降低了碳化工序的能耗，提高了生产效率。 碳化渣选择氯化制取TiCl4，可避开分选TiC的困难， 提高了钛的回收率；氯化残渣烧制水泥，综合利用 了其他成分，消除了污染。本工艺为含钛高炉渣制 取TiCl4开辟了一条新途径。
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普通的炉渣由于 TiO2含量低 ,可以 直接用于生产水 泥 ,而高炉渣中 TiO2 含量高 ,使 它在这方面的应 用变得困难。
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重庆钢铁研究所 和重庆铝厂用熔 融电解硅钛铝合 金工艺 ,用高炉渣 和 Al2O3 制 得 硅 钛铁铝合金 ,钛的 回收率为 66 %。
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用硫酸法制取钛 白粉 ,制取了品 位 大 于 98 % 金 红石型TiO2以及 焊条级、陶瓷级、 颜料级等多种级 别的钛白粉 ,残 渣做水泥。 制取钛化物
用作建筑材料
制取含钛合金
2.2存在问题
• 国外高炉冶炼使用的钒钛磁铁矿TiO2含量一般 不超过3—4%，含钛高炉渣的TiO2含量低于10%， 对水泥强度影响不太。国外的高炉渣利用难度不大 ，不存在综合利用问题。 • 在国内，以上几种利用途径虽然都一定程度上 的解决了含钛高炉渣的利用问题 ,但是它们都存在着 各自的缺陷。比如含钛高炉渣用作建筑材料 ,这种方 法尽管在技术上可行,但由于各方面条件的限制 ,至 今仍未投入工业规模生产。更重要的是 ,这种方法没 有回收炉渣中的钛资源 ,因此仍未从根本上解决含钛 高炉渣的综合利用问题。
5 总结
• 在攀钢有着大量的含钛高炉渣资源，而 钛金属应用广泛，如果能将其中的金属钛提 取出来，无疑会带来巨大的社会效益和经济 效益，而且极大的保护了环境。比如说有微 生物处理含铜的尾矿，那么是否也可以处理 含钛的高炉渣呢?
请老师和各位同学批评指正！
4.1
酸法工艺制来自百度文库颜料钛白
采用硫酸法工艺制取颜料钛白，陈启福、刘晓 华和王明华等分别采用90%和50%硫酸分解含钛高 炉渣，但所得钛液中杂质含量太高，经水解煅烧后 得到的钛白质量都不高，且酸解时间较长，与以钛 铁矿为原料的硫酸法钛白工艺相比，酸耗仍过高。 己有的浸出研究主要致力于加压或浓酸浸出， 并且大都以自然冷却渣为处理对象。如能采用稀酸 浸出含钛高炉渣，则可以在工业中考虑使用废酸， 这在降低成本，减少污染等方面有优势，其应用前 景广阔。
含钛高炉渣的利用状况与分析
内 容
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钒钛磁铁矿概述 钛渣的处理情况 世界对富钛料的需求状况
处理含钛高炉渣的方法
1 钒钛磁铁矿概述
• 钒钛磁铁矿是一种以铁、钒、钛为主，伴生多种有价元 素的多元共生铁矿，由于铁钛紧密共生，钒以类质同像的形
式赋存于钛磁铁矿中，因此，通常称为钒钛磁铁矿。
• 我国攀西地区蕴藏有储量丰富的钒钛磁铁矿，经冶炼后 会 产 生 大 量 的 含 钛 高 炉 渣 。 这 些 炉 渣 的 TiO2 品 位 较 高
浓酸
高含钛料
Ti、Al、Ca、Mg、Si等
浸出
固液分离
絮状沉淀
Si
沉淀物制钛白 偏钛酸沉淀 分离后上清液
Al、Ca、Mg、等
母液
Ti、Al、Ca、Mg、等
制备硅胶
沉淀物 含钛高炉渣 稀盐酸 浸出
Ti、Si
富硅钛料
上清液
Al、Ca、Mg、等
盐酸法的优点
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稀酸除杂富钛工艺方 法浸出剂采用稀盐酸， 浸出母液经过处理可 以实现循环利用，降 低成本的同时三废量 大大减少，简化了副 流程。
4 处理含钛高炉渣的方法
在国内外钒钛磁铁矿选冶工艺较为成熟：首先， 开采出的钒钛磁铁矿经过磁选，得到磁铁精矿作为 原料入高炉冶炼，在冶炼过程中钒大部分进入到铁 水中，钛几乎全部进入到炉渣中。含钒铁水经提钒 工艺得到半钒钢和钒渣，前者继续冶炼成钢水用于 生产钢材，后者用于提取V2O5的原料。在此工艺流 程中，Fe的全部及V的大部分都得到有效的利用， 但高炉渣中的钛没能被合理利用而堆弃处理。以攀 枝花为例，工艺流程如图1所示：