钛精矿制备人造金红石培训教材.ppt

1、高品质富钛料中试线工艺及设备简介,攀枝花钢铁有限责任公司钢铁研究院 2009年07月,富钛料中试线项目部,主 要 内 容,1、前言 2、原料情况 3、工艺流程 4、主要设备 5、环保,1、前言研究基础,流态化技术： 定义： 固体颗粒在流体（气、液体）作用下，具备流体的属性 特点： 提高两相间的接触程度 强化传质、传热效率 加大反应力度，提高装置效率 便于过程中物料的运输和转移，易实现自动化和生产规模大型化。 主要应用： 物料输送、干燥、造粒 煤的气化 石油催化裂化 固相加工工艺（氢氧化铝煅烧，水泥熟料煅烧等） 贫矿的流态化焙烧 流态化浸取和洗涤,1、前言研究基础,高品质富钛料： 定义： 高品位

2、的钛原料 特点： TiO2在90%左右 CaO、MgO含量满足沸腾氯化需要 沸腾氯化原料 应用于氯化法钛白 、海绵钛 主要包含： 高钛渣 (钛铁砂矿直接冶炼，品位达90%以上） 人造金红石 天然金红石,5,一、前言背景,攀枝花的钒钛资源赋存于攀枝花地区丰富的钒钛磁铁矿中，五大矿区储量46.4亿吨(工业储量25.8亿吨），包括表外矿远景储量近百亿吨，含钒(V2O5)1475万吨，钛(TiO2)5.93亿吨，分别占全国储量的87 %和94 %。 此外还伴生有90万吨钴、70万吨镍、25万吨钪、18万吨镓以及大量的铜、硫等资源。,五大矿区储量(亿吨),6,一、前言背景,攀枝花矿区分布,7,一、前言背

3、景,铁矿石储量占全省约74，占全国的20%，是仅次于我国鞍本地区的第二大铁矿。 钛资源储量8.7亿吨 (以TiO2计),占全国的90%以上,占世界的35% 。 攀枝花的钒钛资源赋存于多元共生矿中，钒钛磁铁矿中铁、钛致密共生，难磨难选。铁精矿中钛含量高，高炉难于冶炼，钒在铁水中提取。 攀枝花钛精矿成分稳定，酸溶性好，不含放射性，但钙镁含量高，不利于深加工。钛铁晶石、片状钛铁矿以及脉石中的TiO2中难以用选矿方法回收。,一、前言背景,钛回收,TiO2:3550%,攀枝花钛资源走向示意图,一、前言背景,攀西地区拥有中国丰富的钛资源。 钛精矿30万吨 钛白粉7万吨 钛渣 6万吨 钛资源利用率仅为15%

4、 钛金属及钛材 0% 攀西钛资源和攀钢的钛产业发展极不相称,国内市场20%,10,钛白,硫酸法,氯化法,环境污染严重 产品档次低,沸腾氯化,熔盐氯化,逐渐会退出市场！,逐渐会退出市场！,规模大型化 生产连续化 操作智能化 产品质量高档化,海绵钛 钛材 钛合金等,废盐量大 难处理 操作不稳定 产能低 （攀锦钛、前苏联）,流程短 产能大 成本低 产品档次高 环境污染小 技术难度大,发展趋势！,一、前言研究基础,一、前言研究基础,一、前言研究基础,一、前言发展方向,氯化法钛白技术自诞生之日起，其产量及比重逐年攀升，目前已超过260万吨/年，占世界钛白总产量的60%以上。而硫酸法钛白生产厂受环保等压力

5、的影响将会逐渐减少或被迫关闭，因此，氯化法是未来的发展趋势。 国外沸腾氯化对钛原料（包括高钛渣、天然金红石和人造金红石等）的钙镁含量等要求非常严格，要求(CaO+MgO)1，特别是对CaO的含量要求更为苛刻，一般为0.2，目的是为了防止钙、镁的氯化物对气体分布器的粘结，提高氯化炉的运行周期。 主要原因是钙、镁在高温氯化过程优先被氯化，生成的CaCl2 、MgCl2属于高沸点、低熔点的物质，其熔点分别为714、772，沸点分别为1418、2000，在9501100的温度下，CaCl2 、MgCl2呈熔融状态黏附在炉料上，严重时可使炉料结块，甚至使沸腾层遭到破坏。 攀西钛资源的钙、镁含量较高，如攀

6、枝花钛精矿中CaO和MgO含量分别为1.4和6.6左右，以攀枝花钛精矿为原料冶炼的钛渣，其钙、镁含量高711%。,氯化法钛白技术自诞生之日起，其产量及比重逐年攀升，目前已超过260万吨/年，占世界钛白总产量的60%以上。而硫酸法钛白生产厂受环保等压力的影响将会逐渐减少或被迫关闭，因此，氯化法是未来的发展趋势。 国外沸腾氯化对钛原料（包括高钛渣、天然金红石和人造金红石等）的钙镁含量等要求非常严格，要求(CaO+MgO)1，特别是对CaO的含量要求更为苛刻，一般为0.12，目的是为了防止钙、镁的氯化物对气体分布器的粘结，提高氯化炉的运行周期。 主要原因是钙、镁在高温氯化过程优先被氯化，生成的CaC

7、l2 、MgCl2属于高沸点、低熔点的物质，其熔点分别为714、772，沸点分别为1418、2000，在9501100的温度下，CaCl2 、MgCl2呈熔融状态黏附在炉料上，严重时可使炉料结块，甚至使沸腾层遭到破坏。 攀西钛资源的钙、镁含量较高，如攀枝花钛精矿中CaO和MgO含量分别为1.4和6.6左右，以攀枝花钛精矿为原料冶炼的钛渣，其钙、镁含量高711%。,1. 前言意义,氯化法钛白、海绵钛及深加工是钛产业发展方向。 高品质钛原料供不应求，已经成为钛产业发展的限制性环节。 攀枝花钛精矿电炉冶炼钛渣CaO+MgO含量高达7%11%。 盐酸浸出制取人造金红石技术路线非常适合攀枝花钛精矿升级。

8、 进行了攀枝花钛精矿常压浸出制取人造金红石的研究。,1、前言研究基础,人造金红石,选冶联合加压浸出工艺,弱氧化流态化常压浸出工艺,弱氧化前磁选加压 浸出后磁选工艺,强氧化、还原 常压浸出工艺,1、前言研究基础,四种工艺特性对比,A 弱氧化-常压流态化浸出工艺 B 选冶联合加压浸出工艺 C 弱氧化-前磁选-加压浸出-后磁选工艺 D 强氧化、还原-常压浸出工艺,2. 原料情况,攀枝花钛精矿特性,属钛铁岩矿，储量大、成分稳定，TiO2品位低、钙、镁、硅氧化物含量高，亚铁含量高、酸溶性好。,图2-1 5、6、7-钛铁矿 8-硅酸盐,原料消耗：10kt/a微细粒级钛精矿,2. 原料情况,产品：5kt/a

9、人造金红石,攀枝花钛精矿主要成分（/),5kt/a氧化铁粉,攀枝花钛精矿粒度分布（/）,提升铁精矿品位，导致钛精矿粒度偏细，品位降低,3. 工艺流程,全流程,3. 工艺流程,燃烧室,还原炉,氧化炉,旋风预热器,燃烧室,料斗,除尘器,管链式输送机,水冷螺旋,料斗,流态化浸出塔,浆料槽,酸雾净化塔,带式过滤机,工艺设备布置简图,3. 工艺流程,流态化氧化还原流程,3. 工艺流程,流态化浸出流程,4 . 主要设备,流态化氧化炉示意图,1.气体分布器 2.进料口 3.出料口 4.反应段 5.扩大段 6.沉降段 7.出气口,流态化反应器,气固分离器,4、主体设备,翻板阀,a、进料口；b、出料口；c、观察

10、孔,主要功能：实现自动排料,4、主体设备,进料口,出料口,b1、b2、b3测压口,c1、c2、c3吹扫口,进气口,e 测温孔,主要功能：隔绝气氛，排料。,4、主体设备,进气口,落料口,出气口,测温口,测压口,吹扫口,主要功能：实现气固分离,旋风除尘器,4 . 主要设备,流态化浸出塔示意图,4 . 主要设备,传动电机,进料口,测温孔,排料口,溢流口,出气孔,主要功能：暂存物料，缓冲， 降温，防止固体物料沉淀。 结构特点：内衬玻璃钢防腐，含酸蒸气回收。,4 . 主要设备,真空带式过滤机主机主要部件：机架，驱动装置，密封罩，橡胶带，滤布，真空盒，滤布张紧及纠偏装置，加料卸料装置，滤布再生装置。 附属

11、设备：真空泵，汽水分离器，循环泵，碱液淋洗罐，集液罐。 功能及特点：三段逆流洗涤和自动卸料； 工作原理：浆料均布滤布上，通过抽滤，滤液进入真空箱，固体留在滤布，经过多级洗涤后，在转向处进行卸料处理。,4 . 主要设备,管链输送机主要部件：输送管，推拉板，链板，链轮，外壳，伸缩节，进出口及支架，电机，减速机，电气控制箱，固定装置。 功能：将氧化还原后的钛精矿高效地输送至浸出塔顶部料仓中。,4 . 主要设备,水冷螺旋输送机主要部件：水冷套管，螺旋轴，叶片，驱动电机及减速机，旋转接头。 功能及特点：在隔绝空气条件下将高温物料冷却至80并输送至下部工序。,4 . 主要设备,回转筒式干燥机主要部件：筒体，托轮及挡托轮，轮带，驱动装置，扬料装置。 功能及特点：过滤后的含水物料进行脱水和挥发份处理。,5、安全环保,布袋除尘器 （PPCS32,三套） 氧化还原除尘 受料斗除尘 回转筒式干燥机除尘 主要部件： 除尘器室，