高钛渣生产工艺资料
低温还原钛铁矿生产高钛渣的新工艺
引言目前世界上9 0％以上的钛矿用于生产钛白，约4％~5％的钛矿用于生产金属钛，其余钛矿用于制造电焊条、合金、碳化物、陶瓷、玻璃和化学品等。我国的钛资源储量非常丰富，但主要是钛铁矿，金红石矿甚少。我国钛矿主要由广东、广西、海南、云南和四川攀枝花开采生产，主要产品是钛铁矿精矿，也有少量的金红石精矿。由于钛铁矿精矿的品位较低，需经过富集处理获得高品位的富钛料一高钛渣或人造金红石，才能进行下一步的处理。
电炉熔炼法是一种成熟的方法，工艺比较简单，副产品金属铁可以直接利用，不产生固体和液体废料，电炉煤气可以回收利用，三废少，工厂占地面积小，是一种高效的冶炼方法。电炉熔炼法可得到TiO2含量为 80％左右的高钛渣，作为下一步处理(如酸浸法或氯化法) 的原料。
由于电炉熔炼法属于高温冶金，能耗高是其固有的特点，生产1t高钛渣，大约需要3000 kWh的电能，而实际上将铁从钛铁矿中还原出来所需的化学能量仅在 500 kWh左右，即能量的有效利用率仅在17％左右，非常低；其二、电炉熔炼法使用冶金焦或石油焦作还原剂，也存在一定的环境污染。
El-Tawil等人研究了在固态下先将铁从钛精矿中还原出来，然后再通过磁选方式将铁分离出来的方法生产高钛渣。他们通过添加催化剂等方式，研究了钛铁矿在1000～1200℃的还原性能，结果表明，在1200 ℃恒温180 min，钛铁矿的金属化率达到85％。因此还原效果不很理想。
Williams等人研究了通过球磨促发方式实现钛精矿的低温还原性能，发现了在760℃条件下恒温30 min基本上将铁从钛精矿中还原出来这一低温反应现象，具有很强的理论意义。但是实验条件很苛刻，要求钛精矿的颗粒度在1～2μm，一般球磨机难以实现这一目标，即使能够达到，也将耗费大量能量。
赵沛等人提出了煤基低温冶金学和冶金流程，可将铁矿石的冶炼温度降低到700℃以下，甚至更低的温度。在此基础上，钢铁研究总院低温冶金学课题组经过研究，发现钛精矿粉体的平均粒度在 10μm左右时也能将它的还原温度降低到600℃左右，并且研究出一种高效球磨机，这样为钛精矿的低温还原工艺的产业化奠定了理论和实践基础。
1钛铁矿生产高钛渣的低温还原特性
实验中，钛精矿的化学成分见表1，碳的纯度为分析纯，它们的平均粒度约为100μm，将
一部分原料用高效球磨机磨细到10 μm左右。然后将原料按一定比例混匀，进行热重试验( 测量仪器为杜邦951差热热重扫描量热仪，升温速度5℃/min，氮气保护)，结果见图1。钛精矿的主要物相为FeTiO3，它与碳的化学反应如(1)式所示：
FeTiO3 + C = Fe + TiO2 + CO
ΔG = 181454 — 167.35 T
( 1 ) 在标准状态下，
从图1可见，当使用普通粉体还原时，起始反应温度约为800℃，当温度升至980℃时，还原率不足20％。因此普通粉体( 100 μm左右) 难以实现低温快速还原反应。只有将粉体变成超细粉后( 10 μm 左右时) ，才能出现明显的低温反应现象，反应起始温度可以降低到200 ℃左右。从图1可见，当反应温度升到700℃左右时，铁的还原基本结束，而当升温至900 ℃以上时，出现TiO2被还原成Ti3O5的还原反应。实验表明，在600 ℃恒温1 h ，还原率可以达到95％以上。
为什么超细粉体会出现低温还原反应现象呢? 首先，在反应热力学上，由于钛精矿粉的粒度降低到10 μm左右或更细时，粉体的表面能和晶格能增加，这样可以降低吸热反应的自由焓，因此理论起始反应温度下降。另一方面，超细粉体的反应动力学条件非常优越。首先超细粉体在变细过程中，粉体表面出现许多活化中心，降低了反应的活化能；其次，反应表面积增加了数十倍，也加快了反应速度。总之，粉体变成超细粉体后，在热力学和动力学上均有利于低温还原反应的发生，更为系统和深刻的理论研究结果将在今后报道。
2 钛铁矿超细粉的制备工艺
传统的球磨机很难将钛铁矿粉体磨细到10 μm以下，如何得到超细钛铁矿粉?为此研究开发出一种高效连续式球磨机，可将钛铁矿粉体磨细到10 μm以下。实验用高效球磨机的内径为30 cm，高90cm，有效体积0.06 m3；电机额定功率为90 kWh，电压380V。钛铁矿的产量为1.2 t／h，使用功率75kW。粒度分析用GSL一101B型激光颗粒分布测量仪，结果见图2。颗粒主要分布在4～12 μm之间。此球磨机也可将粉体的平均粒度磨细到2~3 μm，
而能耗可控制在100 kW h／t以内。高效球磨机经过扩容后，可实现5～10 t／h的产量( 钛铁矿)，能够满目前高钛渣的工业生产要求。
开始反应的温度为811℃左右。实际上反应由于受动力学限制，即使温度在1200℃，反应速度也较慢。这也是使用电炉熔炼法生产高钛渣的原因之一。
3 钛铁矿生产高钛渣的低温还原工艺及特点
3. 1 低温工艺流程
除了粉体的制备、低温还原试验外，还进行了低温还原装置、工艺流程、物料和能量平衡方面的可行性试验、分析和计算，认为在低温下快速还原钛铁矿工艺是可行的，并形成了一项发明专利。这项专利不仅可以处理钛铁矿粉，而且还可处理铁矿粉与钒钛磁铁矿粉等多种铁矿和共生铁矿。
低温快速还原生产高钛渣的制备方法的具体流程为，将钛铁矿粉和煤粉分别在高效球磨机中磨细成超细粉，然后将它们按一定比例混匀，造球后在加热设备中还原。还原后的产品经冷却后磨碎通过磁选方式得到铁粉和高钛渣，或者通过熔分方式得到铁水和高钛渣。低温还原与电炉熔炼法的工艺比较见表2。
3.2 能耗低
低温还原工艺的最主要特点是降低冶炼能耗：由于冶炼温度低( 600℃)，物料(高钛渣)的物理热量仅为0.75 GJ／t (200 kWh／t )，仅相当于电炉熔炼法的1／4左右；其次，在600℃左右，化学反应较单一(铁的还原)，而TiO2的还原等副反应( 如TiO2 → Ti3O5 →Ti2O3 )难以发生，因此化学反应耗热少( 5 00k Wh／t高钛渣)，约为电炉熔炼法的60％左右；再
次，低温条件下，尾气、冷却水带走的热量也仅相当于电炉熔炼法的1／4左右。因此，低温法冶炼高钛渣的能量约为1 000kWh／t，相当于电炉熔炼法的1／3左右。
3.3 冶炼方法灵活
低温还原工艺除了可以用电加热外，还可采用煤或气作为热源。如用回转窑、竖炉、隧道窑等作为加热方式，这样可进一步降低生产成本。还原剂的选择可根据钛铁矿的成分而定，如果钛铁矿中的全Fe含量高、而脉石( MgO、SiO2、A12O3等)杂质含量低，通过还原可以得到TiO2含量为9 0％以上的高钛渣，则可选用较纯的碳质还原剂( 如碳粉等)。若钛铁矿中的脉石含量高，通过还原后仅可以得到TiO2含量为8 0％左右的高钛渣，则可以选用低灰分的煤粉作为还原剂。
3.4 利于环保
低温冶炼法可用煤作为还原剂，而不需要焦炭或石油焦作为还原剂，避免了冶炼焦炭或石油焦过程的环境污染。低温下Nox、SOx等有害气体难以形成，因此排放量远低于电炉熔炼法的排放量。低温下，冷却水的用量也要明显少于电炉熔炼法的用量。
4 结论
( 1 ) 当钛铁矿和碳质还原剂( 如煤粉) 粉体的粒度约为10 μm时，可在600℃左右实现快速还原反应，将铁还原出来。
( 2 ) 研究开发出一种高效球磨机，可将钛铁矿粉体的平均粒度磨细到2～10 μm，能耗低于1 0 0 kwh／t，产量有望达到5～10 t／h。
( 3 ) 开发出低温快速还原钛铁矿生产高钛渣新工艺流程，该流程具有冶炼温度低、能耗小、污染少等特点。
高钛渣的生产工艺简介
高钛渣是采用电热法冶炼的，其冶炼工艺是在不给足量的碳的条件，将钛精矿在电炉内进行高温冶炼，使矿中氧化铁还原成金属铁沉降于炉底，而二氧化钛与CaO、MgO、AlO3、SiO2、MnO等一起进入渣相，最终与铁质分离，TiO2被富集在渣中，制得高钛渣。
采用含TiO235%－45%、（FeO+Fe2O3）45%－55%的钛精矿，采用10000kV·A还原电炉，可炼出TiO2含量80%以上的钛渣。
高钛渣生产工艺流程如图24－5所示。具体如下：
（1）原料制粒。钛铁精矿加配粘结剂，在圆盘制球机上制成球团，随后在链箅机上烘干。
（2）预还原。球团料外配过量焦炭和适量白云石，一齐加入回转窑，控制一定的温度、时间进行预还原焙烧。出窑料冷却、筛分、除去粉状物（焦炭灰分），随后再经磁选除去烧完的残焦，得到金属化率达75%的预还原炉料。
（3）电炉冶炼。预还原炉料配少量焦炭加进电炉冶炼，生成的渣铁分别从出渣口和出铁口放出。
（4）钛渣后处理。出炉渣经冷却、破碎、磁选处理除去铁渣，再经破碎筛分便得到成品高钛渣。
（5）铁处理。出炉的铁水含有硫，经摇炉中加脱硫剂石灰，制得生铁或低碳钢。
电炉生产主要技术经济指标
我国电炉法生产高钛渣主要技术经济指标如表1－5所示。
表1－5 我国电炉法生产高钛渣主要技术经济指标
低温还原钛铁矿生产高钛渣的新工艺
【题名】低温还原钛铁矿生产高钛渣的新工艺
【作者】赵沛郭培民
【机构】钢铁研究总院，北京100081
【刊名】钢铁钒钛, 2005(2): 1-4
【关键词】钛铁矿高钛渣低温快速还原高效球磨机
【文摘】开发出一种低温快速还原钛铁矿生产高钛渣的新工艺，该工艺将钛铁矿和碳质还原剂(如煤粉)粉体的粒度磨细到10μm左右时，可在600℃左右实现快速还
原反应将铁还原出来，冷却后通过磁选分离方式得到高钛渣和铁粉。该工艺具有冶
炼温度低、能耗小、污染少等特点。同时研究开发出一种高效球磨机，可将钛铁矿
粉体的平均粒度磨细到2-10μm，能耗低于100kWh/t，产量有望达到5-10t/h。
有我国独创特色的高钛渣生产新工艺
[我的钢铁] 2010-05-27 08:20:49
针对高温炼铁（包括高炉炼铁法和熔融还原法）高能耗、高污染的问题，钢铁研究总院赵沛等人，提出了低温煤基直接还原法。从初步工作结果看，这种新工艺能够在600℃左右实现煤粉快速还原铁矿粉，具有还原温度低、效率高、能耗低、污染小等特点，有望成为一种环保节能新工艺。
这种新技术的核心机理在于“超细粉”、“高活化”。在超细粉条件下，启动还原反应的温度可以显著降低，从而实现低温冶金。从热力学来说，粉体的表面能增加可以降低吸热反应的自由烩；从动力学来说，反应表面积的增加加快了反应速度。近期的工作表明，这种新工艺不仅能处理铁矿粉，同样可运用于处理钒钛磁铁矿和钛铁矿等矿种。
我国的钛蕴藏极其丰富，以Ti02计，达9.65亿吨，占世界总储量的38.85%，居首位。其中90%以上分布在攀枝花西部地区。攀西地区的钒钛磁铁矿是多金属共生的世界特大型矿床，其中含钛、钒、铬等多种金属。因资源复杂、品位较低、细颗粒选矿困难等原因，以钢铁为主业的现有生产系统对钛资源的利用率仅为14.5%。每年排放含Ti02约22%的高钛型高炉渣300万吨，经济损失巨大，资源浪费极其严重，并且对长江上游造成严重的环境污染，甚至威胁三峡库区的水质安全。因此，研发清洁高效的钛、钒多金属综合利用与生产的新技术、新方法，具有重大战略意义和迫切性。
传统的高钛渣生产采用电炉熔炼法。由于电炉熔炼法属于高温冶金，能耗高是其固有的特点，生产1吨高钛渣，大约需要3000kWh的电能，而实际上将铁从钛铁矿中还原出来所需的化学能量仅在500kWh左右，能量的有效利用率仅在17%左右，非常低。另外，电炉熔炼法使用冶金焦或石油焦作还原剂，会造成环境污染。
钢铁研究总院赵沛等人运用煤基低温冶金流程的原理，发现当钛精矿粉体的平均粒度减小到10微米左右时，能使它的还原温度降低到600℃左右。实验证明，在600°C下恒温1小时，还原率可以达到95%以上。
低温快速还原生产高钛渣的具体流程为，将钛铁矿粉和煤粉分别在高效球磨机中磨细成超细粉，然后将它们按一定比例混匀，造球后在加热设备中还原。还原后的产品经冷却后磨碎通过磁选方式得到铁粉和高钛渣。
初步工作表明，这种新工艺的最大特点是降低冶炼能耗。由于冶炼温度低(600℃)，物料(高钛渣)的物理热量仅相当于电炉熔炼法的1/4左右。其次，600℃左右时的化学反应较单一，化学反应耗热少，约为电炉熔炼法的60%左右。还有，在低温条件下，尾气冷却水带走的热量也仅相当于电炉熔炼法的1/4左右。因此，低温法冶炼高钛渣的能量相当于电炉熔炼法的1/3左右。这种新工艺除了可以用电加热外，也可采用煤，这样可进一步降低生产成本。
高钛渣生产工艺概述
由钛铁矿加工成高钛渣主要是采用电炉熔炼法生产，其主要设备为钛渣电炉，是介于矿热炉和电弧炉之间的一种特殊电炉，主要有1200KV A、1800KV A、2500KV A、3200KV A、5000KV A、6300KV A、7500KV A、16500KV A、25500KVA、100000KV A等多种容量的电炉，按炉型可分为圆形和矩形两种（有密闭、半密闭、敞口之分），目前国内生产钛渣为6300KV A 以下圆形三电极电炉。整个生产工艺的主要设备有：配料设备、钛渣电炉、渣包、破碎机、筛分机、磁选机、运输设备等。
由高钛渣身缠四氯化钛主要采用沸腾氯化、铜丝除钒工艺，主要设备有：氯化炉、收尘器、淋洗塔、过滤器、浮阀塔、铜丝塔、蒸馏釜、液氯蒸发设备等。
高钛渣生产的配方取决于你的生产操作控制制度，这里给你介绍两种：
一、钛精矿：石油焦：煤沥青＝100：（7.5～11）：（5.5～7.5）；
二、钛精矿：石油焦：纸浆废液＝100：（7.5～11）：（7.5～11）。
高钛渣作为硫酸法钛白粉生产原料的优点
(1)由于高钛渣中TiO2的含量比钛铁矿中TiO2的含量高出20％，左右，因此在总收率上能提高2％~3％，即每百吨钛白粉产品所投入的原料高钛渣比钛铁矿净增利润2~4万元。
(2)由于高钛渣中铁含量较钛铁矿低，因而每吨产品用酸量比钛铁矿低25%~30％，并可减少酸解尾气中30％二氧化硫的排放量，而在工艺上可省却铁屑还原、硫酸亚铁结晶、分离和浓缩工序，缩短了工艺流程、减少了工程投资、避免了铁屑带进的杂质对钛白粉质量的影响，有利于环保。
(3)使用高钛渣为原料每百吨产品可节水390m3、硫酸100t、还原铁8t、节约电2000kWh、节约蒸汽60t；减少硫酸亚铁300t、减少pH值l~2的酸性水排放量390t和相应的废水中和后二次废弃物红石膏。
国内高钛渣生产企业目前只有十多家，总产量约150kt左右，且大部分产量作为氯化法钛白粉生产和四氯化钛生产的原料(TiO2含量在85％~94％)，真正用于硫酸法钛白粉生产的酸溶性钛渣(TiO2含量在70%~85％)却十分有限，虽然目前国内一些地方和企业正在积极筹建酸溶性钛渣装置，但总有远水解不了近渴之感。
2007年1月1日起，进口高钛渣被列入中国海关进口商品税则号“38249090”项下(2007年税率暂定为“0”)，这意味着，高钛渣在我国海关进口商品税则号列中，从此有了正式的“户口”，国家税改委这次对进口高钛渣税则号的确立和给予零关税的政策是非常及时和重要的，困绕钛白粉生产企业多年的优质原料难进口问题已得到基本解决，无疑对我国钛白粉工业持续、健康、又快又好的发展起到了有力的推动作用。
海绵钛生产工艺
海绵钛生产工艺介绍 图1 劳尔法海绵钛生产工艺流程图 工艺流程简述： 电炉熔炼：即高钛渣生产。其工艺流程如下见图2 钛渣生产流程图。
图2 钛渣生产流程图 电炉熔炼法生产高钛渣是钛铁矿与固体还原剂无烟煤或石油焦等混合加入电炉中进行还原熔炼，矿中的氧化物被选择性地还原为金属铁，而钛的氧化物被富集在炉渣中，经渣铁分离获得高钛渣和副产品
金属铁，高钛渣经过冷却、破碎、磁选、磨粉后送氯化车间。 在钛渣生产流程中，主要用能为电。主要用能设备为自制6300kV〃A 矮烟罩电弧炉。 氯化：即粗四氯化钛的生产。主要流程图见图3。 图3 氯化钛生产流程图 破碎好的高钛渣、石油焦按一定比例进行称量配料，经过混合、干燥，用加料机由混合料斗从沸腾段上方加入氯化炉内。氯气从氯化炉底进入炉内，加入的混合料与氯气反应生成四氯化钛和其他杂质的
氯化物以及一氧化碳和二氧化碳等气体。沸点低于氯化温度的氯化物如：FeCl3、AlCl3 (升华气体)等气体就和TiCl4一起挥发逸出氯化炉，而沸点高于氯化温度的氯化物如：CaCl2、MgCl2等，与未反应的TiO2、C粉等一起留在炉内成为炉渣。 从氯化炉顶以气体逸出的混合气体，主要成分为TiCl4、AlCl3、FeCl3等，还有被气流夹带出来的固体颗粒，进入收尘器，由于减速降温的作用，使其中AlCl3、FeCl3等高沸点氯化物以及被气体带出的固体颗粒大部分被冷凝沉积下来。通过收尘器出来的混合气体进入淋洗塔，被冷冻盐水冷却后的TiCl4、的液体相接触，使TiCl4、等气体和高沸点杂质被淋洗下来，淋洗下来的TiCl4液体还含有较多的杂质，经过沉降、过滤以后，得到淡黄色或红棕色的粗四氯化钛液体。不能冷凝的气体经过尾气净化处理后达标通过烟囱排空。 在粗四氯化钛生产过程中，主要用能为石油焦、压缩空气、电、循环水以及低温盐水。主要设备有Ф1200氯化炉、Ф2400氯化炉以及附属的泵类设备。 精制：精制工艺流程图见图4 。
攀枝花市万吨年高钛渣项目可研
攀枝花市12万吨/年高钛渣项目可研 1.总论 1.1项目的来源及背景 我国四川省的攀枝花市西昌地区，蕴藏着极其丰富的钒钛磁铁矿。在已探明的储量中，攀西地区钛资源的储量达8.7亿吨(以二氧化钛计)占全国的90.5%，占世界的35%。但在钛资源的利用上，我国与先进工业国家仍然存在较大差距。如：钛渣产量不足世界产量的4%，海绵钛产能占世界的5%左右。2007年全国钛白粉的总产量达到大约100万t，超过年初预计的95～98万t，创造了我国钛白工业历史上年产量实现百万吨规模的新纪录。但却大部分为低档的硫酸法钛白，远远满足不了我国经济飞速发展的需要，我国每年都要进口高档钛白。 我国钛白粉工业近年在发展以金红石型为代表的高端产品方面进行了不懈的努力，有十多家企业生产金红石型产品。行业前6名生产商的产品全部是金红石型或者以金红石型产品为主。2006年全国金红石型产品首次超过30万t，并连续2年比上年增长8万t;2007年金红石型产品首次突破40万t，比上年净增近10万t。尽管如此，金红石型产品也还只占钛白粉总产量的35.3%，距国际上85%～90%的比例还有较大差距。由此可见，我国在钛资源的利用上，无论是钛渣、钛材还是钛白都与钛工业发达国家存在着很大的差距。由于目前世界范围适合氯化法技术的高品位天然金红石原料供应有限，每年仅41万t左右，因此适合氯化法的富钛料需求极大，实现富钛料大型化生产对发展中国金属钛和钛白粉工业具有决定性的意义。 要提高我国钛资源的利用水平，建设富钛料的生产线是重要环节，是生产海绵钛及氯化法钛白的必经之路。我国目前的富钛料生产，仅限于供海绵钛和人造金红石生产所需的高钛渣，规模小，技术装备落后，其它富钛料的生产发展缓慢。世界上已利用的钛资源90%以上用来生产钛白，国外的钛白生产企业，由于环保的要求，无论是硫酸法钛白还是氯化法钛白，大都使用富钛料为原料，而且规模较大。 我国钛白生产，自2001年之后已居世界第二位，2007年全国钛白粉的总产量达到大
高钛渣
高钛渣 一、概述 高钛渣（High Titania Slag）是经过物理生产过程而形成的钛矿富集物俗称，通过电炉加热熔化钛矿，使钛矿中二氧化钛和铁熔化分离后得到的二氧化钛高含量的富集物。高钛渣既不是废渣，也不是副产物，而是生产四氯化钛、钛白粉和海绵钛产品的优质原料。钛渣是由钛精矿（Ilmenite）冶炼而成。 二、状态颜色 一般状态粉状,黑色。粒度在40-200目（Mesh） 三、主要成份及质量标准 项目一级品% 二级品% 三级品% TiO2 ≥94 ≥92 ≥80 ∑Fe ≤3.0 ≤4.0 ≤5.0 MnO2 ≤4.5 ≤4.5 ≤4.5 CaO+MgO ≤1.5 ≤2.0 ≤11.0 Al ≤0.4 ≤0.55 ≤1.0 V ≤0.04 ≤0.05 ≤1.0 附注: 主流产品 四、应用领域 1.ＴｉＯ２含量大于９０％的高钛渣可以作为氯化法钛白的生产原料 2.ＴｉＯ２小于９０％的高钛渣是硫酸法钛白生产的优质原料 编辑本段五、国内高钛渣技术发展概况 1、我国钛资源比较丰富，除少量钛铁砂矿外，主要以钛铁岩矿为主，国内钛铁岩矿的缺点是品位低，杂质含量高，不能直接满足氯化法钛白对原料的要求，仅适宜作硫酸法钛白的原料。由于硫酸法钛白生产过程中产生大量难以治理、污染环境的“三废”，近年来全球硫酸法钛白产能急剧萎缩。随着我国氯化法钛白以及海锦钛工业的快速发展，对高品位富钛料的需求日益增加。因此，寻求经济合理的钛原料处理方法，将我国丰富的钛铁矿资源加工成富钛料是我国钛白和钛材产业发展的当务之急。 国内从上世纪50年代就开始对电炉冶炼钛渣的生产工艺进行研究开发，经过近50年的发展，目前全国钛渣生产能力仍很小，约15万吨/年，仅占世界年生产能力的5%。如果加上攀钢正在建设的年产6万吨钛渣厂和承德年产3.3万吨的高钛渣厂，全国总生产能力也仅占世界的8.1%，与我国丰富的钛资源和全球第二大钛白生产国的地位极不相称。因此，必须加快我国钛渣产业的发展，为钛白和钛材业提供更多的优质原料，减轻钛白行业环保压力，促进我国钛白和钛材工业整体水平的全面提高。
钛渣的冶炼原理
钛渣的冶炼原理 1．钛渣冶炼的原理及工艺流程 电炉熔炼钛渣的实质是钛铁矿与固体还原剂无烟煤(或石油焦或叫焦炭)等混合加入电炉中进行还原熔炼，矿中铁的氧化物被选择性地还原为金属铁，钛的氧化物被富集在炉渣中，经渣铁分离后，获得钛渣和副产品金属铁。钛精矿的主要组成是TiO2和FeO，其余为SiO2、CaO、MgO、Al2O3和V2O5 等，钛渣冶炼就是在高温强还原性条件下，使铁氧化物与碳组分反应，在熔融状态下形成钛渣和金属铁，由于比重和熔点差异实现钛渣与金属铁的有效分离。期间可能发生的化学反应如下： Fe2O3+C=2FeO+CO （1） FeO+C=Fe+CO （2） 以钛精矿为原料，敞口电炉冶炼钛渣的工艺流程如图1所示。 钛渣 图1、工艺流程图 2. 电炉冶炼的主要特征
钛渣是一种高熔点的炉渣，钛渣熔体具有强的腐蚀性、高导电性和其粘度在接近熔点温度时而剧增的特性，而且这些性能在熔炼过程中随其组成的变化而发生剧烈的变化。 2.1钛渣的高电导率和熔炼钛渣的开弧熔炼特征 2.1.1钛渣的高电导率 钛铁矿在熔化状态具有较大的电导率，在1500℃时为2.0～2.5ks/m,在1800℃为5.5～6.0ks/m，随着还原熔炼钛铁矿过程的进行，熔体组成发生变化，FeO含量减少，而TiO2和低价钛氧化物的含量增加，因此其电导率迅速上升，如加拿大索雷尔钛渣在1750℃电导率为15～20ks/m，而一般的炉渣在1750℃电导率为100s/m，可见钛渣的电导率比普通冶金炉渣的电导率高数十倍甚至几百倍，比普通离子型电解质（如Nacl液体在900℃时的电导率约为400s/m）的电导率都高很多，且温度变化对钛渣电导率影响不大,这些都说明钛渣具有电子型导电体的特征。 2.1.2熔炼钛渣电炉的开弧熔炼特征 钛渣的高电导率决定了熔炼钛渣电炉的开弧熔炼特征，即熔炼钛渣的热量来源主要依靠电极末端至熔池表面间的电弧热，这就是所谓的“开弧冶炼”,而在高电阻炉渣的情况下，电极埋入炉渣,熔炼过程的热量来源主要是渣阻热，即所谓的“埋弧熔炼”。在敞口电炉熔炼钛渣的初期具有短期的矿热炉埋弧冶炼的特征，随着熔炼过程的深入进行，开弧冶炼的电弧特征越来越明显。熔炼过程超过1小时后，电弧热所占比例可达90%，熔炼过程的后期电弧热所占比例可达97%。 2.2.钛渣熔点和粘度特性对熔炼过程的影响 2.2.1钛渣熔点对熔炼过程的影响 钛氧化物中的钛－氧键很牢固，它们的熔点很高。钛渣主要是由钛的氧化物组成，因此它的熔点很高，按其组成其熔点在1580～1700℃之间，钛渣的熔点随其中TiO2含量的增加而升高，熔炼钛渣要在高温下进行，这就要求热量必须高度集中在还原熔炼区。 2.2.2钛渣粘度对熔炼过程的影响 钛渣具有短渣的特性，在温度高于熔点处于完全熔化的钛渣熔体具有很低的粘度，但当渣温接近其熔点时，其粘点急剧增加。这是因为钛渣的结晶温度范围很窄，温度接近熔点时少量结晶固体析出悬浮在熔体中，使熔体变得十分粘稠，造成渣流动性变坏，出炉时困难。 2.3钛渣熔体的高化学活性对电炉的影响 钛渣的主要成分是TiO2 ，但还含相当数量的低价钛氧化物，因而具有极高的化学活性，几乎能与所有的金属和非金属材料发生作用。事实上钛渣熔体能很快的腐蚀普通的耐火材料，所以钛渣的还原熔炼是在炉衬上
高钛渣生产新工艺
高钛渣生产新工艺 这种新技术的核心机理在于"超细粉"、"高活化"。在超细粉条件下，启动还原反应的温度可以显著降低，从而实现低温冶金。从热力学来说，粉体的表面能增加可以降低吸热反应的自由烩；从动力学来说，反应表面积的增加加快了反应速度。近期的工作表明，这种新工艺不仅能处理铁矿粉，同样可运用于处理钒钛磁铁矿和钛铁矿等矿种。 我国的钛蕴藏极其丰富，以Ti02计，达9.65亿吨，占世界总储量的38.85%，居首位。其中90%以上分布在攀枝花西部地区。攀西地区的钒钛磁铁矿是多金属共生的世界特大型矿床，其中含钛、钒、铬等多种金属。因资源复杂、品位较低、细颗粒选矿困难等原因，以钢铁为主业的现有生产系统对钛资源的利用率仅为14.5%。每年排放含Ti02约22%的高钛型高炉渣300万吨，经济损失巨大，资源浪费极其严重，并且对长江上游造成严重的环境污染，甚至威胁三峡库区的水质安全。因此，研发清洁高效的钛、钒多金属综合利用与生产的新技术、新方法，具有重大战略意义和迫切性。 传统的高钛渣生产采用电炉熔炼法。由于电炉熔炼法属于高温冶金，能耗高是其固有的特点，生产1吨高钛渣，大约需要3000kWh的电能，而实际上将铁从钛铁矿中还原出来所需的化学能量仅在500kWh左右，能量的有效利用率仅在17%左右，非常低。另外，电炉熔炼法使用冶金焦或石油焦作还原剂，会造成环境污染。
钢铁研究总院赵沛等人运用煤基低温冶金流程的原理，发现当钛精矿粉体的平 均粒度减小到10微米左右时，能使它的还原温度降低到600℃左右。实验证明，在600°C下恒温1小时，还原率可以达到95%以上。 低温快速还原生产高钛渣的具体流程为，将钛铁矿粉和煤粉分别在高效球磨机 中磨细成超细粉，然后将它们按一定比例混匀，造球后在加热设备中还原。还 原后的产品经冷却后磨碎通过磁选方式得到铁粉和高钛渣。 初步工作表明，这种新工艺的最大特点是降低冶炼能耗。由于冶炼温度低(600℃)，物料(高钛渣)的物理热量仅相当于电炉熔炼法的1/4左右。其次，600℃左右时的化学反应较单一，化学反应耗热少，约为电炉熔炼法的60%左右。还有，在低温条件下，尾气冷却水带走的热量也仅相当于电炉熔炼法的1/4左右。因此，低温法冶炼高钛渣的能量相当于电炉熔炼法的1/3左右。这种新工 艺除了可以用电加热外，也可采用煤，这样可进一步降低生产成本。
工业用 富钛料简介
6.2 富钛料 富钛料一般指TiO2含量不小于85％的电炉冶炼钛渣或人造金红石。用电炉冶炼钛精矿制取的产品TiO2含量不小于90％称为高钛渣，TiO2含量小于90％时，产品称为钛渣。以钛精矿为原料，用其它方法制取的产品称为人造金红石。 富钛料的制备方法很多，按最终产物可分为生产钛渣和人造金红石的方法；按生产工艺可分为火法工艺和湿法工艺。火法工艺又包括电炉熔炼法、选择氯化法、等离子熔炼法、微波－热等离子体生产活性富钛料及人造金红石等方法。湿法包括部分还原－盐酸浸出法、部分还原－硫酸浸出法、全还原锈蚀法、三氯化铁浸出法以及其它的化学分离法。常用的方法是电炉熔炼法、盐酸浸出法、还原锈蚀法等。
6.2.1 钛渣生产方法…1，2? 钛渣的生产方法主要是电炉熔炼法。这种方法是使用还原剂，将钛精矿中的铁氧化物还原成金属铁分离出去的选择性除铁，从而富集钛的火法冶金过程。其主要工艺(见图6-2)是：以无烟煤或石油焦还原剂，与钛精矿经过配料、制团后，加入矿热式电弧炉内，于1600～1800℃高温下还原熔炼，所得凝聚态产物为生铁和钛渣，根据生铁和钛渣的比重和磁性差别，使钛氧化物与铁分离，从而得到含TiO272～95%的钛渣。其主要反应为式（6-1）至（6-4）。 FeTiO3＋C=Fe＋TiO2＋CO （6-1） 2 FeTiO3＋3C=2Fe＋Ti2O3＋3CO （6-2） FeTiO3＋2C=Fe＋TiO＋2CO （6-3）Fe2O3＋3C=2Fe＋3CO （6-4）生产钛渣的电炉是介于电弧炉与矿热炉之间的一种特殊炉型，有敞开式、半密闭式和密闭式三种，熔炼温度一般为1600～1700℃，最高温度可达1800℃。电炉熔炼所得到的钛渣可以用来生产钛白粉、人造金红石和TiCl4。该方法的优点是生产工艺简单，设备易于大型化，“三废”少，且炉气可以回收利用，副产品生铁回收加工容易，缺点是除去非铁杂质能力差，耗电量较大，一般在电力较充足的地区使用。
钛渣生产流程
薛工： 现将几个问题的意见写给你，供参考 1.钛渣在钛产业链中的地位 1.1钛产业链目前的大致走向 钛精矿---硫酸法制钛白粉 钛精矿---酸溶性钛渣---硫酸法钛白 钛精矿---高钛渣---四氯化钛---氯化法钛白 钛精矿---高钛渣---四氯化钛---海绵钛---钛合金 钛精矿---钛铁 钛精矿---钢结碳氮化钛---超硬材料 用钛精矿直接生产钛白时，铁在酸溶时生成硫酸铁，为脱Fe，需加铁粉将其还原成硫酸亚铁，再冷冻结晶后，从钛酸液中沉淀出来。才能保证钛白质量。因这一路线的酸耗大，流程长，逐渐被钛渣制钛白粉代替。 用酸溶性钛渣生产钛白，因大部分铁已在冶炼中脱出，酸溶时耗酸少，并可减少硫酸铁还原和硫酸亚铁结晶工序，可降低成本，近年来发展很快。 酸溶钛渣和高钛渣的区别在于钛品位高低，钛渣的酸溶性好坏取决于物相，在以Ti3O5为基，溶解FeO、MgO等组成的黑钛石相酸溶性最好。因此酸溶性钛渣需保存一定的FeO量，MgO存在是有益的。TiO2的还原程度也不能高。通常用指标Ti2O3/ TiO2的比值衡量。而高钛渣是做四氯化钛的原料，TiO2与氯气反应，要求Mg，Ca，Fe含量少，钛高。对钛的价位没有特别要求。 2.两段法生产钛渣，因在固相还原时，铁的金属化率可控，TiO2的还原成低价钛
也可控。因此这种工艺生产的钛渣容易满足不同用户的要求。 3.由钛精矿富集成富钛料有人造金红石法，钛渣法等，钛渣的优点是钛和铁都能应用。特别是高铁，低钛原料，铁的回收是一个重要的利润来源。 将铁只作为渣铁回收是最差的方法，只有在设计对将铁的处理一并考虑，将熔分的铁水处理成带合金元素的金属料，是提高附加值的重要方法。 4.钛铁矿固相还原的原理 ①钛铁矿的组成TiO2●FeO ②在液态还原时其中的反应 FeO●TiO2→FeO+ TiO2 FeO→Fe TiO2→Ti3O5→Ti2O3→TiO→Ti→TiCN ③钛渣一段法生产时，铁与钛的还原都能进行，铁在低温下完成还原，但要保证渣的流动性，须提高炉温。钛还原成低价钛的趋势增加，当生成较多的TiCN时，渣稠，出渣就很困难了，操作时应采用低温，但难度较大。 ④合理的方法是将Fe还原过程放在固相完成。 ⑤钛精矿中除钛铁矿外同时还有磁铁矿等物相，固相还原时，铁还原遵循逐级还原原理。 Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe 而TiO2还原为却与液态还原不同，为非逐级还原。其过程为： TiO2→Ti3O5→TiCN ⑥可见，两段法生产钛渣时，质量比一段法易控，可使用较低的炉温，电耗低。
钒钛产品工艺与设备 考试要点
钛精矿： 选矿方法：重选法，电选法，浮选法，磁选法和联合分选法。理论分子式：FeTiO2. 重选原理：根据矿物的密度不同而进行分离的方法。 浮选：泡沫浮选，按照矿物表面物理化学性质差异来分离各种细粒的方法。 电选：依靠不同物料间电性差异，借助于高压电场作用实现分选、分离的一种分选方法。磁选：利用磁性颗粒和非磁性颗粒在分选空间的运动行为差异进行分选的过程。 选矿工艺流程：破碎、筛分、磨矿、分级、分选、脱水及产品储存。 选钛厂主要设备：球磨机、强磁机、干燥机、盘式过滤机、加药药剂搅拌槽、浮选机（吸入槽） 钛渣： 钛渣的生产方法主要是电炉熔炼法。使用还原剂将钛精矿中的铁氧化物还原成金属铁分离出去的选择性除铁，从而富集钛的火法冶金过程。以无烟煤或石油焦为还原剂，与钛精矿经过配料、制团后，加入矿热式电弧炉内，于1600~1800℃高温下还原熔炼，所得凝聚态产物为生铁和钛渣，根据生铁和钛渣的比重和磁选差别，使钛氧化物与铁分离，从而得到含TiO2 72%~95%的钛渣。 原料：钛精矿，焦炭（无烟煤）。产品：酸溶性钛渣或氯化钛渣、生铁。工艺：电炉熔炼法。设备：矿热式电弧炉 高温主反应式：FeTiO3+C===Fe+TiO2+CO △G=190900-161T (298~1700K) 高温副反应式：3/4FeTiO3+C===1/4Ti3O5+3/4Fe+CO △G=209000-168T (298~1700k) 2FeTiO3+3C===2Fe+Ti2O3+3CO △G=213000-171T (298~1700k) FeTiO3+2C===Fe+TiO+2CO △G=252600-177T (298~1700k) 赤铁矿被还原：Fe2O3+3C===2Fe+3CO △G=164000-176T (298~1700k) 在电弧炉2000K以下的温度下，杂质不可能被还原，故进入钛渣渣相，只有氧化铁被还原成了单质金属铁。 工艺流程：配料、制团、电炉熔炼、渣铁分离、冷却炉前钛渣、破碎，磁选、获得产品高钛渣。 人造金红石： 又称合成金红石，指利用化学加工方法，将钛铁矿中的大部分铁成分分离出去所产生的一种在成分和结构性能与天然金红石相同的富钛原料，其TiO2含量视加工工艺的不同波动在91%~96%，是天然金红石的优质代用品，大量用于生产氯化法二氧化钛，也可用于生产四氯化钛、金属钛等。 生产原理：由钛铁矿生产人造金红石的工艺基础是除去钛铁矿中的铁及其他杂质，最大限度地以金红石形式富集钛，生产工艺的主体均包括钛铁矿的氧化、还原、浸出及废酸的处理，最终产品是多孔金红石型的颗粒氧化钛相。一般工艺过程是，在800℃焙烧钛铁矿，在原生颗粒内碎裂成赤铁矿、金红石和假板钛矿，使其分别成为铁和钛的氧化物，然后将其分离。主要方法：石原法、Benelite法、Murso法、Becher法、选择氯化法、钛渣法。 工艺流程：还原熔炼、选择氯化、预氧化、酸溶、锈蚀、磁选分离、酸浸、氧化、最后得到人造金红石。 选择性氯化法生产金红石反应式：Fe2O3.TiO2+3/2C+3Cl2===TiO2+2FeCl3+3/2Co2 FeO.TiO2(s)+C(s)+3/2Cl2(g)===FeCl3(g)+TiO2+CO(g) 盐酸循环浸出法：钛铁矿在稀盐酸中选择性地浸出Fe,Ca,Mg,Mn等杂质而被除去，从而使
高钛渣生产工艺规程
高钛渣生产工艺技术规程
高钛渣生产工艺技术规程 一、总则 为了更好的落实公司对高钛渣生产、质量方针，以及更好的完成公司下达的生产计划，做到文明生产和安全生产，提高公司的经济效益和社会效益，特制定本公司的高钛渣生产工艺技术规程。 二、高钛渣生产工艺流程图（见下页） 三、生产工艺规程 1、原料 1.1严格按照配料单配料 1.2所有原材料分别准确检斤，按照配料单的比例均匀混合。 1.3混合好的原材料，按照指定的位置进行堆放，严禁与其它炉料混合 1.4如果有偏加料的炉料，指定专门的堆放位置，供冶炼偏加使用。 1.5所有原料都不得混入其它杂质，必要时，采取相关的措施。 1.5运行混料设备时，要进行工作前的相关检查，只有设备
高钛渣生产工艺流程图
工作状态良好，方可启动混料操作。 1.6所有的炉料，堆放要整齐规整，地面保持清洁，防止杂质的进入。 1.7如有配料发生变化，要及时通知冶炼车间，并告知不同料比的混合炉料的堆放地址，防止冶炼上错料 1.8所有人员，进入操作现场，都必须佩戴好劳保用品，防止不安全因素的产生。 1.9生产工具，在操作完成后，必须撤离现场，按照指定的位置整齐摆放。 2、冶炼 2.1原料主要成分： 2.2基本化学反应方程式 TeTiO3+C==TiO2+Fe+CO
2.3化学反应条件 开始反应温度1116K，所以，为了达到铁还原率95%以上，要远远高于这个温度，也就是说，冶炼要达到熔分效果，冶炼温度要达到16000C以上。 2.4高钛渣的冶炼，是阶段性连续式冶炼，也是间歇式冶炼方式，即一次性加料到出炉，再进行下一炉的冶炼。 2.5冶炼设备 矿热熔炼电炉，也就是矿石还原加热电炉。大体上分为炉体、电极、电极把持器系统、排烟系统、出铁系统，短网、变压器等。 2.6热量来源 总体上就是电阻热和电弧热两种，不同时期的热量来源是不同的，所占的比例相互变化也不同。 2.6生产工艺 2.6.1入炉原材料为原料车间按照配料通知单混合好的原料，均匀加入炉内，料面为电极根部凸起200左右，料面呈馒头状微微凸起。进入冶炼工序。 2.6.2矿热炉是高钛渣生产的主要生产设备，主要的化学反应都在这里完成。 2.6.3冶炼的是间歇式的，一次投料，一次出炉， 2.6.4随着送电的时间加长，炉料逐渐熔化，熔池也加大，此时的化学反应也在逐步进行。
钛渣冶炼炉新工艺介绍
关于钛渣冶炼炉的新工艺介绍 前言 本方案瞄准国际先进技术，借鉴国内引进的成败实例，结合我团队自主研发并已成熟应用的成果而制定。 本方案所采用的各种“非常规”措施，最终将体现为： 1.节能，比常规交流电炉耗电低25%～35%，真正实现低成本运行； 2.生产环境优良，低噪音、全密闭，突显“人性化”，尾气排放可满足新国标；由于工艺上的改革，使除尘器过滤面积、烟管面积、风机及功率，与传统工艺的除尘器相比，≦1/8，并且通过新工艺，使被过滤的烟气温度有效、可靠地控制在200℃以下，促使滤袋寿命成倍地延长。 3.生产过程简化，实行计算机控制，在原编制上可大幅削减冶炼工人； 4.电炉设计上，倾向于多功能——满足冶炼多种产品（随意可调的宽幅电压）； 5.产品生产的质量特别稳定、易控。 6.电炉本体故障率特低，平时只需巡视和加注润滑等基本保养。 本方案其它特点： 1.独创的底电极结构，从根本上杜绝了铜质针刺因高温频繁烧蚀的断电事故，彻底保障了导电可靠性。 2.电炉功率因数高（只考虑动力补偿）；同时，在电气设计上已消除了谐波危害。 3.采用可控硅整流方式，能很方便地化解凝炉（非正常停电）、因SiC沉积造成的炉底上涨现象。 4.原料连续入炉、大容量电炉可实现产品连续出炉。 5.利用电炉产生的高温烟气烘干原料及煤气回收发电技术。烟气进入原料干燥装置降温后，再进除尘器除尘，由煤气风机送至煤气发电车间，全程安全可控。 根据国家对铁合金、电石等冶炼行业的准入限制，为适应国家可能出台的新政策，综合考虑钛渣炉性价比，建议钛渣炉的单台容量≧2万kVA。 工信部规定，容量在6300KVA以下的交流矿热炉逐步淘汰，新上的交流矿热炉容量必须≥25000KVA，直流炉容量≥12500KVA。内蒙、贵州及四川攀枝花等地已经在落实。 一台2万KVA空心电极直流密闭炉，可年产主产品钛渣67000吨左右，副产品半钢5000吨左右。与传统冶炼方式相比，生产一吨主产品可节省电能1200～1800度。 建造一台生产钛渣的2万KVA空心电极直流密闭炉，约需人民币6000～7000万元。投产后1～2年即可收回投资。 直流密闭炉节能效果显著，为国内首创。建设单位可以向国家工信部申报节能减排项目，寻求国家奖励或资助。贵州兴义某企业计划新建4台30000万KVA半密闭直流铁合金炉，已获得当地政府3亿元的贴息贷款扶植。内蒙古卓资县一铁合金企业新建一台16500KVA全密闭直流铁合金炉，已获得当地政府4百万元资助，正在向工信部申请立项。 目前，发达国家中的钛渣炉，容量都比较大，多采用全封闭，湿法除尘和回收煤气，并向干法除尘转变。这些大型电炉采用计算机进行控制，从原料准备到产品出炉全过程自动化，生产效率高，产品质量稳定，环保设施完善，有利于资源的综合利用，也是中国钛渣生产发展的方向。国内某企业从南非引进的3万kVA全密闭直流高钛渣炉，已经将高钛渣的吨产电耗从国内普遍的3500kwh/t～4500 kwh/t降至2600kwh/t～ 2800kwh/t，大大降低了生产成本（注：由于该企业对引进技术吸收消化严重不足，加之过份神秘化的保密隔绝，导致试生
钛渣冶炼炉新工艺介绍
关于钛渣冶炼炉的新工艺介绍 目前，发达国家中的钛渣炉，容量都比较大，多采用全封闭，湿法除尘和回收煤气，并向干法除尘转变。这些大型电炉采用计算机进行控制，从原料准备到产品出炉全过程自动化，生产效率高，产品质量稳定，环保设施完善，有利于资源的综合利用，也是中国钛渣生产发展的方向。国某企业从南非引进的3万kVA全密闭直流高钛渣炉，已经将高钛渣的吨产电耗
从国普遍的3500kwh/t～4500 kwh/t降至2600kwh/t～2800kwh/t，大大降低了生产成本（注：由于该企业对引进技术吸收消化严重不足，加之过份神秘化的隔绝，导致试生产周期特长，生产时断时续。不久前，此高钛渣炉炉底熔穿目前正停产维修。该企业的负责人在接待国家工信部考察人员时介绍说：技术指标是非常先进的，政治上丰收，经济效益趋于零）。 国钛渣冶炼通常采用三相交流敞口电炉或半密闭电炉，一次性加料生产工艺，污染严重、热辐射高、操作环境恶劣。炉膛热量直接从炉口或烟道散出，电炉热损失大，容易造成除尘器布袋的烧蚀。 三相交流电炉的三根电极之间的电流为平面流动形式，由于炉料的导电性，而不能选用较高的二次电压，否则会出现电极不能深插，炉底温度低的现象，使得SiC沉积造成炉底上涨。 交流电炉炉膛的深、径比小，每次排渣或出铁水后，炉温度下降快，当下一炉的生料加入后，需要焙烧一段时间以提高炉温，增大了耗电量。 综合上述几个原因，使得国钛渣、工业硅、铁合金及电石等冶炼成本居高不下，市场竞争力低。 目前世界上最为先进的冶炼方法，是密闭直流电炉空心电极连续加料冶炼方式。 密闭直流电炉空心电极粉料连续入炉冶炼工艺具有如下优点： ⑴炉膛密闭，无外部空气进入，烟气量小，除尘设备负担小。 ⑵密闭电炉无外部空气进入，冶炼操作在密闭的高还原性气氛下进行，降低了电极的高温氧化和还原剂的氧化烧损。可以节省电极消耗达50%以上。 ⑶富含一氧化碳的高温烟气，显热直接用来干燥矿粉，降低矿粉中的水分，充分利用烟气的热量，比半密闭/敞口炉的潮矿入炉减少了电能消耗。降温除尘后的一氧化碳气体可以用来驱动燃气发电机发电，能源得到综合利用。 ⑷粉料连续入炉，原料和还原剂均为粉末，物料反应的表面积增大。物料直接进入熔池，在液态下进行还原反应，还原反应充分、速度快——“瞬间还原”。 ⑸粉料连续入炉，省去繁重的捣炉作业，减轻了劳动强度，改善了工作环境。 ⑹直流电炉炉膛的深/径比大于交流电炉的深/径比，即相同容量直流电炉的炉膛比交流电炉深，直径比交流电炉小，热量集中，热损失小。 ⑺直流电炉炉膛深/径比大，炉膛表面积小，比交流电炉节省炉衬材料。 ⑻直流电炉炉底作为导电电极，使电弧引向炉底，直流电流对熔池具有上下运动的电磁搅拌作用，使熔池上下层温度均匀，大大改善金属氧化物高温还原反应的热力学和动力学条件，消除了炉底上涨的可能。 ⑼直流电炉的顶电极位于炉膛中心，产生的电弧对炉衬的高温辐射烧损小，故炉衬材料的消耗降低，使用寿命延长。 ⑽直流电炉二次侧短网和熔池无感抗影响，且无电流集肤效应和邻近效应，电网供给
钛渣冶炼炉新工艺介绍
钛渣冶炼炉新工艺介绍
关于钛渣冶炼炉的新工艺介绍 前言 本方案瞄准国际先进技术，借鉴国内引进的成败实例，结合我团队自主研发并已成熟应用的成果而制定。 本方案所采用的各种“非常规”措施，最终将体现为： 1.节能，比常规交流电炉耗电低25%～35%，真正实现低成本运行； 2.生产环境优良，低噪音、全密闭，突显“人性化”，尾气排放可满足新国标；由于工艺上的改革，使除尘器过滤面积、烟管面积、风机及功率，与传统工艺的除尘器相比，≦1/8，并且通过新工艺，使被过滤的烟气温度有效、可靠地控制在200℃以下，促使滤袋寿命成倍地延长。 3.生产过程简化，实行计算机控制，在原编制上可大幅削减冶炼工人； 4.电炉设计上，倾向于多功能——满足冶炼多种产品（随意可调的宽幅电压）； 5.产品生产的质量特别稳定、易控。 6.电炉本体故障率特低，平时只需巡视和加注润滑等基本保养。 本方案其它特点： 1.独创的底电极结构，从根本上杜绝了铜质针刺因高温频繁烧蚀的断电事故，彻底保障了导电可靠性。 2.电炉功率因数高（只考虑动力补偿）；同时，在电气设计上已消除了谐波危害。 3.采用可控硅整流方式，能很方便地化解凝炉（非正常停电）、因SiC沉积造成的炉底上涨现象。 4.原料连续入炉、大容量电炉可实现产品连续出炉。 5.利用电炉产生的高温烟气烘干原料及煤气回收发电技术。烟气进入原料干燥装置降温后，再进除尘器除尘，由煤气风机送至煤气发电车间，全程安全可控。 根据国家对铁合金、电石等冶炼行业的准入限制，为适应国家可能出台的新政策，综合考虑钛渣炉性价比，建议钛渣炉的单台容量≧2万kVA。 工信部规定，容量在6300KVA以下的交流矿热炉逐步淘汰，新上的交流矿热炉容量必须≥25000KVA，直流炉容量≥12500KVA。内蒙、贵州及四川攀枝花等地已经在落实。 一台2万KVA空心电极直流密闭炉，可年产主产品钛渣67000吨左右，副产品半钢5000吨左右。与传统冶炼方式相比，生产一吨主产品可节省电能1200～1800度。 建造一台生产钛渣的2万KVA空心电极直流密闭炉，约需人民币6000～7000万元。投产后1～2年即可收回投资。 直流密闭炉节能效果显著，为国内首创。建设单位可以向国家工信部申报节能减排项目，寻求国家奖励或资助。贵州兴义某企业计划新建4台30000万KVA半密闭直流铁合金炉，已获得当地政府3亿元的贴息贷款扶植。内蒙古卓资县一铁合金企业新建一台16500KVA
年产1万吨高钛渣生产线建设项目可行性研究报告
年产1万吨高钛渣生产线建设项目 可行性研究报告 编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司 编制时间：https://www.wendangku.net/doc/7f6079910.html, 高级工程师：高 建
目录 第一章总论 (1) 1.1项目概要 (1) 1.1.1项目名称 (1) 1.1.2项目建设单位 (1) 1.1.3项目建设性质 (1) 1.1.4项目建设地点 (1) 1.1.5项目负责人 (1) 1.1.6项目投资规模 (1) 1.1.7项目建设规模 (2) 1.1.8项目资金来源 (2) 1.1.9项目建设期限 (2) 1.2项目提出背景 (3) 1.2.1中国钛产业前景广阔 (3) 1.2.2高汰渣市场需求缺口较大 (4) 1.2.3本次建设项目的提出 (4) 1.3项目承建单位介绍 (5) 1.4编制依据 (5) 1.5 编制原则 (6) 1.6研究范围 (6) 1.7主要经济技术指标 (7) 1.8综合评价 (7) 第二章项目必要性及可行性分析 (9) 2.1项目建设必要性分析 (9) 2.1.1高钛渣对于我国钛工业发展有着重要意义 (9) 2.1.2促进我国钛工业快速发展的需要 (10) 2.1.3推动辽宁钛工业快速发展的需要 (10) 2.1.4满足市场对于高钛渣迫切需求的需要 (11) 2.1.4满足项目企业自有死氯化钛厂原料需求的需要 (11) 2.1.5增加当地就业带动产业链发展的需要 (11) 2.1.6带动当地经济快速发展的需要 (11) 2.2项目建设可行性分析 (12) 2.2.1政策可行性 (12) 2.2.2技术可行性 (12) 2.2.3市场可行性 (13) 2.2.4管理可行性 (13) 2.3分析结论 (13)
钛渣生产工艺规程
×××××钛渣炉项目 生 产 工 艺 技 术 规 程 ××××工业炉制造有限公司编制 20-×××××
高钛渣生产工艺技术规程 一、总则 为了更好的掌握对高钛渣生产、质量要求，以及更好的生产计划，做到文明生产和安全生产，提高的经济效益和社会效益，特制定本高钛渣生产工艺技术规程。 二、高钛渣生产工艺流程图（见下页） 三、生产工艺规程 1、原料 1.1严格按照配料单配料。 1.2所有原材料分别准确检斤，按照配料单的比例均匀混合。 1.3混合好的原材料，按照指定的位置进行堆放，严禁与其它炉料混合。 1.4如果有偏加料的炉料，指定专门的堆放位置，供冶炼偏加使用。 1.5所有原料都不得混入其它杂质，必要时，采取相关的措施。 1.5运行混料设备时，要进行工作前的相关检查，只有设备工作状态良好，方可启动混料操作。
高钛渣生产工艺流程图 1.6所有的炉料，堆放要整齐规整，地面保持清洁，防止杂
质的进入。 1.7如有配料发生变化，要及时通知冶炼车间，并告知不同料比的混合炉料的堆放地址，防止冶炼上错料 1.8所有人员，进入操作现场，都必须佩戴好劳保用品，防止不安全因素的产生。 1.9生产工具，在操作完成后，必须撤离现场，按照指定的位置整齐摆放。 2、冶炼 2.1原料主要成分： 2.2基本化学反应方程式 TeTiO3+C==TiO2+Fe+CO 2.3化学反应条件 开始反应温度1116K，所以，为了达到铁还原率95%以上，
要远远高于这个温度，也就是说，冶炼要达到熔分效果，冶炼温度要达到16000C以上。 2.4高钛渣的冶炼，是阶段性连续式冶炼，也是间歇式冶炼方式，即一次性加料到出炉，再进行下一炉的冶炼。 2.5冶炼设备 矿热熔炼电炉，也就是矿石还原加热电炉。大体上分为炉体、电极、电极把持器系统、排烟系统、出铁系统，短网、变压器等。 2.6热量来源 总体上就是电阻热和电弧热两种，不同时期的热量来源是不同的，所占的比例相互变化也不同。 2.6生产工艺 2.6.1入炉原材料为原料车间按照配料通知单混合好的原料，均匀加入炉内，料面为电极根部凸起200左右，料面呈馒头状微微凸起。进入冶炼工序。 2.6.2矿热炉是高钛渣生产的主要生产设备，主要的化学反应都在这里完成。 2.6.3冶炼的是间歇式的，一次投料，一次出炉， 2.6.4随着送电的时间加长，炉料逐渐熔化，熔池也加大，此时的化学反应也在逐步进行。 2.6.5冶炼过程中，根据蘸观察确定产品的初步品位，蘸样时间一般在冶炼的中后期，也根据炉况随时进行，一次初步判
行业标准《高钛渣》编制说明
《高钛渣》行业标准 编制说明 （预审稿） 云南新立有色金属有限公司 2014年5 月
《高钛渣》行业标准修订说明 1工作简况 1.1任务来源和计划要求 《高钛渣》行业标准是2013年根据工业和信息化部办公厅《关于印发2013年第二批行业标准制修订计划的通知》工信厅科（2013102号）文正式下达了计划号为2013-0364T-YS《高钛渣》行业标准的起草任务工作，确定由云南新立有色金属有限公司、遵义钛业股份有限公司负责完成对YS/T 298-2007版《高钛渣》行业标准的修订工作，任务完成年限为2014年。 1.2本标准所涉及的产品概况 优质富钛料是生产高档氯化法金红石型钛白粉和优质海绵钛的重要原料，它包括低钙镁高钛渣、UGS渣、人造金红石和天然金红石，其中，电炉冶炼钛渣占富钛料生产的70%以上，是生产钛白粉和海绵钛的主要原料，在整个钛产业链中占有十分重要的地位。随着钛白工业和海绵钛工业的迅速发展，对高钛渣的产量和质量提出了更高的要求。高钛渣的生产规模和应用领域不断扩大，其市场前景极为广阔。 高钛渣生产工艺和产品质量的好坏对下游产品的质量、性能、寿命和环境安全都具有极其重要的影响。现行高钛渣标准修订于2007年，虽然仅仅过了6年时间，但由于这几年钛工业的迅猛发展，导致该标准相关指标已经不能满足行业发展的需求，主要体现在原有标准适应于国内熔盐氯化法生产钛白粉及海绵钛使用，而近年来国内大型高钛渣炉和大型氯化系统增加迅速，特别是先进的沸腾氯化工艺成熟，在高钛渣主体品位、粒度、包装、化学成分、水分含量等级划分等方面的实际情况和要求发生了很大变化，尽快修订该产品的行业标准十分必要，且条件成熟。本次修订的标准不仅能满足熔盐氯化法生产钛白粉、海绵钛的要求也能满足沸腾氯化法生产钛白粉、海绵钛的要求。 1.3起草单位概况 标准主起草单位云南新立有色金属有限公司为云南冶金集团股份有限公司控股的中外合资企业。于1999年7月成立，注册资本14.7亿元，员工1697人，主要从事钛产业项目的建设及开发。公司具有雄厚的研发与技术实力，先后完成
主要钛产品生产工艺流程
主要钛产品生产工艺流程 成都工业学院材料工程学院邹建新 攀枝花学院材料工程学院彭富昌 1 钛产品生产原则流程 所有钛产品的最初原料都是含钛矿物，通常为钛铁矿。最终钛产品有两种，一是单质的金属钛，二是氧化物TiO2，前者作为结构性钛（合金）材料，广泛用于航空航天、海洋、化工及高档民用等领域，后者作为功能性钛白粉颜料，广泛用于涂料、造纸、塑料及电子等领域。钛铁矿经选矿工艺后成为钛精矿，钛精矿经熔炼为钛渣或经湿法冶金处理为人造金红石或富钛料，钛精矿或酸溶性钛渣作为硫酸法钛白的原料，与浓硫酸酸解后生产钛白粉，氯化钛渣或人造金红石经氯化后生成四氯化钛，再用镁高温还原生产海绵钛，海绵钛经高温熔融为钛锭，即可进一步加工成钛材。工艺流程如图1所示。 图 1 钛产品生产原则工艺流程 2 钛渣生产工艺 电炉熔炼钛渣的工艺流程包括：配料，制团（可选），电炉熔炼，渣铁分离，冷却炉前钛渣，破碎，磁选，获得成品高钛渣等步骤。钛精矿与碳还原剂一起置于高温电弧炉中熔炼，铁氧化物被还原为金属铁，余下部分为二氧化钛、氧化钙、氧化镁、二氧化硅的熔融混合物，冷却后即为钛渣。如图 2所示。其中的半钢是指电炉熔炼后获得的含碳较高的铁水。
图 2 电炉熔炼钛渣的原则工艺流程 3 硫酸法钛白粉的生产工艺 钛白生产方法包括如下三种：①硫酸法，可生产金红石型和锐钛型钛白；②氯化法，国内仅中信锦州钛业、云南新立、洛阳万基、漯河兴茂、攀钢在生产或在建，国外55%企业采用，只能生产金红石型钛白；③盐酸法，尚未产业化，新西兰曾进行试生产，国内不少学者也开展过实验研究。 生产钛白的硫酸法与氯化法各有优缺点，业界评价褒贬不一。硫酸法会产生绿矾和废酸，但可综合利用，氯化法产生的氯化废渣处理难度较大，一般只能深埋，国内攀钢集团已开发了一种可以有效回收利用氯化废渣的专有技术。硫酸法可生产锐钛型钛白，但氯化法不行。随着环保成本的增加，硫酸法钛白粉厂只要愿意增大资金投入，其“三废”污染问题是可以得到较好解决的。 硫酸法生产钛白是成熟的生产方法，使用的原料为钛精矿或钛渣，以及矿渣混合物。硫酸法钛白生产，实际上是一个通过分离、提纯等化学和物理方法，去除钛精矿（钛渣）中的杂质，只保留90%以上TiO2的一个化工过程。 硫酸法钛白生产的主要环节包括： ①酸解；②钛液水解；③偏钛酸盐处理；④偏钛酸煅烧；⑤钛白后处理。 生产钛白的原料：钛精矿或钛渣、硫酸（本节以钛精矿为例）。生产钛白的产品：金红石型钛白或锐钛型钛白，另外副产硫酸亚铁。硫酸法生产钛白主要由下列几个工序组成：原矿准备，用硫酸分解精矿制取硫酸钛溶液，溶液净化除铁，由硫酸钛溶液水解析出偏钛酸，偏钛酸煅烧制得二氧化钛以及后处理工序等。原则工艺流程如图 3所示。
钛渣冶炼炉新工艺介绍
关于钛渣冶炼炉的新工艺介绍
目前，发达国家中的钛渣炉，容量都比较大，多采用全封闭，湿法除尘和回收煤气，并向干法除尘转变。这些大型电炉采用计算机进行控制，从原料准备到产品出炉全过程自动化，生产效率高，产品质量稳定，环保设施完善，有利于资源的综合利用，也是中国钛渣生产发展的方向。国内某企业从南非引进的3万kVA全密闭直流高钛渣炉，已经将高钛渣的吨产电耗从国内普遍的3500kwh/t～4500 kwh/t降至2600kwh/t～ 2800kwh/t，大大降低了生产成本（注：由于该企业对引进技术吸收消化严重不足，加之过份神秘化的保密隔绝，导致试生产周期特长，生产时断时续。不久前，此高钛渣炉炉底熔穿目前正停产维修。该企业的负责人在接待国家工信部考察人员时介绍说：技术指标是非常先进的，政治上丰收，经济效益趋于零）。 国内钛渣冶炼通常采用三相交流敞口电炉或半密闭电炉，一次性加料生产工艺，污染严重、热辐射高、操作环境恶劣。炉膛热量直接从炉口或烟道散出，电炉热损失大，容易造成除尘器布袋的烧蚀。 三相交流电炉的三根电极之间的电流为平面流动形式，由于炉料的导电性，而不能选用较高的二次电压，否则会出现电极不能深插，炉底温度低的现象，使得SiC沉积造成炉底上涨。 交流电炉炉膛的深、径比小，每次排渣或出铁水后，炉内温度下降快，当下一炉的生料加入后，需要焙烧一段时间以提高炉温，增大了耗电量。 综合上述几个原因，使得国内钛渣、工业硅、铁合金及电石等冶炼成本居高不下，市场竞争力低。 目前世界上最为先进的冶炼方法，是密闭直流电炉空心电极连续加料冶炼方式。 密闭直流电炉空心电极粉料连续入炉冶炼工艺具有如下优点： ⑴炉膛密闭，无外部空气进入，烟气量小，除尘设备负担小。 ⑵密闭电炉无外部空气进入，冶炼操作在密闭的高还原性气氛下进行，降低了电极的高温氧化和还原剂的氧化烧损。可以节省电极消耗达50%以上。 ⑶富含一氧化碳的高温烟气，显热直接用来干燥矿粉，降低矿粉中的水分，充分利用烟气的热量，比半密闭/敞口炉的潮矿入炉减少了电能消耗。降温除尘后的一氧化碳气体可以用来驱动燃气发电机发电，能源得到综合利用。 ⑷粉料连续入炉，原料和还原剂均为粉末，物料反应的表面积增大。物料直接进入熔池，在液态下进行还原反应，还原反应充分、速度快——“瞬间还原”。 ⑸粉料连续入炉，省去繁重的捣炉作业，减轻了劳动强度，改善了工作环境。 ⑹直流电炉炉膛的深/径比大于交流电炉的深/径比，即相同容量直流电炉的炉膛比交流电炉深，直径比交流电炉小，热量集中，热损失小。 ⑺直流电炉炉膛深/径比大，炉膛表面积小，比交流电炉节省炉衬材料。 ⑻直流电炉炉底作为导电电极，使电弧引向炉底，直流电流对熔池具有上下运动的电
高钛渣生产项目可行性研究报告-备案立项
https://www.wendangku.net/doc/7f6079910.html, 高钛渣生产项目可行性研究报告 高钛渣生产项目申请报告 （用途:立项、审批、备案、申请资金、节能评估等）
项目可行性研究报告主要用途；报送发改委立项、审批或备案、申请土地、申请国家专项、申请补贴、上市募投、企业工程建设指导、企业节能审查、对外招商合作、环评、安评等。 【报告名称】：高钛渣生产项目可行性研究报告 【关键词】：高钛渣生产项目投资可行性研究报告 【收费标准】：根据项目复杂程度等方面进行核定，请致电详细沟通 【服务流程】：初步洽谈—－签订协议—－多方面地深入沟通－—编制执行—－提交初稿—－讨论修改—－排版印刷—－交付客户 【完成时间】：3-7个工作日 【报告格式】：电子版格式+精美装订印刷版 【交付方式】：特快专递 【报告说明】 项目可行性研究报告，简称可研，是在制订生产、基建、科研计划的前期，通过调查研究，分析论证某个建设或改造工程、某种科学研究、某项商务活动切实可行而提出的一种书面材料。 项目可行性研究报告主要是通过对项目的主要内容和配套条件，如市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、筹措、盈利能力等，从技术、经济、工程等方面进行调查研究和分析比较，并对项目建成以后可能取得的财务、经济效益及社会影响进行预测，从而提出该项目是否值得投资和如何进行建设的咨询意见，为项目决策提供依据的一种综合性的分析方法。可行性研究具有预见性、公正性、可靠性、科学性的特点。 项目可行性研究报告是确定建设项目前具有决定性意义的工作，是在投资决策之前，对拟建项目进行技术经济分析论证的科学方法，在投资管理中，可行性研究是指对拟建项目有关的自然、社会、经济、技术等进行调研、分析比较以及预测建成后的社会经济效益。 核心提示： 高钛渣生产项目投资环境分析. 高钛渣生产项目背景和发展概况. 高钛渣生产项目建设的必要性. 高钛渣生产行业竞争格局分析. 高钛渣生产行业财务指标分析参考. 高钛渣生产行业市场分析与建设规模. 高钛渣生产项目建设条件与选址方案. 高钛渣生产项目不确定性及风险分析. 高钛渣生产行业发展趋势分析.