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钛渣介绍

1概述

高钛渣（High Titanium 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。

2 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

3 成份标准

4 状态颜色

一般状态粉状，黑色。粒度在40-200目（Mesh）

5 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。

2、国内钛渣技术发展现状

国内钛铁矿一般直接供硫酸法钛白生产作原料，少量加工成富钛料，供氯化法钛白、四氯化钛、海绵钛和电焊条工业使用。随着海绵钛和氯化钛白工业的迅速发展，对钛渣等富钛料的需求越来越大，国内钛渣产量逐年增加。2005年全球氯化法钛白使用富钛料占整个钛白工业原料55%，硫酸法钛白占45%。世界钛白工业使用富钛料量占所用原料75%以上。而目前国内氯化法钛白、四氯化钛、海绵钛和电焊条工业四项合计使用的富钛料才占国内钛矿消耗量的7.5%，硫酸法钛白占92.5%，与国外相比差距较大，表明在我国发展富钛料前景广阔。

硫酸法钛白生产虽然可以采用钛铁矿做原料，但存在酸耗量大、副产品硫酸亚铁多、不溶固体杂质量增加和废酸废液难治理等问题。采用富钛料（酸溶性钛渣）可以减少酸耗量30%并解决硫酸亚铁问题，从而减轻环保压力，提高设备产能，目前国外越来越多的厂家都将其原料改成钛渣和人造金红石等富钛料。氯化法钛白和海绵钛生产的第一道工序是制取TiCl4，用钛铁矿生产TiCl4时，由于钛铁矿中杂质含量高，每生产1吨TiCl4产出约0.92吨氯化物杂质，使氯耗和“三废”增加，氯化炉产能降低，TiCl4的生产成本升高，所以国内外的生产厂家从不用TiO2低于60%的钛铁矿作为生产TiCl4的原料，主要采用高钛渣和金红石等富钛料。

近几年，中国金属钛和钛白粉行业发展迅猛，金属钛及钛白粉总产量分别以每年30～50%、6%～8%的速度增长，2005年，金属钛产量达9370

多吨，钛白粉产量达55万t，对钛铁矿的需求量日益增加。中国的钛资源比较丰富，主要以钛铁矿为主，四川钛矿占全国钛矿总储量的90%以上。但中国钛矿90%以上是共生岩矿，TiO2含量低，成分复杂，要富集到满足氯化要求的高品位富钛料需做大量研究开发工作。广东、广西、海南等地的砂矿虽然容易开采且品位较高，但没有大型矿床，难于满足大规模开采的要求。中国的钛矿选厂共有80多家，其中攀钢的产能30多万t/a，云南约25万t/a，广东、广西、海南3省共约35万t/a，全国合计产能约90万t/a。而目前国内钛铁矿年需求量约140万t，商品矿供不应求，需从澳大利亚、加拿大等国进口钛铁矿和高钛渣，从越南、印度和朝鲜进口钛矿。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严重不足，每年仅41万t左右，因此开发氯化法用的富钛料，实现生产规模大型化对发展中国金属钛和钛白工业具有重要意义。

我国从50年代末开始冶炼钛渣的研究，当时电炉容量是400kVA敞开式电炉，到今天已有近50年的历史。目前全国拥有钛渣电炉30多台（不包括乡镇企业），是世界上拥有钛渣电炉台数最多的国家，生产能力约15万t/a,产量约12万t/a。最大的电炉容量7000kVA（在建的最大容量25000kVA），为半密闭（矮烟罩）式电炉，最小的电炉容量400kVA,是敞开式电炉，钛渣产品TiO2大于90%，绝大部分在92%TiO2以上，这些产品中约50%作为生产氯化钛白和海绵钛的原料，50%用于生产人造金红石，作为电焊条的原料。目前国内还没有用钛渣做硫酸法钛白粉生产的原料，表明我国钛白工业环保压力大。

我国高钛渣生产的特点是：电炉台数多、容量小、产量低、技术落

后，除少数在建电炉外，基本上是七八十年代的技术水平，产品全部在国内市场销售，未进入国际市场。

3、国内钛渣科研状况

我国钛资源的特点是钛品位低，大部分是钛磁铁矿，原生钛矿不能直接用于生产氯化钛白、海绵钛和电焊条，必须采用冶炼钛渣或生产人造金红石等富钛料的方法才能满足需求。

国内冶炼钛渣试验最早始于五十年代，1957年北京有色金属研究总院做了用钛铁矿制取高钛渣扩大试验，此后过了近20年时间，国内一些科研单位和生产厂家才大量进行钛渣冶炼试验：

①1975年在宣化钢铁公司五七厂做了400kVA电炉冶炼铁和钛渣试验；

②1976年在阜新铁合金厂做了400kVA电炉冶炼铁和钛渣试验；

③1976年用锦州铁合金厂1800kVA电炉做了熔炼铁和钛渣试验；

④1979年用遵义钛厂6300kVA电炉进行了电炉熔炼高钛渣试验；

⑤1979年在锦州铁合金厂1800kVA电炉上再次做了冶炼酸镕性钛渣工业试验；

⑥1980年用锦州铁合金厂4000kVA电炉做了冶炼氯化钛渣试验；

⑦1982年在遵义钛厂6300kVA电炉上做了冶炼氯化钛渣试验。

这些试验都是在敞口电炉上进行的，采用自焙电级，一次加料，操

作中存在翻渣结壳现象，电流不稳，变压器能力不能充分发挥，煤气和半钢得不到很好利用。

尽管我国从50年代就开始钛渣冶炼试验，但真正进行产业化是在70年代，自“六·五”（1980-1985）以来，我国加大了高钛渣制备技术及产业化开发力度，到目前为止，研究工作取得了长足进展，完成了大量基础研究和探索性试验，开展了密闭电炉连续加料、配碳方式、明弧或半明弧、薄料层操作、稳定炉况操作条件等系列研究，先后采用24kVA、100kVA、187kvA、250kVA、400kVA、650kVA、1800kVA、3200kVA和6000kVA 各种规模的电炉，做了攀枝花钛精矿预氧化球团、预还原球团和粉矿直接入炉冶炼酸溶性钛渣3种原料方式的半工业性和工业性试验，积累了丰富的试验数据和经验。

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。

钛渣应用现状

1.1引言我国攀西地区蕴藏着极其丰富的钒钛矿资源,经过冶金科技工作者多年的努力,创造出高炉治炼磁铁矿新技术,使得高钛型钒钛矿冶炼成为可能。然而由此产生了大量含TiO2 的高炉钛渣。目前,还没有找到较好的途径来处理这些钛渣,其直接堆放在露天中,占据了大量的土地并给自然界造成严重的污染。如何综合治理攀钢高炉渣一直是环境和材料工作者关心的问题。我国普通高炉渣的综合利用率约为92%，但含钛高炉渣中的CaO主要以钙钛矿形式存在，活性极低，制约了含钛高炉渣在水泥工业及其他建材行业的应用。目前,对含钛高炉渣的综合利用主要包括水泥混凝土掺合料、制备光催化材料、提取钛白等大量含钛高炉渣堆积不仅浪费资源，占用耕地，而且严重污染环境.含钛高炉渣中的组成矿物都是高熔点,具有较强的结晶能力,在现场自然冷却或水淬急冷的矿渣中很少出现活性的无定型物质,因而较难形成 C2S 矿物,属稳定性矿渣. 向水泥中掺合同数量的渣时,钛渣活性低于普通高炉渣,降低混凝土的性能. 至今攀钢含钛高炉渣已累计排放5 000 多万t ,并仍以300 万t/ a 的速度继续堆积,成为严重阻碍企业可持续发展的负面因素. 由于传统建筑墙体材料存在能耗高、毁田占地、污染严重且功能单一等诸多弊端,大量使用已不适合中国的国情,因此大力开发与推广节能、环保建筑材料显得尤为重要。 1.2 我国对含钛高炉渣的利用现状含钛高炉渣用于建筑材料的研究已经获得一定的进展,如攀钢与重庆

大学、北京建材院水泥研究所、重庆水泥厂、重庆建科所合作,在实验室研究基础上,研究使用TiO2 的质量分数为24. 3 %的高炉渣生产水泥,生产出的水泥标号为325 # (高炉渣掺量40 %) 和425 # (高炉渣掺量30 %) ;在用含钛高炉渣热液成型制品的开发方面,重庆市硅酸盐研究所曾成功地研制出含钛高炉渣结晶的玻璃制品,是通过将含钛高炉渣经过在中间池炉调整工艺制度,直接浇注法或离心成型法制成微晶玻璃板材、管材和异型铸件等产品[3 ] ;四川建材研究所用含钛高炉渣制作的微晶铸石,比普通铸石有更高的热稳定性和抗冲击性及耐化学腐蚀和耐磨性;四川轻工研究所和攀钢研究院等单位分别利用含钛高炉渣和当地陶土配料制备了陶瓷墙、地砖及釉面砖,其性能指标也达到了同类产品的指标。但存在的问题是,生产规模太小,处理量有限,不能根本解决含钛高炉渣的应用问题。

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。

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。

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 。

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

国内外钛资源的现状

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟国内外钛资源的现状目前，自然界已发现的TiO2 含量大于1%(质量百分数)的钛矿物有140 多种，在现有技术水平与经济条件下，有利用价值的钛矿物主要是钛铁矿和金红石。美国地质调查局2013 年公布的资料表明，2012 年世界钛矿储量约为6.92 亿吨(以TiO2 计)，其中钛铁矿储量6.5 亿吨(以TiO2 计)，约占钛资源总量的94%，主要分布在中国、澳大利亚、印度、南非、巴西、马达加斯加、挪威等国。金红石储量4200 万吨，约占钛资源的6%，主要集中在澳大利亚、南非、印度、斯里兰卡等国。2003～2012 年世界钛铁矿储量及中国钛铁矿储量占世界比例如钛的产销钛资源近年来越来越受世界各国所重视，一个国家钛资源的产销量反映了该国高端领域的发展程度。钛产业链由钛矿开采、海绵钛生产、熔铸钛锭、钛材成型、钛材应用和废钛回收等环节构成一个循环体系。随着全球经济整体的增长，全球钛铁矿产量整体呈上升趋势，从2003 年的430 万吨至2011 年的600 万吨，平均年增长率为3.88%，其中，2009 年因受全球金融危机的影响，世界钛铁矿产量略有下降。中国钛铁矿产量一直保持增长态势，钛铁矿产量从2003 年的40 万吨增长至2011 年的50 万吨;海绵钛的年产量从2003 年的4112 吨增长到2011 年的85800 吨;钛加工材年产量从2003 年的7080 吨增长到2011 年的50962 吨。2011 年，中国主要钛加工企业在不同领域总用钛量达到49392 吨，具体用钛比例见钛的价格 2011 年，国内钛市场有所降温。钛矿市场价格上涨趋缓;高钛渣、四氯化钛、海绵钛价格基本保持平稳;钛材市场竞争激烈，但下游采购依然不温不火。市场进入一个相对稳定的时期。2011 年，国内钛精矿A 矿价格为2850 元/

氯化法钛白生产工艺

氯化法钛白生产工艺% I, A* T7 u8 R ________________________________________ 一．概述. O8 M. o! j- d! W: H 当今世界钛白产业的潮流是氯化法钛白不断发展，硫酸法钛白逐渐萎缩淘汰。同世界先进水平相比，我国钛白行业仍是规模小、产量低、成本高、产品质量不稳定、环境污染严重的硫酸法钛白一统天下。面对全球二氧化钛产业界的兼并重组、激烈的市场竞争以及我国加入WTO，民族钛白工业正面临着日益严峻的挑战。只有对国内钛白行业大力推进技术进步，提高钛白生产技术水平，提高产品的档次及科技含量，扩大高档金红石型钛白的产能，才能缓解国内市场高档金红石型钛白供应紧张局面，提高与进口产品的竞争能力，扩大我国钛白工业的生存空间。a; q) e0 k) J: u1 ~5 @相对于硫酸法钛白生产而言，氯化法具有工艺流程短、操作易实现连续自动化、“三废”排放少、更易获得高质量金红石型钛白等优点，而逐渐占据了全球钛白行业的主导地位。由于环保法规的日益强化和用户对产品质量要求的日益提高，氯化法在钛白生产中已占有明显的优势。但是，氯化法钛白生产技术难度大，关键设备结构复杂，要求采用耐高温耐腐蚀抗氧化的特殊材料，研究开发形成商业化生产需巨额投资，因此，氯化法钛白生产技术至今仍被国外少数几家公司所垄断。 2 T w" R/ K- l 我国氯化法钛白的开发研究始于六十年代，至八十年代，分别建设了中试装置和千吨级的工业性试验装置，尽管在开发研究过程中取得了不少进步，但距大规模工业化生产的要求尚有较大差距。八十年代末，锦州铁合金（集团）公司面对国外技术的垄断和封锁，采用咨询方式从美国引进了氯化法钛白生产技术和关键设备，并于1994年建成了我国第一套也是目前唯一一套 1.5万吨/年氯化法钛白生产装置，经多次的技术攻关，目前此套装置已经实现正常运行，达到设计产能，特别是氯化钛白的核心部分—氧化炉能够实现20余天的连续运行，产品质量亦稳步提升。锦州氯化钛白生产线的成功达产，标志着我国已经逐步攻克氯化钛白生产技术，具备在此基础上进一步建设、形成真正有市场竞争能力产业化生产线的条件。二．工艺流程和消耗定额 1.工艺流程 (1) 配料工段' Q9 S! }6 s5 F0 v 来自高位料仓合格粒度的富钛料与破碎、干燥后的石油焦按一定配料比加入到螺旋输送机，经初混后送入流化器，风送至氯化工段，经旋风和布袋收尘卸入混合料仓，供氯化炉使用。（2）氯化工段. i, {* i$ z) ]$ J3 s; I 来自混合料仓的富钛料和石油焦连续加入氯化炉，与氧化工段返回氯气和补充的新鲜氯气在高温下反应生成含TiCl4的混合气体，向混合气体中喷入精制返回钒渣泥浆和粗四氯化钛泥浆以回收 TiCl4，并使热气流急聚冷却，在分离器中分离出矾渣、钙、镁、铁等氯化物固体杂质。分离器顶部排出的含TiCl4气体进入冷凝器，用粗TiCl4循环冷却液将气态TiCl4冷凝，冷凝尾气再经冷冻盐水冷凝后，废气进入废气处理系统处理合格后，由烟囱排空。粗TiCl4送至精制工段除钒。/ C% }# {) r, u: L5 {1 j0 e 4 D1 V- A' P+ t9 I: i1 ` 分离器排渣经处理后去专用渣场堆放。（3）精制工段7 [- Z" p8 ^' ^) D P3 g 粗TiCl4和矿物油按一定比例连续加入除钒反应器，控制一定的温度和压力，使矿物油和粗TiCl4中的VOCl3 反应生成不溶性VOCl2，同时使TiCl4大量蒸发，TiCl4蒸汽进入装有填料的精馏塔，塔顶排出的TiCl4气体经冷凝器冷凝后收得精TiCl4。不凝性气体送废气处理工序处理，钒渣泥浆返回氯化工段回收TiCl4。 3 i* M# u; B2 ~. {( \5 ^" q （4）氧化工段从精制工段来的精TiCl4用泵连续送入TiCl4 预热器，用燃料油间接加热，预热后的TiCl4气体进入AlCl3发生器，同时氯气与铝粉通过精确计量加入到AlCl3发生器中，铝粉与氯气反应生成AlCl3并利用反应热进一步预热四氯化钛，TiCl4和AlCl3混合物进入氧化反应器。

钛渣冶炼炉新工艺介绍

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/a64224291.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)

国内钛及钛合金的应用现状及前景分析123

国内钛及钛合金的应用现状及前景分析王保山李桃山南昌航空大学飞行器工程学院100631班：20号南昌航空大学飞行器工程学院100631班：10号前言：随着航空科技的迅猛发展，许多问题都凸显出来，尤其是受到材料性能的约束，材料不仅是制造航空产品的物质基础，同时也是使航空产品达到人们所期望的技术性能、使用寿命与可靠性的技术基础。钛以及钛合金在航空材料中有着举足轻重的地位，在航空工业中应用越来越广泛，但是否会像铝合金一样在几十年后淡出航空领域而被其它材料所取代呢？本文对钛及其合金有一个大概介绍，并通过多方查询现有资料并结合实际情况，阐述了钛行业的发展现状以及未来的市场情况，论证了钛行业在未来的几十年里将会有一个发展的契机。关键字：钛钛合金应用现状前景分析摘要：钛及钛合金是上世纪40年代末发展起来的一类新型结构材料。凭借着其密度小，比强度、比刚度高，抗腐蚀性能、高温力学性能、抗疲劳和蠕变性能都很好，具有优良的综合性能。使得在航空材料的使用上占有一席之地，同时具有广阔的发展空间和应用前景。和传统金属相比，钛是稀有金属，是重要的替代金属。我国钛资源储量丰富，凭借“稀而不缺”的优势，我国钛工业具有进一步壮大的潜力。正文： 1、钛金属的简介：钛是一种金属元素，灰色，原子序数22，相对原子质量47.87。能在氮气中燃烧，熔点高。钝钛和以钛为主的合金是新型的结构材料，主要用于航天工业。钛的密度为4.5克/立方厘米（20℃），高于铝而低于铁、铜、镍。但比强度位于金属之首，是不锈钢的3倍，是铝合金的1.3倍。熔点1668±4℃沸点3260±20℃，临界温度4350℃，临界压力1130大气压。钛作为结构材料所具有的良好机械性能，就是通过严格控制其中适当的杂质含量和添加合金元素而达到的。世界钛矿原料主要包括钛铁矿精矿、金红石精矿、锐钛矿精矿、人造金红石、钛渣等，其中，锐钛矿精矿很少。大量开采利用的是钛铁矿和金红石，其中钛铁矿占绝大多数。全球钛资源分布广泛，30多个国家拥有钛资源。钛资源主要分

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

钛材生产工艺

钛材生产工艺目前，金属钛生产的工业方法是可劳尔法，产品为海绵钛。制取钛材传统的工艺是将海绵钛经熔铸成锭，再加工而成钛材。按此，从采矿到制成钛材的工艺过程的主要步骤为：钛矿-采矿-选矿-太精矿-富集-富钛料-氯化-粗TiCl4-精制-纯TiCl4-镁还原-海绵钛-熔铸-钛锭-加工-钛材或钛部件上述步骤中如果采矿得到的是金红石，则不必经过富集，可以直接进行氯化制取粗TiCI4。另外，熔铸作业应属冶金工艺，但有时也归入加工工艺。上述工艺过程中的加工过程是指塑性加工和铸造而言。塑性加工方法又包括锻造、挤压、轧制、拉伸等。它可将钛锭加工成各种尺寸的饼材、环材、板材、管材、棒材、型材等制品，也可用铸造方法制成各种形状的零件、部件。钛和钛合金塑性加工具有变形抗力大；常温塑性差、屈服极限和强度极限比值高、回弹大、对缺口敏感、变形过程易与模具粘结、加热时又易吸咐有害气体等特点，塑性加工较钢、铜困难。故钛和钛合金的加工工艺必须考虑它们的这些特点。钛采用塑性加工，加土尺寸不受限制，又能够大批量生产，但成材率低，加工过程中产生大量废屑残料。针对钛塑性加工的上述缺点，近年来发展了钛的粉末冶金工艺。钛的粉末冶金流程与普通粉末冶金相同，只是烧结必须要在真空下进行。它适用于生产大批量、小尺寸的零件，特别适用于生产复杂的零部件。这种方法几乎无须再经过加工处理，成材率高，既可充分利用钛废料作原料，又可以降低生产成本，但不能生产大尺寸的钛件。钛的粉末冶金工艺流程为:钛粉(或钛合金粉)-筛分-混合-压制成形-烧结-辅助加工-钛制品。钛材生产的原则流程钛材除了纯钛外，目前世界上已经生产出近30种牌号的钛合金。使用最广泛的钛合金是Ti-6Al-4V，Ti-5Al—2.5Sn等。钛及钛合金的应用情况

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

中国钛产业状况

中国钛产业状况原创邹建新等我国是世界上能生产全部钛产品的少数国家之一。可生产钛白、钛渣、海绵钛、钛材、钛合金、钛设备等。长期以来，国家对钒钛资源综合利用和产业发展给予了大力支持。依据资源优势，初步建成了以攀钢、承钢为主的四川攀西、河北承德地区钒钛资源综合利用产业基地，形成了攀钢钒钛、河北承钢、山东东佳、河南佰利联、遵义钛厂、宝鸡钛业、宝钢特钢等一批钒钛产品深加工骨干企业。（1）钛原料 2012年，全国钛原料（钛精矿 + 钛渣）产量约345万t/年，其中钛精矿总产量280万t/年，钛渣总产量约65万t/年，总产能约95万t/年。攀西地区是我国钛铁矿的主要来源，钛精矿产能约235万t/年，产量约160万t/年，钛渣产能约52万t/年，产量约24万t/年。由于近年国内钛白行业迅猛发展，约有50%的钛原料需靠进口。钛铁砂矿的开发以两广、云南、海南为主。如表3.12所示。表3.12 我国主要钛矿资源及产能分布

除攀枝花外，国内富钛料（钛渣）生产企业共30余家，总产能约40万t/a。其中钛渣企业25家左右，人造金红石企业4家，天然金红石企业3家。钛渣生产主要集中在川滇两省，分布在云南富民、武定、辽宁阜新、锦州、遵义等地。国内最大的生产企业是攀钢钛冶炼厂，年产能18万t/a，其余有遵义钛厂、阜新冶炼厂、源通钛业等。除攀钢钛冶炼厂等极少数企业采用乌克兰密闭电炉技术外，几乎所有企业均采用半密闭（敞口）圆形电炉冶炼技术。攀枝花金江钛业公司已建设亚洲最大的矩形电炉生产线。（2）钛白 2012年国内钛白产能已超过250万t/年，产量达到175万t。 2013年，国内钛白生产企业达70余家，产量在10万t以上的有3家。行业前10名企业依次为：四川龙蟒钛业、山东东佳、河南佰利联、济南裕兴、云南（攀枝花）大互通、宁波新福、攀钢钛业（含渝钛白）、南京钛白、山东道恩钛业和安徽安纳达钛业。钛白企业遍布全国，攀西地区、两广大量集中。近年我国钛白的实际产量不断上升：1998年为14万t，1999年为18万-19万t，2000年为29万t，2001 年为33万t，2002年为39万t，2003年为49万t，2004年达到60万t，2005年全国钛白总产量为70万t左右，2006年全国钛白总产量达到85万t，2012年达到175万t。总体呈现快速发展势头。中国钛白企业的特点：一是几乎全部采用硫酸法工艺；二是以民营和股份制企业为主；三是规模较小，产品质量普遍不高。氯化法钛白只有攀锦钛业一家，另有攀钢钛业及云南新立等几家公司还在建设之中。钛白产品从晶型上可分为锐钛型和金红石型，金红石型钛白在耐候性等应用性能上高于

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。

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

海绵钛生产现状和发展

我国海绵钛生产现状和发展前景邓国珠（北京有色金属研究总院） 1、生产状况我院1954年开始研究金属钛的制造技术，1958年开始建立小规模生产装置。上世纪60年代和70年代初，在抚顺、上海、遵义、宝鸡和沈阳建立海绵钛和钛材加工工厂，形成了从矿石、海绵钛、钛材、设备和工业应用的完整的金属钛生产和应用体系。至今，世界上只有美国、俄罗斯、日本和中国具有这样的钛生产和应用体系。但是，由于经济发展水平和钛需求市场的影响，我国金属钛生产的发展速度是缓慢的，到1985年海绵钛年产量才突破千吨。从1985年至2003年的近二十年间，海绵钛年产量一直在1000吨至3000吨间徘徊。近几年的发展速度才加快，2004年产量达到4,800吨，2005年9,500吨，2006年达到18,000吨。按年产量，居世界第四（表1）。到2006年，我国才有了年产万吨级规模的海绵钛工厂。与此同时，钛材和应用也达到了相应的规模。表1 近年来各国海绵钛产量（t/a）

在最近几年间我国掀起了海绵钛投资“热”，据不完全统计，全国有近三、四十家大小企业介入投资海绵钛。其中，有三家年产5000 t规模的工厂已初步建成和部分投产，还有一些年产小于5000 t规模的工厂也已在建或已投产。从去年开始，发展到一个新阶段，出现一批国有大型企业公司投资建设大型化海绵钛工厂，目前有的已进入设计阶段。今年我国海绵钛产量预计达到30,000吨。其中，只有大约一半是工艺和设备较配套的产能，另一半则是不配套的产能。不配套的产能，主要是在2005～2006年间海绵钛价格上涨，在暴利的刺激下建立起来的小生产线。这些生产线，大部分只有还原—真空蒸馏系统，靠外购四氯化钛和金属镁生产海绵钛，副产的氯化镁外销，不能实现氯和镁在生产中的循环使用，面临着成本高和环境压力，与国外的大型化工厂比较，缺乏竞争力。 2、技术状况我国海绵钛生产技术，依靠国内力量不断实现进步。现在主要工序都已采用了国际主流技术（表2），如沸腾氯化技术、浮阀塔精馏技术、还原-蒸馏联合法技术、还原-蒸馏过程计算机控制技术和无隔板槽电解镁技术等。主要设备也已基本上实行了大型化，如直径2.6m 沸腾氯化炉、8t倒U型还原-蒸馏联合炉和110KA无隔板镁电解槽。