一种综合利用熔盐氯化渣中固定碳及钛资源的方法技术

本发明专利技术公开了一种综合利用熔盐氯化渣中固定碳及钛资源的方法，通过对熔盐氯化渣水处理后的尾渣经隔渣

【技术实现步骤摘要】
一种综合利用熔盐氯化渣中固定碳及钛资源的方法


[0001]本专利技术属于钒钛磁铁矿固体废物综合利用
，具体为一种综合利用熔盐氯化渣中固定碳及钛资源的方法。

技术介绍

[0002]石油焦是原油经蒸馏将轻重质油分离后，重质油再经热裂解过程转化而成的产品，为形状不规则、大小不一的黑色块状或颗粒，与冶金焦相比具有低密度、低灰、低硫的特性，其碳网格片状体之间的叠合更整齐、片状体之间距离更小。石油焦主要用于制备石墨、冶炼和化工等行业。在高钛渣熔盐氯化过程中加入石油焦作为燃料。
[0003]钛是一种重要的珍稀战略金属，具有比强度高、重量轻、耐腐蚀、形状记忆、延展性和生物相容性好、超导和表面可装饰性强等一系列其它金属无法比拟的优异性能，在航空航天、石油化工、建筑、电力、医疗、体育用品等各个领域有着广泛的用途，钛金属被称为继铁、铝后的“第三金属”。TiO2是最好的白色无机颜料，被广泛应用于涂料、塑料、化纤、橡胶、造纸、印刷油墨、化妆品等工业。TiCl4则是制取金属钛、钛白粉的主要中间原料，在钛产业链中处于核心地位。自然界中主要具工业价值的含钛矿物为钛铁矿及金红石。至2018年底，世界钛资源(以TiO2计)以钛铁矿形式存在约占93.42％。工业上钛铁矿及金红石等钛资源主要用于生产金属钛及钛白产品。其利用路径为选矿的含钛精矿经电炉熔炼获得高钛渣并进一步氯化制备TiCl4，获得的经镁热还原蒸馏制得海绵钛金属或直接用于气相氧化并后处理获得氯化钛白产品。钛白粉及金属钛的工业化生产工艺流程如图2所示。
[0004]熔盐氯化法生产制备TiCl4主要用于处理高钙镁杂质含量的钛原料，其特征在于将钛渣和石油焦悬浮在熔盐介质中(主要由NaCl、KCl、FeCl2、MgCl2、CaCl2组成)，经与Cl2反应生成TiCl4。具体工艺流程见图3。该工艺于上世纪90年代自乌克兰引入中国，成功实现了TiO2品位为78％～85％的低品位高钙镁钛渣在NaCl基熔盐体系中碳热氯化生产粗TiCl4的工业化实践，钛氧化物的氯化率＞92％，解决了氯化设备大型化与产能扩大的实际生产问题。
[0005]利用钒钛磁铁矿中钛铁矿精矿生产的钛渣存在多金属氧化物共存、TiO2含量低(72～75％)、钙镁杂质含量高(CaO+MgO：7～8.5％)、FeO含量偏高(7.5～10％)，SiO2、Al2O3及MnO平均含量分别为4.69％、1.81％和1.08％。氯化过程产生的大量的炉渣和收尘渣，据统计，每生产1吨TiCl4约产生1.6吨熔盐氯化渣，熔盐氯化渣中含有大量的不溶物如人造硅酸盐、含钛人造矿物等，以及大量的未燃烧完全的有机质(石油焦或煅后焦)，造成了资源的极大浪费。熔盐氯化渣目前主要采取堆存和填埋方式处理，占用大量的土地资源且具有一定的环境风险和堆存成本高等问题，限制了高钙镁钛铁矿精矿熔盐氯化利用途径的大规模推广应用。

技术实现思路

[0006]为了解决钒钛磁铁矿高钙镁钛精矿熔盐氯化渣综合利用问题，专利技术了一种综合利
用钒钛磁铁矿高钙镁钛精矿熔盐氯化渣中固定碳及钛资源的方法，采用该方法可实现钒钛磁铁矿高钙镁钛精矿熔盐氯化渣中含钛矿物与有机质显著富集，为进一步经济利用奠定基础。该方法具有利用成本相对较低、易产业化实现的优点，可广泛应用于钒钛磁铁矿高钙镁钛精矿熔盐氯化渣的综合利用，具有较大的实用价值和推广价值。
[0007]一种综合利用熔盐氯化渣中固定碳及钛资源的方法，包括如下步骤：
[0008]S1将物料(熔盐氯化渣)及水分别匀速给入搅拌桶进行第1次调浆，控制物料浓度为60～75％。
[0009]S2控制搅拌速度2000～4000rad/min，进行高速搅拌擦洗；
[0010]S3于搅拌擦洗溢流加水，控制物料浓度为20～30％后进行筛分隔渣，筛孔直径0.5～1.5mm；
[0011]S4筛上产品进行第1次磨矿，第1次磨矿产品返回隔渣筛；
[0012]S5隔渣筛下产品加入轻柴油(流速为0.7～1.0mL/min)和2#油(流速为0.25～0.40mL/min)进行第2次搅拌调浆；
[0013]S6搅拌调浆后的物料浆体进行第1次浮选；
[0014]S7第1次浮选泡沫输送至球磨机进行第2次磨矿；
[0015]S8第2次磨矿产品进行第1次筛分分级，分级粒度0.074mm～0.25mm；
[0016]S9第1次筛分分级筛上产品返回第2次磨矿，筛下产品加入轻柴油(流速为0.15～0.30mL/min)和2#油(流速为0.075～0.125mL/min)进行第3次搅拌调浆；
[0017]S10第3次搅拌调浆后的物料浆体进行第2次浮选，第2次浮选泡沫作为有机质精矿，第2次浮选底流并入第1次浮选底流；
[0018]S11第1及第2次浮选底流给入第2次筛分分级，分级粒度0.15mm，筛上产品作为钛精矿1；
[0019]S12第2次筛分分级筛下产品给入第3次筛分分级，分级粒度0.074mm，第3次筛分分级筛上产品给入第1次摇床重选；
[0020]S13第1次摇床重选坡度3
°
～5
°
，冲程11～14mm，冲次350～370次/min，给矿浓度20％～25％，横向冲洗水8～10L/min，重矿物作为钛精矿2，轻矿物进行第1次浓缩；
[0021]S14第1次浓缩底流浓度控制于20％～25％，第1次浓缩底流进行第2次摇床重选，第2次摇床重选坡度2
°
～4
°
，冲程11～14mm，冲次350～370次/min，给矿浓度20％～25％，横向冲洗水6～8L/min，重矿物作为钛精矿3，轻矿物作为尾矿1；
[0022]S15第3次分级筛下产品给入第4次筛分分级，第4次分级粒度0.038mm，第4次筛分分级筛上产品给入第3次摇床重选，第3次摇床重选坡度2
°
～4
°
，冲程5～7mm，冲次480～520次/min，给矿浓度15％～20％，横向冲洗水6～8L/min，重矿物作为钛精矿4，轻矿物给入第2次浓缩；
[0023]S16第2次浓缩底流浓度控制于15％～20％，并进行第4次摇床重选，坡度2
°
～4
°
，冲程5～7mm，冲次480～520次/min，横向冲洗水6～8L/min，重矿物作为钛精矿5，轻矿物作为尾矿2；
[0024]S17第4次筛分分级筛下产品作为尾矿3；
[0025]S18钛精矿1、钛精矿2、钛精矿3、钛精矿4及钛精矿5作为总钛精矿，尾矿1、尾矿2及尾矿3作为总尾矿。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
[0027]采用隔渣
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浮选预先脱碳
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脱碳粗精矿再磨浮选精选出固定碳精矿
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浮选底流分级
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重选工艺回收固定碳及钛资源，达到固定碳和TiO2显著富集的效果，为利用钒钛磁铁矿钛铁矿精矿熔盐氯化渣进一步经济利本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种综合利用熔盐氯化渣中固定碳及钛资源的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：S1将物料及水分别匀速给入搅拌桶进行第1次调浆，控制物料浓度为60～75％；S2控制搅拌速度2000～4000rad/min，进行高速搅拌擦洗；S3于S2搅拌擦洗溢流加水控制物料浓度为20～30％后进行筛分隔渣，筛孔直径0.5～1.5mm；S4筛上产品进行第1次磨矿，第1次磨矿产品返回S3隔渣筛；S5隔渣筛下产品加入轻柴油和2#油，进行第2次搅拌调浆；S6搅拌调浆后的物料浆体进行第1次浮选；S7第1次浮选泡沫输送至球磨机进行第2次磨矿；S8第2次磨矿产品进行第1次筛分分级，分级粒度0.074mm～0.25mm；S9第1次筛分分级筛上产品返回第2次磨矿，筛下产品加入轻柴油和2#油进行第3次搅拌调浆；S10第3次搅拌调浆后的物料浆体进行第2次浮选，第2次浮选泡沫作为有机质精矿，第2次浮选底流并入第1次浮选底流；S11第1及第2次浮选底流给入第2次筛分分级，分级粒度0.15mm，筛上产品作为钛精矿1；S12第2次筛分分级筛下产品给入第3次筛分分级，分级粒度0.074mm，第3次筛分分级筛上产品给入第1次摇床重选；S13第1次摇床重选坡度3
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，冲程11～14mm，冲次350～370次/min，给矿浓度20～25％，横向冲洗水8～10L/min，重矿物作为钛精矿2，轻矿物进行第1次浓缩；S14第1次浓缩底流浓度控制于20～25％，第1次浓缩...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈福林，黄延，吴宁，王志杰，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：