具有我国独创特色的高钛渣生产新工艺
发布时间:2010-05-27 08:20
作者:互联网
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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。(一员)(未经允许请勿转载)
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