钛精矿制备人造金红石培训教材.ppt

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,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,(V,2,O,5,)1475,万吨，钛,(TiO,2,)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,铁钒钛回收,钛回收,TiO2:90%,氯化法钛白，海绵钛原料,TiO,2,: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%,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%,国内市场,10%,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,CaCl,2,、,MgCl,2,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,950,1100,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,7,11%,。,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,CaCl,2,、,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,950,1100,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,7,11%,。,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。,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,名称,氧化温度,/,是否,磁选,钛收率,/%,浸取时间,/,批,产品质量,设备大型化,A,600800,否,94%,16h,不稳定,较易,B,-,磁选,20%,选出矿,8h,细化率严重,难,C,600800,二次磁选,93%,8h,14%,细化率,难,D,9001100,否,96%,6h,基本与原矿粒度一致,较易,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，,TiO,2,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,人造金红石,攀枝花钛精矿主要成分（,/,),品名,TiO,2,SiO,2,Al,2,O,3,CaO,MgO,TFe,FeO,Fe,2,O,3,10,矿,47.09,3.53,1.68,1.55,5.96,30.72,34.33,5.58,20,矿,45.91,3.95,1.70,1.57,5.89,30.86,34.64,5.52,5kt/a,氧化铁粉,攀枝花钛精矿粒度分布（,/,）,粒径范围（,mm,）,0.038,0.045,0.038,0.074,0.045,0.1,0.074,0.154,0.1,0.154,10,矿,-,2.82,5.50,30.5,10.98,50.2,20,矿,15.6,12.8,44.5,23.8,2.4,0.9,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,分布板,4,、主体设备,翻板阀,a,、进料口；,b,、出料口；,c,、观察孔,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,.,盐酸入口,.,物料入口,.,溢出口,.,下锥段,.,反应段,.,分离段,2,6,3,5,4,1,4.,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，灰斗，布袋，脉冲阀，卸灰装置,主要功能：,实现气固分离，保证气体达标排放,酸雾净化装置,主要部件：,喷头，塔体，填料，储液箱，循环泵，收水器,主要功能：,通过喷淋洗涤将废气中酸雾吸收下来，循环利用，保证尾气达标排放。,5,、安全环保,5,、安全环保,母液送,Ruthner,炉酸再生系统喷雾焙烧，盐酸回收利用。,废水由原冷轧二酸洗车间废水处理站综合处理,谢 谢！,