處理低鈦料的方法和系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于化工生產領域，具體而言，本發(fā)明涉及一種處理低鈦料的方法和系統。
【背景技術】
[0002]我國富礦少、貧礦多，根據國家政策導向，國家鼓勵企業(yè)發(fā)展低品位與復雜難處理資源高效利用技術和礦產資源綜合利用技術。釩鈦磁鐵礦、鈦精礦、鈦鐵礦等含鈦礦物是我國重大特色多金屬礦產資源，釩、鈦、鐵、鉻等多金屬共生，資源綜合利用價值很高，但目前傳統工藝處理釩鈦磁鐵精礦中釩、鈦利用率較低。
[0003]雖然含鈦物料品種較多，但可直接用于鈦工業(yè)生產的主要還是鈦鐵礦和天然金紅石。隨著天然金紅石的短缺，價格低廉、供貨穩(wěn)定的鈦鐵礦成為了制備金屬鈦和鈦白的一種重要原料。但鈦鐵礦中打02品位較低，一般國內選鈦廠的鈦精礦品位在45?50%左右，直接用于生產海綿鈦或鈦白較為困難，所以一般都要將鈦鐵礦富集成高品位的鈦渣。目前國內外生產鈦渣的方法主要是電爐熔煉法，這種方法是使用還原劑，將鈦精礦中的鐵氧化物還原成金屬鐵后除去，從而富集鈦的火法冶金過程。電爐熔分工藝簡單成熟，整個冶煉過程流程短、效率高，副產品半鋼可直接利用，并且電爐法生產的鈦渣氯化性能良好，是目前唯一一種可能生產氯化鈦白的富鈦料。然而直接還原過程中釩鈦磁鐵礦、鈦精礦等含鈦礦物比普通礦更容易出現膨脹碎裂，釩鈦磁鐵礦膨脹的原理為赤鐵礦的六面體結構轉變?yōu)榇盆F礦的立方體結構，氧化鐵晶體結構破裂，造成體積膨脹；對于S12^量較高(大于10wt% )的含鈦礦物來說，主要原因是由于游離的S12顆粒在還原過程中發(fā)生晶型轉變，在轉變?yōu)棣?-石英的過程中產生體積膨脹，致使球團礦內部產生裂紋，繼而導致球團礦產生異常膨脹。同時還原設備如高爐、豎爐、回轉窯等對爐料有一定要求，球團膨脹碎裂、粉化或強度不夠會影響爐料順行和引起粘結、結圈等，轉底爐對球團性能要求相對低，但是從壓球(或造球)到烘干再到進入轉底爐的過程中，難以避免設備間高度差的存在，球團強度和成品率仍需達到一定要求。由于含鈦礦物的膨脹碎裂與S12含量和煤中的揮發(fā)分有關，低鈦料和灰分高的還原劑使得還原混合料中S12含量更高。
[0004]傳統工藝均采用普通還原煤(無煙煤、焦粉等)作為還原劑，其中可揮發(fā)物質在高溫還原過程中更容易導致低鈦料膨脹碎裂，使得低鈦料的應用成為難題，并且目前對于打02含量介于20?30wt%，TFe含量小于30%，S12^量大于10%的鈦精礦基本沒有得到應用，已公開的資料中也未見相關報道。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種處理低鈦料的方法和系統，該方法可以有效解決低鈦料球團直接還原過程中容易發(fā)生膨脹、粉化破碎等問題，并且所得鈦渣中二氧化鈦品位高達53?62%，二氧化鈦的回收率高于98 %，全鐵含量不高于5 %，從而可以解決低鈦料無法有效利用的技術難題。
[0006]在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種處理低鈦料的方法，根據本發(fā)明的實施例，該方法包括:
[0007](I)將第一低鈦料、第二低鈦料、炭黑、粘結劑和石灰石進行混合并造球，以便得到混合球團；
[0008](2)將所述混合球團進行干燥處理，以便得到干燥球團；
[0009](3)將所述干燥球團進行焙燒處理，以便得到金屬化球團；以及
[0010](4)將所述金屬化球團進行熔分處理，以便得到熔分鐵和鈦渣。
[0011]由此，根據本發(fā)明實施例的處理低鈦料的方法可以有效解決低鈦料球團直接還原過程中容易發(fā)生膨脹、粉化破碎等問題，并且所得鈦渣中二氧化鈦品位高達53?62%，二氧化鈦的回收率高于98 %，全鐵含量不高于5 %，使其可以為作為生產金屬鈦或鈦白粉的原料使用，從而可以解決低鈦料無法有效利用的技術難題。
[0012]另外，根據本發(fā)明上述實施例的處理低鈦料的方法還可以具有如下附加的技術特征:
[0013]在本發(fā)明的一些實施例中，在步驟(I)中，所述第一低鈦料、所述第二低鈦料、所述炭黑、所述粘結劑和所述石灰石按照質量比為1: (I?1.5):(0.4?0.7):(0.05?0.07):(0.1?0.2)進行混合。由此，可以有效解決低鈦料球團直接還原過程中容易發(fā)生膨脹、粉化破碎和低鈦料無法有效利用的技術難題。
[0014]在本發(fā)明的一些實施例中，在步驟(I)中，所述炭黑中的碳含量為82?85?七％，灰分含量低于1wt%，揮發(fā)分含量低于6wt%。所述的炭黑灰分成分中主要成分為氧化鈣和氧化鎂，從而降低了二氧化硅和三氧化二鋁對球團膨脹和粉化的影響。由此，可以進一步有效解決球團直接還原過程中易容易發(fā)生膨脹、粉化破碎等問題
[0015]在本發(fā)明的一些實施例中，在步驟(3)中，所述焙燒處理是在1250?1280攝氏度下進行20?40分鐘。在所述的焙燒溫度下，炭黑中固定碳除外的灰分物質可發(fā)生晶型轉變，增強球團的強度。溫度過高或時間過長，球團會軟溶并且有粉化現象，溫度或時間低于該范圍，球團的金屬化率過低不利于后續(xù)的熔化分離。
[0016]在本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明提出了一種處理低鈦渣的系統，根據本發(fā)明的實施例，該系統包括:
[0017]造球裝置，所述造球裝置具有第一低鈦料入口、第二低鈦料入口、炭黑入口、粘結劑入口、石灰石入口和混合球團出口，且適于將第一低鈦料、第二低鈦料、炭黑、粘結劑和石灰石進行混合并造球，以便得到混合球團；
[0018]干燥裝置，所述干燥裝置具有混合球團入口和干燥球團出口，所述混合球團入口與所述混合球團出口相連，且適于將所述混合球團進行干燥處理，以便得到干燥球團；
[0019]焙燒裝置，所述焙燒裝置具有干燥球團入口和金屬化球團出口，所述干燥球團入口和所述干燥球團出口相連，且適于將所述干燥球團進行焙燒處理，以便得到金屬化球團；以及
[0020]熔分裝置，所述熔分裝置具有金屬化球團入口、熔分鐵出口和鈦渣出口，所述金屬化球團入口與所述金屬化球團出口相連，且適于將所述金屬化球團進行熔分處理，以便得到熔分鐵和鈦渣。
[0021]由此，根據本發(fā)明實施例的處理低鈦料的系統可以有效解決低鈦料球團直接還原過程中容易發(fā)生膨脹、粉化破碎等問題，并且所得鈦渣中二氧化鈦品位高達53?62%，二氧化鈦的回收率高于98 %，全鐵含量不高于5 %，使其可以為作為生產金屬鈦或鈦白粉的原料使用，從而可以解決低鈦料無法有效利用的技術難題。
[0022]另外，根據本發(fā)明上述實施例的處理低鈦料的系統還可以具有如下附加的技術特征:
[0023]在本發(fā)明的一些實施例中，所述焙燒裝置可以為隧道窯、回轉窯或轉底爐。由此，可以顯著提高金屬化球團的金屬化率。
[0024]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【附圖說明】
[0025]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0026]圖1是根據本發(fā)明一個實施例的處理低鈦料的方法流程示意圖；
[0027]圖2是根據本發(fā)明一個實施例的處理低鈦料的系統結構示意圖。
【具體實施方式】
[0028]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0029]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0030]此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。
[0031]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如