本發(fā)明涉及粉體制備領(lǐng)域，具體地，涉及一種碳化渣的粉碎方法。

背景技術(shù)：

攀西鈦資源豐富，經(jīng)傳統(tǒng)高爐煉鐵-轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝，大部分鈦進(jìn)入了高爐渣中，高爐渣中TiO₂含量為20-26％，從攀鋼建廠至今，已堆存高爐渣6500多萬噸。針對攀鋼高爐渣，國內(nèi)許多研究機(jī)構(gòu)曾開展了多種提鈦技術(shù)路線的研究，比如制取硅鈦復(fù)合合金、生產(chǎn)礦渣微晶玻璃等，但處理能力有限，不能從根本上解決含鈦高爐渣的綜合利用問題。目前，高鈦型高爐渣“高溫碳化-低溫氯化制取TiCl₄”的工藝路線是最具產(chǎn)業(yè)化前景的技術(shù)路線，工藝分為高溫碳化、低溫沸騰氯化和氯化殘?jiān)睦萌齻€(gè)步驟，具有流程短、處理量大、鈦資源綜合利用率高等優(yōu)點(diǎn)。

碳化渣是高溫碳化的產(chǎn)品，為滿足低溫氯化的要求，需要將其細(xì)磨至一定的粒度要求，且對特殊產(chǎn)品粒度段100-450目成品率要求達(dá)80％以上。傳統(tǒng)工藝碳化渣出渣時(shí)采用渣盤接渣，空冷后再經(jīng)過顎式破碎機(jī)粗破、對輥破碎、球磨等，處理流程長、勞動(dòng)強(qiáng)度大，處理成本高，且成品率低，為此需要尋求新的、低成本制備碳化渣細(xì)粉的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種碳化渣的粉碎方法，解決目前碳化渣粉碎處理流程長、勞動(dòng)強(qiáng)度大、處理成本高、成品率低的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種碳化渣的粉碎方法，該方法包括將液態(tài)碳化渣經(jīng)水淬粒化、干燥、射流粉碎和分級，其中，所述水淬?；沟锰蓟牧６确植紴椋盒∮?mm占25-40wt％，1-3mm占50-60wt％，大于3mm占0-25wt％，所述射流粉碎的條件包括：氣流壓力為3-20kPa。

優(yōu)選地，所述水淬?；臈l件包括：水流壓力為0.25-0.5MPa，渣水比為1：6-9。

優(yōu)選地，該方法還包括將碳化渣進(jìn)行干燥后，經(jīng)過篩分再進(jìn)行射流粉碎，其中，所述篩分的篩孔孔徑為5-7mm。

優(yōu)選地，所述射流粉碎的條件包括：氣流壓力為4-7kPa。

優(yōu)選地，該方法還包括在干燥前將所述碳化渣進(jìn)行脫水，所述脫水使得脫水后的碳化渣中的水分含量為8-15wt％。

優(yōu)選地，所述脫水在脫水輪中連續(xù)進(jìn)行，脫水輪直徑4-6m，所述脫水的條件包括：轉(zhuǎn)速為1-3r/min。

優(yōu)選地，所述干燥的條件包括：干燥溫度為150-350℃，干燥時(shí)間為30-120min。

優(yōu)選地，所述分級通過分級機(jī)進(jìn)行氣流分級，分級機(jī)葉片轉(zhuǎn)速為80-120r/min，

優(yōu)選地，所述分級在負(fù)壓下進(jìn)行，所述負(fù)壓以表壓計(jì)氣壓為-2.0～-4.0kPa。

優(yōu)選地，該方法還包括將分級后不滿足粒度要求的碳化渣返回射流粉碎過程。

本發(fā)明通過采用上述技術(shù)方案，改善了現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境和工人勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了碳化渣的破磨成本，提高了目標(biāo)段產(chǎn)品的成品率，實(shí)現(xiàn)了碳化渣的高效率粉碎。

進(jìn)一步地，本發(fā)明通過適當(dāng)調(diào)節(jié)分級的條件和操作過程中的負(fù)壓條件，與本發(fā)明的其他條件相互配合，更加精確地控制產(chǎn)品的粒度，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的高效運(yùn)行。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

具體實(shí)施方式

以下對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

在本文中所披露的范圍的端點(diǎn)和任何值都不限于該精確的范圍或值，這些范圍或值應(yīng)當(dāng)理解為包含接近這些范圍或值的值。對于數(shù)值范圍來說，各個(gè)范圍的端點(diǎn)值之間、各個(gè)范圍的端點(diǎn)值和單獨(dú)的點(diǎn)值之間，以及單獨(dú)的點(diǎn)值之間可以彼此組合而得到一個(gè)或多個(gè)新的數(shù)值范圍，這些數(shù)值范圍應(yīng)被視為在本文中具體公開。

本發(fā)明提供的碳化渣的粉碎方法，該方法包括將液態(tài)碳化渣經(jīng)水淬粒化、脫水干燥、射流粉碎和分級，其中，所述水淬?；沟锰蓟牧６确植紴椋盒∮?mm占25-40wt％，1-3mm占50-60wt％，大于3mm占0-25wt％，所述射流粉碎的條件包括：氣流壓力為3-20kPa。

在本發(fā)明中，所述液態(tài)碳化渣是指高鈦型高爐渣經(jīng)過高溫碳化的終產(chǎn)品。水淬?；耙簯B(tài)碳化渣的溫度一般為1600-1700℃。

根據(jù)本發(fā)明，所述水淬粒化用于直接得到可以直接處理的?；Ｋ鏊懔；^程沒有特別的限定，可以采用本領(lǐng)域常規(guī)的條件進(jìn)行。通過將水淬?；筇蓟牧６确植伎刂圃谌缟戏秶?，可以提高本發(fā)明的碳化鈦粉碎方法的粉碎效率，并且改善工人的作業(yè)環(huán)境和勞動(dòng)強(qiáng)度，降低破碎成本。

所述水淬?；诟郀t渣碳化冶煉完成后，出渣時(shí)進(jìn)行。所述水淬粒化過程可以采用本領(lǐng)域常規(guī)的水淬設(shè)備進(jìn)行。優(yōu)選地，所述水淬?；臈l件可以包括：水流壓力為0.25-0.5MPa，更優(yōu)選為0.35-0.4MPa，渣水比為1：6-9，更優(yōu)選為1：7-8。

根據(jù)本發(fā)明，為了去除大顆粒物料和雜物(例如鐵雜質(zhì)、脫落的耐火磚等)，該方法還包括將碳化渣干燥后，經(jīng)過篩分再進(jìn)行射流粉碎，其中，所述篩分的篩孔孔徑為5-7mm。所述篩分可以采用本領(lǐng)域常規(guī)使用的方法進(jìn)行，例如采用振動(dòng)篩進(jìn)行。

根據(jù)本發(fā)明，為了保證所述射流粉碎的進(jìn)行，所述水淬粒化得到的碳化渣需要進(jìn)行干燥。具體地，所述干燥使碳化渣中的水分含量降低至3wt％以下。具體地，所述干燥過程可以采用本領(lǐng)域常規(guī)的方法進(jìn)行，例如烘干等，達(dá)到降低碳化渣中的水分含量的目的即可。為了充分利用能源，所述烘干過程可以利用碳化冶煉時(shí)電爐煙氣余熱進(jìn)行。所述干燥過程可以采用本領(lǐng)域常規(guī)的設(shè)備進(jìn)行，例如可以在回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行。作為具體的干燥條件，可以包括：干燥溫度為150-350℃，干燥時(shí)間為30-120min。

根據(jù)本發(fā)明，該方法還包括在干燥前將所述碳化渣進(jìn)行脫水，使脫水后的碳化渣中水分含量為8-15wt％。所述脫水在脫水輪中連續(xù)進(jìn)行，物料隨脫水輪的旋轉(zhuǎn)而上升，在接近脫水輪頂部下落至脫水輪中部料斗被收集至物料皮帶，期間水受重力從脫水輪周圍的格篩縫隙中下落，具體地，所述脫水的條件包括：脫水輪直徑4-6m，脫水輪轉(zhuǎn)速為1-3r/min。

根據(jù)本發(fā)明，所述射流粉碎用于進(jìn)一步粉碎所述碳化渣，所述射流粉碎過程沒有特別的限定，可以采用本領(lǐng)域常規(guī)的條件進(jìn)行，優(yōu)選的情況下，其中，所述射流粉碎過程中氣流壓力為4-7kPa。

根據(jù)本發(fā)明，所述分級用于控制最終的碳化渣產(chǎn)品的粒度。所述分級通過分級機(jī)進(jìn)行風(fēng)選，分級機(jī)轉(zhuǎn)速為80-120r/min，優(yōu)選為100-110r/min，所述分級在負(fù)壓條件下進(jìn)行，所述負(fù)壓條件包括：以表壓計(jì)，氣壓為-2.0～-4.0kPa，優(yōu)選為-2.5～-3kPa。通過在上述負(fù)壓調(diào)節(jié)下進(jìn)行所述分級，可以使設(shè)備中的細(xì)小碳化渣顆粒被充分收集。進(jìn)一步地，通過調(diào)節(jié)具體地負(fù)壓條件，可以與分級過程相互配合，更好地控制產(chǎn)品粒度，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的高效運(yùn)行。具體地，所述負(fù)壓條件可以通過負(fù)壓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生。所述負(fù)壓風(fēng)機(jī)可以設(shè)置于設(shè)備的最末段，與產(chǎn)品收集倉直接相連，所述負(fù)壓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速可以為1180-1480r/min。

根據(jù)本發(fā)明，為了提高該碳化渣的粉碎方法的效率，該方法還包括將分級后不滿足粒度要求的碳化渣返回射流粉碎過程。

根據(jù)本發(fā)明，該方法得到的碳化渣產(chǎn)品中粒度為100-450目的含量為80wt％以上。該方法得到的碳化渣產(chǎn)品粒度分布集中，非常有利于后續(xù)的低溫氯化過程的進(jìn)行。

以下將通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。以下實(shí)施例中，碳化渣100目粒度測試采用振動(dòng)篩分，按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 21524-2008進(jìn)行；450目粒度測試方法如下：每次取樣50g，至于450目標(biāo)準(zhǔn)篩篩上，在盤中接適量水，之后將標(biāo)準(zhǔn)篩在水中來回震蕩，利用水的切削力將450目下物料篩除，期間換水3-5次，直至沒有明顯落料為止，烘干稱量測得450目篩上物質(zhì)量分?jǐn)?shù)，再經(jīng)計(jì)算得100-450目篩上質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。

實(shí)施例1

采用攀鋼集團(tuán)研究院有限公司9000kVA圓形電爐進(jìn)行高鈦型高爐渣的高溫碳化試驗(yàn)，到達(dá)反應(yīng)終點(diǎn)后開口出渣，出渣時(shí)采用水淬?；?，調(diào)節(jié)水流壓力為0.25MPa，渣水比為1:6，制得碳化渣的粒度分布如下：小于1mm占27.5wt％，1-3mm占56.3wt％，大于3mm占16.2wt％。將此碳化渣經(jīng)脫水輪(直徑為5m)脫水，脫水輪轉(zhuǎn)速1r/min，脫水后碳化渣的水分含量為11.7％，再經(jīng)皮帶運(yùn)輸至回轉(zhuǎn)窯干燥，干燥溫度為150℃，干燥時(shí)間為120min，干燥后的?；趾拷抵?.9wt％。將干燥后的物料經(jīng)過5mm振動(dòng)篩篩除大顆粒物料后送至射流粉碎系統(tǒng)，調(diào)節(jié)氣流壓力為3kPa，經(jīng)射流粉碎后，物料通過分級機(jī)進(jìn)行分級，分級機(jī)葉片轉(zhuǎn)速為90r/min，負(fù)壓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1280r/min(以表壓計(jì)氣壓為-2.5kPa)，大于100目的碳化渣產(chǎn)品返回到所述射流粉碎過程。最終得到的碳化渣產(chǎn)品目標(biāo)段100-450目粒度含量為80.1wt％。

實(shí)施例2

采用實(shí)施例1中的方法制備碳化渣產(chǎn)品，不同的是，水淬?；乃鲏毫?.4MPa，渣水比為1:8，脫水輪轉(zhuǎn)速2r/min，射流粉碎的氣流壓力為5kPa，分級機(jī)葉片轉(zhuǎn)速為115r/min，負(fù)壓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1380r/min(以表壓計(jì)氣壓為-3.2kPa)。

最終得到的碳化渣產(chǎn)品目標(biāo)段100-450目粒度含量為81.2wt％。

實(shí)施例3

采用實(shí)施例1中的方法制備碳化渣產(chǎn)品，不同的是，水淬?；乃鲏毫?.5MPa，渣水比為1:9，脫水輪轉(zhuǎn)速為3r/min，射流粉碎的氣流壓力為7kPa，分級機(jī)轉(zhuǎn)速為120r/min，負(fù)壓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1380r/min(以表壓計(jì)氣壓為-3.2kPa)。

最終得到的碳化渣產(chǎn)品目標(biāo)段100-450目粒度含量為82.4wt％。

實(shí)施例4

采用實(shí)施例1中的方法制備碳化渣產(chǎn)品，不同的是，水淬?；乃鲏毫?.4MPa，渣水比為1:8，射流粉碎的氣流壓力為20kPa，分級機(jī)葉片轉(zhuǎn)速為90r/min，負(fù)壓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1480r/min(以表壓計(jì)氣壓為-4.0kPa)。

最終得到的碳化渣產(chǎn)品目標(biāo)段(100-450目)粒度含量為65.3wt％。

對比例

碳化冶煉到達(dá)終點(diǎn)，采用渣盤接渣后運(yùn)至冷卻堆場，待渣液表面凝固后表面噴水冷卻，冷卻時(shí)間為10h，之后將碳化渣翻出渣盤，經(jīng)裝載機(jī)破碎至300mm以下，再送入顎式破碎機(jī)進(jìn)行粗破至40mm以下，之后經(jīng)運(yùn)輸皮帶送至對輥設(shè)備進(jìn)行細(xì)破至20mm以下，再經(jīng)皮帶運(yùn)至球磨設(shè)備進(jìn)行球磨，經(jīng)球磨后，最終得到的碳化渣產(chǎn)品目標(biāo)段(100-450目)粒度含量為40wt％。

由上述實(shí)施例和對比例可知，本發(fā)明提供的碳化渣的粉碎方法可以實(shí)現(xiàn)碳化渣的高效率粉碎，比對比例的方法中的產(chǎn)品目標(biāo)段粒度含量提高約一倍，同時(shí)噸渣粉磨成本降低約35％。同時(shí)由于系統(tǒng)在負(fù)壓下運(yùn)行，減少作業(yè)現(xiàn)場粉塵量，改善了作業(yè)環(huán)境。

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。