鈦精礦制備人造金紅石培訓(xùn)教材

1、鈦精礦制備人造金紅石培訓(xùn)鈦精礦制備人造金紅石培訓(xùn)教材教材主 要 內(nèi) 容1、前言研究基礎(chǔ)流態(tài)化技術(shù)：流態(tài)化技術(shù)：定義：定義： 固體顆粒在流體（氣、液體）作用下，具備流體的屬性固體顆粒在流體（氣、液體）作用下，具備流體的屬性特點：特點： 提高兩相間的接觸程度提高兩相間的接觸程度 強化傳質(zhì)、傳熱效率強化傳質(zhì)、傳熱效率 加大反應(yīng)力度，提高裝置效率加大反應(yīng)力度，提高裝置效率 便于過程中物料的運輸和轉(zhuǎn)移，易實現(xiàn)自動化和生產(chǎn)規(guī)模大型化。便于過程中物料的運輸和轉(zhuǎn)移，易實現(xiàn)自動化和生產(chǎn)規(guī)模大型化。主要應(yīng)用：主要應(yīng)用：物料輸送、干燥、造粒物料輸送、干燥、造粒煤的氣化煤的氣化石油催化裂化石油催化裂化固相加工工藝（氫

2、氧化鋁煅燒，水泥熟料煅燒等）固相加工工藝（氫氧化鋁煅燒，水泥熟料煅燒等）貧礦的流態(tài)化焙燒貧礦的流態(tài)化焙燒流態(tài)化浸取和洗滌流態(tài)化浸取和洗滌1、前言研究基礎(chǔ)高品質(zhì)富鈦料：高品質(zhì)富鈦料：定義：定義： 高品位的鈦原料高品位的鈦原料特點：特點： TiO2在在90%左右左右CaO、MgO含量滿足沸騰氯化需要含量滿足沸騰氯化需要 沸騰氯化原料沸騰氯化原料應(yīng)用于氯化法鈦白應(yīng)用于氯化法鈦白 、海綿鈦、海綿鈦主要包含：主要包含：高鈦渣高鈦渣 ( (鈦鐵砂礦直接冶煉，品位達鈦鐵砂礦直接冶煉，品位達90%90%以上）以上）人造金紅石人造金紅石天然金紅石天然金紅石5一、前言一、前言背景背景 攀枝花的釩鈦資源賦存于攀枝花

3、地區(qū)豐富的釩鈦磁鐵礦中，五大攀枝花的釩鈦資源賦存于攀枝花地區(qū)豐富的釩鈦磁鐵礦中，五大礦區(qū)儲量億噸礦區(qū)儲量億噸(工業(yè)儲量億噸），包括表外礦遠景儲量近百億噸，含工業(yè)儲量億噸），包括表外礦遠景儲量近百億噸，含釩釩(V2O5)1475萬噸，鈦萬噸，鈦(TiO2億噸，分別占全國儲量的億噸，分別占全國儲量的87 %和和94 %。 此外還伴生有此外還伴生有90萬噸鈷、萬噸鈷、70萬噸鎳、萬噸鎳、25萬噸鈧、萬噸鈧、18萬噸鎵以及大量的銅、萬噸鎵以及大量的銅、硫等資源。硫等資源。五大礦區(qū)儲量五大礦區(qū)儲量(億噸億噸)6一、前言一、前言背景背景攀枝花礦區(qū)分布攀枝花礦區(qū)分布7一、前言一、前言背景背景C鐵礦石儲量占全

4、省約鐵礦石儲量占全省約74，占全國的，占全國的20%，是僅次，是僅次于我國鞍本地區(qū)的第二大鐵礦。于我國鞍本地區(qū)的第二大鐵礦。C鈦資源儲量鈦資源儲量億噸億噸 (以以TiO2計計),占全國的占全國的90%以上以上,占世占世界的界的35% 。C攀枝花的釩鈦資源賦存于多元共生礦中，釩鈦磁鐵攀枝花的釩鈦資源賦存于多元共生礦中，釩鈦磁鐵礦中鐵、鈦致密共生，難磨難選。鐵精礦中鈦含量礦中鐵、鈦致密共生，難磨難選。鐵精礦中鈦含量高，高爐難于冶煉，釩在鐵水中提取高，高爐難于冶煉，釩在鐵水中提取。C攀枝花鈦精礦成分穩(wěn)定，酸溶性好，不含放射性，攀枝花鈦精礦成分穩(wěn)定，酸溶性好，不含放射性，但鈣鎂含量高，不利于深加工。鈦

5、鐵晶石、片狀鈦但鈣鎂含量高，不利于深加工。鈦鐵晶石、片狀鈦鐵礦以及脈石中的鐵礦以及脈石中的TiO2中難以用選礦方法回收。中難以用選礦方法回收。一、前言背景鐵釩鈦回收鐵釩鈦回收鈦回收鈦回收TiO2:90%氯化法鈦白，氯化法鈦白，海綿鈦原料海綿鈦原料TiO2:3550%攀枝花鈦資源走向示意圖攀枝花鈦資源走向示意圖一、前言背景攀西地區(qū)擁有中國豐富的鈦資源。 鈦精礦30萬噸 鈦白粉7萬噸 鈦渣 6萬噸 鈦資源利用率僅為15% 鈦金屬及鈦材 0%L 攀西鈦資源和攀鋼的鈦產(chǎn)業(yè)發(fā)展極不相稱國內(nèi)市場20%國內(nèi)市場10%10鈦白鈦白硫酸法硫酸法氯化法氯化法環(huán)境污染嚴重環(huán)境污染嚴重產(chǎn)品檔次低產(chǎn)品檔次低沸騰氯化沸騰

6、氯化熔鹽氯化熔鹽氯化逐漸會退出市場！逐漸會退出市場！逐漸會退出市場！逐漸會退出市場！規(guī)模大型化規(guī)模大型化生產(chǎn)連續(xù)化生產(chǎn)連續(xù)化操作智能化操作智能化產(chǎn)品質(zhì)量高檔化產(chǎn)品質(zhì)量高檔化海綿鈦海綿鈦鈦材鈦材鈦合金等鈦合金等廢鹽量大廢鹽量大難處理難處理操作不穩(wěn)定操作不穩(wěn)定產(chǎn)能低產(chǎn)能低 （攀錦鈦、前蘇聯(lián)）（攀錦鈦、前蘇聯(lián)）流程短流程短產(chǎn)能大產(chǎn)能大成本低成本低產(chǎn)品檔次高產(chǎn)品檔次高環(huán)境污染小環(huán)境污染小技術(shù)難度大技術(shù)難度大 發(fā)展趨勢！發(fā)展趨勢！一、前言一、前言研究基礎(chǔ)研究基礎(chǔ)一、前言一、前言研究基礎(chǔ)研究基礎(chǔ)一、前言一、前言研究基礎(chǔ)研究基礎(chǔ)一、前言一、前言發(fā)展方向發(fā)展方向v氯化法鈦白技術(shù)自誕生之日起，其產(chǎn)量及比重逐年攀

7、升，目前已超過氯化法鈦白技術(shù)自誕生之日起，其產(chǎn)量及比重逐年攀升，目前已超過260萬萬噸噸/年，占世界鈦白總產(chǎn)量的年，占世界鈦白總產(chǎn)量的60%以上。而硫酸法鈦白生產(chǎn)廠受環(huán)保等壓力的以上。而硫酸法鈦白生產(chǎn)廠受環(huán)保等壓力的影響將會逐漸減少或被迫關(guān)閉，因此，氯化法是未來的發(fā)展趨勢。影響將會逐漸減少或被迫關(guān)閉，因此，氯化法是未來的發(fā)展趨勢。v國外沸騰氯化對鈦原料（包括高鈦渣、天然金紅石和人造金紅石等）的鈣國外沸騰氯化對鈦原料（包括高鈦渣、天然金紅石和人造金紅石等）的鈣鎂含量等要求非常嚴格，要求鎂含量等要求非常嚴格，要求(CaO+MgO)1，特別是對，特別是對CaO的含量要求的含量要求更為苛刻，一般為更為

8、苛刻，一般為，目的是為了防止鈣、鎂的氯化物對氣體分布器的粘，目的是為了防止鈣、鎂的氯化物對氣體分布器的粘結(jié)，提高氯化爐的運行周期。結(jié)，提高氯化爐的運行周期。v主要原因是鈣、鎂在高溫氯化過程優(yōu)先被氯化，生成的主要原因是鈣、鎂在高溫氯化過程優(yōu)先被氯化，生成的CaCl2 、MgCl2屬于屬于高沸點、低熔點的物質(zhì)，其熔點分別為高沸點、低熔點的物質(zhì)，其熔點分別為714、772，沸點分別為，沸點分別為1418、2000，在，在9501100的溫度下，的溫度下，CaCl2 、MgCl2呈熔融狀態(tài)黏附在爐料上呈熔融狀態(tài)黏附在爐料上，嚴重時可使爐料結(jié)塊，甚至使沸騰層遭到破壞。，嚴重時可使爐料結(jié)塊，甚至使沸騰層遭

9、到破壞。v攀西鈦資源的鈣、鎂含量較高，如攀枝花鈦精礦中攀西鈦資源的鈣、鎂含量較高，如攀枝花鈦精礦中CaO和和MgO含量分別為含量分別為和左右，以攀枝花鈦精礦為原料冶煉的鈦渣，其鈣、鎂含量高和左右，以攀枝花鈦精礦為原料冶煉的鈦渣，其鈣、鎂含量高711%。1. 前言意義v 氯化法鈦白、海綿鈦及深加工是鈦產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。v 高品質(zhì)鈦原料供不應(yīng)求，已經(jīng)成為鈦產(chǎn)業(yè)發(fā)展的限制性環(huán)節(jié)。v 攀枝花鈦精礦電爐冶煉鈦渣CaO+MgO含量高達7%11%。 v 鹽酸浸出制取人造金紅石技術(shù)路線非常適合攀枝花鈦精礦升級。v 進行了攀枝花鈦精礦常壓浸出制取人造金紅石的研究。1、前言研究基礎(chǔ)選冶聯(lián)合加壓浸出工藝弱氧化流態(tài)化常壓

10、浸出工藝 弱氧化前磁選加壓浸出后磁選工藝強氧化、還原強氧化、還原常壓浸出工藝常壓浸出工藝1、前言研究基礎(chǔ)四種工藝特性對比 名稱氧化溫度/是否磁選鈦收率/%浸取時間/批產(chǎn)品質(zhì)量設(shè)備大型化A600800否94%16h不穩(wěn)定較易B-磁選20%選出礦8h細化率嚴重難C600800二次磁選93%8h14%細化率難D9001100否96%6h基本與原礦粒度一致較易A 弱氧化弱氧化-常壓流態(tài)化浸出工藝常壓流態(tài)化浸出工藝 B 選冶聯(lián)合加壓浸出工藝選冶聯(lián)合加壓浸出工藝C 弱氧化弱氧化-前磁選前磁選-加壓浸出加壓浸出-后磁選工藝后磁選工藝 D 強氧化、還原強氧化、還原-常壓浸出工藝常壓浸出工藝2. 原料情況攀枝花

11、鈦精礦特性攀枝花鈦精礦特性 屬鈦鐵巖礦屬鈦鐵巖礦，儲量大、成分穩(wěn)定，儲量大、成分穩(wěn)定，TiO2品位低、鈣、品位低、鈣、鎂、硅氧化物含量高，亞鐵含量高、酸溶性好。鎂、硅氧化物含量高，亞鐵含量高、酸溶性好。圖圖2-1 5、6、7-鈦鐵礦鈦鐵礦 8-硅酸鹽硅酸鹽原料消耗：原料消耗：10kt/a微細粒級鈦精礦微細粒級鈦精礦2. 原料情況產(chǎn)品產(chǎn)品：5kt/a人造金紅石人造金紅石攀枝花鈦精礦主要成分（攀枝花鈦精礦主要成分（/)品名品名TiO2SiO2Al2O3CaOMgOTFeFeOFe2O310礦礦47.093.531.681.555.9630.7234.335.5820礦礦45.913.951.701

12、.575.8930.8634.645.525kt/a氧化鐵粉氧化鐵粉攀枝花鈦精礦粒度分布（攀枝花鈦精礦粒度分布（/）粒徑范圍（粒徑范圍（mm）0.0380.0450.0380.0740.0450.10.0740.1540.10.1541010礦礦-2.825.5030.510.9850.22020礦礦15.612.844.523.82.40.9提升鐵精礦品位，導(dǎo)致鈦精礦粒度偏細，品位降低提升鐵精礦品位，導(dǎo)致鈦精礦粒度偏細，品位降低3. 工藝流程全流程全流程3. 工藝流程燃燒室燃燒室還原爐還原爐氧化爐氧化爐旋風預(yù)熱器旋風預(yù)熱器燃燒室燃燒室料斗料斗除塵器除塵器管鏈式輸送機管鏈式輸送機水冷螺旋水冷螺

13、旋料斗料斗流態(tài)化流態(tài)化浸出塔浸出塔漿料槽漿料槽酸霧凈化塔酸霧凈化塔帶式過濾機帶式過濾機工藝設(shè)備布置簡圖工藝設(shè)備布置簡圖3. 工藝流程流態(tài)化氧化還原流程流態(tài)化氧化還原流程18Nm3/hNm3/h17壓縮空氣11料倉30Nm3/h氮氣480Nm3/h去冷卻器燃燒室500Nm3/hNm3/h 150Nm3/h空氣煤氣3. 工藝流程流態(tài)化浸出流程流態(tài)化浸出流程4 . 主要設(shè)備v 流態(tài)化氧化爐示意圖1.1.氣體分布器氣體分布器2.2.進料口進料口 3.3.出料口出料口 4.4.反應(yīng)段反應(yīng)段5.5.擴大段擴大段6.6.沉降段沉降段7.7.出氣口出氣口 流態(tài)化反應(yīng)器流態(tài)化反應(yīng)器氣固分離器氣固分離器分布板分布

14、板4 4、主體設(shè)備、主體設(shè)備翻板閥翻板閥a、進料口；、進料口；b、出料口；、出料口；c、觀察孔、觀察孔主要功能：實現(xiàn)自動排料主要功能：實現(xiàn)自動排料4 4、主體設(shè)備、主體設(shè)備進料口進料口出料口出料口b1、b2、b3測壓口測壓口c1、c2、c3吹掃口吹掃口進氣口進氣口e 測溫孔測溫孔主要功能：隔絕氣氛，排料。主要功能：隔絕氣氛，排料。4 4、主體設(shè)備、主體設(shè)備進氣口進氣口落料口落料口 出氣口出氣口測溫口測溫口測壓口測壓口吹掃口吹掃口主要功能：實現(xiàn)氣固分離主要功能：實現(xiàn)氣固分離旋風除塵器旋風除塵器4 . 主要設(shè)備v 流態(tài)化浸出塔示意圖1.鹽酸入口鹽酸入口2.物料入口物料入口3.溢出口溢出口4.下錐段

15、下錐段5.反應(yīng)段反應(yīng)段6.分離段分離段2635414 . 主要設(shè)備傳動電機傳動電機進料口進料口測溫孔測溫孔排料口排料口溢流口溢流口出氣孔出氣孔主要功能：暫存物料，緩沖，主要功能：暫存物料，緩沖， 降溫，防止固體物料沉淀。降溫，防止固體物料沉淀。結(jié)構(gòu)特點：內(nèi)襯玻璃鋼防腐，結(jié)構(gòu)特點：內(nèi)襯玻璃鋼防腐，含酸蒸氣回收。含酸蒸氣回收。4 . 主要設(shè)備真空帶式過濾機主機主要部件：機架，驅(qū)動裝置，密封罩，橡膠帶，濾真空帶式過濾機主機主要部件：機架，驅(qū)動裝置，密封罩，橡膠帶，濾布，真空盒，濾布張緊及糾偏裝置，加料卸料裝置，濾布再生裝置。布，真空盒，濾布張緊及糾偏裝置，加料卸料裝置，濾布再生裝置。附屬設(shè)備：真空泵

16、，汽水分離器，循環(huán)泵，堿液淋洗罐，集液罐。附屬設(shè)備：真空泵，汽水分離器，循環(huán)泵，堿液淋洗罐，集液罐。功能及特點：三段逆流洗滌和自動卸料；功能及特點：三段逆流洗滌和自動卸料；工作原理：漿料均布濾布上，通過抽濾，濾液進入真空箱，固體留在濾工作原理：漿料均布濾布上，通過抽濾，濾液進入真空箱，固體留在濾布，經(jīng)過多級洗滌后，在轉(zhuǎn)向處進行卸料處理。布，經(jīng)過多級洗滌后，在轉(zhuǎn)向處進行卸料處理。4 . 主要設(shè)備管鏈輸送機主要部件：輸管鏈輸送機主要部件：輸送管，推拉板，鏈板，鏈送管，推拉板，鏈板，鏈輪，外殼，伸縮節(jié)，進出輪，外殼，伸縮節(jié)，進出口及支架，電機，減速機，口及支架，電機，減速機，電氣控制箱，固定裝置。電

17、氣控制箱，固定裝置。功能：將氧化還原后的鈦功能：將氧化還原后的鈦精礦高效地輸送至浸出塔精礦高效地輸送至浸出塔頂部料倉中。頂部料倉中。4 . 主要設(shè)備水冷螺旋輸送機主要部件：水冷套管，螺旋軸，葉片，驅(qū)動電機及減速水冷螺旋輸送機主要部件：水冷套管，螺旋軸，葉片，驅(qū)動電機及減速機，旋轉(zhuǎn)接頭。機，旋轉(zhuǎn)接頭。功能及特點：在隔絕空氣條件下將高溫物料冷卻至功能及特點：在隔絕空氣條件下將高溫物料冷卻至80并輸送至下部并輸送至下部工序。工序。 4 . 主要設(shè)備回轉(zhuǎn)筒式干燥機主要部件：筒體，托輪及擋托輪，輪帶，驅(qū)動裝置，揚回轉(zhuǎn)筒式干燥機主要部件：筒體，托輪及擋托輪，輪帶，驅(qū)動裝置，揚料裝置。料裝置。功能及特點：過濾后的含水物料進行脫水和揮發(fā)份處理。功能及特點：過濾后的含水物料進行脫水和揮發(fā)份處理。5、安全環(huán)保布袋除塵器布袋除塵器（PPCS32,PPCS32,三套）三套）氧化還原除塵氧化還原除塵受料斗除塵受料斗除塵回轉(zhuǎn)筒式干燥機除塵回轉(zhuǎn)筒式干燥機除塵主要部件：主要部