Способ переработки железотитановых руд и концентратов

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам комплексной переработки железотитановых руд и их концентратов . Целью изобретения является удешевление производства титана за счет получения безжелезистого шлака на завершающей высокотемпературной стадии. Существо изобретения состоит в добавлении к шихте соединений щелочных металлов и восстановлении при 600-740°С, а высокотемпературное довосстановление ведут при t 1200-1800°С в течение 15-20 мин. Использование изобретения позволяет экономить до 11ЭО руб/т титана. 1 табл, (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s<)s С 21 В 13/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4727731/02 (22) 19,06.89 (46) 23.11.91. Бюл. М 43 (71) Научно-производственное обьединение

"Тулачермет" (72) В.А. Фролов, А,Г, Русакова, Ю.В. Цветков, И.Б.Фролова, А,А. Андреев, А,В. Гурянов, О.А. Алексаночкин, В.А. Волнухин, В.Н.

Ненахова и В.Н. Чумаков (53) 669.471.183(088.8) (56) Резниченко В.А, и др. Двухстадийная переработка имменитового концентрата.—

Сб.: Титан и его сплавы. Изд.-во АН СССР, вып, tX, с. 96-104.

Резниченко В.А. и др. Электроплавка предварительно восстановленных рудноугольных окатышей на титановый шлак, Материалы Всесоюзной конференции по комплексному использованию руд и концентратов. — M., 1976.

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам комплексной переработки железотитановых руд и их концентратов.

Целью изобретения является удешевление производства титана за счет получения безжелезистых шлаков на завершающей высокотемпературной стадии.

Пример. В шихту, состоящую из железотитановой руды, состава, мас.%; всеобщ 62,35; TI02 7,2; V205 0,11; губчатое железо в качестве связующего 3, добавляют

0,2% по массе соединения щелочных металлов, полученную шихту окатывают. Приготовленную таким образом шихту загружают в печь, например лабораторный плазменный реактор с диаметром внутреннего кана„„ЯЛ, „1693073 А1 (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЖЕЛЕЗОТИТАНОВЫХ РУД И КОНЦЕНТРАТОВ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к способам комплексной переработки железотитановых руд и их концентратов. Целью изобретения является удешевление производства титана эа. счет получения безжелезистого шлака на завершающей высокотемпературной стадии. Существо изобретения состоит в добавлении к . шихте соединений щелочных металлов и восстановлении при 600 — 740 С, а высокотемпературное довосстановление ведут при

t = 1200 — 1800 С в течение 15 — 20 мин. Использование изобретения позволяет экономить до 100 руб/т титана. 1 табл, ла 100 мм, слоем высотой 100 мм, разделен- О ным по диаметру перегородкой на два отсе- { ка, в одном из которых размещены окатыши д с добавкой хлорида, а в другом — без добавки, и обрабатывают в течение 40 мин водородом при 700 С. Восстановленные окатыши направляют в электропечь на довосстановление и последующее отделение металлического шлака. Процесс ведут при

1800 С в течение 20 мин. -аа

В таблице представлены данные экспериментальных исследований, подтверждающие обоснованность выбранных температурных и временных интервалов процесса двухстадийной переработки железотитановых руд, содержащих, мас.%: Ее5щ

62,3; Т102 7.2; Ч205 0,11.

1693073

20

30 издержек

Щелочные добавки оказывают положительное влияние на восстановление магнетита. В окатышах, восстановленных при

700 С, объемное содержание остаточных окислов железа составляет 10 — 12 без хлорида натрия и 2-4; с добавкой хлорида, а при 800 С вЂ” 11-13 и 5 — 7 соответственно, Увеличение количества недовосстановленных окислов при 800 С происходит вследствие частичного спекания свежевос-! становленного металла, оказывающего тормозящее влияние на дальнейшее протекание процесса восстановления. Экспериментально показано, что на начальной стадии температуру процесса не следует повышать до 800 С, ограничившись выбранным температурным интервалом.

Плавление восстановленных при 700 С окатышей осуществляют в алундовых тиглях, помещенных в тот же реактор, в восстановительной атмосфере при 1700 С в течение 15 — 20 мин, Шлаки, полученные из окатышей с добавкой хлорида натрия, состоят из аноссовита и идиоморфных зерен полутораокиси титана. Результаты рентгеноспектрального микроанализа показали почти полное отсутствие в них железа, в то время как в шлаках, полученных из окатышей, в которые добавки хлорида натрия не вводили, локальное содержание железа может достигать 15 мас, . Металл представлен ферритом (микротвердость 70 — 95 кмlмм ), содержащим сыпь неметаллических включений с размерами около 3 мкм, Повышение температуры»а стадии разделения металла и шлака до 1800 С обеспечивает отделение и столь мелких неметаллических включений, Способ предусматривает селективное восстановление железа при низких температурах. Интенсификаторы (NaCi, NaOH, NaHCOg) вводят в количестве 0,2; 0,5 и 1 от массы окатышей. Установлено, что введение интенсификатора в таких количествах уменьшает время восстановления в 1,2-2 раза при всех испытанных восстановителях и при этом высокая степень восстановления (98® достигается в интервале температур

600-750 С. Дальнейшее увеличение количества добавок интенсификатора к улучшению показателей процесса восстановления не приводит. Наиболее эффективными катализаторами являются сода и хлорид натрия.

Повышение температуры выше 740 C приводит к ослаблению свойств интенсифицирующих добавок и возникновению спекания свежевосстановленного железа, что препятствует восстановлению внутри окатышаа.

Верхний предел нагрева на высокотемпературной стадии 1800 С определяется тем, что при этой температуре обеспечивается плавление всех титансодержащих фаз и, следовательно, переход их в шлак, В ысокотемпературная стадия довосстановления начинается при плавлении окислов, т.е. 1200 С. Перегрев свыше 1800 С приводит к перерасходу электроэнергии.

Продолжительность восстановительного периода составляет 15 — 20 мин. Нижний предел (менее 15 мин) временного интервала определяется законами теплопередачи и конструкцией плавильного агрегата, Ведение процесса свыше 20 мин приводит к связыванию низших окислов титана с закисью железа с образованием тугоплавких и трудновосстановимых соединений, Очень низкое (менее 0,5 ) содержание железа в титанистых шлаках, полученных предлагаемым способом, обеспечивает на стадии получения хлорида титана снижение расхода хлорирующего агента, составляющего до 1/3 от общих по этому переделу

Формула изобретения

Способ переработки желеэотитановых руд и концентратов, включающий приготовление шихты, твердофазное восстановление железа, его высокотемпературное довосстановление в расплаве и отделение расплава от титансодержащего шлака, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью удешевления производства титана за счет получения безжелезистых шлаков на завершающей высокотемпературной стадии, в шихту добавляют соединения щелочных металлов в количестве 0,2-1,0 j от массы шихты, при этом процесс твердофазного восстановления осуществляют при t=600 740 С, а высокотемпературное довосстановление — при

t=1200 — 1800 С в течение 15-20 мин.

1693073 ие ке, Составитель А,Савельев

Редактор О.Юрковецкая Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Э.Лончакова

Заказ 4052 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101