氯化法钛白的原料（二）
2019-02-15 14:21:16
3. CP-A质料主要是天然金红石和人工金红石 天然金红石是挖掘金红石矿，经选矿而取得，天然金红石的产值很少，只能在有资源的当地作弥补的质料运用。 CP-A最主要的来历是人工金红石，是除掉钛铁矿晶粒中的铁而取得的一种金红石型高品位的富钛料。最典型的如加拿大QIT公司的UGS渣。 人工金红石的出产办法有电热法、复原锈蚀法、浸出法、硫酸浸出法。 各种出产办法的工艺特色见表6。[next] 三、钛质料的商场状况和开展趋势 作为氯化法质料受环保的限制近几年CP-B、CP-A开展很快。据统计2000年天然钛矿藏占质料总供应的44%，其他为人工富钛料。总供应量为457. 8万吨／年，其间可供氯化法运用的质料，钛铁矿、白钛石64. 9万吨，天然金红石39.0万吨，人工富钛料253. 4万吨，算计357. 3万吨。人工富钛料占供应总量的78％。由此可见，供氯化法运用的质料仍是非常丰富的。 现在，全球钛渣出产能力为300万吨／年以上，最大的直销商为加拿大的QIT公司。人工金红石的出产能力为100.0万吨／年；西澳大利亚艾路卡选用Becher工艺的出产能力最大为48.0万吨／年。 人工金红石的标准见表7。[next] 四、国内氯化法质料 国内电炉冶炼高钛渣的出产能力较低，一共约有40000吨／年。氯化法钛白用量为19000吨，出产海绵铁及精TiC14用高钛渣为20000吨。高钛渣冶炼电炉最大为7500kV·A,多为1800kV·A的小炉子。国内氯化法钛白和海绵钛产能的添加将会拉动高钛渣出产厂开展。 因本钱的原因硫酸法钛白厂商对酸溶性钛渣不感兴趣，致使国内没有出产酸溶性钛渣的工厂。跟着清洁出产法的施行，硫酸法用酸溶性钛渣出产会说到日程上来。 国内合适CP-A的金红石、优质高钛渣经多年的攻关和研制，尚没有构成实践出产能力，还不能为氯化法工艺规模化安稳出产供给质料。
氯化法钛白的原料（一）
2019-01-25 13:37:59
一、氯化工艺对原料的要求 目前氯化工艺（包括海绵钛生产）从总体看有两种工艺，即沸腾床氯化和熔盐氯化。世界上各厂家多采用沸腾床氯化，仅有前苏联和中国锦州厂采用熔盐氯化工艺制取TiCl4，而且中国锦州厂已实现氯化与熔盐氯化工艺对接技术。 根据氯化工艺不同所选用的原料也不同。国外把氯化使用的原料分为以下三类。 ①CP-A原料中Ti02≥90％，多为人造金红石、天然金红石。 ②CP-B原料中Ti02≥80％，电炉冶炼的高钛渣。 ③CP-C原料中Ti02≥60%-80％，以电炉冶炼的高钛渣和高品位的钛矿为主。 熔盐氯化使用的原料较沸腾氯化用料要求低一些，特别是高钛料CaO, MgO含量可以放宽很多。 世界上氯化法工厂采用CP-A原料的较多，占工厂总数的60％，占总生产能力的54.87％；采用CP-B原料的有7个工厂，占工厂总数的29. 16％，占生产能力的31.12％；仅有杜邦公司下属的两个工厂可使用CP-C原料，生产能力达40. 5万吨／年，占氯化法总生产能力的15.5%。 2000年的氯化法生产能力统计见表1。 20世纪70年代末使用CP-A原料9个工厂的生产能力还没有使用CP-C原料的生产能力大。由于受排污的限制，在80年代CP-A工厂的生产能力得到发展；到1990年CP-A工厂运行超过CP-C工厂的生产能力；到2000年使用CP-A工厂的总生产能力占氯化法总生产能力的50％。可见氯化法工艺使用优质富钛料生产TiCI4已成为发展的趋势，同时也满足了日益严格的环保要求。现在仅有杜邦公司在墨西哥的阿尔塔米拉(12.0万吨／年）和美国密西西比州的德莱尔厂（30.0万吨／年）仍然使用CP-C原料生产。 在沸腾氯化工艺中使用的富钛矿物中，最有害的杂质CaO,Mg0含量不能过高，特别是CaO含量不能太高，否则影响氯化炉正常运行。 美国钛产品公司专利419179提出，如果钛渣氯化时CaO,MgO, Al203的含量要控制在0.5％、7.0％和5.0％以下，可以使沸腾氯化炉操作正常进行并可以避免氯化炉筛板堵塞。为防止炉壁结疤氯化炉多采用高温氯化，控制1000℃以上温度使生成的CaCl2（沸点1900℃，熔点731℃)、MgCl2（沸点1412℃，熔点714℃）以较小的颗粒被气流带出去。[next] 中国在研究无筛板沸腾氯化过程中曾使用过攀枝花矿冶炼的高钛渣，MgO+CaO含量≥12％，CaO含量≥1. 0％，基本顺利，状态稳定，反应良好，排渣顺畅，床层料中MgO+CaO含量高达30%-40%；超过了国外认为的15％的“极限浓度”。国内无筛板氯化炉排渣中控制Ca含量1.0％一1.5％，Mg含量1.5％-4.0％，可以正常运行。 某工厂沸腾床层料实际组成见表2。工艺控制范围见表3.直接用于氯化法高品位铁精矿的化学组成见表4。 从国外床层料成分可以看出Si02的氯化率很低并在床层料中得到富集，相反，CaO, MgO被氯化后带出去，在床层中控制仍然比较低（＜1.0％），以防止结料堵塞筛板的喷孔。即使在CP-C的工艺中采用高品位的Ti02含量≥60％的钛精矿，但依然要求CaO, MgO的含量非常低，其中Mg0含量≤0. 5％，CaO含量≤0. 10％。要求Mg0+Ca0含量不超过0.6％，否则在系统中也难以正常控制，影响氯化的质量。 就此看来按照国外的沸腾氯化技术要求，目前国内的最优质钛铁矿、最好高钛渣都不能满足沸腾氯化的要求。而我国目前无筛板氯化炉技术确有一定的先进性，目前Φ1200-1400mm的炉日产TiCI4只有25-40吨，因没有需求没能开发出满足钛白需要日产TiCI4 250吨以上的沸腾氯化炉。因此国内大型沸腾氯化炉尚需要攻关解决。[next] 二、氯化法原料的制备技术 氯化法钛白原料的最大特点是要求Ti02含量高，CaO, MgO含量低，特别是CaO含量要求更低。 1. CP-C原料（高品位钛精矿）的制备 CP-C原料的特点是Ti02含量）60％，CaO, MgO含量低，CaO含量＜0.10％，CaO+MgO含量≤1.2％。 钛的资源十分丰富，且分布很广，几乎遍布全世界。现已发现的钛矿物有140多种，但现阶段具有实用价值的只有少数几种，主要是金红石、钛铁矿，其次是白钛石、镁钛矿和红钛铁矿。 钛矿中理论分子式为FeTi03,其中Ti02的理论含量为52. 63％。因形成的条件各异而含有杂质（如Cr, Al, Mg等），可以用通式表示，即m[(Fe·Mg·Mn)·Ti02］·n[(Fe·Cr·A1）203〕。 具有开采价值的钛矿床可分为岩矿和砂矿两大类。岩矿床又可分为两类，即岩浆分化形成的块状矿和碱性岩石中的金红石矿。 钛原料开采和处理作业示意如图1所示。
钛矿含钛铁矿达到15kg/m3的就具有开采价值。 尽管经过严格的选矿，但是能达到CP-C使用钛铁矿的还是不多的。由于氯化技术的限制和环保要求废物排放量减少的要求，因此使得使用CP-C的原料工厂在减少，都在向CP-B、CP-A方向发展。[next] 2. CP-B原料的制备 氯化法使用的CP-B原料主要是电炉冶炼的高钛渣。 生产原理：钛铁矿与还原剂石油焦或褐煤，加入一定量的黏结剂如沥青、造纸业的纸浆进行混配料，在电炉中温度达到1650-1700℃时进行熔炼，使以铁为主能被碳还原的金属还原生成合金在熔融物下层，上层则是熔融的Ti02。定期放出到炉外渣包中，冷却后将它们分开，上层的钛渣进行破碎精整，选出铁珠，就得到被称为高钛渣的富钛料。 冶炼高钛渣的钛铁矿，除要求Ti02含量要高之外，尚要求含铁高，电炉熔炼后才能得到含Ti02高的富钛料。 国外钛渣冶炼厂生产的钛渣，不追求过度还原生成低价钛化合物，提高Ti02含量，而是基本使铁完全还原析出即可，节电高产。因此，这样产品中Ti02含量正常在70%-80％之间，例如，南非RBM渣是Ti02含量比较高的高钛渣。氯化法原料化学成分见表5。
钛渣的制取和分类
2019-02-13 10:12:44
尽管钛铁精矿能够直接用于出产钛，可是其TiO2档次低，铁和其他杂质多，产品质量无保证，三废量大，对环境污染严峻。跟着环保要求日趋严厉，不管氯化法仍是硫酸法的钛白出产，对钛质料的要求，都趋于高档次化。将钛铁矿进行富集处理制成钛渣，就能更多地将杂质从矿中别离出去，然后取得TiO2档次较高的富钛料，再将其用于钛出产，就能进步产品的质量和削减三废对环境的污染。
用钛铁和还原剂，在一种既不同于矿热炉，也不同于电弧炉的特殊电炉中，加热到1600~1800℃，进行高温溶炼，使钛铁矿中铁的氧化物被还原为金属铁，以铁水流出成为生铁而别离除掉大部分铁；钛铁矿中的钛，即进入熔炼渣中而成为钛渣。钛铁矿还原熔炼电弧暗示和敞口电炉出产高钛渣工艺准则流程别离如图1和图2所示。
电炉熔炼制钛渣的优点如下:①工艺流程短；②副产品铁水经脱硫、脱氧后，其含铁量达98.5%，可供出产可锻铸铁或粉末冶金用铁粉；③不发生固体和液体废料，三废少；④电炉煤气可回收使用；⑤工厂占地面积小，是一种高效的制取富钛料的办法以。
国外一般将TiO2含量＞70%的熔炼称为钛渣。钛渣有高钛渣和低钛渣之分。一般将TiO2含量＜80%的钛渣称为低钛渣，低钛渣易于被硫酸所溶解而称为酸溶性钛渣。酸溶性钛渣的基本要求如下:①具有杰出的酸溶性，一般酸解率≥94%；②要有适量的助溶剂FeO和MgO，以使钛渣具有杰出的酸解反响功能；③贱价钛含量要操控适量；④出产钛的有害杂质(特别是硫、磷、铬、钒)含量不能超支。而将TiO2含量≥90%的钛渣称为高钛渣，简称UGS.
我国高钛渣质量标准见下表。 我国高钛渣质量标准(ZBH31001-87)等第化学组成(质量分数)/%ΣTiO2ΣFeCaO+MgOMnO2一级品
二级品
三级品≥94.0≤3.0≤1.0≤4.5≥92.0≤4.0≤1.5≤4.5≥80≤5.0≤11≤4.5
因为高钛渣杂质少，在氯化时发生的废副产品少，多用于氯化法钛白出产。只需酸溶性好，不管低钛渣和高钛渣，都能够用于硫酸法钛白出产。
海绵钛冶炼技术的研究方向
2019-02-15 14:21:24
当时，我国钛工业伴跟着国际钛工业的添加，出现快速开展的气势。跟着需求的扩展，钛加工产能不断进步，2004年国内钛锭出产能力已到达约25000吨，可是，在这种高添加的气势下，海绵钛却成为限制钛加工的瓶颈。2004年我国出产的海绵钛仅为5000吨，远远不能满意需求，讨论我国海绵钛冶炼技能的开展，建造万吨级海绵钛出产基地是十分必要的。 国内海绵钛出产技能及改善研讨方向讨论 我国海绵钛出产，依托国内力气逐步完结技能进步，从固定床氯化到欢腾氯化，从填料塔精馏到浮阀塔精馏，从复原蒸馏别离到复原蒸馏联合，镁电解从有隔板到大型无隔板，以及完结了镁氯的闭路循环等。出产规划从百吨级到千吨级，直至到达5000吨经济规划。 但与国外先进水平比较，还存在较大距离。首要表现在技能经济指标、"三废"办理、设备配套水平缓自动操控等方面。 要把工厂规划扩展到万吨级，完结"清洁、文明、无公害化"的现代化出产，需求针对现在存在的问题，对现有工艺技能和设备进行改善研讨，首要研讨方向和课题可归纳如下。 1.高档次富钛料的制作技能西方国家运用高档次天然金红石和人工金红石为质料出产海绵钛。我国缺少高档次的天然金红石资源和没有高档次人工金红石的出产，出产海绵钛是以含TiO2适当量92％左右的高钛渣为质料。高钛渣是选用小型敞口电炉出产的，工厂规划小，技能和设备也很落后，因为要运用沥青为粘结剂，环境污染严峻。严厉来讲，这些高钛渣小厂是归于国家方针该陶汰的高能耗高污染的小电炉。 出产含TiO292％的高钛渣的技能改善适当困难，国外也没有相关的技能。国外的大型密闭电炉只能出产含TiO285％左右的钛渣。独联体国家的半密闭式电炉也只能出产90％左右的钛渣，并且有必要以优质钛铁矿为质料，假如以我国的钛铁矿为质料只能出产85～87％的钛渣。 与96％的天然金红石（杂质4％）和92～94％的人工金红石（杂质6～8％）比较，92％的高钛渣（杂质11％）已是一种"粗粮"。所以，工厂不期望运用档次比92％高钛渣更低的质料。 大型海绵钛冶炼厂期望运用高档次富钛料，处理高档次质料问题可供挑选的途径有： 1）建造大型化高档次富钛料工厂： 因为我国钛资源首要是低档次钛铁矿的特色，决议了需求选用除杂质能力强的富钛料工艺，才干取得高档次的富钛料。其间，浸出法制作人工金红石工艺道路，除杂质能力强，可将含高钙镁的低档次钛精矿加工成含TiO292～94％的高档次人工金红石，相关的技能研讨已挨近老练，可完结循环运用，弥补的可由氯化副产的供给。 2）进口高档次人工金红石：澳大利亚有十分丰厚的优质钛铁矿，选用复原锈蚀法制作的人工金红石TiO2含量达92～94％，已建成的工厂年产能力达80多万吨。 因此，能够考虑从澳大利亚进口这种人工金红石，它的粒度十分契合欢腾氯化的要求，一起还含有必定的贱价钛。 2.欢腾氯化炉的大型化技能的进一步研讨 [next] 我国海绵钛出产大型化过程中，遇到的最大困难是的制作技能，包含氯化和精制两个工序；与国外先进水平距离最大的，也是的制作技能；所以，往后应把欢腾氯化炉的大型化、氯化技能水平的进步（包含进步钛的氯化率、氯的利用率、氯化炉产能、下降尾气氯含量、进步收回率等）是往后研讨工作的要点之一。 3.除钒新工艺现在工业出产中，有铜丝、矿藏油和铝粉三种除钒办法。其间，铜丝除钒作用好，可取得高质量的，可是间歇操作，铜丝失效后的洗刷再生操作劳动强度大，操作环境差，铜耗高，除钒本钱高，仅合适小规划出产中运用。 矿藏除钒本钱低，但需求选用特殊的加热办法，发生体积巨大的残渣液，残渣易在加热壁上结疤，除钒后的中含有少数有机物不易别离除掉，较适用于氯化法出产钛白。 铝粉除钒的残渣量少，不易结疤，简单从残渣收回钒，除钒本钱低，是一种合适用于海绵钛出产的除钒办法。 铝粉除钒已在独联体国家海绵钛出产中成功运用多年，北京有研院等单位已成功地完结了小型实验研讨，阐明铝粉除钒是可行的工艺技能。但独联体国家运用的这种超细活性铝粉报价昂贵，并具有可爆性，需求研讨改善。 4.大型镁复原蒸馏联合法进步产品海绵化率 大型复原蒸馏联合法出产海绵钛，因为反响器容量的扩展，复原反响发生的热量不能有效地输出，形成部分高温，导致部分产品细密化；一起也防碍加料速度的进步，使出产周期添加，设备产能下降。 因此，有必要进一步研讨改善大型联合法的工艺和设备，以添加设备产能和进步产品的海绵化率。 5.大型无隔板槽镁电解下降电耗 曩昔海绵钛出产中，镁电解技能一向比较落后，自运用110KA无隔板槽镁电解工艺后，技能水平缓技能经济指标明显好转。 但在引入消化过程中，对这项技能中的一些技能决窍还把握不行，因此电流效率偏低，电耗偏高，需求进一步研讨改善。 6.出产过程的自动操控和办理海绵钛出产过程的自动操控技能已有必定的根底，往后应进一步研讨完结从富钛料制备、氯化、精制、复原蒸馏、破碎、分选、包装、镁电解全过程的计算机操控和办理。 研讨内容包含被测参数的感应元件、丈量外表、执行机构及计算机操控等，终究完结各工序的操控与主控室的计算机联网，使海绵钛出产办理全面完结自动操控。 7.制钛新办法的研讨成为国际钛业重视热门"制钛新工艺"一向是国际重视的热门研讨课题。近年来，这个国际性难题的研讨取得了一些发展，英国剑桥大学和澳大利亚CSIRO先后研讨了几种不同的TiO2电解法制钛新工艺，据称制钛本钱可下降50％左右。美、英联合正在进行扩展实验，方案将FFC工艺面向产业化。 假如能用TiO2电解法来制作新式钛合金，例如制作含少数铁的钛合金，则能够天然金红石或人工金红石为质料，其它合金元素以氧化物方式参加，这样制作的钛合金本钱就会大幅度下降。 经过上述课题研讨的完结，我国海绵钛出产技能水平将会大幅度提高，并可为完结万吨级规划海绵钛出产创造条件。 再经过几年的研讨和技能攻关，我国海绵钛出产技能将跨入国际先进水平队伍，进而完结万吨级出产规划。
钛原生选矿厂实例－索雷尔选矿厂（加拿大）
2019-01-30 10:26:34
索雷尔（Sorel）选矿厂位于加拿大蒙特利尔附近，属魁北克铁钛公司（Quebee Iron ＆ Titanium Corp.，简称Q.I.T.）。该公司系加拿大唯一的开采处理钛铁矿的企业。
矿石采自该公司所属的魁北克拉德湖地区的拉克提奥（Lac－Tio）矿。该矿为国外目前最大的钛铁矿矿床之一，储量超过一亿吨。该矿于1950年投产，露天开采。采出矿就地进行粗碎及中碎，然后川铁路及水路运至该公司在索雷尔的工厂进行选矿和熔炼，生产出含TiO270～72%的高钛渣及高纯生铁两种产品。
该厂1950年投产时矿石经破碎后直接进行电弧炉熔炼。但因矿石品位波动大，含硫高，致使钛渣含硫最高达0.6%，为了给电弧炉提供均匀的商品位原料，于1956年增建了选矿厂。至1972年，原矿年处理量选200万吨，高钵渣和生钛的年产量分别达到82万吨和57万吨。该公司所产高钛渣80～90%向50多个国家出口，高纯生铁主要向美国出口，其余的出口西欧和自销。
该矿原矿石为块状钛铁矿与赤铁矿的混合矿，其比例为2∶1。脉石矿物主要为斜长石，此外还有少量的辉石，黑云母和黄铁矿。矿石平均含TiO235%，含Fe40%，矿石中的赤铁矿呈细粒嵌布于钛铁矿中，不能用选矿方法分离。黄铁矿遍布于钛铁矿与赤铁矿的粒格间，平均含硫量0.3%。矿石中铁与钛氧化物合量平均为86%，矿石密度4.4～4.9g／cm3，该矿原矿化学成分见表1。表1 拉克提奥矿原矿化学成分表成分TiO2CaOSFeOMgONa2O＋K2OP2O5含量%34.3000.9000.30037.5003.1000.3500.015
（续表1）成分Fe2O3Cr2O3SiO2V2O5Al2O3MgO含量%25.2000.1004.3000.2703.5000.160 索雷尔选厂工艺流程见图1。原矿入厂首先破碎至－9.5毫米，然后采用1.5×4.3米泰洛克振动筛进行筛分。＋1.2毫米粒级含量为85%，送入采用磁铁矿作介质的重介质旋流器进行分选。－1.2毫米经浓缩脱混后采用汉弗莱螺旋选矿机分选。图1 索雷尔选厂流程图
重介质选矿部分的矿石含缺和钛氧化物合量平均为89%，经选别后提高到94%，螺旋选矿给矿含铁钛氧化物合量为75%，经选别后提高到91.5%。两者混合精矿的铁与钛氧化物含量平均为93%，其中含TiO236.8%，Fe41.8%。选厂精矿产量为150～200吨∕时，回收率约90%。精矿产品经煅烧脱硫后采用电弧炉煤粉还原，生产出高钛渣和高纯生铁产品。该厂所产高钛渣成分见表2。
表2 高钛渣成分表成分TiO2CaOCP2O5FeO含量%70～72－1.200.03～0.1－0.02512～15
（续表2）成分MgOSMnOFeCr2O3含量%4.5～5.50.03～0.10.2～0.3－1.5－0.25
钛白粉的生产方法
2019-03-12 11:03:26
钛的出产办法有硫酸法和氯化法两种。硫酸法是将钛铁矿粉与浓硫酸进行酸解反响生成硫酸氧钛，经水生成偏钛酸，再经煅烧、破坏即得到钛产品。此法可出产锐钛型和金红石型钛。质料：各种钛铁矿、钛渣等。长处：质料：钛精矿、钛渣和硫酸，贱价易得，技能较老练，设备简略，防腐蚀材料易处理。并且可出产氯化法不能出产而市场需要的锐钛型各种牌号的钛。所以只需注重环境污染的管理，注重产品质量的进步，注重推动科技进步，硫酸法钛还会与氯化法钛并存，短期内不会被筛选。缺陷：流程长，只能以间歇操作为主，湿法操作，硫酸、水耗费高，废物及副产物多，对环境污染比较严重，每吨制品钛别离要排出8吨废酸和3吨多硫酸亚铁，还有很多的污水；并且出产的钛质量相对比较差，比方南京钛厂就因为环保问题被关停。氯化法是将金红石或高钛渣粉料与焦炭混合后进行高温氯化生成，经高温氧化生成二氧化钛，再经过过滤、水洗、枯燥、破坏即得到钛产品。运用质料：天然金红石、人工金红石和高钛渣等。氯化法只能出产金红石型产品。长处：流程短，出产能力易扩展，接连自动化程度高，能耗相对低，“三废”少，能得到优质产品。缺陷：出资大，设备结构杂乱，对材料要求高，要耐高温、耐腐蚀，设备难以修理，研讨开发难度大。90年代曾经，硫酸法一向占有钛工业的主导地位。1992年后，转为氯化法占主导地位。现在世界上新建或改扩建钛厂多以氯化法为主，杜邦公司悉数选用氯化法。氯化法钛出产在技能上有必定难度，根本由少量几个大公司所独占。我国在90年代初才引入一套氯化法出产设备。改变了我国只能出产等级低锐钛型钛的前史。
探讨海绵钛冶炼技术研究方向
2019-02-15 14:21:24
当时，我国钛工业伴跟着国际钛工业的添加，出现快速开展的气势。跟着需求的扩展，钛加工产能不断进步，2004年国内钛锭出产能力已到达约25000吨，可是，在这种高添加的气势下，海绵钛却成为限制钛加工的瓶颈。2004年我国出产的海绵钛仅为5000吨，远远不能满意需求，讨论我国海绵钛冶炼技能的开展，建造万吨级海绵钛出产基地是十分必要的。 国内海绵钛出产技能及改善研讨方向讨论 我国海绵钛出产，依托国内力气逐步完结技能进步，从固定床氯化到欢腾氯化，从填料塔精馏到浮阀塔精馏，从复原蒸馏别离到复原蒸馏联合，镁电解从有隔板到大型无隔板，以及完结了镁氯的闭路循环等。出产规划从百吨级到千吨级，直至到达5000吨经济规划。 但与国外先进水平比较，还存在较大距离。首要表现在技能经济指标、"三废"办理、设备配套水平缓自动操控等方面。 要把工厂规划扩展到万吨级，完结"清洁、文明、无公害化"的现代化出产，需求针对现在存在的问题，对现有工艺技能和设备进行改善研讨，首要研讨方向和课题可归纳如下。 1.高档次富钛料的制作技能西方国家运用高档次天然金红石和人工金红石为质料出产海绵钛。我国缺少高档次的天然金红石资源和没有高档次人工金红石的出产，出产海绵钛是以含TiO2适当量92％左右的高钛渣为质料。 高钛渣是选用小型敞口电炉出产的，工厂规划小，技能和设备也很落后，因为要运用沥青为粘结剂，环境污染严峻。严厉来讲，这些高钛渣小厂是归于国家方针该陶汰的高能耗高污染的小电炉。 出产含TiO292％的高钛渣的技能改善适当困难，国外也没有相关的技能。国外的大型密闭电炉只能出产含TiO285％左右的钛渣。独联体国家的半密闭式电炉也只能出产90％左右的钛渣，并且有必要以优质钛铁矿为质料，假如以我国的钛铁矿为质料只能出产85～87％的钛渣。 与96％的天然金红石（杂质4％）和92～94％的人工金红石（杂质6～8％）比较，92％的高钛渣（杂质11％）已是一种"粗粮"。所以，工厂不期望运用档次比92％高钛渣更低的质料。 大型海绵钛冶炼厂期望运用高档次富钛料，处理高档次质料问题可供挑选的途径有： 1）建造大型化高档次富钛料工厂： 因为我国钛资源首要是低档次钛铁矿的特色，决议了需求选用除杂质能力强的富钛料工艺，才干取得高档次的富钛料。其间，浸出法制作人工金红石工艺道路，除杂质能力强，可将含高钙镁的低档次钛精矿加工成含TiO292～94％的高档次人工金红石，相关的技能研讨已挨近老练，可完结循环运用，弥补的可由氯化副产的供给。 2）进口高档次人工金红石：澳大利亚有十分丰厚的优质钛铁矿，选用复原锈蚀法制作的人工金红石TiO2含量达92～94％，已建成的工厂年产能力达80多万吨。 因此，能够考虑从澳大利亚进口这种人工金红石，它的粒度十分契合欢腾氯化的要求，一起还含有必定的贱价钛。 [next] 2.欢腾氯化炉的大型化技能的进一步研讨 我国海绵钛出产大型化过程中，遇到的最大困难是的制作技能，包含氯化和精制两个工序；与国外先进水平距离最大的，也是的制作技能；所以，往后应把欢腾氯化炉的大型化、氯化技能水平的进步（包含进步钛的氯化率、氯的利用率、氯化炉产能、下降尾气氯含量、进步收回率等）是往后研讨工作的要点之一。 3.除钒新工艺现在工业出产中，有铜丝、矿藏油和铝粉三种除钒办法。其间，铜丝除钒作用好，可取得高质量的，可是间歇操作，铜丝失效后的洗刷再生操作劳动强度大，操作环境差，铜耗高，除钒本钱高，仅合适小规划出产中运用。 矿藏除钒本钱低，但需求选用特殊的加热办法，发生体积巨大的残渣液，残渣易在加热壁上结疤，除钒后的中含有少数有机物不易别离除掉，较适用于氯化法出产钛白。 铝粉除钒的残渣量少，不易结疤，简单从残渣收回钒，除钒本钱低，是一种合适用于海绵钛出产的除钒办法。 铝粉除钒已在独联体国家海绵钛出产中成功运用多年，北京有研院等单位已成功地完结了小型实验研讨，阐明铝粉除钒是可行的工艺技能。但独联体国家运用的这种超细活性铝粉报价昂贵，并具有可爆性，需求研讨改善。 4.大型镁复原蒸馏联合法进步产品海绵化率 大型复原蒸馏联合法出产海绵钛，因为反响器容量的扩展，复原反响发生的热量不能有效地输出，形成部分高温，导致部分产品细密化；一起也防碍加料速度的进步，使出产周期添加，设备产能下降。 因此，有必要进一步研讨改善大型联合法的工艺和设备，以添加设备产能和进步产品的海绵化率。 5.大型无隔板槽镁电解下降电耗 曩昔海绵钛出产中，镁电解技能一向比较落后，自运用110KA无隔板槽镁电解工艺后，技能水平缓技能经济指标明显好转。 但在引入消化过程中，对这项技能中的一些技能决窍还把握不行，因此电流效率偏低，电耗偏高，需求进一步研讨改善。 6.出产过程的自动操控和办理海绵钛出产过程的自动操控技能已有必定的根底，往后应进一步研讨完结从富钛料制备、氯化、精制、复原蒸馏、破碎、分选、包装、镁电解全过程的计算机操控和办理。 研讨内容包含被测参数的感应元件、丈量外表、执行机构及计算机操控等，终究完结各工序的操控与主控室的计算机联网，使海绵钛出产办理全面完结自动操控。 7.制钛新办法的研讨成为国际钛业重视热门"制钛新工艺"一向是国际重视的热门研讨课题。近年来，这个国际性难题的研讨取得了一些发展，英国剑桥大学和澳大利亚CSIRO先后研讨了几种不同的TiO2电解法制钛新工艺，据称制钛本钱可下降50％左右。美、英联合正在进行扩展实验，方案将FFC工艺面向产业化。 假如能用TiO2电解法来制作新式钛合金，例如制作含少数铁的钛合金，则能够天然金红石或人工金红石为质料，其它合金元素以氧化物方式参加，这样制作的钛合金本钱就会大幅度下降。 经过上述课题研讨的完结，我国海绵钛出产技能水平将会大幅度提高，并可为完结万吨级规划海绵钛出产创造条件。 再经过几年的研讨和技能攻关，我国海绵钛出产技能将跨入国际先进水平队伍，进而完结万吨级出产规划。
钒钛磁铁矿中的钪资源及其提取
2019-03-07 09:03:45
我国钒钛磁铁矿床散布广泛，储量丰厚，储量和开采量居全国铁矿的第三位，已探明储量98.3亿t，前景储量达300亿吨以上，首要散布在四川攀枝花—西昌区域、河北承德区域、陕西汉中区域、湖北郧阳、襄阳区域、广东兴宁及山西代县等区域。其间，攀枝花—西昌区域是我国钒钛磁铁矿的首要成矿带，也是国际上同类矿床的重要产区之一，南北长约300km，已探明大型、特大型矿床7处，中型矿床6处。原矿及选矿产品的化学成分见表1、表2。
从质料中提取钪的惯例办法概述如下。
1) 电选尾矿及重选尾矿
钪首要富存于钛普通辉石中。关于辉石中钪的收回，现在大致有两种办法：酸法处理和碱法处理
2) 钛精矿
铁精矿中钪的档次为Sc2O3 20ppm，钪在烧结、炼钢过程中的走向是首要富集在炼铁高炉渣中，能够考虑从中收回。
八十年代，跟着国际商场钪报价的狂涨，国内掀起了别离钪的研讨热潮，提取首要集中于含钛质料——出产钛的硫酸废液、钛出产过程中的氯化烟尘以及选钛尾矿。国内出产单位有上海东升钛厂、广西平桂矿务局、湖南稀土金属材料研讨所、江西赣州钴冶炼厂、广州钛厂等。进入九十年代今后，因为前苏联国家很多出售其曩昔的存货以及国内的过度出产，国际钪商场出现供过于求，钪的报价大幅度下降，直接影响了钪的出产。从含钛质料中提取钪的研讨及出产情况介绍如下。
(1)从钛白废酸中提取钪
硫酸法从钛铁矿出产钛时，水解酸性废液中含钪量约占钛铁矿中总含量的80%。我国出产的氧化钪，绝大部分来自钛厂。
(2)从氯化烟尘中提取钪
在钛铁矿进行电弧炉熔炼高钛渣时，因为Sc2O3与铌、铀、钒等氧化物相同生成热高、故很安稳，不会被复原而留在高钛渣中。将此高钛渣进行高温氯化出产TiCl4时，钪在氯化烟尘中被富集。
(3)从选钛尾矿中提取钪
攀枝花已建成规划规划1350万t/a的选矿厂，年产铁精矿588.3万吨，年产的尾矿达745.53万吨，亟待综合利用。
综上所述，钛白母液中的钪呈离子态，提取工艺简略，故前期氧化钪的出产多以此为质料;但其间钪的含量低(10~25ppm)，且受钛出产的限制(年产1000t钛可收回几十公斤氧化钪)。氯化烟尘中的钪以ScCl3方式存在，收回难度也不大，问题是氯化烟尘的资源是否足够;钛尾矿中钪首要赋存在(Ca、Mg、Al、Ti)Si2O6硅酸盐结构的辉石中，尾矿的分化是难点，往往要通过酸化或碱化高温(~1000℃)熔融;但尾矿产出量很大，随同采出的钪的肯定量相当可观，为钪的出产供给了足够的质料;不过，处理尾矿还必须统筹其它资源的综合利用。
与钛白粉硫酸法生产技术相比，氯化法赢在哪里？
2019-02-25 14:01:58
现在来看，钛可是商场中的宠儿，接连涨涨不说，还带动了下流产品钛被广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、陶瓷、化妆品、食物等工业报价的涨涨。
其出产工艺首要分为硫酸法和氯化法两种。一直以来，氯化法出产技能要比硫酸法出产技能“高级”许多，国内大厂商做宣扬时，常常以可以选用氯化法出产钛引认为豪。
那么与钛硫酸法出产技能比较，氯化法赢在哪里?
1硫酸法钛出产工艺
硫酸法钛出产工艺首要是以钛铁矿为质料，用硫酸分解成TiOSO4溶液，过滤除掉钛液中的不溶性杂质，然后经过真空结晶、固液别离除掉FeSO4·7H2O。再经浓缩后热水解，制得偏钛酸，洗刷、漂白除掉可溶性硫酸盐并滤干，经干磨后得到锐钛型产品或在煅烧时参加促进剂进行晶型转化得到未包膜金红石型初品或产品。如出产较高级的金红石型产品，还须将初品浆化，经湿磨解聚分级，进行无机表面处理后洗去物猜中的盐分，枯燥后再进行超微粉碎和有机处理。
2氯化法钛出产工艺
氯化法是用含钛的质料，如天然金红石、人工金红石、钛铁矿或氯化高钛渣等与反响生成，经精馏提纯， 然后再进行气相氧化，在速冷后经过气固别离得到TiO2。氯化法钛首要有3大工艺进程描绘如下：
(1) 氯化工序： 选用加碳氯化工艺将质猜中的钛元素转化成粗TiCl4; 氯化工艺可所以欢腾氯化， 也可所以熔盐氯化，粗TiCl4经过提纯制取纯精TiCl4。
(2)氧化工序：精TiCl4气相氧化制取契合颜料功能的金红石型TiO2粒子。进程包含精预热并参加同步制备的三，两步法氧气预热，进行氧化反响。得到二氧化钛半成品和炉气经过冷却、气固别离、返氯化回用。别离出来的二氧化钛半成品制浆，脱氯送后处理加工。
(3)后处理工序：后处理与硫酸法根本类似，仅仅包膜处理的工艺技能不同，出产习惯不同用处的产品。因后处理的工艺流程及设备与硫酸法类似大体一致，浆料可砂磨也可不砂磨。所以氯化法工艺流程
与硫酸法的差异首要在前面工序进程。从图中可以看出，氯化法比硫酸法出产工序少许多，其间废物排放量少许多。尽管硫酸法既可出产锐钛型产品，又可出产金红石型产品，但经过上图可以看出，硫酸法工艺流程杂乱，需求20道左右的工艺进程，排放废弃物较多，晶型改变需更多操作进程，选用的燃烧工艺需求耗费很多动力。
硫酸法出产工艺中，将锐钛型晶型转化为金红石型晶型，构成所出产的金红石型钛不可能到达100%的晶型，一起产品质量的批次间差异也较氯化法更显着。而氯化法出产技能是接连出产工艺，与非接连工艺的硫酸法比较，进程简略，工艺操控点少，产品质量易于到达最优的操控，大大减少了废弃物的发生。
再加上没有转窑煅烧工艺构成的烧结，其钛原级粒子易于解聚，所以产品的质量较硫酸法更好，并且在产品精制的进程较硫酸法大幅度节约能量。相同运用二氧化钛含量在60%左右的钛精矿出产金红石型钛，氯化法要比硫酸法节能30%，节水50%。钛两种工艺排放物状况比较表
(以1万t钛产量为例)
别的，氯化法若选用高钛渣为质料， 从下表中可见， 无论是从理论能耗仍是从产品归纳能耗来看，与硫酸法比较氯化法都有显着的优势。但从产品生命周期看，如把高钛渣冶炼的能耗也包含进去，运用高钛渣的氯化法归纳能耗略高于硫酸法。可是从万元产量能耗看氯化法仍具有显着优势，并且资源利用率高。特别是可以直接运用铁矿的氯化法与硫酸法比较能耗更低(见表)，环保优势更显着。氯化法与硫酸法归纳能耗分析表
小结：氯化法钛出产技能比硫酸法出产技能更先进、更环保，是世界钛出产厂商的一致，这也是为什么近年来，世界闻名钛出产厂商运用氯化法出产的钛份额继续升高的原因。就国内状况来看，氯化法技能依然把握在国外钛龙头厂商中，国内氯化法钛、高端钛等仍需进口。
钛白粉原料来源及加工
2019-02-15 16:44:47
现在，主要有两种具有经济挖掘使用的钛矿—岩矿和砂矿。如图所示，大都钛矿在其用于钛颜料加工之前，需求进行浓缩与富集或用其他的加工办法以进步Ti02在原猜中的含量。其加工工艺如图所示，选用一般的选矿办法如重选、磁选、静电选等进行选矿，进一步的加工是电炉冶炼成高钛渣和铁复原与化学处理出产人工金红石。
高钒渣
