[发明专利]碳化渣的粉磨方法及低温氯化制备TiCl4的方法

说明书

技术领域

本发明涉及粉体物料加工领域，更具体地讲，涉及一种碳化渣的粉磨方法。

背景技术

攀西地区蕴藏着丰富的钒钛磁铁矿，其中含有铁、钒、钛等重要的战略资源，但是由于矿石的成分和嵌布复杂，在高炉炼铁时，钛大都进入攀钢特有的高钛型高炉渣（TiO₂含量达为20～26%）中，为了回收含钛高炉渣中的钛资源，攀钢已开发出“高炉渣高温碳化-低温选择氯化制取TiCl₄”的工艺，其是在电炉中用碳质还原剂对高炉渣进行高温还原碳化处理，将钛还原为碳化钛（TiC），碳化处理后的高炉渣称为碳化渣，然后将碳化渣在700℃以下进行低温选择性氯化，将碳化渣中的钛以TiCl₄的形式提取出来。在采用低温沸腾氯化技术生产TiCl₄的过程中，对碳化渣粒度要求较为严苛，要求粒度范围0.074～0.178mm。一般来讲，球磨机的主要功能是将待磨物料尽可能地磨粉磨细。但对于碳化渣而言，一旦发生大量过磨即粒度＜0.074mm时，就会造成其在沸腾氯化时收率偏低，尾气处理系统堵塞等一系列问题，因此，碳化渣的粉磨工艺对后续工艺顺行非常重要。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本发明的目的之一在于提供一种碳化渣的粉磨工艺，以获得能够保证后续碳化渣低温沸腾氯化生产四氯化钛工艺顺行的碳化渣粉料。

为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种碳化渣的粉磨方法。所述粉磨方法包括将碳化渣原料加入球磨机的第一仓中进行破碎，然后将破碎后的碳化渣送入球磨机的第二仓中进行研磨，以得到碳化渣粉料；其中，球磨机第一仓内的第一仓研磨体由直径为120mm和80mm的钢球组成，并且直径为120mm的钢球占60～75wt%，直径为80mm的钢球占25～40wt%；球磨机第二仓内的第二仓研磨体由直径为100mm、80mm、60mm和40mm的钢球组成，并且直径为100mm的钢球占10～15wt%，直径为80mm的钢球占25～45wt%，直径为60mm的钢球占25～40wt%，直径为40mm钢球占10～15wt%。

根据本发明碳化渣的粉磨方法的一个实施例，所述球磨机中的钢球填充率为33～38%。

根据本发明碳化渣的粉磨方法的一个实施例，所述碳化渣原料的粒度不大于15mm。

根据本发明碳化渣的粉磨方法的一个实施例，所述球磨机的转速为22～25r/min。

根据本发明碳化渣的粉磨方法的一个实施例，所述碳化渣原料在球磨机的第一仓中的处理时间为25～35min，所述破碎后的碳化渣在球磨机的第二仓中的研磨时间为20～30min。

根据本发明碳化渣的粉磨方法的一个实施例，所述钢球由高铬合金制成。

根据本发明碳化渣的粉磨方法的一个实施例，所述碳化渣粉料中粒度为0.074～0.178mm的粉体占80wt%以上。

本发明的另一方面提供了一种低温氯化制备TiCl₄的方法。所述方法采用如上所述的碳化渣的粉磨方法制得的碳化渣粉料作为制备TiCl₄的原料，所述碳化渣粉料中粒度为0.074～0.178mm的粉体占80wt%以上。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：根据本发明的方法通过将球磨机钢球级配调试合理后实现了碳化渣粒度均匀可控，能够磨制得到粒度为0.074～0.178mm粉料占80wt%以上的碳化渣粉料，满足了低温沸腾氯化对碳化渣磨制粒度要求，确保后续碳化渣低温沸腾氯化生产四氯化钛工序地顺行；由于采用了合理的钢球级配大量节约了钢球使用量，且降低了球磨机单位电耗，进而减少了生产成本。

具体实施方式

在下文中，将结合示例性实施例详细地描述根据本发明的碳化渣的粉磨方法及低温氯化制备TiCl₄的方法。需要说明的是，本发明的碳化渣是含钛高炉渣经高温（例如，1650～1700℃）碳化而成，经碳化处理后，含钛高炉渣中的钛绝大部分已被还原为TiC。