[发明专利]氧化钛精矿冶炼钛渣的方法

说明书

技术领域

本发明属于电炉冶炼钛渣技术，具体涉及氧化钛精矿冶炼钛渣的方法。

背景技术

钛渣冶炼行业在国内迅速发展，但普遍技术落后。攀西地区具有丰富的钛资源，但由于选矿工艺的限制，近年钛精矿粒度越来越小，严重制约了其在大规模冶炼钛渣方面的利用。再加上岩矿固有的反应活性低的特性，使得其冶炼过程中电耗偏高、泡沫渣严重，造成炉况恶化不利于长期连续冶炼。目前，攀西地区超细粒级钛精矿仍然无法直接入炉冶炼，怎样利用攀西地区的钛资源优势形成本地产业的竞争优势是长期困扰钛渣冶炼技术人员的难题。

现有的压球工艺和预还原工艺可在一定层度上解决钛精矿的粒度问题，但压球工艺成本较高，且不能改变原料的性质，使得后续冶炼降低成本的效果不明显。而预还原工艺主要是造球成本过高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是攀西地区超细粒级钛精矿在钛渣冶炼过程中存在的高电耗、泡沫渣严重、破坏炉况等。

本发明解决上述技术问题的方案是提供一种氧化钛精矿冶炼钛渣的方法，包括以下步骤：

a、加料：将氧化球团和还原剂同时加到电炉中冶炼；所述加料过程分3个阶段：第一阶段加入氧化球团和还原剂总质量的40％～60％，一次性加入；第二阶段加入氧化球团和还原剂总质量的25％～35％，分3～5次加入；第三阶段加入氧化球团和还原剂总质量的15％～25％，分3～5次加入；所述的氧化球团是钛精矿经过造球和氧化后得到的，其粒度需控制在8～15mm，45％≥TiO₂％≥42％，95％≥氧化率≥50％，S％≤0.03％；所述的氧化率为Fe₂O₃％_wt×0.7÷TFe％_wt；

b、冶炼完毕后，于1620～1680℃出渣，得到77％≥TiO₂％≥74％的钛渣；再于1400～1450℃出铁，得到C含量为2～3％、S含量为0.7～1.5％的生铁。

上述氧化钛精矿冶炼钛渣的方法中，步骤a所述的还原剂为焦丁、兰炭、无烟煤增碳剂中的任意一种；所述还原剂的固定碳含量≥85％，粒度小于12mm，其中粒度为5～12mm的大于98％。

上述氧化钛精矿冶炼钛渣的方法中，步骤a所述氧化球团和还原剂的质量比为100︰13～15。

上述氧化钛精矿冶炼钛渣的方法中，步骤a所述电炉的炉顶有5～15个加料点；其中，有1个位于炉顶中心点的中心加料点。

上述氧化钛精矿冶炼钛渣的方法中，步骤a所述加料过程的第一阶段，在中心加料点加入氧化球团和还原剂总质量的5％～15％；其余各加料点加入氧化球团和还原剂总质量的25％～55％。

上述氧化钛精矿冶炼钛渣的方法中，步骤a所述加料过程的第二阶段和第三阶段，在除中心加料点以外的各加料点分3～5次加料，每次每个加料点的加料量相同；当送电量达到单次加料量(t)×0.5～0.8(MWh/t)时进行下一次加料。所述加料过程中若电极位置快速上涨应停止加料，待其稳定后再继续加料。

上述氧化钛精矿冶炼钛渣的方法中，步骤a所述加料过程的送电制度遵循以下原则：

(1)第一阶段加料完成后送电功率维持在5～10MW(参考电压：180～230V、电流：20000～30000A)运行1.5小时，之后将送电功率提升至18～23MW，电流电压的匹配原则为高电压、较低电流(参考电压：340～370V、电流：35000～37000A)；送电量达到第一阶段加料量(t)×0.8MWh时控制送电负荷16～20MW，电流电压的匹配原则为高电流、较低电压(参考电压：280～330V、电流：38000～40000A)；送电量达到第一阶段加料量(t)×1.0～1.2(MWh)时进行第二阶段加料；

(2)第二阶段每次加料时控制送电负荷10～15MW，电流电压的匹配原则为较高电压、低电流(参考电压：330～350V、电流：20000～30000A)；该阶段所有加料结束后，送电制度与第一阶段的1.5小时以后送电方式一致；

(3)第三阶段每次加料时控制送电负荷10～15MW，当送电量达到第三阶段总加料量(t)×0.8～1.0(MWh)时，控制送电负荷为15～18MW，电流电压的匹配原则为较高电流、低电压(参考电压280～310V、电流36000～38000A)，出渣过程中视流量和温度情况择机停电。所述择机停电的情况为出渣流量≥6t/min，出渣温度≥1700℃。