[发明专利]碳化渣粉料脱碳的方法

说明书

本发明属于冶金技术领域，具体涉及到一种碳化渣粉料脱碳的方法。针对现有方法仅能通过限制高温碳化的配碳量来降低残留碳含量，而无法对碳含量高的碳化渣粉料进行除碳的问题，本发明提供一种碳化渣粉料脱碳的方法，包括以下步骤：将碳化渣初品破碎成碳化渣粉末；先向流化床中通入空气，控制空气温度为600～750℃，通入空气的流量为10～40m³/h，再在流化床进料口加入破碎后的碳化渣粉末进行反应，控制反应温度600～750℃，反应15～45min后，得到游离碳含量≤2wt％的碳化渣。本发明能保证碳化渣粉料中TiC不被氧化，同时将渣中残留碳含量降至2％以下，满足了后续低温氯化工序对渣中碳含量的要求；本发明方法简单易行，设备要求简单，极大的节约了生产成本。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及到一种碳化渣粉料脱碳的方法。

背景技术

攀西钛资源丰富，经传统高炉炼铁-转炉炼钢工艺，大部分钛进入了高炉渣中，高炉渣中TiO₂含量为20～26％，从攀钢建厂至今，已堆存高炉渣6500多万吨。针对攀钢高炉渣，国内许多研究机构曾开展了多种提钛技术路线的研究，比如制取硅钛复合合金、生产矿渣微晶玻璃等，但处理能力有限，不能从根本上解决含钛高炉渣的综合利用问题。目前，高钛型高炉渣“高温碳化-低温氯化制取TiCl₄”的工艺路线是最具产业化前景的技术路线，该处理工艺分为高温碳化、低温沸腾氯化和氯化残渣利用三个步骤，具有流程短、处理量大、钛资源综合利用率高等优点。

碳化渣是处理高钛型高炉渣时高温碳化过程的产物，碳化冶炼期间不可避免的会残留部分未反应的碳质还原剂，为保证低温氯化的平稳运行，需要将碳化渣细磨至一定的粒度要求，且保证碳化渣粉料中TiC不被氧化的前提下，将渣中的碳含量降低至2％以下。现有技术中一般将冶炼过程中的配碳量控制在相对较低的范围来控制渣中残留碳，但由于碳质还原剂在制备或者向不同厂家购买过程中固定碳含量的波动，以及运输过程中为满足工艺、环保等要求，需要喷水降尘，致使还原剂水分波动较大，影响实际生产中的物料配比，生产中为了保证碳化率而过量配碳，碳化渣粉料中常常出现碳含量超标、甚至残留碳含量达8～9％的情况，对后续低温氯化工序影响较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：现有方法仅能通过限制高温碳化的配碳量来降低残留碳含量，而无法对碳含量高的碳化渣粉料进行除碳的问题。

本发明解决技术问题的技术方案为：提供一种碳化渣粉料脱碳的方法。该方法包括以下步骤：

将碳化渣初品破碎成碳化渣粉末；先向流化床中通入空气，控制空气温度为600～750℃，通入空气的流量为10～40m³/h，再在流化床进料口加入破碎后的碳化渣粉末进行反应，控制反应温度600～750℃，反应15～45min后，得到游离碳含量≤2wt％的碳化渣。

其中，上述碳化渣粉料脱碳的方法中，所述的碳化渣初品是指主要成分为辉石、碳化钛、碳质还原剂和尖晶石的碳化渣。

其中，上述碳化渣粉料脱碳的方法中，所述的碳质还原剂为焦丁、焦粉、瘦煤、无烟煤、烟煤或褐煤中的至少一种。

进一步的，上述碳化渣粉料脱碳的方法中，所述的碳化渣初品为碳化钛含量为9～45％，游离碳含量为3～10％的碳化渣。

其中，上述碳化渣粉料脱碳的方法中，所述的碳化渣初品破碎后的粉末粒径为80～240目≥45％，且-325目≤30％。

其中，上述碳化渣粉料脱碳的方法中，所述碳化渣粉料加入前预热至400～450℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明针对碳化渣粉料中碳含量高影响后续工序进行的问题，通过采用流态化氧化脱碳技术方案，在保证碳化渣粉料中有价成分TiC不被氧化的前提下，将渣中残留碳含量降至2％以下，满足了后续低温氯化工序对渣中碳含量的要求；本发明方法简单易行，设备要求简单，极大的节约了生产成本。