[发明专利]一种处理含钛高炉渣制备氢气的方法

说明书

本发明涉及一种处理含钛高炉渣制备氢气的方法，该方法首先打开喷水阀让水流流入转盘，转动的装盘使水流均匀铺满转盘，然后再将高温炉渣注入转盘中，在此过程中，转盘一直在转动，温度高达1500℃的含钛高炉渣在接触转盘的同时，含钛高炉渣会被转盘中的水降温，水受热蒸发成为水蒸汽渣水之间形成不稳定的具有一定压力的气相层；在气压的推动下，部分蒸汽克服熔渣表面张力和内部质点的阻碍进入熔渣，形成多孔材料；该多孔材料会随着转盘的边缘飞出，形成熔滴，自然冷却后即得到制备氢气的多孔材料颗粒；多孔氢气制备材料颗粒与水混合在紫外线引发照射下，产生氢气。该工艺不需要中间细化过程，同时不需要使用表面活性剂和溶剂洗脱模板剂，生产成本低，同时还节能环保。

技术领域

本发明涉及氢气制备技术领域 ，特别涉及一种处理含钛高炉渣制备氢气的方法。

背景技术

我国钒钛磁铁矿储量丰富，已探明储量61.9亿t。我国首先对钒钛磁铁矿进行了大规模的选冶试验，解决了国外长期未解决的高炉冶炼高钛型铁(钒)精矿 的技术难题，正常地生产出生铁；同时，从铁水中得到合格的钒渣，但对于炉渣中的钛却无法很好地利用。目前将含钛高炉渣像普通高炉渣一样处理，作为水泥或混凝土的组份材料，虽然可以处理了大量的含钛高炉渣，但却是对渣中TiO₂的巨大浪费。既处理含钛高炉渣，又对渣中TiO₂进行利用，一直是冶金学者们关注的处理方式。因此，有人提出并进行实验验证含钛高炉渣可以用于制备氢气。

用含钛高炉渣制备氢气的一般处理方式是将含钛高炉渣用高能球磨机磨细后，再将含钛高炉渣渣粉颗粒使用非离子表面活性剂作为模板剂，同时加入结构促进剂，促进渣粉骨架的形成，再使用温和的方式去除表面活性剂，即溶剂洗脱模板剂的方式。以此方法获得孔结构有序、高比表面积的渣微孔结构（含TiO₂）。该微孔结构受阳光照射会与水发生半导体光催化反应，生成氢气。

该处理方式存在如下缺陷：1、进入高能球磨机的含钛高炉渣必须是固体，而钢厂高炉炼铁出液态渣，这之间还需要一个中间冷却过程，将液态渣转变成固态渣才能配套实现连续生产，增加了生产时间和成本；2、高能球磨机属于高能耗机器，占据成本份额过高；3、制造微孔结构所采用的表面活性剂和溶剂洗脱模板剂属于有机溶剂，对环境有一定污染；4、磨细渣粒和制造微孔结构的分开，延长了生产工序；5、该法制造渣微孔结构技术要求高，难度大。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种处理含钛高炉渣制备氢气的方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种处理含钛高炉渣制备氢气的方法，采

用如下粒化装置进行制备，该粒化装置的结构是：包括加料装置、粒化炉和冷却结构；

加料装置：包括石墨坩埚和加料管，加料管的顶部与石墨坩埚

的底部连通，加料管上设有控制加料管通断的销；

粒化炉：包括炉体、转轴、转盘、驱动电机和变频器；

所述转轴设置在炉体内，转盘安装在转轴顶部，驱动电机与转轴连接，并驱动转轴转动，变频器与驱动电机连接，调节驱动电机的转速；

所述加料管的出料口对着转盘；

冷却结构：包括水泵、输水管和喷水阀；

所述输水管的一端连接水泵，输水管的另一端位于炉体内，连接喷水阀，所述喷水阀的喷水口对着转盘内侧，确保可以将水完全喷淋在整个转盘内；

采用上述装置制备氢气的步骤包括：

S1：打开并调节变频器，驱动电机的转动带动转轴转动，转轴转动带动我转盘转动；

S2：打开水泵和喷水阀，调节喷水阀的出水角度，确保喷水阀喷出的水能覆盖在转盘的内侧，并持续向转盘的内侧喷水；