论优质高钛渣生产技术研究

王全云

云南铜业（集团）钛业有限公司云南省昆明市禄劝县651500

摘要：随着天然金红石资源不断被开采，其储量越来越少，人造金红石制造成本居高不下，优质高钛渣的开发应用将有效取代天然/人造金红石势在必行。本文主要讲述利用滇中地区高钙镁钛铁矿如何有效生产出底钙镁含量的高钛渣，以适应国外先进沸腾氯化技术对原料的苛刻要求。

关键词：优质高钛渣、沸腾氯化、钛精矿、还原剂

一、前言

人造金红石是续天然金红石之后生产TiCl4最好的原料之一，不管采用选择性氯化法、还原-诱蚀法还是酸浸出法等生产人造金红石，都要经过多个复杂工序才能得到人造金红石，致使人造金红石生产成本一直居高不下。

优质高钛渣的各成分含量，与天然/人造金红石相比，虽呈现出劣势，但优质高钛渣能够适应世界先进沸腾氯化技术对原料的要求，在价格方面，优质高钛渣与天然/人造金红石价差在1500～2000元/t，其价格与天然/人造金红石相比具有较大的优势，是今后制取TiCl4最经济的原料。开发优质高钛渣，将有效取代天然/人造金红石。

二、高钛渣熔炼简介

电炉熔炼法是一种成熟的方法，工艺比较简单，副产品金属铁可以直接利用，不产生固体和液体废料，电炉煤气可以回收利用，三废少，工厂占地面积小，是一种高效的冶炼方法。其生产过程是将钛精矿、焦粉及煤沥青，按配料比经自动配料（制粒）后，由皮带运输机运送至中间材料仓储存。高钛渣电炉冶炼过程是间歇操作，每炉的操作包括捣炉、加料、下放电极、送电熔炼、出炉、放铁铸锭6个步骤。捣炉后，将料仓里配好的炉料放入炉内，下放所需要的电极长度后送电生产。经高温电炉熔炼，铁氧化物还原成铁，炉膛内还原产物为高钛渣和铁。高钛渣和副产品铁定期由出炉口排放至炉前渣包，经沉降分离，下部铁水排放铸锭，上部得到高钛渣坨，吊至渣场冷却待碎。高钛渣坨冷却后，经过破碎及磁选，分离出渣中夹杂的铁粒，再经筛分，即得到高钛渣成品。其工艺流程图如下：

三、优质高钛渣生产技术研究及探索性试验结果

（一）、优质高钛渣生产研究

为适应世界先进沸腾氯化技术对原料的要求，云南某公司结合云南钛矿高钙镁的特点，对如何降低高钛渣中钙镁含量进行了大量研究工作。由于高钛渣冶炼不产生固体和液体废料，生产没有除杂过程，杂质几乎进入渣中，导致高钛渣中杂质含量严重偏高（特别是钙镁含量），致使公司自产高钛渣不能适应世界先进沸腾氯化技术。为此，云南某公司联合广州有色金属研究院，对矿山如何提高选矿回收率和降低钙镁杂质进行研究及技术攻关，从源头控制杂质摄入量。

（二）、探索性试验结果

1、提高选矿回收率和降低钙镁杂质试验结果

⑴矿山钛铁矿原矿TiO2品位8.88%，品位较好，同时CaO品位0.25%，MgO品位0.90%，CaO与MgO品位合量为1.15%，CaO与MgO品位较高。

⑵矿山钛铁矿原矿筛分结果表明，矿山原矿含泥量大，粗粒级中钛含量较高，若获得符合冶金要求的钛铁矿，采用磁选-重选联合流程难度大。

⑶矿山钛铁矿扩大试验可获得，产率9.70%，TiO2品位47.70%，TiO2回收率54.13%的钛铁矿精矿；扩大试验产生的次铁精矿可以获得产率0.73%，TiO2品位49.65%，TiO2回收率4.24%的钛铁矿精矿；矿山钛铁矿可获得产率10.43%，TiO2品位47.84%，TiO2回收率58.37%的综合钛铁矿精矿。

⑷无论采用重选—磁选选别工艺流程或磁选—重选选别工艺流程处理该原矿均可获得钛铁矿精矿的钛品位大于等于47%，钛回收率大于等于60%；钛铁矿精矿粒度均达到冶炼对钛铁矿精矿中+0.074mm粒级产率大于70%的粒度要求和氧化钙镁合量小于等于0.45%的含量要求。

⑸磁选-重选联合工艺流程获得的综合钛铁矿精矿在酸洗脱钙镁后能符合冶炼要求。

2、优质高钛渣生产探索试验结果

⑴一次试验

从原料源头控制杂质摄入量，采用6300KVA矿热电炉用焦粉作为还原剂生产出高钛渣成分见下表：

其中CaO+MgO含量为0.574%～0.916%之间，完全满足世界先进沸腾氯化技术（CaO+MgO含量为1.32%）对原料的要求。

结论

（一）、降低原料钛精矿中杂质含量能较大幅度降低高钛渣中的杂质含量，但其高钛渣还不能满足世界先进沸腾氯化技术对原料的要求。

（二）、选用固定碳较高的还原剂，能够有效再降低高钛渣中的杂质含量，生产出的高钛渣（优质高钛渣）能够完全满足世界先进沸腾氯化技术对原料的要求。

参考文献

[1]邓国珠.钛冶金.北京：冶金工业出版社，2010.8

[2]邓国珠.钛冶金.北京：冶金工业出版社，2010.8

[3]莫畏.钛.北京：冶金工业出版社，2008.6