DOC《低品位钛渣水热重结晶提高钛铁矿钛品位的研究》

低品位钛渣水热重结晶提高钛铁矿钛品位的研究 毛晓勇,伍伟,朱云 (昆明理工大学 冶金与能源工程学院,云南昆明650093) 摘要:用含钛电炉渣在FeSO4-Fe2(SO4)3-H2SO4溶液中水热重结晶,并重选出钛铁矿.

研究了FeSO4浓度、Fe2(SO4)3浓度、pH、水热反应温度和保温时间对重选钛铁矿精矿中TiO2含量的影响.结果表明,当FeSO4浓度为0.60 mol/L,Fe2(SO4)3浓度0.14 mol/L,pH 2,水热反应温度150 ℃,保温时间3.5 h时水热反应效果最佳,此时重选得到得钛精矿中TiO2含量由原渣的41.92%升高到49.74%. 关键词:含钛炉渣;

水热重结晶;

钛铁矿 中图分类号:TF823 文献标志码:A 文章编号:1007-7545(2016)03-0000-00 Study on Improving Ti-grade in Ilmenite of Low Grade Titanium Slag with Hydrothermal Recrystallization MAO Xiao-yong, WU Wei, ZHU Yun (Faculty of Metallurgy and Energy Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650093, China) Abstract: Ti-bearing electroslag was hydrothermal recrystallized in FeSO4-Fe2(SO4)3-H2SO4 solution and then separated by gravity separation. Effects of concentration of FeSO4 and Fe2(SO4)3, pH, temperature of hydrothermal reaction, and holding time on TiO2 content in ilmenite concentrates were investigated. The results show that TiO2 content in ilmenite concentrates rises from 41.92% to 49.74% under the optimum conditions including concentration of FeSO4 of 0.60 mol/L, concentration of Fe2(SO4)3 of 0.14 mol/L, pH value of 2, temperature of hydrothermal reaction of

150 ℃, and holding time of 3.5 h. Key words: Ti-bearing slag;

hydrothermal recrystallization;

ilmenite 我国钛资源丰富,探明储量居世界第一,但大多以低品位钒钛磁铁矿形式存在[1].钒钛磁铁矿经高炉或电炉炼铁后,形成含钛约25%的高炉渣或含钛达到42%左右的电炉渣.由于含钛炉渣的矿相结构复杂,杂质多,且含钛矿相较多,使得钛的分离比较困难,一直未被有效利用,造成炉渣大量堆积[2-3]. 我国科研工作者对含钛炉渣的利用做了大量研究工作,其中改性―分离是解决办法之一.改性处理即将分散到多种矿物相中的钛组分尽可能地富集到一种矿物相中,然后再促使富集了钛组分的矿物相长大,达到可用选矿分离的粒度要求[4-6].东北大学将含钛高炉渣进行焙烧改性处理,使其中的钛富集于钙钛矿晶粒中,并且通过控制温度条件使钙钛矿晶粒长大[7-8],为后续的选择分离出钙钛矿创造了必要条件. 基于上述改性―分离的方法,本文采用水热改性―重选分离的方法,使含钛电炉渣在FeSO4-Fe2(SO4)3-H2SO4溶液中发生水热反应,使钛富集于钛铁矿晶粒中,最后通过重选的方法将其分选出来.

1 试验 1.1 原料与设备 试验用原料为云南某钢铁公司提供的含钛电炉渣,经破碎、磨细、筛分后,取粒度-96 μm的筛分样进行试验,化学成分(%):TiO2 41.

92、CaO 7.

24、MgO 2.

44、Al2O3 7.

24、Fe 11.

85、SiO2 19.

92、MnO 0.

99、V2O5 1.14.主要试剂为分析纯硫酸亚铁、硫酸铁与浓硫酸. 主要仪器:TD型电子天平、Φ150*100型锥型球磨机、6S-2型高压釜、2X-2型真空泵、试验室小型摇床. 1.2 试验方法 称取一定量的分析纯固体FeSO4・7H2O与Fe2(SO4)3溶于一定浓度的稀硫酸溶液中,配制FeSO4-Fe2(SO4)3-H2SO4溶液;

再将磨至-0.1 mm的含钛电炉渣与该溶液按6U1的固定液固比加入高压釜中,升温至设定温度,进行水热反应;

反应一段时间后停止加热,将反应体系冷却至室温,过滤.滤渣用摇床进行重选,分别得到钛精矿和尾矿弃渣. 收稿日期:2015-09-28 基金项目:云南省科技计划项目(14051395) 作者简介:毛晓勇(1989-),男,四川南充人,硕士研究生.