含钛高炉渣

摘要： 含钛高炉渣是典型的大宗工业废弃物,其资源化利用难度高。通过其矿物组成、矿相分布等角度阐述含钛高炉渣综合利用困难的原因,总结了作为建材、复合肥、制砖、制陶瓷等非资源化利用形式,提出直接利用造成钛资源流失等问题,不建议高炉渣的非资源化利用;阐述了二氧化钛富集、酸/碱浸出等湿法、金属热还原法、高温碳还原法、高温硅还原-电磁定向凝固等资源化利用技术的研究现状,并分别分析了各自的优缺点。最后分析了目前含钛高炉渣综合利用的问题,提出高温碳化—低温氯化、高温硅还原-电磁定向凝固是未来可能实现含钛高炉渣综合利用的两种工艺,并提出比照下游含钛产品开发综合利用技术的合理化建议。

摘要： 含钛高炉渣作为固体废弃物,国内存量巨大,且其中的钛组元难以提取,导致含钛高炉渣综合利用一直没有得到有效解决。针对当前含钛高炉渣利用率低、附加值低等问题,基于含钛高炉渣成分特点,通过选择性析晶(CaTiO_(3)优势析出)、碱激发,制备出CaTiO_(3)-多孔地质聚合物的复合材料。试验结果表明,析晶温度1400°C、保温1 h能够促进CaTiO_(3)的优势析出,而剩余氧化物以玻璃相形式存在。制备出的CaTiO_(3)-多孔地质聚合物材料结合了CaTiO_(3)高光催化活性与多孔地质聚合物比表面积大的优点,对亚甲基蓝具有优异的吸附效果,最大吸附量可达60.4 mg/g。在投加量为50 mg,2 h吸附、3 h光降解条件下,对亚甲基蓝去除率可达94.5%,在治理有机污染领域有良好的应用前景。

摘要： 提出两段氧化—碱浸—酸浸工艺来回收改性含钛高炉渣中的铁、钒和钛。较佳的提铁实验条件为一段氧化时间40s和保温时间8min,铁的回收率为89.93%。较佳的提钒实验条件为总氧化时间126s、NaOH浓度4.0 mol/L、浸出温度95°C、浸出时间90 min和碱浸循环次数4,钒的浸出率为92.13%。较佳的提钛实验条件为HCl浓度4.5 mol/L、浸出温度75°C和浸出时间90 min,人造金红石的TiO_(2)含量为98.61%。

摘要： 介绍了以中钛型粒化高炉渣为基础,通过配加普通粒化高炉渣和自制活性剂的方式,实现矿渣微粉活性的提升,最终制备出符合国家标准的S75级含钛矿渣微粉产品的工艺方法。对自制活性剂配置原理、配比组成等进行介绍与分析,旨在为同类工艺研究提供参考条件,并希望以此为基础不断优化含钛矿渣微粉制备技术,推动行业进步。

摘要： 含钛高炉渣和绿矾是以钒钛磁铁矿为原料经选矿后冶炼生铁和二氧化钛工艺中排出的两种主要固体废弃物,上述两种固废的共同处置对钛铁工业的发展具有重要意义。采用含钛高炉渣和绿矾为原料,提出了一种富集金红石的新工艺。含钛高炉渣和绿矾经过共焙烧,其中绿矾热分解为二氧化硫和三氧化二铁,进而二氧化硫和含钛高炉渣中的钙钛矿及含钛辉石发生硫酸化反应,钙镁组分转化为硫酸盐,而钛组分被富集为金红石。系统地研究了工艺参数对含钛高炉渣富集过程的影响。研究发现,加入Na_(2)SO_(4)可以显著提高Ti的富集效率。在绿矾与含钛高炉渣质量比为2、硫酸钠添加量为10%、焙烧温度为650°C、保温时间4 h的最优条件下,含钛高炉渣中钛的转化率达98%,富集后金红石含量约为8.6%,后续可通过浮选进一步富集。Na_(2)SO_(4)的加入促进了熔融Na_(3)Fe(SO_(4))_(3)的形成,熔融物能够渗透含钛高炉渣内部进行硫酸化反应,气液固相反应加速了钛的富集过程。

摘要： 针对含钛高炉渣高温碳化过程出渣口位置耐材侵蚀严重的问题,本文采用电子显微镜对耐材侵蚀样品进行显微结构的表征与分析,同时使用FactSage软件计算耐材与高炉渣在不同温度下的反应情况,以揭示耐材的侵蚀过程。研究结果表明:冶炼初期出渣口处的镁碳砖不断受高温熔渣侵蚀或冲刷的作用而损耗。当镁碳砖因蚀损减薄至一定程度时,水冷炉壁对炉衬侧熔渣进行有效降温,熔渣内的高熔点物质析出,降低耐火材料表面熔渣的流动性,同时填补耐材侵蚀产生的孔洞,从而有效地减缓熔渣对炉衬的侵蚀速度,阻止炉衬进一步被熔渣侵蚀。根据研究结果,本文建议出渣口采用铜冷却壁的方式提高冷却强度,促进高熔点物质析出,以减缓侵蚀速率,提高使用寿命。

摘要： 为实现高炉渣中钛的富集和利用,研究了炉渣钛富集的技术手段,分析了炉渣钛资源利用的可能性。结果表明,炉渣中的钛能够以四氯化钛、钛铁合金、钛白、碳化钛形式富集以及选择性析出富集,其中选择性析出富集是一种绿色环保的富集技术。炉渣中钛资源可被用于建筑材料、玻璃材料、功能材料以及肥料,炉渣提钛工艺流程均较为复杂,容易对环境造成污染,并且成本较高。将部分低钛渣直接用于建筑材料或肥料、高钛渣借助选择性析出技术富集后再利用是未来含钛炉渣综合利用研究的重点方向。

摘要： 以含钛高炉渣(钛渣)为原料,以KOH和Fe_(2)O_(3)为改性剂,采用高温焙烧法进行矿物相重构,得到一种具有土壤修复功能的缓释肥料(重构钛渣)。结果表明:在模拟太阳光照150 min降解污染物的实验中,重构钛渣在营养元素溶出后对10 mg/L盐酸四环素溶液和10 mg/L亚甲基蓝溶液的降解效率分别为39.36%和49.84%。在重构钛渣的水溶出实验中,钾、钙、镁、铝和硅元素的溶出量分别为642、461.47、382.40、378.58和1165.18 mg/L,其硅溶出量超出国家硅肥标准量542.96 mg/L。植株的游离氨基酸含量由未施肥时的0.62%提高至0.65%,维生素含量由未施肥时的0.10%提高至0.22%。

摘要： 从整体利用和局部利用两个方面对含钛高炉渣的综合利用现状进行了综述.指出把含钛高炉渣中的钛有效地富集到富钛相,然后分离并实现工业化生产,是高炉渣局部利用研究的重点和方向.从热力学角度分析了炉渣中钙钛矿相、攀钛透辉石、富钛透辉石、Ti(C、N)和黑钛石相作为富钛相的可行性,并对它们的结晶行为研究进展进行了总结,最后从重选和浮选两个角度分析了炉渣中钙钛矿分离的可行性.

摘要： 近年来,以硫酸铵为助剂,采用含钛高炉渣矿化CO2同时提取其中的有价钛铝组分的研究日益受到关注.钛酸钙是含钛高炉渣的主要物相之一,其与硫酸铵焙烧过程的机理及动力学研究有助于深刻理解含钛高炉渣分解过程.本文分别采用等温法和非等温法研究了硫酸铵与钛酸钙的焙烧动力学,考察了焙烧反应的动力学参数和控制步骤.等温动力学结果表明,硫酸铵与钛酸钙的焙烧过程分为两步,即硫酸铵分解和硫酸氢铵与钛酸钙反应,其中硫酸铵分解为限制环节,受化学反应控制.单一硫酸铵分解反应活化能为65.56kJ/mol,加入钛酸钙后促进硫酸铵的分解,活化能降低至50.15kJ/mol.采用基辛格法、FWO法、KAS法三种非等温动力法测得整个焙烧过程的表观活化能分别为53.96kJ/mol、76.67kJ/mol和71.05kJ/mol,其中基辛格法的表观活化能结果与等温动力学相一致,而FWO法和KAS法所得表观活化能变化趋势验证了等温动力学结果对焙烧过程中控制步骤的选择.

摘要： 含钛高炉渣是钢铁企业中高炉炼铁的主要固体废弃物,实现其合理化利用是目前研究的重中之重.本文综述了含钛高炉渣的应用现状,如建筑材料、玻璃材料、吸附材料、功能材料、肥料、杀菌剂等方面;并总结了提钛方法,如二氧化钛富集法、真空碳热还原法、熔盐电解法.最后,对未来的研究方向给予展望.

摘要： 以含钛高炉渣作为去除污水中总磷的吸附剂,结合动力学方程和等温吸附方程研究含钛高炉渣对总磷的吸附性能与机理.结果表明,含钛高炉渣对总磷的吸附包括表面吸附和颗粒内扩散两个阶段,其过程更倾向于单分子层的化学吸附.在20°C、pH=8、反应时间60min的条件下,对于100mL浓度为50mg·L-1的KH2PO4溶液,6.0g粒径为40～60目的含钛高炉渣对总磷的去除率可以达到96％.

摘要： 为了富集含钛高炉渣中TiO2,采用酸碱联合浸出工艺对攀钢含钛高炉渣进行浸出除杂试验.酸浸过程考察了加热温度、反应时间、盐酸浓度、酸渣比和原料粒度对酸浸渣中TiO2含量的影响;碱浸过程分析了碱渣比、反应时间及加热温度对碱浸渣中TiO2和SiO2含量的影响.结果表明:酸浸过程中在盐酸浓度6mol/L、加热温度90°C、酸渣比1.5∶1、原料粒度150～2501μm、反应时间4h条件下,酸浸渣中TiO2含量达到30％以上,经XRD图谱分析,除部分未与盐酸反应的富钛透辉石外,酸浸滤渣中钛主要富集于钙钛矿相和偏钛酸中;酸浸滤渣在浓度为400g/LNaOH溶液、加热温度50°C,碱渣比1.2∶1、反应时间2h条件下碱法浸出,硅酸溶解充分,碱浸滤渣中TiO2含量超过44％,SiO2含量低于15％.

摘要： 采用氧化性钠盐对模拟含钛高炉渣进行热改性,同时实现了Ti元素在钙钛矿相的富集与钙钛矿相的长大及渣中含硅矿物的矿物相重构.初步实验表明,钠盐改性后,含钛高炉渣中钙钛矿相的尺寸明显增大,而以硅酸盐为主的脉石成分生成能完全溶解于盐酸的硅酸盐,经过稀盐酸溶液浸出高效脱除“硅”,得到以钙钛矿CaTiO3为主的浸渣.本文方法不仅可以为含钛高炉渣中目标组分的直接提取提供基础,并且对低品位高硅冶金渣的资源化具有重要借鉴意义.

摘要： 以含钛高炉渣为原料,采用熔盐法对含钛高炉渣进行高效分解提取含钛组分,并利用含钛滤液为原料制备了纳米二氧化钛粉体.对熔盐分解含钛高炉渣进行了热力学分析,并研究了碱渣比、熔盐反应温度及熔盐反应时间对钛组分浸出率的影响和pH值及水解温度对二氧化钛产品纯度的影响.实验结果表明,高炉钛渣在氢氧化钠熔盐中反应生成钛酸钠在热力学上是可行的.确定了最佳的碱渣比为3∶1,最佳熔盐反应温度为500°C,最佳反应时间为3h,在此条件下Ti的浸出率为94％.得出较佳的水解pH值范围为0.1～0.2,最佳水解温度为100°C.实验中制备的纳米二氧化钛粒子球形度好,粒度大小均匀且分散性好,颗粒直径为100nm左右.

摘要： 为了研究ZrO2作为形核剂对碱度为0.7的含钛高炉渣结晶行为的影响,本文采取了单丝法,并据此得到了时间-温度-转变曲线.实验表明:与不合ZrO2的含钛高炉渣相比,当炉渣中添加1％的二氧化锆,炉渣结晶能力增强;当炉渣中添加3％的二氧化锆,结晶能力变弱.通过XRD分析表明,ZrO2的加入不会影响富钛相的晶体类型,富钛相为钙钛矿.通过单丝法也可以发现钙钛矿为树枝状晶体.

摘要： 含钦高炉渣是冶炼钒钛磁铁矿时从高炉中排出的副产品，试验用含钛高炉渣作为样品,以钛,钒,钙,镁作为研究对象.其样品测定含量与原始差值即为浸出量.本实验旨在研究钛,钒,钙,镁四种物质随着时间的推移,在酸性溶液,碱性溶液,盐溶液,自来水四种水环境中的浸出情况.经过实验发现,含钛高炉渣中,钛含量虽然比较多,但是在弱酸,弱碱,乃至中性溶液中,几乎没有浸出.而钒在碱性溶液中极易浸出,酸性溶液中次之,在盐溶液和自来水中浸出量很少.钙镁则在酸性溶液中浸出较多,其他浸出较少，为其资源回收利用的研究提供了参考。

摘要： 介绍了攀钢含钛高炉渣经“高温碳化—低温氯化”法提钛后的尾渣的物理化学性能,提出了提钛尾渣在加气混凝土、矿渣微粉和砂浆三种建筑材料领域的应用,并探讨了其市场前景和应用的可行性.总结出提钛尾渣在建筑材料中可能的替代方案.

摘要： 攀西地区含钛高炉渣中钛资源含量低、回收成本高导致其利用困难,但其中所含TiO2有益于焦炭质量的提升,故将含钛高炉渣进行配煤炼焦成为新的研究焦点.本文将含钛高炉渣中的主要成分TiO2、Fe2O3作为添加剂进行配煤炼焦,基于最小二乘法原理,引入焦炭催化性指数,并采用t分布以及F分布对所预测模型进行检验,分析焦炭质量与煤的显微组分、挥发分以及焦炭催化性指数之间的关系以及焦炭反应性相互作用关系.结果表明入炉煤的显微组分、挥发分、焦炭催化性指数与焦炭的各项反应性具有较高的相关性,通过对比预测焦炭质量指标与实测焦炭质量指标,发现入炉煤的显微组分、挥发分、焦炭催化性指数与焦炭的各项反应性呈线性关系,且预测焦炭质量指标与实际焦炭质量指标平均误差在可控范围内.

摘要： 通过模拟攀钢现场含钛高炉渣的五元(CaO-SiO2-Al2O3-MgO-TiO2)渣系,研究了TiN质量分数从2％增加到6％,温度从1500°C降低到1400°C,含钛熔渣黏度与剪切应力的变化规律.实验结果表明:随TiN含量的增加或温度的降低,含钛熔渣的黏度与剪切应力均增加.熔渣剪切应力与剪切速率之间为线性关系.TiN质量分数为6％,温度为1400°C时,TiN固相能够促进钙钛矿的结晶,增大熔渣的黏度.TiN质量分数为2％、4％、6％温度从1500°C降低到1400°C时,熔渣的静态屈服应力分别从0.0111、0.0335、0.0537Pa增加到0.0321、0.0672、0.0726Pa.作为Bingham流体,熔渣受到剪切力时,先克服熔渣内部静态屈服应力后才开始流动.

摘要： 本发明提供一种用含钛高炉渣制备多孔材料的方法，以含钛高炉渣和水泥为基本原料，加入添加剂和激发剂后搅拌，然后加入发泡剂；所述水泥为普通硅酸盐水泥，含钛高炉渣和水泥的质量比例为2-5：5-8；添加剂为淀粉和碳酸锂；发泡剂为H2O2，激发剂为高锰酸钾。本发明综合考虑了含钛高炉渣化学组成的特点，将其替代部分水泥，通过加入添加剂对基本原料进行调试，调节原料、添加剂、激发剂和发泡剂的配比含量，使得发泡速度与基体凝结时间相匹配，制备出孔径小于1mm，气泡分布均匀的低密度高强度的含钛多孔材料。本发明工艺流程短，设备简单，易操作，可充分利用工业固废含钛高炉渣，且得到的产品应用范围广，附加值高，且对环境有保护作用。

摘要： 本发明提供了一种基于含钛高炉渣碳化提钛处理的碳化钛制备方法，以含钛高炉渣为原料，通过研磨、成球后，通过加热至1100~1300°C使得甲烷分解为氢气和炭黑，进而还原、碳化得到碳化钛粗品，再对碳化钛粗品进行磨细处理、除杂即可得到较为纯净的碳化钛产品，其流程简单易操作，并且由于甲烷分解得到氢气和活性很高的炭黑，氢气和含钛高炉渣发生气固反应，还原效率高，同时高活性的炭黑也极大的提高了碳化效率，使得整体反应效率提高，并降低了碳化温度，并且还将反应得到的尾气回收用作对密闭式碳化炉加热的气体燃料供给，从而有效的降低了能耗，更好地利用了现有含钛高炉渣资源，提高了含钛高炉渣的附加值，具有很好的工业应用价值。

摘要： 本发明公开了一种熔融含钛高炉渣冶炼低硅钛铁工艺，按渣：铝铁：氧化钙＝100：37.94：(10～15)的质量比备料；将铝铁合金破碎并磨制大于等于300目，添加氧化钙混料至其均匀包覆在铝铁合金粉末表面；将含钛高炉渣装入氧化镁坩埚内，放入电阻炉内，随炉一起升温至1450～1650°C，改成恒温控制。将混好配料均匀加入熔池中，加料速度为4.5～5.5g/min，加料结束后，保温5～10min；在1450°C～1650°C下取出，水冷，干燥；机械法分离渣和合金。本发明铝铁合金粉末为大于300目，同时控制加入速度，以控制铝、硅参与还原反应时间，提高它们的还原效率，减少铝铁合金粉末消耗，降低合金中硅和残铝含量，实现了降低工艺成本、合金中降硅增钛的目的。

摘要： 一种采用含钛高炉渣生产金红石的改性剂，涉及冶金技术领域，其包括金红石相预留物，在金红石制备过程中，金红石相预留物可以作为钛富集的中心，使钛更好更迅速地富集到金红石相中，形成粒度分布较为集中，品质较高的金红石。一种采用含钛高炉渣制造人造金红石的方法，其先将含钛高炉渣与金红石型钛白粉混合，金红石型钛白粉起到导向作用，然后在1500‑1700°C的温度条件下通入含氧气体进行氧化，将低价态钛转化为四价钛，然后在上述改性剂的作用下降温结晶析出，得到粒度分布集中的金红石相凝渣，在将此凝渣破碎、研磨筛选得到人造金红石。同时，该方法能够充分回收利用含钛高炉渣中的钛，回收方法节能环保。

摘要： 一种采用含钛高炉渣生产金红石的改性剂，涉及冶金技术领域，其包括金红石相预留物，在金红石制备过程中，二氧化硅改性剂能够使含钛高炉渣中的杂质元素从黑钛石中释放出来形成硅酸盐玻璃相；而金红石相预留物可以作为钛富集的中心，使钛更好更迅速地富集到金红石相中，形成粒度分布较为集中，品质较高的金红石。一种采用含钛高炉渣制造人造金红石的方法，其先将含钛高炉渣与金红石型钛白粉混合，金红石型钛白粉起到导向作用，然后进行氧化，将低价态钛转化为四价钛，然后在上述改性剂的作用下降温结晶析出，得到富集度高，粒度分布集中的金红石相凝渣，在将此凝渣破碎、研磨筛选得到人造金红石。

摘要： 本发明公开了一种利用含钛高炉渣制备含钛沸石联产含钛类水滑石的方法，其方法包括：(1)采用含钛高炉渣和盐酸混合浸出，获得富钙镁铝钛浸出液，以及富硅钛浸出渣；(2)向第一步获得的浸出液中加入氢氧化钠调节pH，并恒温搅拌，随后陈化、过滤、洗涤、干燥得到类水滑石；(3)将浸出渣洗涤烘干研磨后，加入氢氧化钠、偏铝酸钠、晶种、按照一定比例溶解于水中，并超声搅拌、陈化备用；(4)将第三步的混合溶液转移至反应釜内进行水热反应，用去离子水洗涤固体产物，得到含钛沸石。本发明以含钛高炉渣为原料，通过水热法和共沉淀法制备得到了含钛沸石和含钛类水滑石，操作简单，生产成本低，实现了对含钛高炉渣的全量化资源化利用。

摘要： 一种利用含钛高炉渣制备纳米级含钛镁铝类水滑石的方法，属于水滑石技术领域。将含钛高炉渣磨成粉末与硫酸铵混合后，进行煅烧，再和去离子水混合进行恒温处理，抽滤得到溶液，加入NaOH溶液进行陈化反应，过滤，洗涤，烘干即可。得到产物在重金属离子吸附和有机污染物降解等领域展现出优异的性能，并实现了固废的再利用。

摘要： 本发明提供一种用含钛高炉渣制备多孔材料的方法，以含钛高炉渣和水泥为基本原料，加入添加剂和激发剂后搅拌，然后加入发泡剂；所述水泥为普通硅酸盐水泥，含钛高炉渣和水泥的质量比例为2-5：5-8；添加剂为淀粉和碳酸锂；发泡剂为H2O2，激发剂为高锰酸钾。本发明综合考虑了含钛高炉渣化学组成的特点，将其替代部分水泥，通过加入添加剂对基本原料进行调试，调节原料、添加剂、激发剂和发泡剂的配比含量，使得发泡速度与基体凝结时间相匹配，制备出孔径小于1mm，气泡分布均匀的低密度高强度的含钛多孔材料。本发明工艺流程短，设备简单，易操作，可充分利用工业固废含钛高炉渣，且得到的产品应用范围广，附加值高，且对环境有保护作用。

摘要： 本发明提供了一种基于含钛高炉渣碳化提钛处理的碳化钛制备方法，以含钛高炉渣为原料，通过研磨、成球后，通过加热至1100~1300°C使得甲烷分解为氢气和炭黑，进而还原、碳化得到碳化钛粗品，再对碳化钛粗品进行磨细处理、除杂即可得到较为纯净的碳化钛产品，其流程简单易操作，并且由于甲烷分解得到氢气和活性很高的炭黑，氢气和含钛高炉渣发生气固反应，还原效率高，同时高活性的炭黑也极大的提高了碳化效率，使得整体反应效率提高，并降低了碳化温度，并且还将反应得到的尾气回收用作对密闭式碳化炉加热的气体燃料供给，从而有效的降低了能耗，更好地利用了现有含钛高炉渣资源，提高了含钛高炉渣的附加值，具有很好的工业应用价值。

摘要： 本发明公开了一种从含钛高炉渣中提取二氧化钛的方法，包括以下步骤：A.将含钛高炉渣烘干后研磨成粉，得到高炉渣粉；B.向所述高炉渣粉中先加入硫酸搅拌均匀，再加入双氧水静置浸泡，得到浸泡后的混合物；C.将所述浸泡后的混合物固液分离，并用双氧水对固相进行洗涤得到双氧水络合液；D.将所述双氧水络合液进行分解得到二氧化钛。该方法经济成本低，工艺简短，得到的产品纯度高，实现了含钛高炉渣的高值化利用，改进和优化了现有提钛工艺，经济效益和社会效益得到良性发展。