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含钛高炉渣提取金属钛的研究现状及展望

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关键 词 ： 钛 高炉 渣 ； 的提 取 ； ｉ ２ 含 钛 ＴＯ 中 图分 类号 ： ７ ７ Ｘ ５ 文献 标识 码 ： Ａ 文章 编号 ：０ ８ ９ ０ （ ０ ８ １ — ０ １ ０ １０— ５０ ２０ ）０ ０ ３— ３
Ｔｈｅ Ｐｒ ｓ ｎｔ ｔ ｔ ａ ｏ ｐ ｃ ｓ ｏ ｔ ａ ｔｎｇ Ｔｉａ ｉ ｅ ｅ Ｓ ａ ｅ ｎｄ Ｐｒ ｓ ｅ ｔ ｆ Ｅｘ ｒ ｃ ｉ ｔ ｎ ｕｍ ｒ ｍ ｆｏ Ｔｉａ ｆ ｒ ｕ ａ ｔ ｕｒ ｃ ａ ｔ ｎｉｅ ｏ ｓ Ｂｌ ｓ－ｆ ｎａ ｅ Ｓｌ ｇ
Ｖ １ ６。 ｏ ． Ｎｏ．０ ２ １
中国 资源 综 合 利用
Ｃ ｉａＲｅｏ ｒｅ ｏ ｒｈ ｎ ｉｅＵｔｉａｉｎ ｈｎ ｓｕｃ ｓＣ ｍｐｅ ｅ ｓ ｉ ｚｔｏ ｖ ｌ ● 综 述
２０ ０ ８年 １ 月 ０
含钛高炉渣提取金属钛 的研究 现状及展望
方 秀君 ， 李运 刚 ， 晓凤 何
Ｋｅ ｙｗｏ ｄ ｔ ａ ｉｅ ｏ ｓ ｌ ｓ－ ｕ ａ ｅ ｌｇ；ｅ ｔａ ｔｎ ｔｔｎ ｕｍ ；ｔｔｎ ｕ ｒ ｓ：ｉ ｎ ｆｒ ｕ ｂ ａ ｔ ｆ ｒ ｃ ｓａ ｔ ｎ ｘ ｒ ｃ ｉ ｇ ｉａ ｉ ｉ ｉ ｍ ａ
钛 及其 合金 具有 重 量 轻 、 强度 大 、 热 、 腐 蚀 又太高 ， 耐 耐 至今 未找 到大量 利用 的途径 ＿ １ ］ 。 等优 良性 能 ， 被誉 为 “ 未来金 属 ” 其生 产提炼 过程 非 。 目前 ， 钛高 炉渣被 用在 混凝 土骨 料 、 泥混 合 含 水 常繁 杂 ，成 本较 高 。含钛 高炉渣 中含有 丰 富的钛 资 材 料 、 道路 水 泥 、 瓷 、 钛复 合 合 金 、 彩 硅 金红 石 、 四氯 源 ，如何 有效地 提取 和利用 其宝 贵资源 是一 个非 常 化 钛 、 白粉 及提 钪等方 面 ， 钛 或经过 富集 处理 加 工成 重要 的课题 。 高 钛渣或 人造 金红 石之后 ，再 用来 生产 钛 白粉 或金
（ 北 理 工 大学 冶 金 与能 源 学院 ， 北 河 河 唐山 ０ ３０ ） ６ ００
摘 要 ： 绍 了从 舍钛 高炉 渣提 取 金属 钛 的 各种 工艺 方 法 的研 究 现状 ， 介 分析 了这 些 工 艺各 自的特 点 ， 论 其 讨
存 在 的 问题 ， 对 综合 利 用舍 钛 高 炉渣 中的钛 资 源提 出 了一 些 建议 。 并
ｏ ｈ ｔ ｏ ｓ ａｅ ａ ａ ｙ ｅ ． ｏ ｕ ｇ ｓｓ ｏ ｏ ｌｘ ｕ ｉ ｚ ｔ ｎ ｉ ｌｓ－ ｕ ｎ ｃ ｌｇ ａ ｅ ａ ｖ ｎ ｅ ． ｆ ｔ ｅ ｍｅｈ ｄ ｒ ｎ ｌｓ ｄ Ｓ ｍｅ ｓ ｇ ｅ ｔ ｎ ｃ ｍｐ ｅ ｔ ｉａｉ ｎ ｂ ａ ｔ ｆ ｒ ａ ｅ ｓ ｒ ｄ ａ ｃ ｄ ｌ ｏ ａ
－
１ 含钛 高炉 渣概述
属 钛 引。 由于熔 渣 中各种 含钛 矿 物 的熔 点高 、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ晶 结
ｍ ｔｏ ， ｏ ｓ ｐ ａｊｓｎ ｌ ｔｏ 。 ｎｉ ｉｇ ｐｉｖｋｔ ｍｅ ｏ ｎ Ｏ ｏ ． ｅ ｃａａｔｒ ａｄ ｐｏｌｍ ｅ ｄ ｔ －ｔ ｄｕｔ ｇ ｓ ｇ ｍｅ ｄ ｅｒ ｈｎ ｅ ｓｉ ｔ ｄ ａ ｄ Ｓ ｎ Ｔ ｈ ｒｃ ｓ ｎ ｒ ｅ ｓ ｈ ｗ ｅ ｉ ａ ｈ ｃ ｏ ｅ ｈ ｈ ｅ ｂ
Ｆｎ ｉ ｎ Ｌ ｕｇ ｇ ａ ｅｇ ａｇＸ Ｍ ， ｉＹ ｎａ Ｉ Ｘｉｆｎ ｎ Ｈｅ ｏ
（ｃ ｏ ｌｏ ｔｌ ｒｙ ａ ｄ Ｅｎ ｒ ， ｂ ｉＰ ｌｔｃ ｎｃ Ｕ ｉｅｓ ｙ Ｔ ｎ ｓａ ０ ３ ０ Ｃ ｉａ Ｓ ｈ ｏ ｆＭｅａｌ ｇ ｎ ｅｇ Ｈｅ ｅ ｏｙｅ ｈ ｉ ｎｖ ｒｉ ， ａ ｇｈ ｎ ６ ０ ９， ｈｎ ） ｕ ｙ ｔ Ａｂｓｒ ｃ ： ｅ ｒｓ ｎ ｓａ ｅ ｏ ｘ ｒｃｉ ｇ ｉ ｎｕ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｐ ｅ ｅ ｔ ｔ ｔ ｆ ｅ ｔａ ｔ ｔ ａ ｉｍ ｍｅ ｈ ｄ ｒ ｍ ｔ ａ ｉｅｏ ｓ ｌ ｓ—ｆｒ ａ ｅ ｌ ｇ ｒ ｉ ｔｏ ｕｃ ｄ， ｎ ｔ ｔ ｏ ｓ ｆｏ ｉ ｎ ｆｉ ｎ ｂ ａ ｔ ｕ ｎ ｃ ｓａ ａ ｅ ｎ ｒｄ ｅ ｔ
能 力强 ，使钛 渣不 能像普 通 高炉渣 那样 大量 用 于生 含钛高炉渣 ，是冶炼 钒钛磁铁矿产 生 的高炉 渣 。 产 矿渣 水 泥 ， 因而造 成 炉 渣大 量 堆 积 ， 既污 染 环境 ， 含钛 高 炉渣一 般 由 Ｃ Ｏ、 Ｏ、ｉ ：ＡＩ ， ＴＯ 等 又 浪费钛 资源 。 ａ Ｍｇ ＳＯ 、 ： 和 ｉ ０ 为利 用含钛 高炉 渣这 一独特 资源 ， 从 ０年 代 起 我 国就 开展 了含钛 高 炉渣 综 合 利 用 的 研 组 成 ， 据渣 中 ＴＯ 含量 由低 到 高 可 以分 为 ： 钛 ６ 根 ｉ 低 含钛 高炉渣 （ ｉ ： １ ％） 中钛 含钛 高炉 渣 （ ｉ ：０ ＴＯ ＜ Ｏ 、 ＴＯ １ ％ 究 工作 ， 有 代 表性 的 研究 有 ： 泥 混合 材 料 、 炉 具 水 高 １ ％） ５ 和高 钛 含钛 高炉 渣 （ 中 ＴＯ 达 ２ ％左 右 ） 渣 成 型制 品 的 开发 ； 渣 ｉ２ ４ 。 由含 钛 高炉 渣 提取 ＴＯ ，ｅ ， ｉ Ｓ ； ０

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含钛高炉渣综合利用技术的探讨

含钛高炉渣综合利用技术的探讨


其他用途
2 2.1
含钛高炉渣非提钛技术
水泥掺和料，混凝土骨料
• 攀枝花环业公司利用高钛型高炉渣、粉煤灰 、钢渣经磨细均化等工序制成$75标准高性 能混凝土及水泥用掺和料，得到了推广应用 ，其产品具有耐久性。
• 冶建总院和十九冶建研究所对含钛高炉渣作 为混凝土骨料的性能及应用进行了研究，结 果表明含钛高炉渣可用作混凝土骨料代替天 然砂石。
• 酸处理含钛高炉渣都要消耗大量的硫酸产生 污染，生产效率低，成本高，应用前景不是 太好。
复旦大学
3.3
碱处理含钛高炉渣提钛技术
• 在高钛型高炉渣中加入分离剂（Na2CO3 或 NaOH） 在高温条件下反应后用水浸取可使高 炉渣中的钛含量大大降低从而实现高钛型高 炉渣中的渣钛分离。
• 碱处理技术耗碱量比较大，考虑回收钠盐将 大大增加成本和全套工艺的复杂程度，钛的 富集效果也并不十分理想，同时高温下处理 高炉渣会产生较严重的空气污染，该技术的 应用前景不大。
含钛高炉渣中钛的选择性富集提钛技术
• 东北大学隋智通教授提出了对高钛高炉渣进行冶金 改性，通过高温处理使高炉渣中的钛尽量富集到钙 钛矿中，同时促进钙钛矿晶粒长大，从而可通过选 矿获得钛精矿，完成富集相钙钛矿的选择性分离,然 后用硫酸法浸取制造人造金红石。张力等人还研究 了高钛渣中钛组分选择性富集到金红石中。钛的选 择性富集到钙钛矿的特点是清洁，成本低，能大量 处理含钛高炉渣；但工艺流程长，钛的综合回收率 低，高效选矿药剂，钙钛精矿的利用，选钛后固体 废弃物的利用等需进一步研究。
复旦大学
含 钛 高 炉 含钛高炉渣非提钛技术 渣 非 提 钛 高钛型高炉渣，目前已累积约6000万t， 技 并还在以每年约360万t的速度递增加。 术
复旦大学
含钛高炉渣资源化综合利用研究

含钛高炉渣资源化综合利用研究

含钛高炉渣资源化综合利用研究本文在全面总结回顾攀钢含钛高炉渣综合利用现状的基础上,提出含钛高炉渣资源化利用的有效途径,以期达到全面和高附加值利用含钛高炉渣的目的。

具体工艺路线是：首先采用简单、易操作的盐酸酸浸法处理含钛高炉渣,使含钛高炉渣中的钛元素富集到酸浸渣中,然后研究酸浸渣的光催化性能和吸附性能,从而获得具有光催化性的高效吸附材料。

本文具体开展了以下研究工作：首先,采用盐酸酸浸法制备出钛含量高的酸浸渣,研究不同工艺条件对酸浸渣中钛含量的影响,确定最佳的工艺条件。

结果表明：原料粒度为120-180μm；酸浸反应温度为95℃；酸渣比为1.5：1(mL：g)；盐酸浓度为8mol·L-1；反应时间为4h；搅拌速度为1400r·min-1,可获得TiO2含量超过45%的酸浸渣。

酸浸反应动力学符合粒径不变的未反应收缩核模型,且浸出过程受内扩散控制。

另外,根据X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、比表面积(BET)分析得出含钛高炉渣各物相的浸出速度由快到慢依次为：镁铝尖晶石、透辉石、钙钛矿,酸浸渣的比表面积较大,具有较好的吸附性能。

其次,以酸浸渣作为光催化材料降解甲基橙溶液,研究不同酸浸渣煅烧温度、酸浸渣投加量、光照时间、溶液初始浓度、溶液pH和添加强氧化剂H2O2等方面因素对光催化降解甲基橙的影响。

结果表明：酸浸渣煅烧温度为400℃；酸浸渣投加量为10mg；光照时间为1h；溶液初始浓度为10mg·L-1；pH为3,光催化效果最佳；添加强氧化剂H2O2效果非常明显,加入0.04mLH2O2,光催化效率就能达到95%以上。

酸浸渣光催化还原甲基橙遵循L-H动力学规律。

最后,以不同酸浸工艺获得的酸浸渣作为吸附材料,研究对甲醛吸附效果的影响,根据单因素分析法,吸附甲醛性能最佳的酸浸渣的制备工艺为：炉渣粒度为120-180μm；加热温度为95℃；酸渣比为1.5：1(mL：g);盐酸浓度为8mo1·L-1；反应时间为6h；搅拌速度为1400r·min-1,煅烧温度为600℃。

含钛高炉渣的利用现状与展望

含钛高炉渣的利用现状与展望

１３ 制 取 钛 化 物 ［ ． ９ 叫
含钛 高炉 渣在 建筑 方 面的另 一个重要 应 用是 作 为普通 混凝 土 的骨料 。含钛 高 炉渣分 为重 矿渣 和水淬渣 ， 重矿 渣化 学成 分稳 定 ， 碎后 可用 作普 破 通 混凝 土的 骨料 ， 其性 能 满 足 使 用要 求 。水淬 渣 的物理 性能 和力 学 性 能接 近 天然 砂 ， 比天 然砂 且 的强度 高 、 角完 整 ， 代替 天然 砂配 制水 泥砂浆 棱 可 用 于建 筑工程 。
催 化领域 应 用的 可行性 ， 对其 研 究前景 进行 了展 望 。
关键 词 含钛 高炉渣 ； 综合 利用 ； 光催化
文献标识码 ： Ａ 中 圈分 类 号 ： ＴＱ１ ４ ４ ７ ． ＋６
ｌ 综 合 利 用 研 究 进展
我 国蕴藏 着极 为丰 富 的 钒 钛 磁 铁 矿口 ， 攀 ］就 钢 而言 ， 它每 年排 放 ２ ０ ３ ０万 吨含钛 高炉 渣 ， ０～ ０
艺 。以含 硅 ７ 的 硅 铁 为 还 原 剂 ， 产 出 含 硅 ５ 生
４ ％～４ 、 钛 １ ～ ２ 的 硅钛 铁 合 金 ， ２ ４ 含 ９ ３ 用 它代替 钛铁 生产 出低钛 合金 钢 。
上 世纪 ８ 代 ， 庆钢 铁研 究所 和重 庆铝厂 Ｏ年 重 用 熔融 电解 硅钛 铝 合金 工 艺 ， 高炉 渣 和 Ａｌ 用 ０。 制得硅 钛铁 铝合金 ， 的 回收率为 ６ ％。 钛 ６
含 钛 高 炉 渣 的利 用 现状 与 展 望
高水 静 ， 文 丽 张
（ 河北 理 工 大 学材 料学 院 ， 山 ０ ３ ０ ） 唐 ６０ ９
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
摘 要 由于含钛 高炉渣 的排 放 造成 了大量钛 资源 的流 失 ， 它 的利 用 已成 为人 们 关 注 对
高钛高炉渣综合利用现状及展望

高钛高炉渣综合利用现状及展望

2019年·6·矿产综合利用Multipurpose Utilization of Mineral Resources高钛高炉渣综合利用现状及展望高洋，贵永亮，宋春燕，胡宾生(华北理工大学 冶金与能源学院，河北 唐山 063000)摘要：我国存在极为丰富的钒钛磁铁矿资源，主要集中在攀西地区和河北承德地区。

而高钛渣正是钒钛磁铁矿经过冶炼以后产生的废弃物，随着高炉渣的逐渐增多，环境的问题也越来越严重。

本文简介了几种从高钛渣中提取钛资源技术，高炉渣水淬之后制备混凝土材料、矿棉、矿渣砖等建筑材料。

阐述了高钛高炉渣综合利用的经济效益和环保效益，最后展望了未来高钛高炉渣开发利用的方向。

关键词：钒钛磁铁矿；高钛高炉渣；提钛；综合利用doi:10.3969/j.issn.1000-6532.2019.01.002中图分类号：TD989；X753 文献标志码：A 文章编号：1000-6532（2019）01-0006-05收稿日期：2017-07-08；改回日期：2018-08-12基金项目：国家自然科学基金资助项目（51404087）；河北省留学回国人员科技活动项目（CL 201616）作者简介：高洋（1993-），男，硕士，主要从事高炉渣制作微晶玻璃工作。

通讯作者：贵永亮（1979-），男，教授。

Email ：gyl@截止到2012年底，攀西地区钒钛磁铁矿已经探明储量超过100亿t ，其中铁矿石储备约达到60多亿t ，大约占国内铁矿总储量的10%；其中TiO 2的存储总量达13×105万t ，占国内已探明储量的90%以上。

随着矿产资源不断地开发利用，目前该地区已累积堆存6000多万t 高炉渣，并且每年还以360万t 的速度递增[1]。

大量的炉渣堆积如山，不仅对环境造成了污染，而且对钛资源造成了严重地浪费。

因此研究含钛高炉渣的回收利用问题，对于企业可持续发展的延续，以及政府倡导“资源节约型，环境友好型”的理念，具有相当重要的经济意义和社会效益。