攀枝花高钛型高炉渣综合利用的进展与展望

攀枝花高钛型高炉渣综合利用现状攀西地区蕴藏着极其丰富的钒钛磁铁矿，其中含有钛、铁、钒、铬等10多种重要战略资源。

攀枝花长期以来致力于其有价元素的回收利用，由于钒钛磁铁矿的独特性，现有技术和生产工艺只能回收利用其中的铁、钒、钛资源，而钛资源的利用率只有近15%，原矿中大约50％的钛进入了铁精矿，在随后的高炉冶炼过程中流入高炉渣中，形成了攀枝花特有的高钛型高炉渣。

攀枝花市于2001年成立了专业处置高钛型高炉渣的攀枝花市环业冶金渣开发有限责任公司。

至今，产业化开发利用仅限于低附加值的建材产品，而高附加值的提钛综合开发由于技术、经济等原因，尚未实现产业化。

一、攀枝花高钛型高炉渣是放错位置的资源（一）攀枝花高钛型高炉渣资源特性攀枝花高钛型高炉渣化学成分复杂。

主要含有二氧化钛22～25%，二氧化硅22～26%，三氧化二铝16～19%，三氧化二铁0.22～0.44%，氧化钙22～29%和氧化镁7～9%。

影响高钛型高炉渣不能综合利用渣中钛资源的主要原因有两个：一是渣中的钛分散在钙钛矿、富钛透辉石、攀钛透辉石、尖晶石和碳氮化钛等多种含钛矿物相中，嵌布关系复杂，其中50%的钛集中在钙钛矿中；二是分散在高炉渣中的含钛矿物相晶粒非常细小，平均只有10微米左右，采用常规选矿技术分离回收钛非常困难。

（二）高钛型高炉渣开发利用经济效益巨大高炉渣因存量大、有益元素丰富、含钛量高等特点而极具开发利用价值。

攀枝花高炉渣已累计堆积了约5000万吨，目前每年仍以近400多万吨的速度递增。

按5000万吨高炉渣存量计算，其中积累的二氧化钛就高达1000万吨左右，而且每年还有约80多万吨的新增量。

如果能有效提取高炉渣中二氧化钛替代日益减少的金红石钛资源，将为我国钛工业的发展开辟新的原料来源。

高炉渣中还含有大量镓、铬、锰、钪、铝、铁等有价元素，这是一笔可观的二次资源。

（三）高钛型高炉渣开发利用环境效益良好长期堆放、存量巨大的高炉渣已经带来了严重的环境问题。

3828卷Effect of Anneali n g Treat m ent onM icrostruct ure andM echanical Properties of TC25T it aniu m A lloy BarsW ang Liy i n g1,W ei Shouyong2,Gao Bo1,L iW e i1(1.Bao ji T itan i u m Industry Co.,L t d.,Bao ji721014,Ch i na)(2.Baoti G roup L t d.,Bao ji721014,Ch i na)Abstract:The study on the m icrostr ucture and m echan ica l properties of TC25titaniu m a ll o y in different annealing treat m ents w as carried ou.t The resu lts sho w that the TC25titan i u m a lloy w ith good m icrostructure and m echanical pr operti e s a fter suitable heat treat m ent(at920 980 for1h AC+at550 for6h AC)can be obta i n ed.The pr operties of the bars heat treated by using th is k i n d o f technique can m eet the requ ire m ents o f technical cond itions and applicati o n.Key w ords:TC25titani u m a ll o y;heat treat m en;t m icrostr ucture;m echan i c al pr operties行业资讯攀钢高炉渣综合利用产业化研究取得新进展最近从攀钢集团研究院有限公司获悉,攀钢高炉渣 高温碳化 低温选择性氯化 中试线流程初步打通,攀钢高炉渣提钛技术产业化研究取得新进展。

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。

攀枝花钛资源综合利用的合理途径探讨Ξ王荣凯,邹建新,高邦禄(攀钢钛业公司,四川攀枝花市617009) 【摘　要】针对攀枝花钛资源的特点,结合生产实际和科研进展情况,提出一条较为合理的钛资源利用途径,以期推动攀枝花钛资源综合利用的步伐。

【关键词】钛资源;综合利用On the R ational W ays for Comprehensive Utilization ofPanzhihu a Titanium R esourcesWang Rong2kai,Zhou Jian2xin,G ao Bang2lu(Titani um Com pany of PZH Iron&S teel Co.,Panz hihua,S ichuan617009,Chi na)Abstract　According to characteristice of Panzhihua titanium resources and considering production practice and research progress,a relative rational utilization way for titanium resources was proposed in this article in order to speed up the step of comprehensive utilization of Panzhihua titanium resources.K eyw ords　tianium resources;comprehensive utilization1　前 言众所周知,攀枝花———西昌地区的钛资源十分丰富,按总储量计二氧化钛达817亿吨,占全国的9015%,占世界的35%[1]。

合理开发利用本地区的资源优势,发展攀枝花的钛工业,不仅是攀钢形成新的经济增长点,实现第三次经济腾飞的重要目标,也是发展中国钛工业的关键所在,是每一个钛业人士十分关心的大事。

炉渣slag又称溶渣。

火法冶金过程中生成的浮在金属等液态物质表面的熔体，其组成以氧化物（二氧化硅，氧化铝，氧化钙，氧化镁）为主，还常含有硫化物并夹带少量金属。

炉渣的组分靠加入适量的熔剂（石灰、石英石、萤石等）进行调整。

在冶炼过程中通过对炉渣组分和性质的控制，能使脉石和氧化杂质的产物与熔融金属或硫顺利分离，脱除金属中的害杂质，吸收液态金属中的非金属夹杂物不直接受炉气污染，富集有用的金属氧化物；在电炉冶炼中还是电阻发热体。

炉渣在保证冶炼操作顺利进行、冶炼产品质量、金属回收率等各方面起着决定性作用，例如炼钢作业中有“炼好渣，才能炼好钢”的说法。

根据冶金过程的不同，炉渣可分为熔炼渣、精炼渣、合成渣；根据炉渣性质，有碱性渣、酸性渣和中性渣之分。

许多炉渣有重要用处。

例如高炉渣可作水泥原料；高磷渣可作肥料；含钒、钛渣分别可作为提炼钒、钛的原料等。

有些炉渣可用来制炉渣水泥、炉渣砖、炉渣玻璃等。

cinder煤在锅炉燃烧室中产生的熔融物，由煤灰组成。

可作砖、瓦等原料。

高炉渣高炉渣是冶炼生铁时从高炉中排出的废物，当炉温达到1400—1600℃时，炉料熔融，矿石中的脉石、焦炭中的灰分和助溶剂和其他不能进入生铁中的杂质形成以硅酸盐和铝酸盐为主浮在铁水上面的熔渣。

高炉渣中主要成分为CaO、SiO2、Al2O3。

我国通常是把高炉渣加工成水渣、矿渣碎石、膨胀矿渣和矿渣珠等。

水渣是把热熔状态的高炉渣置于水中急速冷却的过程，主要有渣池水淬或炉前水淬两种方式。

水渣作建材用于生产水泥和混凝土，由于水渣具有潜在的水硬胶凝性能，在水泥熟料、石灰、石膏等激发剂作用下，可以作为优质的水泥原料，可制成：矿渣硅酸盐水泥、石膏矿渣水泥、石灰矿渣水泥、矿渣砖、矿渣混凝土等。

矿渣碎石是高炉渣在指定的渣坑或渣场自然冷却或淋水冷却形成较为致密的矿渣后，经过挖掘、破碎、磁选和筛分而得到的一种碎石材料，生产工艺主要有热泼法和堤式法两种，矿渣碎石在我国可以代替天然石料用于公路，机场，地基工程，铁路道渣、混凝土骨料和沥青路面等，可用于：配制矿渣碎石混凝土、在软弱地基中应用、用矿渣碎石作基料铺成的沥青路面既明亮且防滑性能好还具有良好的耐磨性能制动距离缩短、用于铁路道渣可以适当吸收列车行走时产生的振动和噪音。

2008年东区储备项目—高钛型高炉渣钛资源回收及综合利用新技术目录一、项目背景 (2)二、项目可行性研究 (6)三、经济效益核算 (10)四、环境保护 (13)五、结论 (14)一、项目背景攀枝花是世界著名的钒钛之都，其钛储量占国内已探明的储量的90.54%，世界已探明的储量的35.17%，潜在经济价值达8万亿美元。

但是，由于现有钢铁生产工艺的因素，只能利用钒钛磁铁矿中钛含量的20%，铁精矿中的二氧化钛经高炉冶炼，基本进入高炉渣中，最后随渣一起弃为废物。

攀钢高炉渣中的二氧化钛含量达22～23%，以攀钢年产400万吨铁计，每年产出的高炉渣320万吨，其中约有90万吨的TiO2，按目前市场价算直接经济损失达50多亿元，攀钢至今已累计排放5000多万吨含钛高炉渣，除其中一小部分用于作建筑材料外，其余部分都堆积在两个渣场内，目前钛资源的综合利用率还不到15%，应该说，攀钢钛资源主要在高炉渣中，潜在经济价值就这么白白的流失掉了，大量的含钛高炉渣堆积成山，既浪费了资源又污染了环境。

因此，合理有效地利用攀钢含钛高炉渣，将具有重大的经济价值和社会效益。

国外高炉冶炼使用的钛铁矿石，含钛量均较低，一般含TiO2量不超过3%~4%，其高炉渣中所含的TiO2量，一般都低于10%，因此，国外含钛高炉渣类似于普通高炉渣，在使用上没有多大的困难，不需要特殊的加工和处理，完全按普通的高炉渣加以利用。

国外没有类似攀钢含二氧化钛如此高的高炉渣，仅苏联卡契卡纳尔的高炉渣含TiO2达17%，但其对从高炉渣中提取二氧化钛的方法也没作过多研究。

德、美、日等国的一些专家曾对从攀钢高炉渣提钛进行过研究，结果几乎一致认为难度大，未形成有效的解决方案。

因此，从攀钢高炉渣中分离钛属世界性难题。

国家对攀枝花资源开发利用的最大期望是实现钛的提取和利用，对于提取二氧化钛国内作了大量的研究，开辟了一系列新方法。

1、用攀钢熔融状态的高炉渣加碳粉将渣中的二氧化钛（22%左右）还原碳化成碳化钛、碳氧化钛，冷却，破碎后，在氯化炉进行选择氯化，得到四氯化钛。