[发明专利]一种用直流电炉处理锡铁钛物料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锡铁钛物料的处理方法，特别是采用冶炼电炉来综合处理锡铁钛物料的方法。 

背景技术：

现在针对低锡物料的处理方法主要是烟化炉硫化挥发处理方法。该方法主要是根据SnS具有较高的蒸气压和挥发性强的特点，使锡铁钛物料和炼锡富渣中的锡成为SnS挥发，在炉气冷却过程中，SnS氧化成SnO₂悬浮于炉气中，最后用过沉降和收尘得到SnO₂烟尘。 

有色金属冶炼中的电炉熔炼是将电能通过电极与炉料所产生的电弧或直接通过熔融炉渣作电阻所产生的高温来熔化物料的。并可控制熔体温度在1200～1600℃范围内的任何温度。熔炼电炉主要用于熔炼含有大量难熔脉石成分的物料，在电力资源充足的地区，也用于熔炼一般矿石。 

现在的钛渣生产工厂，大量使用电炉进行熔炼。操作程序为： 

捣炉——加料——放下电极——送电熔炼——放渣——下一个周期作业 

铁水和钛渣从同一出铁口流出，进入定模中，铁水和钛渣在定模中分层凝固后自然分离。钛渣经球磨和磁选，将其中所包含的铁珠和未被还原的钛铁矿除去，得到合乎要求的钛渣。 

目前还未见到采用直流电炉综合处理锡铁钛物料的相关技术报道，因此有必要开发一种适宜云南锡铁钛物料特点的电炉熔炼综合处理方法。 

发明内容：

本发明的目的在于提供一种采用直流电炉处理锡铁钛物料的方法，其工艺简单，操作容易，投资较少，生态友好，可解决传统的烟化炉技术处理矿石能耗高、温度难于满足熔炼要求的问题。 

解决本发明的技术问题所采取的工艺步骤是： 

第一步：将锡铁钛物料、石英砂、硫化剂和还原剂按配比加入直流电炉内，加热1小时～8小时，温度保持在1200℃～1600℃，使物料中的锡以硫化锡或硫化亚锡形态挥发，通入的二次风将挥发物氧化成二氧化锡的形态通过收尘系统回收； 

第二步：挥发结束后，加入还原剂，保持熔炼炉的温度在1200℃～1600℃，对物料中的铁和钛回收利用。 

本发明的技术方案还包括： 

锡铁钛物料适合于含锡2％～10％的矿，加入的还原剂为煤、焦碳或碳黑固 体一种或多种，还原剂可在在一或二个直流电炉内加入，加入的硫化剂为硫精矿、硫化铁矿或熔融态硫磺一种或多种。 

锡挥发后铁和钛回收利用方法是，①将物料中铁还原为金属铁回收，钛入炉渣作为高钛渣；②将物料中的钛和铁还原为钛铁合金回收。 

采用直流电炉处理锡铁钛物料时，直流电炉用单根电极直流电炉，电炉的炉底电极为风冷叶片式的电极。 

本发明的有益效果是： 

充分利用了直流电炉熔炼的优点，熔池温度容易调节并能达到较高温度；理论烟气量低；热效率高，可达60％～80％；渣量少，熔炼金属总回收率高等。我国在铜、镍、锌、锡等的冶炼，熔融炉渣的保温及贫化等方面均使用电炉。 

该直流电炉熔炼法制取得产品为钛渣，工艺比较简单，副产品可以直接应用，不产生固体和液体废料，电炉煤气可回收利用，“三废”少。 

还原熔炼可以处理低品位含钛矿物，易于实现大规模生产；可以根据用户需求，改变还原熔炼条件以便调整钛渣的化学组成和物相成分；这一方法的最终凝聚态产物只为生铁和钛渣，这两种都为有用物料，因此还原熔炼法生产的高钛渣不仅在经济上有优势，而且几乎无污染环境；气态产物主要为CO，可作为二次能源收集利用；能耗高，适用于水电资源丰富的地区。 

附图说明

图1为本发明采用直流电炉处理锡铁钛物料的工艺流程图 

实施例1： 

采用直流电炉处理锡铁钛物料的方法包括如下步骤： 

第一步：含锡钛铁矿30kg，主要成分为：Sn：6.84％，Fe：38.3％，TiO₂：5.75％，CaO：0.496％，MgO：0.36％，Al₂O₃：8.25％，SiO₂：8.05％，干燥后同石英砂、硫化剂、还原剂按一定配比加入50KVA直流矿热电炉内，加热至1200～1400℃，物料中的锡在还原剂、硫化剂作用下，以硫化锡形态挥发，再被通入的二次风氧化成二氧化锡(SnO₂)，通过布袋收尘器与动力波收尘器回收，可得到含锡51％的锡精矿，锡挥发率为92％。