[发明专利]一种直接粒化法生产酸溶性钛渣粉末的方法

说明书

本发明涉及一种直接粒化法生产酸溶性钛渣粉末的方法，该方法采用如下粒化装置制备酸溶性钛渣粉末，粒化装置包括熔融金属注入结构、旋转粒化系统、冷却系统和水循环系统，熔融金属注入结构用于向旋转粒化系统中注入酸溶性钛渣，旋转粒化系统将酸溶性钛渣进行粒化，冷却系统用于对粒化过程中产生的颗粒进行冷却，水循环系统用于将冷却水收集循环利用，使用该制备装置得到的酸溶性钛渣颗粒收集在酸溶性钛渣粉末收集器中，然后再经球磨机破碎得到粒径小于0.04mm占比超过98％的钛渣粉末。使用该方法生产酸溶性钛渣粉末可以尽可能的抑制金红石相的生成，生产效率更高。

技术领域

本发明涉及金属颗粒制备技术领域，具体涉及一种直接粒化法生产酸溶性钛渣粉末的方法。

背景技术

我国蕴藏着极为丰富的钒钛磁铁矿资源，主要分布在四川攀枝花和河北承德地区。攀西是我国钒钛资源最为富集的地区，钒钛磁铁矿远景储量超过100亿吨。钒钛磁铁矿经选矿后得到铁精矿及钛精矿，钛精矿经过电炉还原熔炼得到半钢和富钛渣，富钛渣再经硫酸法或氯化法得到钛白，以钛白为基础可以制备其他钛制品。由于攀枝花钛渣所含MgO和CaO较高，因此，很难采用污染较轻，技术较先进的氯化法，而采用硫酸浸出法来生产钛白粉，实现钛铁矿的的综合利用。这就要求所生产的钛渣为酸溶性钛渣。

2004年4月，在成功引进乌克兰国家钛研究院钛渣生产技术后，亚洲最大的钛渣生产线—年产18万吨钛渣项目在攀钢破土建设。其中一期建设一座25MW的钛渣电炉，该电炉采用组合式自焙电极技术与半密闭电炉冶炼钛渣工艺相结合的钛渣冶炼工艺，可形成年产钛渣6万吨的综合能力，其工艺流程如图3所示。

酸溶性钛渣，黑钛石为TiO₂的主要赋存相，占总渣量的50％以上。金红石和金红石化黑钛石中的钛基本不能酸解。如果钛渣中金红石和金红石化黑钛石的质量分数增加，会对钛渣的酸解率有较大的负面影响，酸溶性钛渣中的黑钛石富集了大部分TiO₂，容易被硫酸溶解。

攀钢生产酸溶性钛渣，通常采用钛渣出炉后喷水急冷的措施，从而降低低价钛的金红石化程度。然而采用喷水急冷方式不但消耗大量的水，熔融钛渣的热量也完全没有回收。除此之外，在后续生产过程中还需对钛渣进行脱水、烘干等工序，增加酸溶性钛渣生产成本。采用空气作为冷却介质的雾化工艺生产钛渣，不仅风机耗电量大，生产过程中容易形成金红石相，不利于硫酸法酸解。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明目的是提供一种不易形成金红石相的酸溶性钛渣粉末的生产方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种直接粒化法生产酸溶性钛渣粉末的方法，采用如下粒化装置制备酸溶性钛渣粉末：

所述粒化装置包括熔融金属注入结构、旋转粒化系统、冷却系统和水循环系统；

所述熔融金属注入结构包括耐高温的容器和塞子；

所述容器的底部具有通孔，所述塞子与所述通过密封滑动配合；

旋转粒化系统：包括雾化室、转盘、法兰、连接轴、环形隔板、驱动电机和变频器；

所述雾化室的顶部具有熔融金属注入口，所述通孔与熔融金属注入口同轴设置；环形隔板设置雾化室内，且位于雾化室的底部，所述环形隔板将雾化室的底部分成酸溶性钛渣粉末收集器和冷却水收集器两个部分；

所述酸溶性钛渣粉末收集器的底部具有酸溶性钛渣粉末排出口；

所述冷却水收集器的底部具有冷却水排水口；

所述转盘和法兰位于雾化室内部，转盘固定在法兰的上方，转盘与熔融金属注入口相对设置；

所述连接轴设置在法兰的下方，且其顶部与法兰固定连接；

所述驱动电机与连接轴连接，驱动连接轴沿其中心轴转动；