[发明专利]气氛保护铝还原含钛高炉渣冶炼钛硅铝中间合金的方法

说明书

本发明涉及气氛保护铝还原含钛高炉渣冶炼钛硅铝中间合金的方法，属于冶金技术领域。本发明的气氛保护铝还原含钛高炉渣冶炼钛硅铝中间合金的方法包括如下步骤：A、将含钛高炉渣、铝粉、石灰、助熔剂按质量比100:30～50:20～28:0～10混合，在吹Ar保护或真空度1～1000Pa保护，温度为1500～1700℃条件下反应；B、反应完毕，将反应产物隔绝空气冷却至室温后，经破碎、去渣，得到含钛的钛、硅、铝中间合金。采用本发明方法制备得到合金相中钛含量高，硅和铁含量低，可实现经济提钛，从而极大降低钛资源的浪费。

技术领域

本发明涉及气氛保护铝还原含钛高炉渣冶炼钛硅铝中间合金的方法，属于冶金技术领域。

背景技术

高钛型高炉渣中除富含大量的氧化钙、氧化镁、二氧化硅、氧化铝、氧化铁、金属铁、物理显热等资源外，还富含大量的二氧化钛资源，是宝贵的战略资源和二次资源。攀枝花钛资源占全国钛资源的90％，而攀枝花高钛高炉渣中的钛资源又占攀枝花钛资源的50％左右。因此，必须尽可能地综合利用攀枝花高钛型高炉渣。攀枝花高钛型高炉渣主要化学成分见表1。

表1攀枝花高钛型高炉渣成分

申请号为：CN2013101343150的专利申请公开了一种含钛高炉渣铝热法提钛工艺，工艺步骤如下：主要成分为TiO₂、SiO₂、CaO、Al₂O₃、MgO的含钛高炉渣进行破碎并磨至180目；将渣、铝粉、CaO按照一定的质量比配料；铝热还原：在氩气保护气氛下，将管式电炉炉温升至给定温度，将混好的配料放入氧化铝坩埚，高温下放进管式电炉，保温一定时间；水冷：高温下取出，放入水中冷却；渣和合金进行机械分离。本发明是将预处理好的含钛高炉渣用铝粉进行还原，还原完成后通过水冷将渣和金属分离。最终，渣的主要成分为CaO、MgO、Al₂O₃；金属成分为Si和Ti，还有少量Al。事实上，该法无实际操作指导意义，重复其操作，冷却后的产物中没有见到明显呈块状或颗粒状、球状等形状的金属状的凝聚物。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种气氛保护铝还原含钛高炉渣冶炼钛硅铝中间合金的方法，该方法得到的钛硅铝合金中钛的含量高。

为解决上述技术问题，本发明的气氛保护铝还原含钛高炉渣冶炼钛硅铝中间合金的方法包括如下步骤：

A、将含钛高炉渣、铝、石灰、助熔剂按质量比100:30～50:20～28:0～10混合，在吹Ar保护或真空度1～1000Pa保护，温度为1500～1700℃条件下反应；

B、反应完毕，将反应产物隔绝空气冷却至室温后，经破碎、去渣，得到含钛的钛、硅、铝中间合金。

优选的，所述含钛高炉渣、铝、石灰、助熔剂按质量比100:30～50:20～24:0～10。

优选的，所述含钛高炉渣、铝、石灰、助熔剂按质量比100:30～50:22～24:5～10。

优选的，所述助熔剂为萤石、KCl、BaO、Li₂O中的至少一种。

进一步地，当所述含钛高炉渣为固态时，将含钛高炉渣、铝、石灰、助熔剂混合均匀，压球得到直径≤40mm的球之后进行反应。

优选的，当所述含钛高炉渣为液态时，将铝、石灰、助熔剂喷入液态的含钛高炉渣进行反应，优选所述喷入为Ar或机械喷入。

优选的，步骤A中，所述含钛高炉渣、铝、石灰、助熔剂的粒度≤0.5mm。

优选的，所述混合的混匀度≥98.5％。

优选的，所述反应的时间为0.1～1h。

优选的，所述反应的时间为10～60min。