CN104109759A - 高钛渣湿法处理***及处理方法 - Google Patents

高钛渣湿法处理***及处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及高钛渣湿法处理***及处理方法，属于冶金技术领域。该***包括冶炼炉、粒化***、水渣分离***、磨粉及过滤***和水循环***，不仅保存了现有技术的先进性，同时也引进了湿法出渣的方式，让渣在冷却过程中就形成了粒状，解决了传统大块产品所需的破碎产生的大量粉尘和噪声问题，同时也解决了制粉时的产生粉尘的问题。本发明是采用湿法处理钛冶炼炉高钛渣的***方法，使用介质为水，它既是破碎剂，又是冷却剂，还是助磨剂，提高了生产效率并解决了环保问题。

Description

高钛渣湿法处理***及处理方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及高钛渣湿法处理***。
背景技术
目前国内对钛金属的需求极大地剌激了钛冶炼厂的生产积极性，使钛产能不断增大。国内主要采用的还是传统的生产流程，有些引进了国外先进技术，但仍存在着生产过程粉尘过多和噪声大的问题。
尤其在现有技术的生产流程中，如图1所示,高温熔炼的钛渣液直接流入渣槽车中，经空气冷却至渣温降至铁的淬爆温度以后，才能喷水继续降温，这种冷却方式获得的渣均呈大块状，需要在随后的工艺中进行破碎、筛分、磁选出铁渣、再粉碎后，才能制得合格的粉状高钛渣产品。不仅工艺流程长、需要投资破碎设备，而且破碎产生的粉尘和噪声还污染了周围环境。因此如何克服现有技术的不足是目前冶金技术领域亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种高钛渣湿法处理***，该***不仅保存了现有技术的先进性，同时也引进了湿法出渣的方式，让渣在冷却过程中就形成粒状，解决了传统大块产品所需的破碎产生的大量粉尘和噪声问题，同时也解决了制粉时产生的粉尘问题。
本发明采用的技术方案如下：
高钛渣湿法处理***，包括冶炼炉、粒化***、水渣分离***、磨粉及过滤***和水循环***，所述的冶炼炉、粒化***、水渣分离***、磨粉及过滤***依次相连，所述的粒化***包括粒化器，所述的水渣分离***包括渣池、渣槽和行车抓斗，渣池和渣槽相连，渣池与粒化器相连；所述的磨粉及过滤***包括依次相连的湿磨、中间槽和过滤机，所述的湿磨与渣槽相连；所述的水循环***包括循环水池及水管，所述的粒化***、渣池、湿磨及过滤机均与循环水池相连，所述的渣槽带有阀门且阀门能够滤水。
所述的粒化器包括带进渣口、高压水喷口和出渣口的池体，其中进渣口位于高压水喷口上方，池体顶部设顶盖构成密封池体，密封池体的顶部设有喷淋器和蒸汽出口，以便在高压水喷射作用下使流入的高钛渣瞬间吹散并降温凝固成细碎颗粒后，随水一同从出渣口排出，同时通过喷淋器补强降温，产生的蒸汽自蒸汽出口排除。
所述池体底部设有与水平面形成倾斜角度为5～7°的斜坡，且高压水喷口位于斜坡高端的池体侧壁上，出渣口位于斜坡低端的池体另一侧壁上，以便形成的颗粒水渣沿斜坡滑向出渣口。
所述池体内设有倾斜渣道，倾斜渣道的上端与进渣口相连，下端延伸至池体内，进渣口设于顶盖一侧。
所述出渣口与相邻的渣池连通，以便形成的颗粒水渣经出渣口进入渣池中。
所述高压水喷口上设有连接供水管的高压水枪，供水管上设有控制阀，以便对喷入的高压水进行调控。
所述喷淋器与其上带控制阀的供水管连通，以便调控喷淋水量。
本发明粒化器必须四周密闭，因为在喷高压水的过程中，熔融态高钛渣中存在的少量铁会微型***，所以必须密闭，同时采用喷淋装置减少***的威力及进一步冷却。
进一步，还包括烘干***，所述的烘干***与磨粉及过滤***中的过滤机相连。
进一步，优选的是所述的烘干***包括烘干窑。
进一步，还包括磁选***，所述的磁选***连接于水渣分离***与磨粉及过滤***之间。
进一步，优选的是所述磁选***包括磁选机，设置在渣槽上，以磁选出渣中铁粒，之后再进行湿磨，磁选出的铁粒回到冶炼炉中继续冶炼。
本发明还提供一种高钛渣湿法处理方法，使用上述的高钛渣湿法处理***，包括如下步骤：
步骤（1），冶炼炉内的熔融态高钛渣从渣口放出后，流入粒化***中的粒化器内，按水渣质量比6-10：1，在在高压水和喷淋器喷水的作用下，将液态渣粒化并冷却，形成水渣混合液，同时有少量水汽由粒化器的蒸汽出口排出，所述的水渣混合液的温度在60-80℃；
步骤（2），步骤（1）得到的水渣混合液进入水渣分离***，首先进入渣池，用行车抓斗将沉于水底的渣抓到渣槽内，经渣槽过滤的水回流到渣池内，渣池中的水被抽到水循环***，滤渣就进入磨粉及过滤***；
步骤（3），步骤（2）得到的滤渣送入湿磨机并从水循环***引水，按水渣质量比3-3.5:1的比例加入水，进行磨制，磨出均粒度达到80-150目的合格料浆放入中间槽，之后进入过滤机，在真空度为-0.02MPa下，进行水与渣的分离；过滤出的水再入水循环***，渣直接用于钛白粉生产或用于金属钛生产。
本发明技术方案中所述的渣用于金属钛生产的具体步骤为：渣进入烘干***，首先是进入烘干窑烘干，以冶炼尾气做为热源，将渣烘干后进入成品槽冷却，后进行成品包装，得到高钛渣粉，即金属钛——海绵钛的生产原料。
本发明技术方案中烘干过程产生的少量粉尘由袋式收尘后，送入成品槽。
本发明技术方案中步骤（2）中得到的滤渣先通过磁选***再进入磨粉及过滤***；滤渣进入磁选机以磁选出渣中铁粒，之后再进入磨粉及过滤***，磁选出的铁粒回到冶炼炉中继续冶炼。
本发明技术方案中，进一步优选的是步骤（1）中所述的水渣混合液中渣为0.5-5mm颗粒。
水循环***的任务是提供整个湿法生产***的原料水，水量为总工艺用水量的5倍。其中高压水在粒化器中作粒化和冷却、渣水分离后再作原料水循环用，如果温度高还需用冷却塔冷却，而湿磨的调浆水及过滤水也进入循环***用。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：（1）本发明高钛渣湿法处理***，不仅保存了现有技术的先进性，同时也引进了湿法出渣的方式，让渣在冷却过程中就形成了粒状，解决了传统大块产品所需的破碎产生的大量粉尘和噪声问题，同时也解决了制粉时产生粉尘的问题；（2）本发明是采用湿法处理钛冶炼炉高钛渣的***方法，使用介质为水，它既是破碎剂，又是冷却剂，还是助磨剂；（3）本发明提高了生产效率，传统方法的冷却时间长达5-6小时，改用湿法出渣后，冷却时间就几分钟并解决了环保问题，干法出渣球磨机的噪声达120分贝，湿磨则只有80分贝；干法的空气粉尘高达300mg/Nm3，而湿法则低于10mg/Nm3。
附图说明
图1是现有技术的生产流程图；
图2是本发明高钛渣湿法处理***的示意图；
图3是本发明另一高钛渣湿法处理***的示意图；
图4是本发明粒化器的结构示意图；
其中，1-水循环***，2-磨粉及过滤***，3-水渣分离***，4-进渣口，5-倾斜渣道，6-顶盖，7-带控制阀的供水管，8-喷淋器，9-蒸汽出口，10-另一侧壁，11-渣池，12-出渣口，13-斜坡，14-池体，15-高压水喷口，16-高压水枪，17-侧壁。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步的详细描述。
如图2所示，高钛渣湿法处理***，包括冶炼炉、粒化***、水渣分离***3、磨粉及过滤***2和水循环***1，所述的冶炼炉、粒化***、水渣分离***3、磨粉及过滤***2依次相连，所述的粒化***包括粒化器，所述的水渣分离***3包括渣池、渣槽和行车抓斗，渣池和渣槽相连，渣池与粒化器相连；所述的磨粉及过滤***2包括依次相连的湿磨、中间槽和过滤机，所述的湿磨与渣槽相连；所述的水循环***包括循环水池及水管，所述的粒化***、渣池、湿磨及过滤机均与循环水池相连；所述的渣槽带有阀门且阀门能够滤水。高钛渣湿法处理***还包括烘干***，所述的烘干***与磨粉及过滤***中的过滤机相连，所述的烘干***包括回转烘干窑。
如图3所示，高钛渣湿法处理***还包括磁选***，所述的磁选***连接于水渣分离***3与磨粉及过滤***2之间。所述磁选***包括磁选机，设置在渣槽上，以磁选出渣中铁粒，之后再进行湿磨，磁选出的铁粒回到冶炼炉中继续冶炼。
如图4所示，所述的粒化器包括带进渣口4、高压水喷口15和出渣口12的池体14，其中进渣口4位于高压水喷口15上方，池体14顶部设顶盖6构成密封池体，密封池体的顶部设有喷淋器8和蒸汽出口9，池体14底部设有与水平面形成倾斜角度5～7°的斜坡13，且高压水喷口15位于斜坡13高端的池体14侧壁17上，出渣口12位于斜坡13低端的池体14另一侧壁10底部，池体14内设有倾斜渣道5，倾斜渣道5的上端与进渣口4相连，下端延伸至池体14内，进渣口4设于顶盖6一侧；所述出渣口12与相邻的渣池11连通，以便形成的颗粒水渣经出渣口12进入渣池11中；所述高压水喷口15上设有连接供水管的高压水枪16，供水管上设有控制阀，以便对喷入的高压水进行调控；所述喷淋器8与其上带控制阀的供水管7连通，以便调控喷淋水量。
实施例1
一种高钛渣湿法处理方法，使用上述的高钛渣湿法处理***，包括如下步骤：
步骤（1），冶炼炉内的熔融态高钛渣从渣口放出后，流入粒化***中的粒化器内，按水渣质量比6：1，在高压水和喷淋器喷水的作用下，将液态渣粒化并冷却，形成水渣混合液，同时有少量水汽由粒化器的蒸汽出口排出，所述的水渣混合液的温度为60℃；其中所述的水渣混合液中渣为0.5-5mm颗粒；
步骤（2），步骤（1）得到的水渣混合液进入水渣分离***，首先进入渣池，用行车抓斗将沉于水底的渣抓到渣槽内，经渣槽过滤的水回流到渣池内，渣池中的水被抽到水循环***，滤渣就进入磨粉及过滤***；
步骤（3），步骤（2）得到的滤渣送入湿磨并从水循环***引水，按水渣质量比3:1的比例加入水，进行磨制，磨出均粒度达到80-150目的合格料浆放入中间槽，之后进入过滤机，在真空度为-0.02MPa下，进行水与渣粉的分离；过滤出的水再入水循环***，渣粉直接用于钛白粉生产或用于金属钛生产。
本发明技术方案中所述的渣粉用于金属钛生产具体步骤为：渣粉进入烘干***，首先是进入烘干窑，以冶炼尾气做为热源，将渣粉烘干后进入成品槽冷却，后进行成品包装，得到高钛渣粉，即金属钛的生产原料。
其中，烘干过程产生的少量粉尘由袋式收尘后，送入成品槽。
实施例2
一种高钛渣湿法处理方法，使用上述的高钛渣湿法处理***，包括如下步骤：
步骤（1），冶炼炉内的熔融态高钛渣从渣口放出后，流入粒化***中的粒化器内，按水渣质量比10：1，在高压水和喷淋器喷水的作用下，将液态渣粒化并冷却，形成水渣混合液，同时有少量水汽由粒化器的蒸汽出口排出，所述的水渣混合液的温度为80℃；其中所述的水渣混合液中渣为0.5-5mm颗粒；
步骤（2），步骤（1）得到的水渣混合液进入水渣分离***，首先进入渣池，用行车抓斗将沉于水底的渣抓到渣槽内，经渣槽过滤的水回流到渣池内，渣池中的水被抽到水循环***，滤渣就进入磨粉及过滤***；
步骤（3），步骤（2）得到的滤渣送入湿磨并从水循环***引水，按水渣质量比3.5:1的比例加入水，进行磨制，磨出均粒度达到80-150目的合格料浆放入中间槽，之后进入过滤机，在真空度为-0.02MPa下，进行水与渣粉的分离；过滤出的水再入水循环***，渣粉直接用于钛白粉生产或用于金属钛生产。
本发明技术方案中所述的渣粉用于金属钛生产具体步骤为：渣粉进入烘干***，首先是进入烘干窑，以冶炼尾气做为热源，将渣粉烘干后进入成品槽冷却，后进行成品包装，得到高钛渣粉，即金属钛的生产原料。
其中，烘干过程产生的少量粉尘由袋式收尘后，送入成品槽。
实施例3
一种高钛渣湿法处理方法，使用上述的高钛渣湿法处理***，包括如下步骤：
步骤（1），冶炼炉内的熔融态高钛渣从渣口放出后，流入粒化***中的粒化器内，按水渣质量比8：1，在高压水和喷淋器喷水的作用下，将液态渣粒化并冷却，形成水渣混合液，同时有少量水汽由粒化器的蒸汽出口排出，所述的水渣混合液的温度为70℃；其中所述的水渣混合液中渣为0.5-5mm颗粒；
步骤（2），步骤（1）得到的水渣混合液进入水渣分离***，首先进入渣池，用行车抓斗将沉于水底的渣抓到渣槽内，经渣槽过滤的水回流到渣池内，渣池中的水被抽到水循环***，滤渣就进入磨粉及过滤***；
步骤（3），步骤（2）得到的滤渣送入湿磨并从水循环***引水，按水渣质量比3.2:1的比例加入水，进行磨制，磨出均粒度达到80-150目的合格料浆放入中间槽，之后进入过滤机，在真空度为-0.02MPa下，进行水与渣粉的分离；过滤出的水再入水循环***，渣粉直接用于钛白粉生产或用于金属钛生产。
本发明技术方案中所述的渣粉用于金属钛生产具体步骤为：渣粉进入烘干***，首先是进入烘干窑，以冶炼尾气做为热源，将渣粉烘干后进入成品槽冷却，后进行成品包装，得到高钛渣粉，即金属钛的生产原料。
其中，烘干过程产生的少量粉尘由袋式收尘后，送入成品槽。
实施例4
一种高钛渣湿法处理方法，使用上述的高钛渣湿法处理***，包括如下步骤：
步骤（1），冶炼炉内的熔融态高钛渣从渣口放出后，流入粒化***中的粒化器内，按水渣质量比8：1，在高压水和喷淋器喷水的作用下，将液态渣粒化并冷却，形成水渣混合液，同时有少量水汽由粒化器的蒸汽出口排出，所述的水渣混合液的温度为70℃；其中所述的水渣混合液中渣为0.5-5mm颗粒；
步骤（2），步骤（1）得到的水渣混合液进入水渣分离***，首先进入渣池，用行车抓斗将沉于水底的渣抓到渣槽内，经渣槽过滤的水回流到渣池内，渣池中的水被抽到水循环***，滤渣先通过磁选***再进入磨粉及过滤***；滤渣进入磁选机以磁选出渣中铁粒，之后再进入磨粉及过滤***，磁选出的铁粒回到冶炼炉中继续冶炼；
步骤（3），步骤（2）得到的滤渣送入湿磨并从水循环***引水，按水渣质量比3.2:1的比例加入水，进行磨制，磨出均粒度达到80-150目的合格料浆放入中间槽，之后进入过滤机，在真空度为-0.02MPa下，进行水与渣粉的分离；过滤出的水再入水循环***，渣粉直接用于钛白粉生产或用于金属钛生产。
本发明技术方案中所述的渣粉用于金属钛生产具体步骤为：渣粉进入烘干***，首先是进入烘干窑，以冶炼尾气做为热源，将渣粉烘干后进入成品槽冷却，后进行成品包装，得到高钛渣粉，即金属钛的生产原料。
其中，烘干过程产生的少量粉尘由袋式收尘后，送入成品槽。

Claims (10)

1.高钛渣湿法处理***，其特征在于包括冶炼炉、粒化***、水渣分离***、磨粉及过滤***和水循环***，所述的冶炼炉、粒化***、水渣分离***、磨粉及过滤***依次相连，所述的粒化***包括粒化器，所述的水渣分离***包括渣池、渣槽和行车抓斗，渣池和渣槽相连，渣池与粒化器相连；所述的磨粉及过滤***包括依次相连的湿磨机、中间槽和过滤机，所述的湿磨机与渣槽相连；所述的水循环***包括循环水池及水管，所述的粒化***、渣池、湿磨机及过滤机均与循环水池相连，所述的渣槽带有阀门且阀门能够滤水。
2.根据权利要求1所述的高钛渣湿法处理***，其特征在于所述的粒化器包括带进渣口、高压水喷口和出渣口的池体，其中进渣口位于高压水喷口上方，池体顶部设顶盖构成密封池体，密封池体的顶部设有喷淋器和蒸汽出口，以便在高压水喷射作用下使流入的高钛渣瞬间吹散并降温凝固成细碎颗粒后，随水一同从出渣口排出，同时通过喷淋器补强降温，产生的蒸汽自蒸汽出口排除；
所述池体底部设有与水平面形成倾斜角度为5～7°的斜坡，且高压水喷口位于斜坡高端的池体侧壁上，出渣口位于斜坡低端的池体另一侧壁上，以便形成的颗粒水渣沿斜坡滑向出渣口；
所述池体内设有倾斜渣道，倾斜渣道的上端与进渣口相连，下端延伸至池体内，进渣口设于顶盖一侧；
所述出渣口与相邻的渣池连通，以便形成的颗粒水渣经出渣口进入渣池中；
所述高压水喷口上设有连接供水管的高压水枪，供水管上设有控制阀，以便对喷入的高压水进行调控；
所述喷淋器与其上带控制阀的供水管连通，以便调控喷淋水量。
3.根据权利要求1所述的高钛渣湿法处理***，其特征在于还包括烘干***，所述的烘干***与磨粉及过滤***中的过滤机相连。
4.根据权利要求3所述的高钛渣湿法处理***，其特征在于所述的烘干***包括烘干窑。
5.根据权利要求1所述的高钛渣湿法处理***，其特征在于还包括磁选***，所述的磁选***连接于水渣分离***与磨粉及过滤***之间。
6.根据权利要求5所述的高钛渣湿法处理***，其特征在于所述磁选***包括磁选机，设置在渣槽上，以磁选出渣中铁粒，之后再进行湿磨。
7.一种高钛渣湿法处理方法，使用权利要求1或2所述的高钛渣湿法处理***，其特征在于包括如下步骤：
步骤（1），冶炼炉内的熔融态高钛渣从渣口放出后，流入粒化***中的粒化器内，按水渣质量比6-10：1，在高压水和喷淋器喷水的作用下，将液态渣粒化并冷却，形成水渣混合液，同时有少量水汽由粒化器的蒸汽出口排出，所述的水渣混合液的温度在60-80℃；
步骤（2），步骤（1）得到的水渣混合液进入水渣分离***，首先进入渣池，用行车抓斗将沉于水底的渣抓到渣槽内，经渣槽过滤的水回流到渣池内，渣池中的水被抽到水循环***，滤渣就进入磨粉及过滤***；
步骤（3），步骤（2）得到的滤渣送入湿磨并从水循环***引水，按水渣质量比3-3.5:1的比例加入水，进行磨制，磨出均粒度达到80-150目的合格料浆放入中间槽，之后进入过滤机，在真空度为-0.02MPa下，进行水与渣粉的分离；过滤出的水再入水循环***，渣粉直接用于钛白粉生产或用于金属钛生产。
8.根据权利要求7所述的高钛渣湿法处理方法，其特征在于所述的渣粉用于金属钛生产具体步骤为：渣粉进入烘干***，首先是进入烘干窑，以冶炼尾气做为热源，将渣粉烘干后进入成品槽冷却，后进行成品包装，得到高钛渣粉，即金属钛的生产原料；
烘干过程产生的少量粉尘由袋式收尘后，送入成品槽。
9.根据权利要求7所述的高钛渣湿法处理方法，其特征在于步骤（2）中得到的滤渣先通过磁选***再进入磨粉及过滤***；滤渣进入磁选机以磁选出渣中铁粒，之后再进入磨粉及过滤***，磁选出的铁粒回到冶炼炉中继续冶炼。
10.根据权利要求7所述的高钛渣湿法处理方法，其特征在于步骤（1）中所述的水渣混合液中渣为0.5-5mm颗粒。
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