Ưu điểm của công nghệ sản xuất xỉ titan định kỳ một giai đoạn

Hiện nay, việc sản xuất xỉ titan có hàm lượng TiO2 cao (80% trở lên) mới chỉ được chứng minh là khả thi và có hiệu quả kinh tế trong các lò nhiệt luyện quặng.

Sản xuất một giai đoạn có một số ưu điểm so với các phương pháp khác để thu được rutil tổng hợp. Hai giai đoạn một khó khăn hơn vì nó liên quan đến việc giảm quá trình rang và lọc axit, tạo ra một lượng đáng kể chất thải lỏng nguy hại và đòi hỏi đầu tư tài chính cao hơn. Nấu chảy rutile tổng hợp bằng phương pháp một giai đoạn có triển vọng do tính khả thi về mặt kinh tế (giảm chi phí sản xuất), khả năng kiểm soát quy trình công nghệ và tiềm năng thu được sản phẩm chất lượng cao.

Các thông số quy trình nấu chảy khử trong lò nhiệt luyện quặng

Các loại phí giảm nấu chảy trong lò nhiệt luyện quặng

Để giảm thiểu việc nấu chảy quặng ilmenit đậm đặc trong lò nhiệt luyện quặng, hai loại hỗn hợp nạp được sử dụng – than bánh và bột.

Để sử dụng chất khử tốt hơn, giảm phát thải bụi và giảm tiêu thụ năng lượng cụ thể, làm việc với phí đóng bánh là có lợi. Tuy nhiên, khó khăn nảy sinh do than bánh bị đóng bánh và sự kết dính của chúng do nóng chảy sôi, làm gián đoạn tính thấm của điện tích.

Do đó, điện tích tổng hợp cũng đã được phát triển trong thực tế công nghiệp, đó là hỗn hợp than bánh và điện tích dạng bột. Tỷ lệ giữa chúng phụ thuộc vào loại titan cô đặc. Hàm lượng bột thay đổi từ 30 đến 50%.

Than bánh được sản xuất bằng máy ép con lăn, sử dụng rượu sunfua làm chất kết dính.

Các loại lò nhiệt luyện quặng và yêu cầu đối với chúng

Để nấu chảy xỉ titan, lò nhiệt điện quặng ba điện cực với máy biến áp có công suất sau được sử dụng ở các quốc gia thuộc Liên Xô cũ (Ukraine, Kazakhstan, Nga):

Để sử dụng chất khử tốt hơn, giảm phát thải bụi và giảm tiêu thụ năng lượng cụ thể, làm việc với phí đóng bánh là có lợi. Tuy nhiên, khó khăn nảy sinh do than bánh bị đóng bánh và sự kết dính của chúng do nóng chảy sôi, làm gián đoạn tính thấm của điện tích.

Do đó, điện tích tổng hợp cũng đã được phát triển trong thực tế công nghiệp, đó là hỗn hợp than bánh và điện tích dạng bột. Tỷ lệ giữa chúng phụ thuộc vào loại titan cô đặc. Hàm lượng bột thay đổi từ 30 đến 50%.

Than bánh được sản xuất bằng máy ép con lăn, sử dụng rượu sunfua làm chất kết dính.

5 MVA với lượng vật liệu nạp lên tới 24 tấn;

16,5 MVA với mức sạc lên tới 100 tấn;

25 MVA với mức sạc lên tới 120 tấn.

Hiện nay, những loại xỉ như vậy được nấu chảy bằng cách sử dụng các lò nhiệt quặng mở và đóng theo quy trình mẻ, bao gồm việc nấu chảy toàn bộ vật liệu tích điện trong lò và sau đó khai thác các sản phẩm nấu chảy. Bản chất tuần hoàn của quá trình này được thúc đẩy bởi nhu cầu thu được rutil tổng hợp với hàm lượng oxit sắt tối thiểu. Để đạt được điều này, chất khử được thêm vào lò nung khi kết thúc quá trình nấu chảy. Hoạt động này được gọi là điều chỉnh xỉ.

Quá trình tuần hoàn trong lò hở, đặc biệt là trong giai đoạn điều chỉnh xỉ khi bề mặt xỉ nóng chảy không được bao phủ bởi điện tích rắn, kèm theo tổn thất nhiệt đáng kể do khí thoát ra và bức xạ từ bề mặt nóng chảy và thành lò.

Việc sử dụng lò nhiệt quặng có mái kín để nấu xỉ giúp cải thiện đáng kể các khía cạnh kỹ thuật và kinh tế của quy trình. Đó là do năng suất lò tăng, mức tiêu thụ năng lượng cụ thể giảm và tổn thất cô đặc (do mang theo mẻ) theo khí thải ra ngoài giảm do lượng khí thải được tạo ra thấp hơn (ít hơn vài lần). Ngoài ra, tổn thất nhiệt giảm.

Một số yêu cầu được áp dụng đối với lò luyện rutile tổng hợp:

Lò phải có công suất riêng tương đối cao để có thể gia nhiệt nhanh chất điện tích đến nhiệt độ khoảng 900-1200 độ mà không bị nóng chảy đáng kể và để duy trì trạng thái dòng chất lỏng của xỉ có độ nhớt cao trong giai đoạn cuối của quy trình;

Đường kính điện cực và tốc độ tiêu thụ điện cực phải được tối ưu hóa để đảm bảo nồng độ năng lượng nhiệt cần thiết.

Thông số kỹ thuật lò nhiệt luyện quặng 25 MVA

Đặc điểm của OTF 25 MVA:

Loại điện cực – điện cực than chì;

Đường kính điện cực – 0,71 m;

Số lượng điện cực – 3 chiếc.;

Số lượng máy biến áp – 3 chiếc.;

Công suất máy biến áp – 8333 kVA;

Trọng lượng của chất cô đặc đã tích điện cho quá trình nấu chảy – 120 tấn;

Mặt lò – cắt đôi, làm mát bằng nước;

Môi trường làm mát – nước xử lý tuần hoàn;

Hai lỗ ren để tách rutil tổng hợp và kim loại đi kèm.

Thông số kỹ thuật của quá trình luyện kim khử

Nhiệt độ xỉ titan đã khai thác – 1680 1760o C, nhiệt độ của kim loại liên quan – 1470-1530o C. Trọng lượng xỉ titan khi khai thác – tối đa 18 tấn.

Công nghệ này cung cấp:

Năng suất sản xuất lò – 62627 tấn/năm;

Khai thác titan từ tinh quặng có tái chế bụi thành sản phẩm thương mại (xỉ titan) không dưới 98%;

Sản xuất xỉ titan có thành phần nhất định;

Sản xuất kim loại tiêu chuẩn liên quan.

Sản phẩm thu được từ quá trình nấu chảy tinh quặng ilmenit trong lò nhiệt luyện quặng.

Kết quả của quá trình nấu chảy tinh quặng ilmenit, thu được xỉ titan có hàm lượng TiO2 từ 84% đến 90% và hàm lượng FeO từ 5% đến 7%, tùy thuộc vào thành phần của tinh quặng ban đầu.

Theo quy định, thành phần hóa học của xỉ titan thu được từ quá trình xử lý các chất cô đặc khác nhau và hỗn hợp của chúng trải qua những thay đổi nhỏ. Nó chủ yếu được xác định bởi tính hoàn chỉnh của các phản ứng khử oxit sắt và mức độ tái khử của titan dioxide (TiO2) thành các oxit thấp hơn.

Công nghệ sản xuất xỉ titan cho phép sản xuất chúng về mặt thương mại, vừa để thu được titan xốp vừa để tạo sắc tố titan dioxide bằng phương pháp clorua hoặc axit sulfuric.

Sự phân bố các nguyên tố chính giữa xỉ và gang trong quá trình nấu chảy điện tích có thể được đánh giá như sau:

Chuyển sang xỉ: titan – 98,5%, sắt – 3,5%, silicon – 72.0%. Một phần silicon bay hơi dưới dạng oxit thấp hơn;

Chuyển sang gang: sắt – {{0}}%, titan – 0.8-1.2%, silicon – 10-12%, vanadi – 45-48%.

Tự động hóa quá trình luyện xỉ titan

Mục tiêu của hệ thống tự động hóa trong quy trình tương ứng là kiểm soát và ổn định các thông số quy trình chuẩn bị điện tích cho quá trình nấu chảy và đảm bảo hoạt động liên tục của thiết bị và cơ chế theo một chương trình được xác định trước.

Tất cả các quy trình vận chuyển nguyên liệu, bốc xếp, nghiền, phân loại, định lượng và trộn, đóng bánh và sấy khô đều được cơ giới hóa và tự động hóa.

Tự động hóa hệ thống định lượng được thiết kế để cung cấp tốc độ nạp lò hợp lý với lượng nạp có thành phần nhất định, sự phối hợp và kiểm soát các thông số chính của việc định lượng nguyên liệu nạp, việc trộn, vận chuyển và cung cấp cho phễu lò.

Ảnh hưởng đáng kể nhất đến hiệu suất lò nhiệt quặng là việc điều khiển tự động chế độ điện của quá trình nấu chảy và trượt điện cực. Tự động hóa quy trình tương ứng bao gồm điều khiển tự động làm mát máy biến áp lò, làm mát bằng nước trên đỉnh lò, trượt điện cực, điều chỉnh áp suất trên cùng và các thông số khác.

Tự động hóa làm sạch khí là yếu tố quan trọng cho sự phát triển suôn sẻ của quy trình công nghệ, đảm bảo sử dụng hiệu quả năng lượng điện và nguyên liệu thô.

Bạn đang tìm kiếm chuyên môn kỹ thuật chuyên sâu về quy trình sản xuất xỉ titan để cải thiện và đạt được lợi ích? Các chuyên gia của chúng tôi luôn sẵn sàng hỗ trợ bạn.

Lên lịch cuộc gọi

Đặc điểm của quy trình sản xuất xỉ titan

Đảm bảo các chỉ tiêu hiệu quả của công nghệ sản xuất xỉ titan trong lò nhiệt luyện quặng (OTF) đề xuất

Công nghệ đề xuất trong lò nhiệt luyện quặng (OTF) cung cấp những điều sau:

Tốc độ sản xuất lò- 62627 t/năm;

Khai thác titan từ tinh quặng có tái chế bụi thành sản phẩm thương mại (xỉ titan) - không dưới 98%;

Sản xuất xỉ titan có thành phần theo yêu cầu – hàm lượng TiO2 – 84-90% và FeO – 5-7%;

Sản xuất dưới dạng sản phẩm thương mại, có thể được sử dụng để thu được titan xốp và sản xuất chất màu titan dioxide bằng phương pháp clorua hoặc axit sulfuric;

Sản xuất kim loại liên quan;

Đảm bảo quá trình an toàn cháy nổ và thu hồi nguồn năng lượng thứ cấp.

Hệ thống kiểm soát quy trình tự động (APCS) cho phép thực hiện những điều sau:

Để giảm thời gian nấu chảy 3-5% do cơ giới hóa và tự động hóa việc định lượng và nạp vào lò;

Để giảm xỉ "sôi" do nạp đồng đều trên toàn bộ khu vực bể chứa của lò, cải thiện điều kiện nấu chảy và kiểm soát quá trình;

Thông qua việc tự động hóa quy trình nấu chảy điện, có thể tăng lượng điện tiêu thụ trung bình mỗi giờ lên 7-9% và giảm thời gian nấu chảy xuống 6-8%;

Để giảm mức tiêu thụ điện năng cụ thể xuống 50-100 kW trên 1 tấn xỉ titan và tăng tốc độ sản xuất lò lên 6-8%.

Tóm tắt (Kết luận)

Xỉ titan là sản phẩm có nhu cầu cao trên thị trường toàn cầu với khối lượng sản xuất đáng kể, đặc trưng bởi xu hướng tăng trưởng lâu dài và nhất quán.

Nó là sản phẩm thương mại sơ cấp (bán thành phẩm) trong chuỗi công nghệ để thu được sắc tố titan dioxide, titan kim loại, hợp kim gốc titan và các sản phẩm được xử lý cao.

Nó thu được từ tinh quặng ilmenit theo phương pháp một giai đoạn thông qua quá trình nấu chảy giảm trong lò nung nhiệt quặng (OTF).

Tùy thuộc vào thành phần tinh quặng ilmenit, xỉ titan có hàm lượng TiO2 từ 84% đến 90% và hàm lượng FeO từ 5% đến 7% thu được do quá trình nấu chảy. Những xỉ này được coi là sản phẩm thương mại.