[go: up one dir, main page]

RU2206630C2 - Method of converting titanomagnetite vanadium- containing ore into titanic iron, vanadium slag and titanium-containing alloy - Google Patents

Method of converting titanomagnetite vanadium- containing ore into titanic iron, vanadium slag and titanium-containing alloy Download PDF

Info

Publication number
RU2206630C2
RU2206630C2 RU2001114960A RU2001114960A RU2206630C2 RU 2206630 C2 RU2206630 C2 RU 2206630C2 RU 2001114960 A RU2001114960 A RU 2001114960A RU 2001114960 A RU2001114960 A RU 2001114960A RU 2206630 C2 RU2206630 C2 RU 2206630C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
slag
cast iron
vanadium
titanium
iron
Prior art date
Application number
RU2001114960A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001114960A (en
Inventor
Е.А. Коршунов
Л.А. Смирнов
С.П. Буркин
Ю.А. Дерябин
Ю.Н. Логинов
Г.В. Миронов
Original Assignee
ОАО "Уральский институт металлов"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ОАО "Уральский институт металлов" filed Critical ОАО "Уральский институт металлов"
Priority to RU2001114960A priority Critical patent/RU2206630C2/en
Publication of RU2001114960A publication Critical patent/RU2001114960A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2206630C2 publication Critical patent/RU2206630C2/en

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy. SUBSTANCE: proposed method includes melting of metallized charge, devanadiumization of cast iron and processing removed titanic slag; processes are performed in self-contained units on revolving melts acted on by electromagnetic field. Melting process of metallized charge is performed on revolving melt of cast iron. Devanadiumization process is performed on revolving melt of cast iron whose temperature is reduced to 1300-1400 C. Titanic slag processing is performed on revolving molten metal obtained due to processing of titanic slag by metallic reductant till slag is not hardened. In forming of titanium-containing alloy, new oxide melt is obtained which is suitable for re-processing. EFFECT: enhanced efficiency. 6 cl, 1 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к переработке титаномагнетитовой руды. Переработку титаномагнетитовых руд, содержащих ванадий и титан, в настоящее время осуществляют по двум схемам коксодоменной и бескоксовой [1] . Технология коксодоменной схемы хорошо освоена в России (Нижнетагильский металлургический комбинат и Чусовской металлургический завод) и в Китае. Технология бескоксовой схемы нашла применение в ЮАР и Новой Зеландии. The invention relates to ferrous metallurgy, namely to the processing of titanomagnetite ore. The processing of titanomagnetite ores containing vanadium and titanium is currently carried out according to two schemes of coke domain and coke free [1]. The technology of the coke domain scheme is well mastered in Russia (Nizhny Tagil Metallurgical Plant and Chusovskaya Metallurgical Plant) and in China. Coxless technology has found application in South Africa and New Zealand.

В соответствии с коксодоменной схемой в домну загружают и перерабатывают агломерат или окатыши, кокс и флюсующие добавки. Производство составляющих основных компонентов доменной шихты дорогостоящее и представляет экологическую опасность. Особенные трудности возникают при плавке в доменной печи шихты, содержащей большое количество оксида титана. Получаемый по коксодоменной схеме доменный шлак может быть переработан с получением дополнительного продукта (цемент, строительный заполнитель), но имеющийся в шлаке титан в товарный продукт не извлекается. In accordance with the coke domain scheme, agglomerate or pellets, coke and fluxing additives are loaded and processed into the blast furnace. The production of the constituent main components of the blast furnace charge is expensive and poses an environmental hazard. Particular difficulties arise when melting in a blast furnace a mixture containing a large amount of titanium oxide. The blast furnace slag obtained by the coke-domain scheme can be processed to produce an additional product (cement, building aggregate), but the titanium available in the slag cannot be recovered into the marketable product.

Принимаемая за прототип бескоксовая схема переработки титановых руд включает процесс твердофазного восстановления части железа в шихте углеродистым восстановителем, процесс плавки металлизованной шихты в плавильном агрегате на титанистый шлак и ванадийсодержащий чугун. При этом температура чугуна поддерживается на уровне 1450-1500oС. Способ включает также выпуск продуктов плавки и отделение от чугуна титанистого шлака, понижение температуры чугуна, процесс деванадации чугуна, удаление ванадиевого шлака в товарный продукт, удаление чугуна с остатками ванадия в товарный продукт.The non-coke titanium ore processing scheme adopted for the prototype includes the process of solid-phase reduction of part of the iron in the charge with a carbon reducing agent, the process of melting the metallized charge in the melting unit onto titanium slag and vanadium-containing cast iron. At the same time, the temperature of cast iron is maintained at the level of 1450-1500 o С. The method also includes the release of smelting products and separation of titanium slag from cast iron, lowering the temperature of cast iron, the process of cast iron devanadation, removal of vanadium slag in a commercial product, removal of cast iron with vanadium residues in a commercial product.

Преимуществом принимаемого за прототип способа переработки титаномагнетитовой руды является отсутствие потребности в дорогостоящем коксе и возможность переработки руды, содержащей высокий процент оксида титана (свыше 15%). An advantage of the prototype method for processing titanomagnetite ore is the lack of need for expensive coke and the possibility of processing ore containing a high percentage of titanium oxide (over 15%).

Недостаток принимаемого за прототип способа заключается в том, что производимый по способу шлак теряется вместе с ценными компонентами (2, с.24). Вместе с тем в шлаке содержание оксида титана может доходить до 40%, и он содержит другие ценные элементы, такие как алюминий и кремний, а также небольшое количество ванадия. Также нельзя считать рациональным применение для реализации в способе-прототипе мощных и дорогостоящих рудоэлектротермических печей. The disadvantage of the method adopted as a prototype is that the slag produced by the method is lost together with valuable components (2, p.24). At the same time, the content of titanium oxide in the slag can reach 40%, and it contains other valuable elements, such as aluminum and silicon, as well as a small amount of vanadium. Also, it cannot be considered rational to use powerful and expensive ore-electro-thermal furnaces in the prototype method.

В предлагаемом способе поставлена задача комплексной переработки титаномагнетитов, в том числе извлечение титана, алюминия, кремния и ванадия. The proposed method has the task of complex processing of titanomagnetites, including the extraction of titanium, aluminum, silicon and vanadium.

Поставленная задача достигается тем, что процессы плавки металлизованной шихты, деванадации чугуна и переработки удаленного титанистого шлака осуществляют в самостоятельных агрегатах на вращающихся расплавах, на которые воздействуют электромагнитным полем, причем процесс плавки металлизованной шихты ведут на вращающемся расплаве чугуна, процесс деванадации чугуна ведут на вращающемся расплаве чугуна, температуру которого понижают до 1300-1400oС, процесс переработки титанистого шлака ведут, не давая ему затвердеть, на вращающемся жидком сплаве, который получают за счет обработки титанистого шлака металлическим восстановителем, причем при образовании титансодержащего сплава получают новый оксидный расплав, пригодный для переработки.This object is achieved in that the processes of melting a metallized charge, cast iron devandation and processing of removed titanium slag are carried out in independent units on rotating melts, which are affected by an electromagnetic field, the melting of a metallized charge is carried out on a rotating cast iron melt, the process of cast iron devanadation is carried out on a rotating melt cast iron, which is reduced to 1300-1400 o C temperature titaniferous slag refining process are not letting it solidify on the rotating liq m alloy which is obtained by treating the titaniferous slag with a reducing metal, wherein during the formation of the titanium alloy obtained new oxide melt which is suitable for processing.

В качестве металлического восстановителя при переработке титанистого шлака применяют алюминий или ферросилиций. In the processing of titanium slag, aluminum or ferrosilicon is used as a metal reducing agent.

Вновь образованный оксидный расплав подвергают восстановлению углеродистым восстановителем. The newly formed oxide melt is subjected to reduction with a carbon reducing agent.

Во вновь образованном оксидном расплаве количество оксидов алюминия и кремния доводят до содержания, при котором их последующее восстановление углеродистым восстановителем не позволяет образовывать карбид алюминия. In the newly formed oxide melt, the amount of aluminum and silicon oxides is adjusted to a level at which their subsequent reduction with a carbon reducing agent does not allow the formation of aluminum carbide.

При доводке в расплаве необходимого содержания оксидов алюминия и кремния обеспечивают не менее 30% содержания оксида кремния по отношению к оксиду алюминия. When refining the necessary content of aluminum and silicon oxides in the melt, they provide at least 30% of the content of silicon oxide in relation to aluminum oxide.

Проведение плавки на вращающемся чугуне металлизованной шихты, в которой содержатся невосстановленные оксиды железа, позволяет ускоренно восстанавливать оксиды железа углеродом именно чугуна. При жидкофазном восстановлении железа из шлакового расплава на границе шлак-металл углеродом чугуна скорость такой реакции превышает не менее чем в десять раз скорость реакции восстановления железа в доменной печи [3]. Эта скорость еще более увеличивается, если на границе шлак-металл установится противоточное движение (проскальзывание) между шлаком и металлом. При вращении металлического расплава электромагнитным полем такое проскальзывание будет иметь место, т. к. электромагнитное поле действует на металл, создавая ему вращение, и мало действует на шлак, т.к. шлак значительно менее электропроводен. Smelting on a rotating cast iron of a metallized charge containing unreduced iron oxides allows accelerated reduction of iron oxides with carbon of precisely cast iron. During liquid-phase reduction of iron from slag melt at the slag-metal interface by carbon of cast iron, the rate of such a reaction exceeds not less than ten times the rate of iron reduction in a blast furnace [3]. This speed is further increased if a countercurrent movement (slippage) between the slag and the metal is established at the slag-metal interface. During the rotation of a metal melt by an electromagnetic field, such slippage will take place, since the electromagnetic field acts on the metal, creating its rotation, and has little effect on the slag, because slag is much less conductive.

Указанные приемы можно выполнять в специально разработанном плавильном агрегате, где созданы необходимые условия для проведения плавки. Поскольку скорость восстановления железа из оксидов в указанных условиях резко увеличивается, то процесс становится весьма производительным, а агрегат для его осуществления может иметь небольшие габариты и массу по сравнению с габаритами и массой рудоэлектротермической печи. При этом становится возможным перерабатывать столько шихты, сколько ее перерабатывает указанная рудоэлектротермическая печь. These techniques can be performed in a specially designed melting unit, where the necessary conditions for melting are created. Since the rate of reduction of iron from oxides under these conditions increases sharply, the process becomes very productive, and the unit for its implementation can have small dimensions and weight compared with the dimensions and weight of the ore-electro-thermal furnace. In this case, it becomes possible to process as much charge as the specified ore-electro-thermal furnace processes it.

При плавке шихты на ванадийсодержащий чугун температуру чугуна рекомендуется установить не ниже 1450oС, хотя температура плавления чугуна не выше 1200oС. Повышенную температуру приходится применять потому, что получаемый при плавке титанистый шлак имеет температуру плавления примерно на 200oС выше, чем у большинства шлаков, получаемых в черной металлургии. Температура чугуна, равная 1450oС, вполне приемлемая для восстановления оксидов железа и ванадия углеродом.When melting the mixture onto vanadium-containing cast iron, it is recommended to set the cast iron temperature not lower than 1450 o С, although the melting temperature of cast iron is not higher than 1200 o С. The elevated temperature has to be used because the titanium slag obtained during melting has a melting point about 200 o С higher than that of most slags obtained in the steel industry. The temperature of cast iron, equal to 1450 o With, is quite acceptable for the reduction of iron and vanadium oxides with carbon.

Однако во время удаления ванадия в ванадиевый шлак в другом агрегате температуру чугуна необходимо понизить и установить не выше 1400oС, в противном случае при окислении ванадия в чугуне будет окислено большое количество железа, что в этом случае нежелательно.However, during the removal of vanadium into vanadium slag in another aggregate, the temperature of the cast iron must be lowered and set no higher than 1400 o C, otherwise, when oxidizing vanadium in cast iron, a large amount of iron will be oxidized, which is undesirable in this case.

Для удаления ванадия в ванадиевый шлак по технологии ЮАР ковш с чугуном ставят на специальную платформу и, придавая платформе колебательное движение, чугун и шлак приводят во вращение, а поверхность обдувают кислородом. В таких условиях ванадий быстрее и с большим выходом удаляется в ванадиевый шлак. To remove vanadium into vanadium slag according to South African technology, a ladle with cast iron is placed on a special platform and, giving the platform oscillatory motion, cast iron and slag are rotated, and the surface is blown with oxygen. Under such conditions, vanadium is quickly and with a large yield removed in vanadium slag.

Настоящим изобретением создаются улучшенные условия удаления ванадия из чугуна. Во-первых, при вращении чугуна электромагнитным полем создается большая поверхность, которая обдувается кислородом. Во-вторых, образующийся шлак как более легкий материал концентрируется в центре параболоидной лунки, созданной центробежным эффектом. Поэтому часть поверхности чугуна открыта для взаимодействия с кислородом. The present invention provides improved conditions for the removal of vanadium from cast iron. Firstly, when the cast iron is rotated by an electromagnetic field, a large surface is created, which is blown by oxygen. Secondly, the resulting slag as a lighter material is concentrated in the center of the paraboloid hole created by the centrifugal effect. Therefore, part of the surface of cast iron is open for interaction with oxygen.

Для переработки исходного титанистого шлака существует прием введения в холодную шихту в качестве восстановителя ферросилиция [2, с. 227-235], доведения этой шихты до расплавления и проведение восстановительной реакции. Однако целесообразно перерабатывать титанистый шлак, не давая ему затвердеть после слива из основного плавильного агрегата в другой агрегат аналогичной конструкции. В последнем также предусмотрено вращение ранее полученного металлического расплава такого химического состава, который будет производиться из новой подаваемой порции титанистого шлака. При этом экономится энергия на расплавление и нагрев шлака. For processing the initial titanic slag, there is a method of introducing ferrosilicon into the cold charge as a reducing agent [2, p. 227-235], bringing this mixture to melting and conducting a reduction reaction. However, it is advisable to process titanium slag, not allowing it to harden after draining from the main smelting unit to another unit of a similar design. The latter also provides for the rotation of a previously obtained metal melt of such a chemical composition, which will be produced from a new supplied portion of titanium slag. This saves energy on the melting and heating of the slag.

Восстановление оксидов металлов углеродсодержащими восстановителями требует большого количества энергии (см., например, [3]). Более активным восстановителем является кремний, еще более активным является алюминий. Однако алюминий сравнительно дорог, поэтому в черной металлургии в качестве восстановителя применяется редко. The reduction of metal oxides with carbon-containing reducing agents requires a large amount of energy (see, for example, [3]). Silicon is a more active reducing agent; aluminum is even more active. However, aluminum is relatively expensive, so it is rarely used as a reducing agent in ferrous metallurgy.

В предлагаемом техническом решении оксиды титанистого шлака рекомендуется восстанавливать алюминием. При этом ставится задача получить после восстановления оксидов в титанистом шлаке новый оксидный расплав (уже не титанистый), пригодный для переработки в продукт, из которого можно получить затраченный на восстановление дорогой алюминий. In the proposed technical solution, titanium slag oxides are recommended to be reduced with aluminum. The task is to obtain, after the reduction of the oxides in the titanic slag, a new oxide melt (no longer titanium), suitable for processing into a product, from which expensive aluminum can be used for reduction.

Такой вновь образованный оксидный расплав целесообразно получать в смеси из двух оксидов - оксида алюминия и оксида кремния. Их пропорция должна быть такова, чтобы при последующем восстановлении этих оксидов в металлическом расплаве не образовывался бы карбид алюминия. Этот оксидный расплав по химическому составу должен быть близким к кианиту. Следует учесть при этом, что во многих рудах, предназначенных для выплавки черных металлов, и оксид алюминия, и оксид кремния присутствуют. Кроме того, восстановление оксидов из шлака алюминием сопровождается получением оксида алюминия. Поэтому получение состава типа кианита во вновь образованном оксидном расплаве является легко осуществимым. It is advisable to obtain such a newly formed oxide melt in a mixture of two oxides — aluminum oxide and silicon oxide. Their proportion should be such that during the subsequent reduction of these oxides in the metal melt, aluminum carbide would not form. In terms of chemical composition, this oxide melt should be close to kyanite. It should be noted at the same time that in many ores intended for the smelting of ferrous metals, both aluminum oxide and silicon oxide are present. In addition, the reduction of oxides from slag by aluminum is accompanied by the production of aluminum oxide. Therefore, obtaining a composition such as kyanite in a newly formed oxide melt is easily feasible.

Из состава типа кианита возможно получить Al-Si сплав в металлической форме, как это предложено, например, в способе [4], и таким образом сделать алюминий оборотным металлом в металлургическом цикле и тем самым исключить необходимость его приобретения со стороны, что позволяет сделать предлагаемый процесс экономически эффективным. It is possible to obtain an Al-Si alloy in a metallic form from a composition of the kyanite type, as suggested, for example, in the method [4], and thus make aluminum a working metal in the metallurgical cycle and thereby eliminate the need for its purchase from the outside, which allows us to make the proposed The process is cost effective.

На чертеже показана схема, в которой реализуется данной техническое решение. The drawing shows a diagram in which this technical solution is implemented.

В отличие от прототипа выплавку содержащего ванадий чугуна и титанистого шлака осуществляют не в мощной рудоэлектротермической печи, а в специальном первом плавильном агрегате, в котором с помощью электромагнитного поля создается вращение чугуна. In contrast to the prototype, the smelting of vanadium-containing pig iron and titanic slag is carried out not in a powerful ore-electro-thermal furnace, but in a special first melting unit, in which cast iron is rotated using an electromagnetic field.

Деванадацию чугуна осуществляют не в ковше, размещаемом на "встряхиваемой" платформе, а во втором агрегате несколько упрощенной конструкции по сравнению с первым плавильным агрегатом чугун приводится во вращение также электромагнитным полем. Во втором агрегате температуру чугуна снижают до 1300-1400oС за счет введения стального лома, а т.к. после ввода лома температура плавления расплава может повыситься, то необходима подача сравнительно небольшого количества углерода. Кислород во второй агрегат вводят с целью возможно большего окисления ванадия и перевода его в шлак, но при этом нежелательно допустить излишнее окисление железа. Именно поэтому температуру расплава понижают. Дальнейший передел обедненного по ванадию чугуна и ванадиевого шлака осуществляется по известным технологиям.Cast iron devanization is carried out not in a bucket placed on a "shake" platform, but in the second unit of a somewhat simplified design compared to the first melting unit, cast iron is also driven by an electromagnetic field. In the second unit, the temperature of cast iron is reduced to 1300-1400 o With the introduction of steel scrap, and since after the introduction of the scrap, the melt melting temperature may increase, then a relatively small amount of carbon is required. Oxygen is introduced into the second unit in order to oxidize vanadium as much as possible and convert it to slag, but it is undesirable to allow excessive oxidation of iron. That is why the temperature of the melt is lowered. Further redistribution of vanadium depleted cast iron and vanadium slag is carried out according to known technologies.

Титанистый шлак не направляется в отвал, как это предусмотрено технологией, принятой в ЮАР, а еще жидким направляется в третий плавильный агрегат, и в этом агрегате активным восстановителем - алюминием, содержащимся в алюминиево-кремниевом сплаве, при повышенной температуре расплава осуществляется восстановление металлов из их оксидов в титанистом шлаке и прежде всего восстановление титана из его оксида. Восстановление металлов из их оксидов алюминием сопровождается большим выделением тепла, т.к. все реакции являются экзотермическими, поэтому для повышения температуры расплава до 1750oС не требуется ввода в третий агрегат дополнительного тепла. Наоборот, выделяется столько тепла, что его хватает на плавку вводимого в агрегат кварцевого песка, если это будет необходимо.Titanium slag is not sent to the dump, as stipulated by technology adopted in South Africa, but also liquid is sent to the third melting unit, and in this unit the active reducing agent is aluminum contained in the aluminum-silicon alloy, when the melt temperature is elevated, metals are recovered from them oxides in titanic slag and, first of all, reduction of titanium from its oxide. The reduction of metals from their oxides with aluminum is accompanied by a large heat release, because all reactions are exothermic, therefore, to increase the melt temperature to 1750 o C is not required to enter additional heat into the third unit. On the contrary, so much heat is released that it is enough to melt the silica sand introduced into the unit, if necessary.

В третьем агрегате образуется новый шлаковый расплав, а т.к. этот расплав желательно получить на основе оксидов алюминия и кремния, да еще в определенной пропорции, то это соотношение и определяет значение температуры из условия поддержания шихты в расплавленном состоянии. In the third unit, a new slag melt is formed, and since it is desirable to obtain this melt on the basis of aluminum and silicon oxides, and even in a certain proportion, this ratio determines the temperature value from the condition of maintaining the charge in the molten state.

При восстановлении алюминием титанистого шлака практически всех металлов в титаносодержащий сплав сам алюминий превращается в оксид, температура плавления которого, как известно, 2050oС. Для поддержания состояния расплава необходим ввод в третий агрегат чистого кремнезема (например, кварцевого песка), причем в таком количестве, чтобы его оказалось не меньше 30% от содержания в шлаке оксида алюминия.When aluminum reduces almost all metals to a titanium-containing alloy, the aluminum itself turns into oxide, the melting point of which, as you know, is 2050 o C. To maintain the state of the melt, pure silica (for example, silica sand) must be introduced into the third aggregate so that it is not less than 30% of the content of aluminum oxide in the slag.

Для получения из вновь образованного шлаковою расплава конечного продукта этот расплав передают в четвертый плавильный агрегат. Здесь за счет энергии окисления Al-Si сплава повышается температура до 2100oС, после чего преимущественно углеродистым восстановителем осуществляется восстановление алюминия и кремния из их оксидов. В результате получают в основном оборотный Al-Si сплав и некоторое количество товарного Al-Si сплава. Количество товарного Al-Si сплава зависит от процентного содержания в титанистом шлаке оксида алюминия и от содержания алюминия в титансодержащем сплаве.In order to obtain the final product from the newly formed slag melt, the melt is transferred to the fourth melting unit. Here, due to the oxidation energy of the Al-Si alloy, the temperature rises to 2100 o C, after which the reduction of aluminum and silicon from their oxides is predominantly carried out by a carbon reducing agent. As a result, mainly a working Al-Si alloy and a certain amount of salable Al-Si alloy are obtained. The amount of salable Al-Si alloy depends on the percentage of aluminum oxide in the titanic slag and on the aluminum content in the titanium-containing alloy.

Для примера рассмотрим процесс переработки титанистого шлака, образовавшегося при переплаве богатой титаномагнетитовой руды Чинейского месторождения с содержанием железа 50%. Титанистый шлак в соответствии с данными [1, табл. 5.2, с. 218] может иметь следующий химический состав, %: l,5 FeO; 23 CaO; 8 MgO; 27 TiO2; 0,55 V2О5; 0,47 MnO; 23 SiО2; 16,5 Аl2О3.As an example, consider the processing of titanium slag formed during the remelting of rich titanomagnetite ore of the Chineisk deposit with an iron content of 50%. Titanium slag in accordance with the data of [1, tab. 5.2, p. 218] may have the following chemical composition,%: l, 5 FeO; 23 CaO; 8 MgO; 27 TiO 2 ; 0.55 V 2 O 5 ; 0.47 MnO; 23 SiO 2 ; 16.5 Al 2 O 3 .

При переработке 1 т титанистого шлака указанного химического состава для извлечения из него всех металлов потребуется 600 кг алюминия из Al-Si сплава. Процесс будет рентабельным, если стоимость производства 600 кг этого сплава из вновь образованного шлакового расплава будет меньше стоимости получаемого товарного продукта. При переработке указанного выше титанистого шлака можно получить, в частности, следующие товарные продукты: 430 кг титаносодержащего сплава, 120 кг Al-Si сплава. В титаносодержащем сплаве содержится до 160 кг титана, до 250 кг кремния и до 20 кг таких элементов, как железо, марганец и ванадий. Не исключается в титаносодержащем сплаве и присутствие некоторого количества Al, Ca, Mg. When processing 1 ton of titanium slag of the specified chemical composition, 600 kg of aluminum from an Al-Si alloy will be required to extract all metals from it. The process will be cost-effective if the production cost of 600 kg of this alloy from the newly formed slag melt is less than the cost of the resulting commercial product. By processing the titanium slag mentioned above, the following commercial products can be obtained, in particular: 430 kg of a titanium-containing alloy, 120 kg of an Al-Si alloy. The titanium-containing alloy contains up to 160 kg of titanium, up to 250 kg of silicon and up to 20 kg of elements such as iron, manganese and vanadium. The presence of a certain amount of Al, Ca, Mg is not excluded in the titanium-containing alloy.

Для получения из вновь образованного шлака 600 кг Al-Si сплава следует израсходовать с учетом возврата части энергии через энергетический газ примерно 4000 кВт•ч электрической энергии. Дополнительно расходуется примерно 600 кг углеродистого восстановителя и примерно 50 кг кислорода на общую сумму примерно 200 $. Стоимость товарной продукции по ориентировочному расчету составляет около 500 $. Если дополнительные общие расходы составят сумму около 100$, то прибыль от переработки титанистого шлака руды Чинейского местрождения составит около 200 $ на тонну перерабатываемого материала. To obtain 600 kg of Al-Si alloy from the newly formed slag, approximately 4000 kWh of electrical energy should be used taking into account the return of part of the energy through the energy gas. In addition, approximately 600 kg of carbon reducing agent and approximately 50 kg of oxygen are consumed for a total of approximately $ 200. The cost of commodity production according to the rough calculation is about $ 500. If the additional total costs amount to about $ 100, the profit from processing titanium ore slag from the Chineysky deposit will be about $ 200 per ton of processed material.

Технический результат от применения заявляемого объекта заключается в следующем. The technical result from the use of the proposed facility is as follows.

- Переработка титаномагнетитовой руды осуществляется безотходно, в результате не занимаются земельные площади под шлакоотвалы, шламохранилища и др. - Processing of titanomagnetite ore is carried out without waste, as a result, land areas for slag dumps, sludge storages, etc. are not occupied.

- Переработка шлака становится рентабельной вследствие извлечения из него дорогостоящего компонента титана. - Slag processing becomes profitable due to the extraction of an expensive titanium component from it.

- Улучшается экологическая обстановка из-за отсутствия загрязнения территорий шлаками металлургического производства. - The environmental situation is improving due to the absence of contamination of the territories with slag from metallurgical production.

- Улучшаются условия деванадации чугуна. - Improved conditions for cast iron de-ventilation.

- Снижаются капитальные вложения на сооружение предприятия, поскольку реализуемое в способе технологическое оборудование имеет меньшие габариты и массу по сравнению с аналогами. - Capital investments in the construction of the enterprise are reduced, since the technological equipment implemented in the method has smaller dimensions and weight in comparison with analogues.

Источники информации
1. Дерябин Ю.А., Смирнов Л.А., Дерябин А.А. Перспективы переработки чинейских титаномагнетитов. Екатеринбург: Средне-уральское кн. издат., 1999, 368 с.
Sources of information
1. Deryabin Yu.A., Smirnov L.A., Deryabin A.A. Prospects for processing Chinean titanomagnetites. Yekaterinburg: Middle Ural book Publ., 1999, 368 pp.

2. Смирнов Л.А., Дерябин Ю.А., Шаврин С.В. Металлургическая переработка ванадийсодержащих титаномагнетитов. Челябинск: Металлургия. Челябинское отделение, 1990, 256 с. 2. Smirnov L.A., Deryabin Yu.A., Shavrin S.V. Metallurgical processing of vanadium-containing titanomagnetites. Chelyabinsk: Metallurgy. Chelyabinsk Branch, 1990, 256 pp.

3. Капустин Е.А. Перспективы альтернативных металлургических процессов Сталь, 1998. 8. 3. Kapustin EA Prospects for alternative metallurgical processes Steel, 1998.8.

4. Патент РФ 2148670. Способ производства алюминиево-кремниевого сплава. Коршунов Е.А., Третьяков B.C., БИ 13, 2000. 4. RF patent 2148670. Method for the production of aluminum-silicon alloy. Korshunov E.A., Tretyakov B.C., BI 13, 2000.

Claims (6)

1. Способ переработки титаномагнетитовой ванадийсодержащей руды на титанистый чугун, ванадиевый шлак и титаносодержащий сплав, включающий процесс твердофазного восстановления части железа в шихте углеродистым восстановителем, процесс плавки металлизованной шихты в плавильном агрегате на титанистый шлак и ванадийсодержащий чугун при температуре чугуна 1450-1500oС, выпуск продуктов плавки и отделение от чугуна титанистого шлака, понижение температуры чугуна, процесс деванадации чугуна, удаление ванадиевого шлака в товарный продукт, удаление чугуна с остатками ванадия в товарный продукт, отличающийся тем, что процессы плавки металлизованной шихты, деванадации чугуна и переработки удаленного титанистого шлака осуществляют в самостоятельных агрегатах на вращающихся расплавах, на которые воздействуют электромагнитным полем, причем процесс плавки металлизованной шихты ведут на вращающемся расплаве чугуна, процесс деванадации чугуна ведут на вращающемся расплаве чугуна, температуру которого понижают до 1300-1400oС, процесс переработки титанистого шлака ведут, не давая ему затвердеть, на вращающемся жидком сплаве, который получают за счет обработки титанистого шлака металлическим восстановителем, причем при образовании титансодержащего сплава получают новый оксидный расплав, пригодный для переработки.1. Method for processing titanomagnetite vanadium-containing titaniferous ore to iron, vanadium slag and a titanium alloy, the process comprising solid state reduction of iron in the charge portion carbonaceous reductant metallized batch melting process in the melting unit at the titaniferous slag and a vanadium-iron at a temperature of 1450-1500 o C. iron, release of smelting products and separation of titanium slag from cast iron, lowering the temperature of cast iron, cast iron devanadation process, removal of vanadium slag into a commercial product, removal the casting of iron with vanadium residues into a marketable product, characterized in that the processes of melting a metallized charge, the devanadation of cast iron and the processing of removed titanium slag are carried out in independent units on rotating melts, which are affected by an electromagnetic field, and the process of melting a metallized charge is carried out on a rotating molten cast iron, the process of cast iron devandation is carried out on a rotating cast iron melt, the temperature of which is lowered to 1300-1400 o C, the process of titanium slag processing is carried out without giving it harden on a rotating liquid alloy, which is obtained by treating the titanic slag with a metal reducing agent, and upon the formation of a titanium-containing alloy, a new oxide melt suitable for processing is obtained. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве металлического восстановителя при обработке титанистого шлака используют алюминий. 2. The method according to claim 1, characterized in that aluminum is used as a metal reducing agent in the treatment of titanium slag. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве металлического восстановителя используют ферросилицию. 3. The method according to claim 1, characterized in that ferrosilicon is used as a metal reducing agent. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вновь образованный оксидный расплав подвергают восстановлению углеродистым восстановителем. 4. The method according to p. 1, characterized in that the newly formed oxide melt is subjected to reduction with a carbon reducing agent. 5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что во вновь образованном оксидном расплаве количество оксидов алюминия и кремния доводят до содержания, при котором их последующее восстановление углеродистым восстановителем не позволяет образовывать карбид алюминия. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that in the newly formed oxide melt, the amount of aluminum and silicon oxides is adjusted to a level at which their subsequent reduction with a carbon reducing agent does not allow the formation of aluminum carbide. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что при доводке в оксидном расплаве необходимого содержания оксидов алюминия и кремния обеспечивают не менее 30% содержания оксида кремния по отношению к оксиду алюминия. 6. The method according to claim 5, characterized in that when finishing the necessary content of aluminum and silicon oxides in the oxide melt, they provide at least 30% of the content of silicon oxide with respect to aluminum oxide.
RU2001114960A 2001-05-31 2001-05-31 Method of converting titanomagnetite vanadium- containing ore into titanic iron, vanadium slag and titanium-containing alloy RU2206630C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001114960A RU2206630C2 (en) 2001-05-31 2001-05-31 Method of converting titanomagnetite vanadium- containing ore into titanic iron, vanadium slag and titanium-containing alloy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001114960A RU2206630C2 (en) 2001-05-31 2001-05-31 Method of converting titanomagnetite vanadium- containing ore into titanic iron, vanadium slag and titanium-containing alloy

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001114960A RU2001114960A (en) 2003-05-10
RU2206630C2 true RU2206630C2 (en) 2003-06-20

Family

ID=29209725

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001114960A RU2206630C2 (en) 2001-05-31 2001-05-31 Method of converting titanomagnetite vanadium- containing ore into titanic iron, vanadium slag and titanium-containing alloy

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2206630C2 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2295582C1 (en) * 2005-06-30 2007-03-20 Общество с ограниченной ответственностью Фирма "ДАТА-ЦЕНТР" (ООО Фирма "ДАТА-ЦЕНТР") Titania-containing slag processing method
RU2318899C1 (en) * 2006-07-07 2008-03-10 Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук Titanomagnetite processing method
RU2385962C1 (en) * 2008-08-26 2010-04-10 Учреждение Российской академии наук Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В.Тананаева Кольского научного центра РАН (ИХТРЭМС КНЦ РАН) Method of processing of iron-titanium concentrate
RU2399680C2 (en) * 2008-09-04 2010-09-20 Общество с ограниченной ответственностью "Ариком" Procedure for metallisation of titanium-magnesium concentrates at production of iron pellets and titanium-vanadium slag
RU2423530C2 (en) * 2009-03-10 2011-07-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Procedure for processing vanadium containing titan-magnetite at direct alloying steel with vanadium
CN102166542A (en) * 2010-12-15 2011-08-31 四川龙蟒矿冶有限责任公司 Beneficiation method for comprehensively utilizing low-grade lean ore and external ore of vanadium titano-magnetite
CN102181626A (en) * 2011-04-08 2011-09-14 北京矿冶研究总院 Beneficiation method of ilmenite
RU2503724C2 (en) * 2012-04-20 2014-01-10 Общество С Ограниченной Ответственностью Промышленная Компания "Технология Металлов" Method of titanium-magnetite ore processing
RU2606813C1 (en) * 2015-09-18 2017-01-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук (ИХТРЭМС КНЦ РАН) Method of processing vanadium containing iron-titanium concentrate

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4165234A (en) * 1978-03-14 1979-08-21 Kostyanoi Boris M Process for producing ferrovanadium alloys
SU1479542A1 (en) * 1987-05-19 1989-05-15 Институт черной металлургии Method of producing titanium-containing alloying compositions
RU2020180C1 (en) * 1991-12-26 1994-09-30 Акционерное общество "Ванадий - Тулачермет" Method of smelting of ferrovanadium in arc electric furnace

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4165234A (en) * 1978-03-14 1979-08-21 Kostyanoi Boris M Process for producing ferrovanadium alloys
SU1479542A1 (en) * 1987-05-19 1989-05-15 Институт черной металлургии Method of producing titanium-containing alloying compositions
RU2020180C1 (en) * 1991-12-26 1994-09-30 Акционерное общество "Ванадий - Тулачермет" Method of smelting of ferrovanadium in arc electric furnace

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
СМИРНОВ Л.А. и др. Металлургическая переработка ванадийсодержащих титаномагнетитов. - Челябинск: Металлургия, Челябинское отделение, 1990, с. 24-35. *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2295582C1 (en) * 2005-06-30 2007-03-20 Общество с ограниченной ответственностью Фирма "ДАТА-ЦЕНТР" (ООО Фирма "ДАТА-ЦЕНТР") Titania-containing slag processing method
RU2318899C1 (en) * 2006-07-07 2008-03-10 Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук Titanomagnetite processing method
RU2385962C1 (en) * 2008-08-26 2010-04-10 Учреждение Российской академии наук Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В.Тананаева Кольского научного центра РАН (ИХТРЭМС КНЦ РАН) Method of processing of iron-titanium concentrate
RU2399680C2 (en) * 2008-09-04 2010-09-20 Общество с ограниченной ответственностью "Ариком" Procedure for metallisation of titanium-magnesium concentrates at production of iron pellets and titanium-vanadium slag
RU2423530C2 (en) * 2009-03-10 2011-07-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Procedure for processing vanadium containing titan-magnetite at direct alloying steel with vanadium
CN102166542A (en) * 2010-12-15 2011-08-31 四川龙蟒矿冶有限责任公司 Beneficiation method for comprehensively utilizing low-grade lean ore and external ore of vanadium titano-magnetite
CN102181626A (en) * 2011-04-08 2011-09-14 北京矿冶研究总院 Beneficiation method of ilmenite
CN102181626B (en) * 2011-04-08 2012-07-25 北京矿冶研究总院 Beneficiation method of ilmenite
RU2503724C2 (en) * 2012-04-20 2014-01-10 Общество С Ограниченной Ответственностью Промышленная Компания "Технология Металлов" Method of titanium-magnetite ore processing
RU2606813C1 (en) * 2015-09-18 2017-01-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук (ИХТРЭМС КНЦ РАН) Method of processing vanadium containing iron-titanium concentrate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2203573B1 (en) Recovery of residues containing copper and other valuable metals
CN101372728B (en) Apparatus for recovery of non-ferrous metals from zinc residues
RU2206630C2 (en) Method of converting titanomagnetite vanadium- containing ore into titanic iron, vanadium slag and titanium-containing alloy
CA2398344C (en) Method for treating slags or slag mixtures on an iron bath
KR20080081258A (en) A process for recovery of iron from copper slag
RU2250271C1 (en) Method of high-titanium-bearing foundry alloy production
RU2245371C2 (en) Method of reworking red mud of alumina production process
JP2021134386A (en) Dissolving method of cold iron source with slag reduction
RU2001114960A (en) A method of processing titanomagnetite vanadium-containing ore into titanium cast iron, vanadium slag and a titanium-containing alloy
RU2228967C2 (en) Method of production of titanium-containing master alloy
US1521607A (en) Method of extracting and recovering vanadium
JP6542560B2 (en) Method of treating non-ferrous smelting slag
US3091524A (en) Metallurgical process
JP3233304B2 (en) Production of low Si, low S, and high Mn hot metal with smelting reduction of Mn ore
RU2148088C1 (en) Method for vanadium cast iron conversion
JP2000144272A (en) Recovery of chromium and iron during melting and refining of chromium-containing steel
US4162916A (en) Process for the treatment of complex metal ores containing, in particular, manganese and copper, such as oceanic nodules
RU2116366C1 (en) Method of copper recovery by pyrometallurgical technique
RU2105818C1 (en) Method of pyrometallurgical processing of vanadium-containing and iron-ore materials
RU2261285C1 (en) Method of production of blister copper and zinc
US2350725A (en) Process for recovering metals from steel slags
JP3393668B2 (en) Production of low Si, low P, and high Mn hot metal with smelting reduction of Mn ore
JPH029643B2 (en)
JP2010207672A (en) Method of disposing of waste containing chromium
JP2002069520A (en) Recovery method of chromium in slag

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090601