[发明专利]还原钛铁矿的制备方法和装置

说明书

本公开提供了一种还原钛铁矿的制备方法和装置，涉及化学工程技术领域，该还原钛铁矿的制备方法包括：通过将原料煤输入气化炉进行气化生成还原气，并将所述还原气输入氧化炉和还原炉中；在所述氧化炉中燃烧所述气化炉输入的所述还原气对钛铁矿原料进行氧化生成氧化钛铁矿，并将所述氧化钛铁矿输入所述还原炉中；在所述还原炉中通过所述气化炉输入的所述还原气对所述氧化炉输入的所述氧化钛铁矿进行还原，生成还原钛铁矿。从而，通过用还原气代替原料煤，用氧化钛铁矿代替钛铁矿原料进行制备还原钛铁矿，避免了原料煤与钛铁矿原料的直接接触，减少了生成的还原钛铁矿中的杂质，解决了还原钛铁矿质量较差的问题。

技术领域

本公开涉及化学工程技术领域，尤其涉及一种还原钛铁矿的制备方法和装置。

背景技术

钛铁矿，也称为钛磁铁矿，是铁和钛的氧化物矿物，主要成分为FeTiO₃，是提炼钛和二氧化钛的主要矿石，钛铁矿发生还原反应后生成的还原钛铁矿具有还原性好、电弧稳定柔和、熔渣覆盖好等优点，是钛钙型焊条材料的主要原料。

还原钛铁矿的传统生产工艺主要包括隧道窑和回转窑工艺，其主要过程为将天然钛铁矿与煤等还原剂按照一定比例加入窑中，使其在一定的反应条件下发生还原反应，经磁选分离获得还原钛铁矿。但在上述反应过程中，煤与钛铁矿直接接触反应会使得生成的还原钛铁矿中夹杂的煤等杂质较多，影响生成的还原钛铁矿的质量。

发明内容

为了减少生成的还原钛铁矿中夹杂的杂质，提高还原钛铁矿的质量，本公开提供了一种还原钛铁矿的制备方法和装置。

为了实现上述目的，本发明实施例提供的技术方案如下：

第一方面，本公开实施例提供了一种还原钛铁矿的制备方法，所述方法包括：将原料煤输入气化炉中进行气化，生成还原气，并将所述还原气输入氧化炉和还原炉中；

在所述氧化炉中燃烧所述气化炉输入的所述还原气对钛铁矿原料进行氧化生成氧化钛铁矿，并将所述氧化钛铁矿输入所述还原炉中；

在所述还原炉中通过所述气化炉输入的所述还原气对所述氧化炉输入的所述氧化钛铁矿进行还原，生成还原钛铁矿。

作为本发明实施例一种可选的实施方式，所述方法还包括：

将所述氧化炉产生的尾气输入所述气化炉。

作为本发明实施例一种可选的实施方式，所述气化炉的温度属于[800℃，1000℃]，所述原料煤的粒度属于[1mm，6mm]。

作为本发明实施例一种可选的实施方式，所述还原气中包括：氢气，且所述氢气的体积分数属于[60％，80％]。

作为本发明实施例一种可选的实施方式，所述氧化炉中的气体的组分含量满足如下关系式：

其中，V_CO分别为所述氧化炉中二氧化碳、氧气、水蒸气、氢气、一氧化碳的体积。

作为本发明实施例一种可选的实施方式，所述钛铁矿原料的粒度属于[0.3mm，1mm]，且所述钛铁矿原料中二氧化钛的质量分数不低于40％，所述氧化炉的温度属于[950℃，1050℃]，第一反应时间属于[0.5h，1h]；

其中，所述第一反应时间为在所述氧化炉中燃烧所述气化炉输入的所述还原气对钛铁矿原料进行氧化生成氧化钛铁矿的时间。

作为本发明实施例一种可选的实施方式，所述还原炉中的气体的组分含量满足如下关系式：

其中，V_CO分别为所述还原炉中二氧化碳、氧气、水蒸气、氢气、一氧化碳的体积。