含钛高炉渣的利用

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1、专题含钛高炉渣的利用（西安建筑科技大学冶金工程学院，西安710055）摘要：本文介绍了我国含钛高炉渣做了一个总体的介绍，并且从非提取钛与提取钛两个方面介绍了目前的研究对含钛高炉渣的利用方法，最后对含钛高炉渣的前景做了分析。关键词：含钛高炉渣，成分，利用1.含钛高炉渣的概述含钛高炉渣是冶炼钒钛磁铁矿产生的高炉渣。含钛高炉渣一般由CaO、MgO、Si02、A1203和Ti02等组成，根据渣中TiO2：含量由低到高可以分为：低钛含钛高炉渣(Ti02<10％)、中钛含钛高炉渣(Ti0210％-15％)和高钛含钛高炉渣(渣中TiO2达24％左右)。含钛高炉渣经过

2、富集形成一种含TiO2：较高的富钛料，TiO2含量一般大于90％。这种富钛料便于分离或提取金属钛。国外高炉冶炼使用的钛铁矿石含钛量较低，一般含Ti02不超过3％～4％，其高炉渣中所含的TiO2一般都低于10％。因此，不需要特殊的加工处理，完全可按普通高炉渣加以利用。我国铁矿石资源多为伴生矿，尤其在攀枝花和承德等地冶炼钒钛矿时产生的钒钛矿高炉渣，每年排出几百万吨，其中有部分含钛5%以下的矿渣用做水泥掺合料，还有一些生产矿渣碎石以及膨胀矿渣珠。我国含钛高炉渣主要化学成分：组成TFeFeOSi02A1203CaOMgOMnOSTiO2质量分数/%7-9622

3、11.8-1533-33.184.73-60.220.816-202.高钛高炉渣非提取钛方面的利用2.1用作建筑材料普通的炉渣由于TiO2含量低，可以直接用于生产水泥，而高炉渣中TiO2含量高，使它在这方面的应用变得困难。有研究表明，活化的高钛高炉渣可用于生产钛矿渣硅酸盐水泥。含钛高炉渣在建筑方面的另一个重要应用是作为普通混凝土的骨料。含钛高炉渣分为重矿渣和水淬渣，重矿渣化学成分稳定，破碎后可用作普通混凝土的骨料，其性能满足使用要求。水淬渣的物理性能和力学性能接近天然砂，且比天然砂的强度高、棱角完整，可代替天然砂配制水泥砂浆用于建筑工程，将活化后的含钛

4、高炉渣也可用作水泥掺和料。2.2用含钛高炉渣制备光催化材料。有资料显示，冶炼过程能够使钛资源进行一次富集，从而使一开始品位较低的钛资源得到了很好的富集。而且炉渣中各种元素都是稳定元素，没有放射性元素的存在，所以利用它作为光催化降解剂是完全可能的。而且有研究表明，用经过一定的加工处理的含钛炉渣来降解某种惰性颜料，降解率可达到50％～60％。可见含钛炉渣具有比较理想的光催化降解作用，也说明了含钛高炉渣在光催化领域具有一定的应用前景。含钛高炉渣中含有一定量的其他金属和非金属离子，这些离子对TiO2的光催化作用有一定的影响，根据一些文献的报道，在TiO2中有选

5、择性地掺杂适量金属离子对Ti02的光催化性能起到很好的改善作用。在专利（CN0209771.2）中提到一种用含钛渣制备光催化性能材料的方法，属于陶瓷材料制备的方法，主要是用来源广泛的含钛高炉渣，添加少量的过渡金属或稀土化合物，经过原料破碎、分选、预烧、配料、球磨、负载、干燥、烧成、冷却工艺步骤，将料浆负载于陶瓷、金属、玻璃有机物和建筑材料的表面，形成膜材料，本发明的膜材料除了具有普通膜材料的性之外，同时还具有光催化性能，可以分解水中有机污染物，净化环境空气，杀菌去臭，不但降低了材料的制取成本，而且回收了大量的工业废渣，产品综合性能优良，还可制作块体材料

6、。2.3制取钛白粉有专利中提到用含钛高炉渣制取钛白粉的方法，属于湿法生产二氧化钛领域。其特征在于用10%-96%的硫酸分解含钛高炉渣粉末，控制硫酸用量和分解温度，用水及水解母液浸出钛硫酸盐，制出完全符合国家使用标准的焊条级，搪瓷级和冶金级钛白粉。是钛白粉的生产成本大大降低，而且流程短，采用常规设备即可工业化生产。2.4制作陶瓷釉在含钛炉渣中加入必要的配合料，制得陶瓷钛渣釉。制太渣釉，综合利用了我国的矿产资源，消除了大量的排放钛渣造成的污染。钛渣釉可取代乳浊釉，成本低，加入色釉后，能得到各种彩色的艺术装饰釉；施于陶瓷制品表面，烧成后能提高陶瓷制品的商品档

7、次。2.5用含钛高炉渣直接制造微晶玻璃制品用含钛高炉渣，不添加任何辅助材料，加热高1450-1600℃熔融，经过浇注或者离心成形，再经退火及微晶化处理及可制得微晶玻璃制品。熔化池炉壁采用水冷保护，使炉内壁接触高炉渣液处于粘滞状态，成为新的内炉壁，保护了池炉的耐火材料。能处理掉大量含铁炉渣，消除了排气废渣所造成的环境污染。2.6吹制矿棉利用高炉矿渣中TiO2可提高熔体表面张力的粘度、增强纤维的化学稳定性，有利于形成长纤维的特点，以TiO2含量大于15%的高炉矿渣为主要原料生产新型矿渣棉，改善了传统矿渣棉纤维短、脆性大及不能应用于潮湿、高温环境的缺陷，拓展

8、了矿渣产品的应用领域。该工艺所得新型矿棉渣球含量≦12.0%；纤维平均直径≦7.0um，堆密度