86.4.3钛渣的熔炼钛渣是废渣或副产物吗？1、钛渣概述钛渣，或称高钛渣（HighTitanium Slag），是经过物理化学生产过程而形成的钛矿富集物俗称，通过电炉加热熔化钛精矿，使钛矿中二氧化钛和铁熔化分离后得到的二氧化钛高含量的富集物。是生产四氯化钛、钛白粉和海绵钛产品的优质原料。以钛渣作为氯化原料，在TiO,含量相同的前提下，其价格只有天然金红石的1/2，人造金红石的2/3~1/2。另外，含有部分低价态的氧化钛和FeO，他们在氯化时发热量大，可维持氯化反应的自热进行
11 §6.4.3 钛渣的熔炼 以钛渣作为氯化原料，在TiO2含量相同的前提下，其价格只 有天然金红石的1/2，人造金红石的2/3~1/2。另外，含有部分 低价态的氧化钛和FeO，他们在氯化时发热量大，可维持氯 化反应的自热进行。 1、钛渣概述 钛渣，或称高钛渣（High Titanium Slag），是经过物理化学 生产过程而形成的钛矿富集物俗称，通过电炉加热熔化钛精 矿，使钛矿中二氧化钛和铁熔化分离后得到的二氧化钛高含 量的富集物。是生产四氯化钛、钛白粉和海绵钛产品的优质 原料
2、国内外钛渣生产概况国内外电炉熔炼法生产钛渣的情况表3-3挪威南非加拿大前苏联中国项目TTIRBMQIT圆形半密闭圆形密闭式圆形散开式电炉类型矩形密闭式矩形密闭式或密闭式电炉功率/6.3243368.65~16.5MV.A钛渣生产能90~2011020~3015力/（X104t/a)砂矿（从澳砂矿砂矿原生矿砂矿钛铁矿种类国进口）铁铁精矿组成M58~6450~60543TiO235.44922.5FeO45~5535~38其他6~84~52.5~3.0TiO2铁渣组成M808590~9092~94FeO10~129~104~512其他14~207~85~6无烟煤无烟煤无烟煤无烟煤还原剂种类石油焦
2、国内外钛渣生产概况 15
86.4.3钛渣的熔炼3、钛渣生产工艺：电炉还原熔炼法原理#钛渣的生产方法主要为电炉熔炼法（电炉还原熔炼法）：是一个使用还原剂，将钛精矿中的含铁的氧化物还原成金属铁分离出去的选择性除铁，从而富集钛的火法冶金过程。无烟煤或石油焦为还原剂，与钛精矿经过配料、制团后，加入矿热式电弧炉内于1600-1800高温下还原熔炼所得凝聚态产物为生铁和钛渣根据生铁和钛渣的比重和磁性差别，使钛氧化物与铁分离，从而得到Ti02含量72-95%的钛渣
13 §6.4.3 钛渣的熔炼 钛渣的生产方法主要为电炉熔炼法（电炉还原熔炼法）： 是一个使用还原剂，将钛精矿中的含铁的氧化物还原成金属 铁分离出去的选择性除铁，从而富集钛的火法冶金过程。 以无烟煤或石油焦为还原剂，与钛精矿经过配料、制团 后，加入矿热式电弧炉内，于1600-1800℃高温下还原熔炼， 所得凝聚态产物为生铁和钛渣，根据生铁和钛渣的比重和磁 性差别，使钛氧化物与铁分离，从而得到TiO2含量72-95%的 钛渣。 3、钛渣生产工艺：电炉还原熔炼法 原理#
86.4.3钛渣的熔炼3、钛渣生产工艺：电炉还原熔炼法原理电炉熔炼温度为1600-1700℃，最高可达1800℃：高温主要反应：FeO·TiO,+C=Fe+TiO,+CO(1)高温副反应一不同价态的钛氧化合物：3/4FeTiO,+C=3/4Fe+1/4Ti,Os+CO...(2)2/3FeTiO,+C=2/3Fe+1/3Ti,0,+CO...(3)1/2FeTiO,+C-1/2Fe+1/2TiO+CO...4在高温下，FeO·TiO,还原反应可以自发进行，温度越高还原反应越易向右进行，由于各反应热力学性能的差异，生成不同价态的钛氧化物的易难顺序为：TiO2< Ti,O,< Ti,O, < Ti2O, < TiO< TiCTi2在2000K温度下主要是铁被还原，伴有低价钛生成
14 §6.4.3 钛渣的熔炼 电炉熔炼温度为1600-1700℃，最高可达1800℃： 高温主要反应： FeO·TiO2+C=Fe+TiO2+CO (1) 高温副反应—不同价态的钛氧化合物： 3/4FeTiO3+C=3/4Fe+1/4Ti3O5+CO . (2) 2/3FeTiO3+C=2/3Fe+1/3Ti2O3+CO. (3) 1/2FeTiO3+C=1/2Fe+1/2TiO+CO. (4) 3、钛渣生产工艺：电炉还原熔炼法 原理 在高温下，FeO·TiO2还原反应可以自发进行，温度越高还原反应越易向右进 行,由于各反应热力学性能的差异，生成不同价态的钛氧化物的易难顺序为： TiO2< Ti5O9 < Ti3O5 < Ti2O3 < TiO < TiC < Ti 在2000K温度下，主要是铁被还原，伴有低价钛生成
86.4.3钛渣的熔炼原理3、钛渣生产工艺:：电炉还原熔炼法杂质走向：①钛铁矿中游离的铁氧化物在电炉还原熔炼的条件下最容易被还原：1/3Fe,O,+C=2/3Fe+C0钛铁矿中还往往含有一定量的赤铁矿，它被碳还原的反应为：1/3Fe,O+C=2/3Fe+CO(4-8)△G(4-8) =164000 — 176T△G=? ?T=2000 K
15 §6.4.3 钛渣的熔炼 杂质走向： ①钛铁矿中游离的铁氧化物在电炉还原熔炼的条件下最容易 被还原： 1/3Fe2O3+C=2/3Fe+CO 3、钛渣生产工艺：电炉还原熔炼法 原理 T=2000 K △G=？？