Твердофазное селективное восстановление железа в ильменитовом концентрате с целью получения мягкого железа и концентрата диоксида титана

Несмотря на широкое распространение титансодержащего железорудного сырья в Российской Федерации вследствие отсутствия технологий рациональной комплексной переработки таких руд наблюдается дефицит сырья для производства продукции из титана – пигментного диоксида титана и металлического титана. Разработка технологии комплексной переработки титансодержащих железных руд с извлечением всех ценных элементов – железа, титана и ванадия позволит обеспечить сырьем предприятия сталеплавильного производства, а также ферросплавной, титановой, лакокрасочной и химической промышленности. На основе результатов проведенных исследований предложена рациональная технология переработки ильменитовых концентратов по схеме «селективное твердофазное восстановление железа в многоподовой печи и разделение продуктов восстановления в плазменной печи». Использование многоподовой печи позволит использовать ильменитовый концентрат в дисперсном (сыпучем) виде, что исключает необходимость окускования концентрата и обеспечивает большую ре- 111 акционную поверхность для восстановления водородом. Отходящие газы, состоящие из водорода и паров воды, можно осушать и возвращать водород в технологический цикл. Использование при разделении продуктов восстановления плазменной печи позволит снизить затраты энергии на переработку ильменитового концентрата за счет более эффективного использования электрической энергии на нагрев шихты. Предлагаемая схема позволит решить несколько важных задач: • обеспечить более качественным дефицитным сырьем производство титановой промышленности, в частности диоксида титана и металлического титана, а также попутно получать востребованный продукт – мягкое железо; • позволит использовать без предварительного окускования ильменитовый концентрат фракций 0…1 мм, что сократит энергозатраты на подготовку рудного сырья и приведет к снижению экологической нагрузки; • организовать более чистое производство с точки зрения экологии без выброса парниковых газов за счет использования водорода в качестве замены углероду; • снизить затраты энергии на переработку ильменитового концентрата за счет снижения температуры процесса восстановления, а также за счет более эффективного использования электрической энергии на нагрев шихты в плазменной печи при разделении продуктов восстановления. Получаемые продукты целесообразно использовать: • мягкое железо для производства наиболее дорогой металлопродукции, например, железного порошка для получения деталей по 3-D модели методом послойного лазерного спекания, или тонкого листа, получаемого по технологии производства полосы по концепции ISP на тонкослябовом литейно-прокатном агрегате или двухвалковой машине по технологии Krupp Thyssen Nirosta GmbH. • концентрат диоксида титана перерабатывать по хлоридной технологии с получением пигментного диоксида титана или металлического титана с извлечением из него ванадия.