[其他]冶金復(fù)合物的氯化方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87108130
• 申請(qǐng)日: 1987-12-18
• 公開（公告）號(hào): CN87108130A
• 公開（公告）日: 1988-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 菲利普·漢納克爾;肯尼思·克里奇·頓·哈米爾頓;阿蘭·斯托亞特·布查南;凱思·伯德勒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 克拉服務(wù)有限公司
• 主分類號(hào): C22B1/08
• 分類號(hào): C22B1/08;C22B34/10;C01F5/32;C01G23/02;C01G25/04
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 吳大建,全菁

本發(fā)明涉及從含Ti，Zr和/或Mg的礦物中以氯化物狀態(tài)回收金屬有用成分的方法。

本發(fā)明采用我們的澳大利亞專利申請(qǐng)AU-24294/84（PF8078），AU-52590/86（PG9283）和AU-52422/86（PG9107）中公開的提質(zhì)過的含碳原料。

澳大利亞專利申請(qǐng)AU-24294/84涉及褐煤處理方法，其中包括讓煤經(jīng)受剪切力的作用而變成塑性體，之后再通過緊壓和干燥而轉(zhuǎn)化成高密度高熱值燃料。

AU-52590/86涉及AU-24294/84的改進(jìn)方法，其特征在于煤中水含量大于54%，剪切力作用不到1小時(shí)，優(yōu)選是更短，如少于30秒鐘。優(yōu)選實(shí)施方案為連續(xù)方法，其中煤處理機(jī)使煤依次連續(xù)經(jīng)受剪切和擠壓作用。擠壓出產(chǎn)品經(jīng)干燥后得高密度高熱值燃料。將部分褐煤進(jìn)行處理并將其與未處理部分混合而達(dá)到所希望的效果。

AU-52422/86則公開了改進(jìn)物理性質(zhì)和高熱值致密煤球的生產(chǎn)方法，其中將煤進(jìn)行剪切-磨碎處理后再進(jìn)行擠出和干燥，其特征是向煤中添加促使剪切-磨碎易于進(jìn)行的添加劑，添加劑選自一種或多種下列物質(zhì)：堿金屬氫氧化物，堿土金屬氫氧化物，氫氧化銨，堿金屬碳酸鹽，堿土金屬碳酸鹽，賤金屬氧化物，過渡金屬氧化物以及低分子量羰基化合物。

我們的共同未決專利申請(qǐng)AU-54395/86（PG????9776）涉及熔池冶煉用冶金復(fù)合物的生產(chǎn)方法，是用細(xì)粉碎礦石和精礦石特別是鐵，鉻和鋅礦石或精礦石和提質(zhì)過的褐煤制成的。所用提質(zhì)過的褐煤是按我們的共同未決專利申請(qǐng)AU-24294/84，AU-52590/86，AU-52422/86所述方法進(jìn)行提質(zhì)的褐煤。

本發(fā)明涉及冶金復(fù)合物的兩步生產(chǎn)方法：

（a）用細(xì)粉碎Ti，Zr或Mg礦石如鈦鐵礦石，金紅石，鋯石或菱鎂礦和上述提質(zhì)過的褐煤制成復(fù)合物，

然后如上述的那樣

（b）將（a）中所得碳化復(fù)合物氯化成四氯化鈦，四氯化鋯和氯化鎂。

現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于回收特定元素的礦物采取直接氯化的方法往往因材料結(jié)構(gòu)問題而在工藝上難于采用高溫（常為1000-1200℃）。有些方法中采用將外部制得的CO作為還原劑，但這可能太昂貴了，因?yàn)樾枰獙?duì)主要?dú)怏w進(jìn)行凈化。這些方法中礦物顆粒粗到足以阻止將細(xì)粉帶到產(chǎn)品收集器中。結(jié)果是限制了礦物初步凈化過程。

其它現(xiàn)有技術(shù)方法的反應(yīng)器采用單獨(dú)的焦炭和礦物相，結(jié)果是反應(yīng)速度達(dá)不到要求，除非采用很高的溫度。

還有一些方法在細(xì)粉碎礦石中混入細(xì)焦炭，半焦或活性炭和水溶粘合劑（亞硫酸鹽液，淀粉，氯化鎂等）并將其壓成小團(tuán)塊。這些方法有利于使礦物和還原劑結(jié)合，并且也有利于采用大表面積活性炭。但是，一般需要高溫才能使團(tuán)塊礦石迅速而完全氯化。此外，活性炭或單獨(dú)制成的半焦以及粘合劑為復(fù)合物中的昂貴組分。

相比之下，本發(fā)明采用價(jià)廉的提質(zhì)過的褐煤，它既作為粘合劑而使細(xì)礦石適于形成供后續(xù)氯化的燒結(jié)塊，又作為高活性還原劑而在氯化中起促進(jìn)作用。褐煤磨碎過程是將其轉(zhuǎn)化為細(xì)粉碎致密塑性體，在加濕組分進(jìn)行混合時(shí)該塑性體完全結(jié)合到礦粒表面上。因此，兩相結(jié)合很緊密又極有效。

復(fù)合物中提質(zhì)過的褐煤的碳化并連同產(chǎn)生的有機(jī)揮發(fā)組分的就地裂化會(huì)產(chǎn)生活性極高的碳基質(zhì)并與礦粒緊密結(jié)合。而且，在相當(dāng)?shù)囊欢螘r(shí)間內(nèi)該碳化相會(huì)不斷產(chǎn)生CO和氫，這兩種均為極有效的還原劑。致密的褐煤提供的強(qiáng)粘結(jié)作用保證氯化過程中細(xì)粉夾帶量達(dá)到最小。

碳化過的致密褐煤復(fù)合物中極有利的反應(yīng)條件會(huì)促使氯化反應(yīng)在大大低于其它氯化過程的溫度下迅速進(jìn)行。可采用500-1000℃的溫度，主要的決定因素為排出氯化物的揮發(fā)性或流動(dòng)性。對(duì)于Ti礦石優(yōu)選氯化溫度為500-650℃，對(duì)于Zr和/或Mg礦石優(yōu)選氯化溫度則為960-980℃。

更詳細(xì)講，金屬礦石和提質(zhì)過的褐煤或植物原料復(fù)合物用于火法冶金時(shí)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

磨碎而得濕煤塑性體為用細(xì)粉碎金屬礦石或精礦石獲得任何適用形狀或大小的燒結(jié)塊提供了極有效的介質(zhì);

在煤致密化反應(yīng)過程中水同時(shí)從復(fù)合物中自然揮發(fā)掉，從而制得干燥硬化原料，這種原料在冶金上已證明特別經(jīng)得起快速加熱（不會(huì)發(fā)生降解）：

磨碎的細(xì)粒原料有助于金屬礦粒與煤進(jìn)行緊密的物理結(jié)合，從而提供了極有利的反應(yīng)條件：

加熱復(fù)合物時(shí)，最初形成水蒸汽和低分子量有機(jī)揮發(fā)組分，但溫度高于約500℃時(shí)，則可釋放出主要由氫，一氧化碳，二氧化碳和甲烷組成的高活性還原氣：