Tecnologia di produzione delle scorie di titanio
Materie prime per la produzione di scorie di titanio
Le scorie di titanio sono ottenute da concentrati di ilmenite. L'ilmenite è un minerale naturale contenente fino al 52,8% di titanio in termini di biossido di titanio.
Ilmenite è un'associazione di ossido di titanio con ferro. La prima fase produttiva, quindi, mira a separare il biossido di titanio dagli ossidi di ferro. Per raggiungere questo obiettivo, il concentrato di ilmenite viene ridotto in forni minerali (OTF) in presenza di un riducente contenente carbonio (carbone di legna, antracite, coke).
Quali sono i metodi di produzione delle scorie di titanio
Operazioni tecnologiche per la produzione di scorie di titanio
Viene proposta una tecnologia moderna e migliorata per la produzione di scorie di titanio attraverso un metodo a stadio singolo. Questa tecnologia è completamente pronta per l'implementazione.
Il processo di produzione delle scorie di titanio è il processo di fusione del concentrato di ilmenite in forni termotermali ad arco (OTF) in modalità semichiusa con l'uso di una miscela di polveri per ottenere scorie di titanio con un contenuto specificato di ossido di ferro, nonché metallo associato.
Le proprietà più importanti delle scorie di titanio, che determinano il processo di fusione in riduzione e la capacità di separare completamente ferro e scorie e la loro estrazione dal forno, sono l'affidabilità, la viscosità e la conduttività elettrica.
Il loro ottenimento mediante un processo periodico in una fase comprende le seguenti operazioni tecnologiche:
Trasporto, consegna e stoccaggio di materie prime;
Preparazione e caricamento della miscela, costituita da concentrato di ilmenite, agente riducente e polvere catturata dai cicloni, nell'OTF;
Riduzione della fusione della miscela e ottenimento di una fusione condizionata di scorie e metallo associato nell'OTF;
Colata con siviera di scorie e metalli associati;
Colata di lingotti;
Raffreddamento lingotti;
Macinazione e separazione magnetica delle scorie di titanio;
Desolforazione, lega e carbonizzazione del metallo associato;
Colata di lingotti;
Consegna di scorie di titanio e metalli associati ai consumatori;
Riciclaggio dell'energia di scarto.
Diagramma di flusso del processo di fusione delle scorie di titanio
Dalle tramogge di carico, il concentrato di ilmenite e il riducente vengono alimentati separatamente alle tramogge di dosaggio (posizione 2-4) attraverso un sistema di nastri trasportatori (posizione 1). I componenti della carica vengono dosati dalle tramogge di dosaggio in quantità calcolate in una siviera (posizione 5) posizionata su un carrello su bilancia (posizione 15).
Il riempimento delle tramogge di carico del forno (posizioni 61-6) e delle tramogge riducente (posizioni 77-12), adibite alla regolazione delle scorie, avviene da siviere (posizione 5), che vengono trasportate mediante carroponte elettrico (posizione 14).
Il caricamento del forno minerale (OTF) avviene dalle tramogge del forno attraverso uno scivolo di carico. Le polveri, catturate nei cicloni del processo GCP dell'OTF, vengono immesse nel forno insieme alla carica.
Per la postcombustione dei gas di reazione è prevista una camera di postcombustione (pos. 101-3). L'aria viene fornita alla camera di postcombustione dai ventilatori (pos. 111-3).
L'estrazione dei gas di processo dall'OTF viene effettuata attraverso un sistema di gasdotti. I gas vengono puliti dalla polvere nei cicloni (pos. 12) e nei filtri a maniche (pos. 13).
