COMPOSITION AND PROPERTIES OF TITANIUM-CONTAINING BLAST FURNACE SLAGS
Authors: Смирнов Л.А. , Кошкаров Д.А. , Заякин О.В. , Миронов К.В. , Крашенинин А.Г. , Форшев А.А. , Калимулина Е.Г. 
Published: October 2023

Исследованы образцы титансодержащего шлака АО «ЕВРАЗ НТМК» от доменного передела железорудного концентрата уральских титаномагнетитовых руд Качканарского месторождения с целью изучения возможности извлечения титана. Исходные образцы отличаются способом кристаллизации. Один образец получен при послойном сливе шлака в траншею и охлаждении его водой (далее – шлаки с быстрой кристаллизацией), второй образец – шлаковые корки, оставшиеся в чаше после слива жидкой части (далее – шлаки с медленной кристаллизацией). Химический и фазовый составы всех исследованных образцов аналогичные, содержание TiO2 составляет ~10,5%. Основной фазой (матрицей) является акерманит-геленит, которая составляет ~65%. Титансодержащей фазой является перовскит ~26%. Шлаки с быстрой кристаллизацией характеризуются мелкой структурой титансодержащей фазы со средним размером частиц ~13 мкм. Титансодержащая фаза состоит на 88% из частиц площадью более 100 мкм2 со средним размером частиц ~17 мкм. Шлаки с медленной кристаллизацией характеризуются более крупной структурой титансодержащей фазы, размеры таких частиц ~30 мкм. Титансодержащая фаза состоит на 92% из крупных частиц площадью более 500 мкм2 со средним размером частиц ~40 мкм. Для механического обогащения предпочтительно использовать шлаки с медленной кристаллизацией, характеризующиеся крупными включениями титансодержащей фазы – перовскита. Размеры титансодержащей фазы и соотношение плотностей перовскита и акерманит-геленит (матрицы) на уровне 1,35 позволяют исследовать возможность механического выделения титансодержащего концентрата по плотности на концентрационном столе.

The samples of the titanium-containing slag of EVRAZ NTMK JSC from the blast furnace process of concentrate of titanomagnetite ore the Ural Kachkanar deposit field in order to study the possibility of extracting titanium were investigated. The initial samples differ in crystallization method. One sample was obtained with a layer slag in a trench and cooling with water (hereinafter referred to as slags with fast crystallization), the second sample is slag crusts that remain in the cup after draining the liquid part (hereinafter referred to as the slags with slow crystallization). The chemical and phase compositions of all studied samples are similar the content of TiO2 is ~10.5%. The main phase (matrix) is akermanite-gehlenite, which is ~65%. The titanium-containing phase is perovskite ~26%. The fast crystallization slags are characterized by a fine structure of the titanium-containing phase with an average particle size of ~13 μm. The titaniumcontaining phase consists of 88% of particles of more than 100 μm2 with an average particle size of ~17 μm. A larger structure of the titanium-containing phase, the dimensions of such particles ~30 μm characterize the slow crystallization slags. The titaniumcontaining phase consists of 92% of large particles with an area of more than 500 μm2 with an average particle size of ~40 μm. For mechanical enrichment, it is preferable to use slags with slow crystallization, characterized by large inclusions of the titanium-containing phase - perovskite. The size of the titanium-containing phase and the ratio of perovskite density and akermanite-gehlenite (matrix) at the level of 1.35 make it possible to investigate the possibility of mechanical separation of the titanium-containing concentrate on the density on the concentrating table.