[發明專利]一種用緩冷含鈦高爐渣制備CaTiO3復合材料的方法

有效

• 申請號: 201210004204.3
• 申請日: 2012-01-09
• 公開（公告）號: CN102583515A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 呂輝鴻;武杏榮;李敏紅;李遼沙
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: C01G23/00
• 分類號: C01G23/00
• 代理公司: 馬鞍山市金橋專利代理有限公司 34111
• 代理人: 周宗如

技術領域

本發明屬于無機材料制備技術領域，具體涉及一種以緩冷含鈦高爐渣為主要原料制備CaTiO₃復合材料的方法。

背景技術

鈣鈦礦型CaTiO₃材料由于具有光催化降解有機物、裂解水產生氫氣和氧氣和具有發光性能等優點而受到廣泛的關注。目前，合成鈣鈦礦型CaTiO₃的方法主要有液相法、固相法和機械激活法等，具體制備工藝可見文獻：“Anodic-hydrothermal?preparation?of?prism-shaped?CaTiO₃?structure?on?titanium?surface”?（Applied?Surface?Science，2011（257）：pp3092~3096）、“固相合成鈦酸鈣的光催化性能”（環境化學，2010?（29）：pp831~834）和“Microstructure?characterization?of?ball?milled?prepared?nanocrystalline?perovskite?CaTiO₃?by?Rietveld?method”（Materials?Chemistry?and?Physics，2004（86）：pp284~292）。以上文獻中，制備鈣鈦礦型CaTiO₃的主要原料均為含鈦和含鈣的高純化工原料，生產成本較高。

含鈦高爐渣中含有大量的有價組分鈦、硅、鋁和鈣，是一種價值極高的冶金二次資源。目前含鈦高爐渣的綜合利用率低，特別是幾十年以來積累下來的數量極其巨大的自然冷卻高爐渣，由于在常規條件下極難浸出其有價組分，因此，絕大多數利用方式仍處于低附加值層次，即使對其進行資源化利用（如：制取TiO₂及TiCl₄、含鈦組分的選擇性富集、長大與分離等），也只是提取單一組分Ti，附加值較低，且生產過程比較復雜，難以實現大宗量利用。

發明內容

本發明為了克服現有CaTiO₃生產成本高以及含鈦高爐渣資源化利用的缺陷，提供了一種以緩冷含鈦高爐渣(以下簡稱為含鈦高爐渣)為主要原料來制備鈣鈦礦型CaTiO₃復合材料的方法。

本制備方法所涉及的原料及具體制備方法如下：

1、制備鈣鈦礦型CaTiO₃復合材料的主要原料：

本發明所用主要原料為含鈦高爐渣，其典型成分見表1，該高爐渣中的鈦和鈣的氧化物含量占總組分的45%以上，并且其兩者大部分以CaTiO₃的形式存在，這為該方法制備鈦酸鋁提供了豐富的鈦和鋁的來源，因此，本發明的核心就是采用合理的路線，調整其中的Al、Si、Mg和Fe等組分的含量，獲得多元有益元素參雜的鈣鈦礦型CaTiO₃復合材料。

表1?含鈦高爐渣的主要化學成分（wt.%）