[發明專利]利用釩鈦鐵精礦直接還原熔分渣制備富鈦料的方法

有效

• 申請號: 201210307784.3
• 申請日: 2012-08-27
• 公開（公告）號: CN102787194A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 劉松利;張雪峰;方民憲;付超;李剛;陳文明
• 申請（專利權）人: 攀枝花學院
• 主分類號: C21B13/00
• 分類號: C21B13/00;C22B7/04;C22B3/04;C22B34/12
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所 51124
• 代理人: 梁鑫

技術領域

本發明屬于釩鈦磁鐵礦資源綜合利用技術領域，具體涉及一種利用釩鈦鐵精礦直接還原熔分渣制備富鈦料的方法。

背景技術

釩鈦磁鐵礦是一種含鐵、鈦、釩為主并伴生有少量鉻、鎳、鉑族等多種可綜合利用組分的礦物，其礦物組成主要是鈦磁鐵礦和鈦鐵礦。現已查明，世界釩鈦磁鐵礦的儲量達400億噸以上。中國攀枝花-西昌地區蘊藏著豐富的釩鈦磁鐵礦資源，其中鐵、釩、鈦分別占全國總儲量的20%、63%和93%以上。目前，采用高爐冶煉、轉爐提釩和鈦精礦選礦處理釩鈦磁鐵礦，雖然實現了鐵、釩和鈦元素的規模化利用，但是除鐵之外的其它重要金屬元素提取利用程度均很低（僅利用了鐵的68%、釩的47%、鈦的15%和鈷的l3%），按價值計算，資源有效利用率只有8%。資源浪費巨大，并造成環境污染、土地破壞、生態失衡等嚴重問題，這種現狀將制約我國礦產資源綜合利用以及當地經濟社會的可持續發展。

為了實現鐵、釩、鈦等資源高效清潔分離及綜合回收利用，近年來直接還原熔分技術逐步發展成為了處理釩鈦磁鐵礦的工藝之一。直接還原熔分技術指以釩鈦鐵精礦和無煙煤為原料，通過破碎、篩分和造球制備10～15mm的球團，該球團加入到轉底爐在溫度為1350℃左右進行預還原，然后熱裝進入礦熱電弧爐進行熔化分離得到鐵水和釩鈦鐵精礦直接還原熔分渣。釩鈦鐵精礦直接還原熔分渣主要由黑鈦石固溶體，塔基石固溶體的晶體相，非晶玻璃相、尖晶石、金屬鐵和少量的銳鈦礦和金紅石型TiO₂等組成。黑鈦石固溶體主要由以二鈦酸鹽與Al₂O₃·TiO₂,Ti₃O₅等形成，塔基石固溶體的晶體相主要由偏鈦酸鹽與Al₂O₃,Ti₂O₃等形成，非晶玻璃相主要由SiO₂，TiO₂，FeO，CaO和Al₂O₃組成的。釩鈦鐵精礦直接還原熔分渣TiO₂含量通常在47~53%，FeO含量通常在10~15%。

在現有技術中，對直接還原熔分得到的熔分渣主要有以下兩種途徑加以利用：一是直接作為硫酸化鈦白法的原料生產鈦白粉；二是作為配料與鈦精礦混合進行酸溶生產鈦白粉。但上述現有的利用熔分渣生產鈦白粉的技術中均存在一些問題：如熔分渣作為硫酸法生產鈦白粉的配料，制取鈦白的耗酸量太大，對廢酸的處理技術有限，而且該法生成大量的硫酸亞鐵（生產一噸鈦白粉產生3～5噸左右硫酸亞鐵），目前對硫酸亞鐵的利用范圍窄及用量小，對其處理也存在許多問題。這些問題就導致了現有的技術，對熔分渣的利用效果均不夠理想。

富鈦料一般指TiO₂含量不小于85%的電爐冶煉鈦渣或人造金紅石，主要是作為鈦白粉和海綿鈦生產的原料。目前國內外生產富鈦料的常用方法主要有四種工藝路線，第一種是鈦渣法，以鈦精礦和還原劑為原料，用電爐冶煉成鈦渣（直接使用含MgO、CaO等雜質低的初級鈦原料，通常是鈦砂礦）；第二種是銹蝕法，即直接還原鈦精礦，然后銹蝕還原鈦精礦中的鐵，生產人造金紅石；第三種是酸溶法，即直接還原鈦精礦，加壓酸溶處理還原鈦精礦，生產人造金紅石；第四種是在第一方法基礎上，通過酸浸進一步除去MgO、CaO等雜質，提高鈦渣品位，也叫升級法。目前，國內還沒有完全掌握用攀枝花及其周邊地區鈦資源制取適合氯化法鈦白、海綿鈦原料技術。國外唯一掌握鈦渣進行升級除鈣、鎂技術的加拿大QIT公司基本上不愿意將其技術轉讓，其關鍵技術環節也很難掌握，即便是QIT公司愿意轉讓，也需要支付昂貴的技術轉讓費。并且該技術具有流程長、生產時間長、能耗高、操作復雜、成本高等缺點，大大限制了產品的廣泛應用，并且這種生產工藝一方面未必適應我國鈦渣的升級。因此，基于國內豐富的釩鈦磁鐵礦資源，開發一種適合用于生產氯化法鈦白、海綿鈦的富鈦料的制備方法成為目前亟待解決的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種利用釩鈦鐵精礦直接還原熔分渣制備富鈦料的方法，制備得到的富鈦料TiO₂含量高，適合用于生產氯化法鈦白和海綿鈦。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：利用釩鈦鐵精礦直接還原熔分渣制備富鈦料的方法，包括如下步驟：

a、將釩鈦鐵精礦直接還原熔分渣磨細，然后通過氧化的方式進行改性，制得改性渣；

b、向步驟a制得的改性渣中加入鹽酸溶液進行酸浸，過濾后得到酸浸渣和酸浸液；