[發明專利]利用鹽酸浸取直接還原熔分渣制備酸溶性鈦渣的方法

有效

• 申請號: 201210364659.6
• 申請日: 2012-09-27
• 公開（公告）號: CN102887542A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 張樹立;白桂華;劉黔蜀;羅燕;袁波;王亞軍;王海波;孫青竹
• 申請（專利權）人: 攀枝花學院
• 主分類號: C01G23/053
• 分類號: C01G23/053
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所 51124
• 代理人: 梁鑫;高蕓

技術領域

本發明涉及一種釩鈦磁鐵礦直接還原熔分渣的應用方法，具體涉及一種利用鹽酸浸取直接還原熔分渣制備酸溶性鈦渣的方法。

背景技術

直接還原熔分渣是釩鈦磁鐵礦經轉底爐直接還原-電爐熔分分離得到的副產品，其TiO₂含量為通常在50%左右，與鈦精礦品位相似。巖相由黑鈦石、金紅石、硅酸鹽相、金屬鐵和硫化鐵組成，主要物相是黑鈦石和硅酸鹽相，與酸溶性鈦渣的巖相相似。現有的資料表明，有關新流程利用熔分渣制取富鈦料的報道較少，目前基本上都是以高爐渣、鈦精礦或酸溶性鈦渣為原料進行富鈦料的研究工作。直接還原熔分渣作為釩鈦磁鐵礦直接還原工藝副產品中鈦含量較高的鈦資源，對其進行進一步研究利用變得尤為重要。

直接還原熔分渣巖相由黑鈦石、金紅石、硅酸鹽相、金屬鐵和硫化鐵組成，主要物相是黑鈦石和硅酸鹽相。黑鈦石等物相呈大小不等的粒狀結構為主，次為厚板狀及薄片狀結構，一般粒徑為0.03～0.15mm左右，大者可達0.2～0.3mm左右。晶粒上有的可見到細粒鐵粒，金紅石為細粒狀結構，分布在部分黑鈦石的邊部，硅酸鹽相為不規則的粒狀結構，次為柱狀結構，少許填充在黑鈦石的間隙中外，多為獨立相存在。以攀枝花紅格礦區釩鈦鐵精礦為原料，采用轉底爐直接還原得到的熔分渣與攀枝花酸溶性鈦渣、鈦精礦化學成分的比較見表1。

表1熔分渣和酸溶性鈦渣、鈦精礦主要成分（%）

從表1中可以看出，釩鈦磁鐵礦直接還原得到的熔分渣具有以下特點：

（1）TiO₂的品位與鈦精礦相當或稍高，而遠低于酸溶性鈦渣（72%~74%）；

（2）鐵的含量比較少，鐵的含量大大低于鈦精礦，接近酸溶性鈦渣。由于鐵含量少，會導致反應放出的熱量減少，因而在酸解反應的初始階段還需提供部分熱量。

（3）釩和鉻含量是普通鈦礦的5~10倍以上，而釩、鉻是影響鈦白質量的主要有害元素。

（4）鋁、鎂的含量也是普通鈦礦的10倍以上，鋁、鎂含量過高，不僅影響鈦液的沉降和凈化效果，而且當黑鈦液溫度降低時，會導致濃鈦液凝聚成膏狀，使生產難以連續進行。

（5）硅、鈣含量是鈦精礦和酸溶性鈦渣的幾倍，雖然兩者對酸解反應影響不太明顯，但會影響酸解沉降效果以及增加酸解后的堆渣。

中國專利申請號200510048754.5公開了一種用電爐鈦渣制取富鈦料的方法，該工藝的主要流程為：1.在溫度120℃~145℃，壓力0.2~0.4MPa條件下，濃度為30~180g/l的NaOH溶液中破壞鈦渣（80%~87%）固溶體結構，除去溶出的SiO₂，鈦渣雜質含量降低2~3%；2.在溫度70~90℃，對固溶體結構已破壞的鈦渣用濃度為20~100g/l的H₂SO₄溶液浸出，鈦渣的TiO₂含量達到~90%；3.用熱水攪拌洗出常溫浸出濾渣中的殘酸，實現液固分離后，鈦渣的TiO₂≥90%、MgO+CaO＜2.0%。

該工藝的主要缺點是：1.所選用的初始原料鈦渣的TiO₂含量較高，所需成本較高；2.工藝較復雜。3.該工藝采用高溫高壓，產品粒度較小，無法直接應用于氯化法鈦白生產；4.硫酸對除鈣效果不佳。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種在不改變直接還原熔分渣酸溶性的前提下，提高鈦的品位和回收率，簡單制備酸溶性鈦渣的方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：利用鹽酸浸取直接還原熔分渣制備酸溶性鈦渣的方法，包括如下步驟：先將釩鈦磁鐵礦直接還原熔分渣用3～8％的鹽酸溶液浸取，浸取的液固比為：5～9L︰1kg，浸取溫度為40～90℃；將浸取后未溶解的固體進行充分洗滌，然后放入200～450℃的溫度環境中灼燒20～40分鐘后，冷卻至室溫即得酸溶性鈦渣。

其中，上述方法中浸取用鹽酸溶液濃度為5～7.5％。

進一步的，上述方法中浸取的溫度為60～90℃。

進一步的，上述方法中浸取的液固比為：7～9kg液體︰1kg固體。

進一步的，上述方法中浸取的時間為2～5小時。

其中，上述方法中灼燒的溫度為350～400℃。

其中，上述方法中灼燒時間為25～35分鐘。