[發(fā)明專利]一種鈦焦顆粒的造粒制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410254963.4
• 申請(qǐng)日: 2014-06-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104058450A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳樹(shù)忠;英明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 攀枝花新中鈦科技有限公司
• 主分類號(hào): C01G23/02
• 分類號(hào): C01G23/02
• 代理公司: 北京瑞恒信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11382
• 代理人: 曹津燕;張偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于氯化法原料制備領(lǐng)域，特別地，本發(fā)明涉及將含有高鈣鎂的細(xì)粒含鈦物料與高分子碳?xì)浠匣旌衔镌炝Ｖ苽浞序v氯化復(fù)合原料的方法。

背景技術(shù)

目前，中國(guó)鈦白粉的產(chǎn)能已經(jīng)位居世界首位。高產(chǎn)能使得鈦原料的缺口越來(lái)越大，尤其是由于環(huán)保、經(jīng)濟(jì)和高品質(zhì)的富鈦料產(chǎn)量很低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足鈦白粉清潔生產(chǎn)和資源綜合利用的戰(zhàn)略要求。硫酸法鈦白在中國(guó)持續(xù)進(jìn)行了將近三十年，雖產(chǎn)能位居世界第一，但其產(chǎn)品的品質(zhì)與氯化法鈦白相比，差距甚遠(yuǎn)。氯化法鈦白在中國(guó)發(fā)展相當(dāng)緩慢，截至2013年末，國(guó)內(nèi)仍然只有一家氯化法鈦白生產(chǎn)線，兩家正在試生產(chǎn)，一家還在建設(shè)之中。制約國(guó)內(nèi)氯化法鈦白的因素主要有以下兩個(gè)方面：一是氯化法生產(chǎn)技術(shù)沒(méi)有完全突破；另外一個(gè)就是缺乏優(yōu)質(zhì)的原料。氯化法鈦白的原料一般來(lái)源有兩種：一種是天然金紅石，國(guó)內(nèi)在湖北、山西和海南等地有一定儲(chǔ)量，但都是細(xì)粒金紅石,不適合于直接做沸騰氯化的原料；另一種是人造金紅石。無(wú)論是天然金紅石，還是人造金紅石原料，在國(guó)內(nèi)的產(chǎn)量都很少，無(wú)法滿足國(guó)內(nèi)海綿鈦和鈦白粉生產(chǎn)的需要。

氯化法生產(chǎn)鈦白粉工藝和海綿鈦生產(chǎn)工藝一樣，首先要生產(chǎn)四氯化鈦(TiCl₄)。其生產(chǎn)是用鈦原料與煅燒石油焦和經(jīng)預(yù)熱的氯氣混合，并在800～1000℃的溫度條件下反應(yīng)。通常的氯化反應(yīng)器是采用沸騰流化床反應(yīng)器，氯氣從底部進(jìn)入反應(yīng)器，其流速應(yīng)保持鈦原料與石油焦處于沸騰狀態(tài)。從氯化反應(yīng)器出來(lái)的氣體，不僅有TiCl₄和氧化碳，而且有焦碳灰、細(xì)粒鈦原料和從原料中雜質(zhì)產(chǎn)生的各種氯化物，如FeCl₃、SiCl₄、ZrCl₃、MnCl₂和VOCl₃等。從反應(yīng)器出來(lái)，氣體經(jīng)過(guò)袋濾器分離灰塵，再經(jīng)過(guò)冷凝器，維持200℃溫度，分離掉主要的FeCl₃。為保證鈦原料的收得率，避免鈦原料在反應(yīng)過(guò)程中被氣流夾帶走而損失，沸騰氯化對(duì)鈦原料的要求指標(biāo)之一是粒度必須滿足在200μm～850μm范圍內(nèi)。同時(shí)，由于沸騰爐未被氯化的床層料和熔鹽氯化排出廢鹽之中主要含SiO₂、AlCl₃，其次是CaCl₂、MgCl₂。因CaCl₂、MgCl₂熔點(diǎn)低，沸點(diǎn)高，可被氯化成液態(tài)的CaCl₂、MgCl₂，并且由于揮發(fā)度低，所以其在沸騰爐氯化床層料中的比例大時(shí)最易造成燒結(jié)，黏附在篩板上堵塞篩板，影響氯化爐正常運(yùn)行，因此要求原料中CaO+MgO含量要低于1.5％wt，CaO低于0.3％wt。

攀西地區(qū)有著豐富的鈦資源，但是大量的金屬共生原礦使鈦資源的選別難度增大，技術(shù)要求高，鈦資源回收利用率低，如利用成熟的火法冶金技術(shù)制備鈦渣，很難得到沸騰氯化所需的合格產(chǎn)品，因此只能將少于25％的攀西鈦精礦混入到其它鈦原料中才能滿足火法冶煉技術(shù)制備氯化原料的要求。此外，由于攀西地區(qū)鈦鐵礦嵌布粒度細(xì)，鈣鎂含量高，難以用傳統(tǒng)的方法生產(chǎn)出高品質(zhì)人造金紅石，使得攀西地區(qū)的鈦資源綜合利用和品質(zhì)提升受到了限制。主要原因是攀枝花鈦鐵礦鹽酸浸取制備人造金紅石產(chǎn)品，細(xì)粉多是不爭(zhēng)的事實(shí)，雖然可將細(xì)粉作為復(fù)合法制備鈦白的原料，但人造金紅石的回收率大大降低。因此，深入研究人造金紅石制粒技術(shù)，是解決攀西鈦資源鹽酸法制備人造紅石的核心技術(shù)之一。同時(shí)，鈦原料的制粒技術(shù)也是電爐冶煉氯化渣和細(xì)顆金紅石造粒所需求的。

中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)CN102107127A公開(kāi)了將粉體均勻分散于由粘結(jié)劑、增粘劑和分散介質(zhì)構(gòu)成的液相中得到分散相，選擇與分散介質(zhì)不相溶的體系為連續(xù)相，將分散相懸浮在連續(xù)相中形成球形顆粒，將其固化而得粉體的球形顆粒。

中國(guó)專利CN101649392A“鈦精礦的造球方法和球團(tuán)粘結(jié)劑”公開(kāi)了將鈦精礦、粘結(jié)劑和碳質(zhì)還原劑均勻混合得到混合物料，將混合物料壓制成生球，經(jīng)150～350℃干燥后獲球團(tuán)。

美國(guó)專利US3823009“Agglomerlation of Titanium Ores Containing Iron”(1974年)公開(kāi)了一種適合于鐵還原的鈦礦經(jīng)有機(jī)粘結(jié)劑制備的球團(tuán)，經(jīng)700～1300℃氧化焙燒，不經(jīng)冷卻再經(jīng)相同溫度還原，使鈦礦中的氧化鐵還原成金屬鐵增強(qiáng)了球團(tuán)的強(qiáng)度。