[發(fā)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

在審

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• 申請日: 2015-12-03
• 公開（公告）號: CN106834745A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)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: C22B34/12
• 分類號: C22B34/12;C22B7/00
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙)51124
• 代理人: 羅貴飛

技術領域

本發(fā)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(jīng)轉底爐直接還原-電爐熔分分離得到的副產(chǎn)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(xiàn)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(chǎn)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(guī)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(qū)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(chǎn)難以連續(xù)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。

申請人于2012年申請了一件利用直接還原熔分渣制備酸溶性鈦渣的方法，該方法能夠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。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種保證回收率的前提下，進一步提高品位、簡單制備酸溶性鈦渣的方法。

本發(fā)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：

a、將釩鈦磁鐵礦直接還原熔分渣用9～12％的鹽酸溶液浸取，浸取時緩慢攪拌，浸取溫度70～90℃；然后過濾洗滌；

b、將步驟a洗滌后的熔分渣用用5～7.5％的鹽酸溶液浸取，浸取時緩慢攪拌，浸取溫度70～90℃；然后過濾、充分洗滌；

c、將步驟b充分洗滌后的熔分渣放入350～400℃的溫度環(huán)境中灼燒30分鐘以上，冷卻至室溫即得酸溶性鈦渣。

其中，上述方法步驟a和b中，浸取的液固比為：7～9kg液體︰1kg固體。

其中，上述方法步驟c中灼燒的時間為45～90分鐘。

其中，上述方法步驟a和b中，浸取的時間為2～5小時。

本發(fā)明的有益效果是：申請人通過研究發(fā)現(xiàn)，釩鈦磁鐵礦直接還原熔分渣通過適宜的酸浸條件和灼燒條件，就能比較充分的除去熔分渣中的雜質，提高其品位；如果使用活化劑，就必然會采用煅燒的方式，該方式會改變熔分渣的物相組成，而熔分渣的物相主要為黑鈦石，酸溶性非常良好，活化以后對酸浸的影響反而不利；如果采用堿浸方式除硅等雜志，不僅會造成鈦的損失，改變熔分渣物相組成，而且會造成工序冗長。

因此，本發(fā)明提供了一種專門利用直接還原熔分渣制備酸溶性鈦渣的方法，該方法在申請人原專利的基礎上進一步研究，發(fā)現(xiàn)直接采用濃度7％左右的鹽酸并不能充分的提高品位，需要先采用9～12％的鹽酸浸取，并且緩慢攪拌，再采用5～7.5％的鹽酸浸取，才能充分的提高酸溶性鈦渣產(chǎn)品的品位，并且保證回收率基本不變。

具體實施方式

下面通過具體實施方式對本發(fā)明進一步說明。