[發明專利]從含鈦礦物提取產物

在審

• 申請號: 201580037318.X
• 申請日: 2015-07-08
• 公開（公告）號: CN106795586A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 戴維·喬納森·哈塞爾;詹姆士·凱文·歐伯爾尼;肖恩·丹尼爾·詹姆士·莫洛伊;謝里夫·歐文·扎基·伊馬德·馬歇爾·易卜拉欣;穆罕默德·謝瑞茲·阿里
• 申請（專利權）人: 阿瓦塔納有限公司
• 主分類號: C22B34/12
• 分類號: C22B34/12;C22B3/08;C01G23/053;C01F7/74
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司11258
• 代理人: 肖善強

技術領域

本發明涉及一種從含鈦礦物提取金屬和鹽的方法，且更確切地說，不過并非排他性地，從來源于煉鐵工藝的熔渣提取二氧化鈦和任選地其他化合物。

背景技術

有無數的當前不可經由經濟上可行的方式回收有價值成分的礦物儲備。此主要原因在于礦物儲備內的此類成分級別過低，引起較大的流出物或副產物生成速率。

在制鐵和制鋼工藝期間作為副產物產生的熔渣是一種此類礦物質，其含有低等級的商業上有價值的組分，包括鈦、鋁和鎂。在產生熔融的生鐵期間，雜質以熔渣形式移出。對于一些沉積物，渣主要為鈣鈦礦(鈦酸鈣)且通常可含有20-40％二氧化鈦。

已知的熔渣提取工藝聚焦于提取鈦，歸因于其在熔渣內具有最高濃度和最高價值。鈦是用于多種商業應用(如生產油漆、紙、水泥和聚合物)的有價值的顏料。在熔渣中，鈦以鈣鈦礦(一種鈦-氧化鈣結晶結構，從其回收很困難)形式存在。從鈣鈦礦提取鈦的已知方法的實例包括使鈣鈦礦與碳在高溫下在電爐中反應以產生碳化鈦。碳化鈦接著被氯化，產生四氯化鈦。令人遺憾的是，此方法是能量密集型的，且所產生的碳化物具有極高熔點，其引起在爐中的操縱問題。

從鈣鈦礦提取鈦的另一方法公開在CA1,052,581中。在此方法中，鈣鈦礦通過在1200℃下在硫化氫氣體中焙烤來處理。這之后是瀝濾以移除鈣和硫化鐵，留下呈氧化鈦形式的鈦。此方法的缺點是高溫以及使用高度有毒氣體。

即使對從礦物提取可售產物的方法作出微小改進，也可對此類方法的效率、且更確切地說商業可行性具有顯著影響。以上詳述的方法由于使用高溫而在經濟上低效，且這些方法僅提取鈦。本發明的一個目的是提供一種從含鈦礦物質提取產物的方法，或至少提供公眾以有用的選擇。

發明內容

本發明提供對在本領域中的需要的響應。本發明提供用于從含鈦礦物提取有價值的產物的方法。

在第一方面中，本發明提供一種從顆粒材料回收二氧化鈦和至少一種其他產物的方法，所述方法包含：

a.使所述顆粒材料與硫酸接觸且加熱，形成硫酸化混合物；

b.將所述硫酸化混合物過濾，產生濾餅和包含硫酸的第一滲透液；

c.使所述濾餅與水接觸，形成包含硫酸氧鈦的硫酸化懸浮液；

d.過濾所述硫酸化懸浮液，產生包含至少硫酸氧鈦的滲透液和包含不溶性殘余物的滯留物；

e.使所述包含至少硫酸氧鈦的滲透液與水接觸，產生水解液體；

f.使所述硫酸氧鈦水解；以及

g.從所述水解液體中分離水合二氧化鈦，

其中所述至少一種其他產物選自由以下各者組成的群組：硫酸鈣、二氧化硅、硫酸鋁或硫酸鎂。

在一些實施例中，水合二氧化鈦通過過濾所述水解液體來分離，產生滲透液和包含水合二氧化鈦的滯留物。在替代實施例中，水合二氧化鈦通過所述沉淀物的離心和收集來分離。

在具體實施例中，不溶性殘余物包含至少一種選自硫酸鈣和二氧化硅的產物。

在具體實施例中，本發明提供從顆粒材料回收二氧化鈦和至少一種其他產物的方法，所述顆粒材料包含大于8m％、大于10m％、大于15m％、大于20m％或大于25m％二氧化鈦和大于10m％、大于15m％或大于20m％二氧化硅。在其他實施例中，本發明提供一種從顆粒材料回收二氧化鈦和至少一種其他產物的方法，所述顆粒材料包含大于8m％、大于10m％、大于15m％、大于20m％或大于25m％二氧化鈦和大于15m％、大于20m％或大于25m％氧化鈣。

在一些實施例中，本發明提供一種從顆粒材料回收二氧化鈦和至少一種其他產物的方法，所述顆粒材料包含大于8m％、大于10m％、大于15m％、大于20m％或大于25m％二氧化鈦、大于10m％、大于15m％或大于20m％二氧化硅和大于15m％、大于20m％或大于25m％氧化鈣。

在一些實施例中，本發明提供一種從顆粒材料回收二氧化鈦和至少一種其他產物的方法，所述顆粒材料在微粒物質中包含在0.2與3.0之間、更優選地在0.3與2.5之間的二氧化鈦比氧化鈣(TiO₂∶CaO)的比率。

在具體實施例中，所述方法進一步包含使用浮選方法從所述不溶性殘余物分離硫酸鈣。

在一個實施例中，本發明提供一種從顆粒材料回收二氧化鈦和硫酸鋁的方法，所述方法包含：

a.使所述顆粒材料與硫酸接觸且加熱，形成硫酸化混合物；

b.將所述硫酸化混合物過濾，產生濾餅和包含硫酸的第一滲透液；

c.使所述濾餅與水接觸，形成包含硫酸氧鈦的硫酸化懸浮液；