[發明專利]一種以鈦鐵復合礦為原料提取鐵、鈦的方法及過濾設備

有效

• 申請號: 201610294678.4
• 申請日: 2016-05-05
• 公開（公告）號: CN105907968B
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 朱鴻民
• 申請（專利權）人: 朱鴻民
• 主分類號: C22B5/10
• 分類號: C22B5/10;C22B9/02;C22B1/00;C22B34/12
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司11401
• 代理人: 皋吉甫

1.一種以鈦鐵復合礦為原料提取鐵、鈦的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)以鈦鐵復合礦為原料，將原料進行破碎預處理；

(2)往破碎預處理后的鈦鐵復合礦中配入含碳還原劑，均勻混合，得到包含鈦鐵復合礦和含碳還原劑的混合物；

(3)在一定氣氛下，對步驟(2)獲得的所述混合物升溫進行還原反應，得到包含富鈦相物質、鐵和渣相的還原產物；

(4)將所述還原產物中的鐵排出分離，得到包含富鈦相物質和渣相的初分產物，并收集排出分離的鐵，完成鐵的提取；

(5)調控所述初分產物中渣相的組成，得到過濾原料，在所述過濾原料中，渣相和富鈦相物質具有熔點差；

(6)在高溫下，將所述過濾原料經過濾網進行過濾，使液態的渣相從固態的富鈦相物質顆粒中分離，制備得到純度高于95％的富鈦相物質，完成鈦的提取。

2.根據權利要求1所述一種以鈦鐵復合礦為原料提取鐵、鈦的方法，其特征在于，所述富鈦相物質包含TiC_mO_n和TiC_xN_yO_z中的至少一種，其中m+n＝1，x+y+z＝1。

3.根據權利要求1所述一種以鈦鐵復合礦為原料提取鐵、鈦的方法，其特征在于，步驟(2)中配入的所述含碳還原劑的量能夠將所述破碎預處理后的鈦鐵復合礦中的鐵氧化物全部還原成金屬鐵并且能夠將所述破碎預處理后的鈦鐵復合礦中的鈦氧化物全部還原成碳氧化鈦和碳氮氧化鈦中一種或兩種。

4.根據權利要求3所述一種以鈦鐵復合礦為原料提取鐵、鈦的方法，其特征在于，步驟(2)中配入的所述含碳還原劑的質量為所述破碎預處理后鈦鐵復合礦質量的20％-30％。

5.根據權利要求1所述一種以鈦鐵復合礦為原料提取鐵、鈦的方法，其特征在于，步驟(5)中，調控所述初分產物中渣相的組成具體為：在1300～2000℃下，往所述初分產物中配入渣相調配材料，以使得調配后的初分產物中，渣相的熔點低于富鈦相物質的熔點。

6.根據權利要求5所述一種以鈦鐵復合礦為原料提取鐵、鈦的方法，其特征在于，所述渣相調配材料為MgO、Al₂O₃、CaO和SiO₂中的任意一種或任意兩種以上組合。

7.根據權利要求6所述一種以鈦鐵復合礦為原料提取鐵、鈦的方法，其特征在于，所述渣相調配材料的形態為顆粒狀或粉末狀。

8.根據權利要求1所述一種以鈦鐵復合礦為原料提取鐵、鈦的方法，其特征在于，步驟(6)中，將所述過濾原料經過濾網進行過濾，具體為：采用過濾網上部加壓和過濾網下部減壓兩種方式中的一種方式或兩種方式結合。

9.根據權利要求1所述一種以鈦鐵復合礦為原料提取鐵、鈦的方法，其特征在于，在步驟(6)中，在800～1800℃的溫度下，將所述過濾原料經過濾網進行過濾。

10.根據權利要求8所述一種以鈦鐵復合礦為原料提取鐵、鈦的方法，其特征在于，在步驟(6)中，所述濾網采用層狀多孔材料。

11.根據權利要求10所述一種以鈦鐵復合礦為原料提取鐵、鈦的方法，其特征在于，所述層狀多孔材料的熔點高于1800℃，所述層狀多孔材料不與所述過濾原料反應，并且所述層狀多孔材料為金屬、非金屬和復合材料中的任意一種。

12.根據權利要求11所述一種以鈦鐵復合礦為原料提取鐵、鈦的方法，其特征在于，所述金屬為鉬和鋯中的任意一種，所述非金屬為碳、氮化硅和二氧化鋯中的任意一種，所述復合材料采用上述金屬和非金屬兩類材料復合制備而成。

13.根據權利要求1所述一種以鈦鐵復合礦為原料提取鐵、鈦的方法，其特征在于，步驟(3)中，所述氣氛為氬氣氣氛、氮氣氣氛或空氣氣氛。

14.根據權利要求13所述一種以鈦鐵復合礦為原料提取鐵、鈦的方法，其特征在于，步驟(3)中，對所述混合物升溫進行還原反應，升溫至1300～2000℃后進行保溫。

15.根據權利要求14所述一種以鈦鐵復合礦為原料提取鐵、鈦的方法，其特征在于，步驟(3)中，控制升溫進行還原反應的過程中，升溫速率為：3-7℃/min。