[發明專利]一種用釩鈦磁鐵礦精礦生產中品位鈦渣的方法

有效

• 申請號: 201611038470.2
• 申請日: 2016-11-23
• 公開（公告）號: CN106498109B
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 文書明;呂超;鄧久帥;柏少軍;丁躍華;謝美芳;劉建;豐奇成
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C21B13/02
• 分類號: C21B13/02;C22B1/244;C22B34/12;B03C1/00
• 代理公司: 昆明正原專利商標代理有限公司53100
• 代理人: 金耀生

技術領域

本發明涉及一種用釩鈦磁鐵礦精礦生產中品位鈦渣的方法，屬于選冶聯合資源綜合利用領域。

背景技術

釩鈦磁鐵礦和鈦鐵礦是提取鐵和鈦的主要原料。攀西地區是我國第二大鐵礦區，蘊藏著上百億噸的釩鈦磁鐵礦資源，其中鈦資源儲量占我國鈦資源儲量的90%以上，綜合利用價值極高。礦石中的TiO₂主要賦存于鈦磁鐵礦和粒狀鈦鐵礦中，鈦磁鐵礦是一種以磁鐵礦為基底，微晶、片晶鈦鐵礦礦物嵌布其中的復合礦物；粒狀鈦鐵礦中，鈣鎂雜質成分大部分以類質同象形式存在，雖然是鈦的工業礦物，卻是一種劣質鈦礦物。因此，攀枝花鈦資源屬于典型的復雜難處理鈦資源。

鈦磁鐵礦主要通過磁選的方式進行回收，現已獲得鐵精礦含鐵品位55%左右，其中鈦回收率達到50%左右，主要用于高爐冶煉，鈦損失于高爐渣之中。經過磁選回收鐵礦物后，其余約50%的鈦以粒狀鈦鐵礦形式進入尾礦，目前采用強磁-浮選聯合工藝流程，獲得含二氧化鈦品位47%，作業回收率50%左右的鈦鐵礦精礦，這部分鈦資源獲得了有效利用。

鈦磁鐵礦精礦通過高爐冶煉，鈦進入高爐渣中，使得高爐渣含二氧化鈦品位在23%左右，稱之為高鈦型高爐渣。目前已累積約6000萬噸，并還在以每年近400萬噸的速度遞增，大量的高爐渣堆積如山，既造成了鈦資源的嚴重浪費，又對環境造成巨大壓力。目前，部分高爐渣用作混凝土原料、鋪路磚等建筑材料，少部分用于生產石油壓裂支撐劑等，其中的鈦資源至今沒有得到有效回收利用。為實現高鈦型高爐渣中鈦資源的有效利用，國內礦冶領域學者做了大量研究工作，如“高鈦型高爐渣冶金改性處理選擇性析出分離”、“高鈦型高爐渣高溫碳化-低溫選擇性氯化制取TiCl₄”、“等離子熔融還原制取鈦硅合金和殘渣綜合利用”、“直接選鈦”以及“制取新型礦棉”等技術研究，但仍然存在成本高、二次環境污染嚴重，產品品質較差、回收效果不理想和產品銷路等問題。

為了提高爐渣中二氧化鈦品位，申請號為200810132925.6、201110367255.8、201210132159.X、201410541400.3、201510635035.7的發明專利，開發出釩鈦磁鐵礦精礦直接還原-電爐熔分或破碎磁選分離新流程，在獲得鐵和釩的同時，獲得了二氧化鈦品位45%左右的直接還原鈦渣。盡管鈦渣中二氧化鈦含量比高爐渣高出一倍，但在鈦富集的同時，鐵精礦和冶煉熔劑中硅、鋁、鈣、鎂等雜質也富集在鈦渣中，在硫酸法生產鈦白時，產生大量的硫酸鋁，如同鈦精礦酸浸產生大量硫酸亞鐵一樣，較難處理，大量鈣、硅、鋁雜質的存在，嚴重影響鈦白粉的質量，也影響鈦白的生產過程，這樣的鈦渣，雖然二氧化鈦品位達到了45%，但目前難以有效利用。

為了提高鈦渣中二氧化鈦品位，已經開展了大量的選礦理論和試驗研究，期望通過選礦方法將鈦渣的二氧化鈦品位提高到60%以上，適應硫酸法鈦白和其他方法提取鈦資源的要求。但由于鈦渣屬于人造礦物，性質不穩定，有用礦物解離困難，有用礦物與脈石礦物之間表面性質差異小，理論與試驗均證明，選礦提高熔分渣二氧化鈦品位，難以獲得理想的效果。

綜上所述，提高鈦磁鐵礦直接還原-電爐熔分渣或磁選鈦渣二氧化鈦品位成為攀枝花地區鈦資源高效回收利用的瓶頸問題。由于攀枝花地區鈦資源儲量占到我國鈦資源儲量90%，這一瓶頸問題的解決，將大大提升我國鈦資源綜合利用的總體技術水平，對我國鈦資源綜合利用具有重要戰略意義。

發明內容

本發明針對攀枝花釩鈦磁鐵礦鈦資源至今不能有效利用的問題，提供一種用釩鈦磁鐵礦精礦生產中品位鈦渣的方法。

本發明以鈦磁鐵礦精礦為原料，采用高純化制備除鈣、鋁、硅等雜質，無熔劑直接還原，半熔融鐵渣分相，鐵渣破碎篩分分離，磁選精礦返回還原形成選礦—冶金—選礦閉路流程，獲得二氧化鈦品位大于60%的中鈦渣，滿足了硫酸法鈦白和其他方法回收鈦資源的技術要求。

本發明通過以下技術方案來實現：

（1）鈦磁鐵礦精礦高純化制備：將-74μm粒級百分含量大于80%，含鐵品位54.5%~56.5%鈦磁鐵礦高爐精礦磨礦至-45μm粒級百分含量85%~95%，采用磁場強度70KA/m~90KA/m的磁選機磁選獲得一次精礦，再采用磁場強度60KA/m~80KA/m磁選機磁選獲得鐵品位為TFe 57%~60%，TiO₂ 品位為14%~15%高品位鈦磁鐵礦精礦，磁選尾礦合并進行一次精選，尾礦拋棄，精選精礦成為含鐵52%~53%的普通鐵精礦，用作高爐煉鐵原料；