[發(fā)明專利]制備人造金紅石的系統(tǒng)和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710461320.0
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN107098386A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發(fā)明（設計）人: 韓志彪;馮魯興;鄧君;唐敬坤;員曉;范志輝;劉亮;吳道洪
• 申請（專利權）人: 江蘇省冶金設計院有限公司
• 主分類號: C01G23/047
• 分類號: C01G23/047
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 趙天月

1.一種制備人造金紅石的系統(tǒng)，其特征在于，包括：

渣包，所述渣包內設置有電極，所述渣包具有高溫含鈦熔分渣入口、硅石入口和混合物料出口；

反應裝置，所述反應裝置內限定有反應區(qū)和與所述反應區(qū)連通的混合物料入口和氧化物料出口，所述混合物料入口與所述混合物料出口相連；

噴吹管，所述噴吹管的出口端延伸至所述反應區(qū)內，所述噴吹管包括氧化性氣體輸送管道、氮氣輸送管道和晶種輸送管道，其中，所述氧化性氣體輸送管道由第一段管道和第二段管道組成，所述氮氣輸送管外套在所述第二段管道上，所述氮氣輸送管具有垂直于所述氮氣輸送管設置的氮氣入口；所述晶種輸送管道上設置有晶種入口和位于所述晶種入口下游的控制閥，所述晶種輸送管道與所述第一段管道并列設置且所述晶種輸送管道的入口與所述第一段管道的入口相連通，所述晶種輸送管道的出口與所述第一段管道的出口相連通；

破碎裝置，所述破碎裝置具有氧化物料入口和物料粉末出口，所述氧化物料入口與所述氧化物料出口相連；

選礦裝置，所述選礦裝置具有物料粉末入口、粗二氧化鈦出口、中礦出口和尾礦出口，所述物料粉末入口與所述物料粉末出口相連，所述中礦出口與所述混合物料入口相連；

酸洗裝置，所述酸洗裝置具有粗二氧化鈦入口、鹽酸入口和漿料出口，所述粗二氧化鈦入口與所述粗二氧化鈦出口相連；

過濾裝置，所述過濾裝置具有漿料入口、廢液出口和人造金紅石出口，所述漿料入口與所述漿料出口相連。

2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述晶種輸送管道內限定有適于存放金紅石晶種的晶種倉。

3.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述氧化性氣體輸送管道的內徑為10～15mm，所述氮氣輸送管道的內徑為28～35mm，所述氮氣入口的內徑為3～8mm，所述氧化性氣體輸送管道和所述氮氣輸送管道的厚度均為2～4mm。

4.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述晶種輸送管道出料段的中軸線與所述氧化性氣體輸送管道中軸線之間形成的開口朝向所述第一段管道的夾角為30～90度。

5.一種采用權利要求1～4任一項所述的制備人造金紅石的系統(tǒng)制備人造金紅石的方法，其特征在于，包括：

將含鈦熔分渣和硅石供給至渣包中進行混料和保溫，以便得到混合物料；

將所述混合物料轉移至反應裝置內，并采用噴吹管向所述混合物料中噴吹氧化性氣體、氮氣和金紅石晶種，以便對所述混合物料進行氧化改性，得到氧化物料；

將所述氧化物料供給至破碎裝置中進行破碎處理，以便得到物料粉末；

將所述物料粉末供給至選礦裝置中進行選礦處理，以便得到粗二氧化鈦、中礦和尾礦；

將所述粗二氧化鈦和鹽酸供給至酸洗裝置中進行酸洗處理，以便得到漿料；以及

將所述漿料供給至過濾裝置中進行過濾處理，以便得到人造金紅石。

6.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，將所述混合物料在1550～1600攝氏度下保溫40～60min后轉移至所述反應裝置內。

7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，所述硅石中的SiO₂含量不低于90wt％，所述硅石的加入量為所述含鈦熔分渣質量的30～40％，

任選地，所述混合物料中CaO與SiO₂的質量比不高于0.8，SiO₂與TiO₂的質量比不高于1.6。

8.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，所述氧化性氣體為氧氣或氧氮混合氣，所述氧氮混合氣中氧氣的體積分數(shù)為20～90v％；

任選地，所述噴吹時間為10～30min，且在所述噴吹完成前3～5min，向所述混合物料中噴吹金紅石晶種直至所述噴吹完成。

9.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，采用搖床進行所述選礦處理，所述搖床的沖次為300～360次/min，沖程為8～12mm，給礦濃度為20～40％。

10.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，所述鹽酸的濃度為10～20wt％，所述鹽酸與所述物料粉末的液固比為3～5:1，所述酸洗處理是在25～90攝氏度下進行30～120min完成的。