[發明專利]一種從含鈦高爐渣中提鈦的方法

有效

• 申請號: 201710729871.0
• 申請日: 2017-08-23
• 公開（公告）號: CN107686897B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 李俊翰;孫寧;楊紹利;馬蘭
• 申請（專利權）人: 攀枝花學院
• 主分類號: C22B34/12
• 分類號: C22B34/12;C22B7/04
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 高蕓

本發明屬于濕法冶金和資源綜合利用領域，涉及一種從含鈦高爐渣中提鈦的方法，目的是提供一種改善和克服已有高爐渣提鈦工藝的缺點，縮短工藝流程、減少廢副產物、對環境友好、提高資源提取率的高效提鈦方法，其步驟包括(1)細磨?磁選；(2)研磨篩分；(3)酸浸；(4)靜置分層；(5)水洗烘干；(6)煅燒；最終得到高品位的二氧化鈦。本發明采用一步法鹽酸處理含鈦高爐渣，爐渣中雜質元素進入酸浸液，鈦以偏鈦酸的形式進入酸浸渣中；通過靜置分層，實現偏鈦酸與酸渣的分離。能高效地從含鈦高爐渣中提取鈦資源，所得二氧化鈦粉末可作為生產人造金紅石、鈦鋁合金的原料，也可廣泛用于建筑、涂料、汽車、塑料、造紙等行業。

技術領域

本發明屬于濕法冶金和資源綜合利用領域，具體涉及一種從含鈦高爐渣中提鈦的方法。

背景技術

攀西釩鈦磁鐵礦是我國著名的多金屬共伴生礦，蘊藏了豐富的鐵、鈦、釩、鉻、鈷、鎳、銅、錳等戰略資源。目前，TiO₂已探明儲量近9億噸，占我國鈦資源儲量的90.54％，世界鈦資源儲量的35.17％，居全國第一，世界第三。攀西釩鈦磁鐵礦原礦中TiO₂的含量在10％左右，原礦經選礦后，約47％的鈦進入鈦精礦，近53％的鈦進入鐵精礦。鐵精礦經高爐冶煉后，其中的鈦資源全部進入高爐渣，形成鈦含量(以TiO₂計算)為20～26％的含鈦高爐渣，又稱高鈦型高爐渣。自攀鋼投產以來，高爐煉鐵產生的含鈦高爐渣已達數千萬噸，且每年還在以大約300萬噸的速度增加，是我國特有的人造二次鈦資源。為了能將這一寶貴資源利用起來，自上世紀70年代以來，國內外有關科研和生產單位對攀鋼高鈦型高爐渣中鈦資源的提取利用進行了科技公關，雖然取得了一些成果，但大多因為或技術不過關；或技術上可行，但產能太低，經濟社會效益不高；或產業化可行，但產品附加值太低、市場化前景欠缺；或造成新的環境污染等原因，鈦資源的提取以及含鈦高爐渣的綜合利用問題一直未能得到解決。

攀鋼高鈦型高爐渣提鈦技術難度大，其根源在于：一是高爐渣的物相組成較多，嵌布結構特征復雜；二是鈦元素廣泛分布于多種礦物中；三是含鈦礦物的顆粒尺寸非常小，難以用傳統的選礦分離技術回收其中的鈦資源。目前，對攀鋼高鈦型高爐渣的提鈦及利用技術主要有以下幾種：(1)通過對高爐渣進行改性，然后以選礦方式富集鈣鈦礦等主要含鈦礦物；(2)通過碳熱還原、硅熱還原等方法處理高爐渣，以含鈦合金形式提取鈦資源；(3)以硫酸或亞熔鹽法處理高爐渣，以TiO₂的形式提取鈦資源；(4)通過鹽酸和堿處理聯動工藝，實現高爐渣中鈦資源與鈣、鎂、鋁、鐵、硅等分離，形成富鈦料。(5)將高爐渣粗獷式的用于水泥、混凝土、人行道地磚等傳統建筑材料行業。綜合技術、經濟社會效益、市場前景、環境保護等主要指標，采用選礦技術分離鈦資源，可一定程度的富集含鈦礦物，但存在著選礦流程錯綜復雜、引入選礦藥劑產生固液廢棄物、選礦產品品質不高及其再利用等問題；利用火法提鈦可制備多種含鈦合金，但容易存在合金成分不穩定、物理機械性能不達標、市場應用領域較窄等問題；濕法提鈦能夠對鈦資源進行有效提取或富集，但該技術存在工藝流程長、會產生大量的廢液和廢渣、環境效益差、資源提取利用率較低等問題；對于高爐渣在建筑行業的利用，雖然減輕了一部分攀鋼渣場的堆渣負擔，但該種利用方式屬于粗狂式的利用，鈦資源浪費嚴重、產品附加值低、經濟社會效益較低等問題。

綜上，已有高爐渣提鈦工藝中存在的工藝流程長、廢副產物多、環境污染嚴重、資源提取率低等缺點。本發明的發明人欲尋求一條合理有效的途徑，綜合回收并利用含鈦高爐渣中的鈦、鈣、鎂、鋁等有價組分。以期達到綜合利用礦產資源及其固體廢棄物的目的，而且可以解決困擾人們已久的環保問題，從而實現攀枝花地區區域性循環經濟和可持續發展。

發明內容

本發明所解決的技術問題是提供一種從攀枝花含鈦高爐渣中高效提鈦的方法，改善和克服了目前已有高爐渣提鈦工藝中存在的缺點，縮短了工藝流程、減少了廢副產物、對環境友好、提高了資源提取率。

本發明從攀枝花含鈦高爐渣中提鈦的方法，主要包括如下步驟：