[發(fā)明專利]一種高鈣鎂鈦渣改性處理工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711041665.7
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN107758729B
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發(fā)明（設計）人: 楊守明;楊秀山;代應洪;黃濤;鮑滿;劉義明;王大為;張勇;胡偉;謝素龍;蒲中云;周海榮
• 申請（專利權）人: 四川宏達股份有限公司
• 主分類號: C01G23/02
• 分類號: C01G23/02
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 陳明龍;馮精恒

本發(fā)明公開了一種高鈣鎂鈦渣（含CaO、MgO總量大于1.5%的高鈦渣）改性處理工藝，通過向沸騰氯化爐高溫反應體系或制備高鈣鎂鈦渣的電爐冶煉高溫熔渣體系中加入氟化物作為改性物質，將高鈣鎂鈦渣帶入沸騰氯化反應體系的鈣、鎂雜質，化學改性為CaF₂、CaAlF₅、MgF₂等穩(wěn)定的固相組分，避免鈣、鎂雜質在高溫沸騰氯化過程中與氯氣反應產生容易富集并使物料粘結成塊的CaCl₂、MgCl₂熔融液，巧妙解決了現(xiàn)有高鈣鎂鈦渣在沸騰氯化反應中容易在沸騰床富集從而破壞沸騰床穩(wěn)定，不適應沸騰氯化爐大型化、自動化和清潔化等技術難題，突破了我國攀西礦鈦資源在沸騰氯化制備TiCl₄技術中的技術瓶頸，為實現(xiàn)我國攀西礦鈦資源在大型沸騰氯化技術中的充分開發(fā)利用提供了有效的工藝技術支持。

技術領域

本發(fā)明涉及一種化工清潔生產新技術領域，尤其適用于大型沸騰氯化反應的高鈣鎂鈦渣(主要為攀西鈦礦電爐冶煉的高鈦渣，簡稱高鈣鎂鈦渣)的改性處理工藝。

背景技術

高鈦渣、金紅石、人造金紅石等富鈦料(主要成分：TiO₂)經過高溫氯化反應制四氯化鈦(TiCl₄)，是四氯化鈦生產的主體工藝路線。目前，國內外現(xiàn)行的富鈦料氯化工藝主要有：

①熔鹽氯化：該工藝對使用的原料質量要求較低，特別是CaO、MgO含量指標可以放寬很多。該工藝需處理廢鹽，設備生產強度低，難以全自動控制，不適于金紅石氯化，四氯化鈦質量不高；適于CP-C品級以上鈦原料(Ti02≥60％-80％，CP-C品級以電爐冶煉的高鈦渣和高品位的鈦礦為主)。

②無篩板沸騰氯化：該工藝屬中國自主開發(fā)，原料質量要求不高，克服了熔鹽氯化的主要弱點。缺點是難以實現(xiàn)大型化，主要適于CP-B品級以上鈦原料(Ti02≥80％，電爐冶煉的高鈦渣)；。

③有篩板沸騰氯化：該技術反應效率高，生產強度高,易實現(xiàn)大型化、智能化、清潔化生產，且適于人造金紅石、富鈦料等CP-A品級以上鈦原料(Ti02≥90％)和特種鈦鐵精礦等多類原料，是國內外行業(yè)公認的先進氯化技術。

行業(yè)技術研究和生產實踐表明，大型沸騰氯化工藝對富鈦原料的CaO、MgO等雜質含量要求較高，CaO+MgO的含量超過1.5％的富鈦料(高鈣鎂鈦原料)，就難以在有篩板沸騰氯化爐中使用。其中難點在于鈣、鎂元素在氯化反應過程 中形成CaCl₂、MgCl₂，由于這兩種鹽的熔點低于沸騰床內溫度(反應溫度)，且沸點高于沸騰床內溫度，因此以液相物態(tài)富集在沸騰床內，從而影響沸騰。有試驗研究表明，當沸騰爐料床中Ca、Mg富集到CaCl₂+MgCl₂含量大于15％時，物料會發(fā)生粘結，導致結塊、結爐，導致沸騰氯化反應不能正常進行。所以，目前沸騰氯化技術對原料的Ca、Mg等元素含量有嚴格的限制，我國現(xiàn)有四氯化鈦生產中一般選用從外國進口的純度較高的高品位富鈦料，對國外原料的高度依賴性，嚴重影響了我國的沸騰氯化技術自主化創(chuàng)新和發(fā)展。

我國攀西地區(qū)富含釩鈦磁鐵礦資源，其伴生的鈦資源量約占全國鈦資源總量的90％、占全世界的35％。以攀西釩鈦磁鐵礦分選獲得的鈦精礦主要成分為：TiO₂≥48％，Ca0+MgO＝3％～6％。目前電爐法冶煉這種鈦精礦生產TiO₂75％～78％的酸溶性鈦渣或者搭配云南礦、米易等外地鈦礦生產Ti O₂85％的鈦渣供給國內硫酸法、氯化法鈦白廠(熔鹽氯化或無篩板沸騰氯化配料)作生產原料。其代表性鈦渣產品的主要化學組成為：

攀西礦冶煉75高鈦渣

攀西礦摻配砂礦冶煉85高鈦渣