[發(fā)明專利]一種還原鈦的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810627316.1
• 申請日: 2018-06-13
• 公開（公告）號: CN108531752A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉松利
• 申請（專利權(quán)）人: 長江師范學院
• 主分類號: C22B34/12
• 分類號: C22B34/12;C22B5/12
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 夏艷

本發(fā)明提供一種還原鈦的制備方法，包括以下步驟：按重量份數(shù)計，將鈦鐵礦88～118份、焦粉12～22份、添加劑0.2～0.6份混合，依次經(jīng)潤磨、造球后得到球團；在一氧化碳和氮氣氣氛下，對所述球團進行流態(tài)化還原，還原完成后將所述球團在氮氣氣氛下冷卻后進行破碎；對所述破碎的球團進行磁選分離得到還原鈦。本發(fā)明所述制備方法具有工藝簡單、原料來源廣泛、設(shè)備要求簡單、生產(chǎn)時間短、能耗低、生產(chǎn)成本較低等優(yōu)點，大大降低了“三廢”的排放量，為以高鈣鎂鈦鐵礦為原料制備高品質(zhì)還原鈦提供了可行技術(shù)，具有很好的市場應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及還原鈦的制備領(lǐng)域，具體是一種采用高鈣鎂鈦鐵礦電磁感應(yīng)流態(tài)化制備還原鈦的方法。

背景技術(shù)

還原鈦指鈦鐵礦經(jīng)過還原、分選等方式得到的產(chǎn)品，其主要成分為TiO₂和MFe。它既有金紅石改善電弧穩(wěn)定性及再引弧性能、改善熔渣流動性及焊縫成形、減小飛濺的作用，又有鐵粉提高焊條熔敷效率、改善藥皮導電及再引弧性能的作用，并且價格適中，目前已成為普通鈦鈣型及高鈦型焊條藥皮的主要原材料。還原鈦主要生產(chǎn)原料為鈦鐵礦，我國的攀西地區(qū)鈦資源儲量豐富，其鈦鐵礦屬含高鈣鎂的低品位原生巖礦，結(jié)構(gòu)致密，儲量大，TiO₂含量較低CaO、MgO、SiO₂等雜質(zhì)含量高，據(jù)統(tǒng)計約占世界已探明鈦資源總量的35.7％、國內(nèi)已探明總量的90.5％，為還原鈦生產(chǎn)提供了豐富的原料。國內(nèi)外已研究和提出的制備還原鈦的方法主要有微波還原法、饅頭窯還原法、隧道窯還原法、回轉(zhuǎn)窯還原法等生產(chǎn)工藝技術(shù)。但目前在工業(yè)上獲得應(yīng)用的方法主要為饅頭窯還原法、隧道窯還原法和回轉(zhuǎn)窯還原法，三種方法都有其特點。

饅頭窯還原法和隧道窯還原法的反應(yīng)原理基本相似，是將鈦鐵礦、還原劑、脫硫劑按一定比例分層置于專用陶罐內(nèi)，通過外加熱使罐內(nèi)物料升溫至1150℃左右發(fā)生還原、脫硫等反應(yīng)，將鈦鐵礦中的Fe₂O₃和FeO轉(zhuǎn)化成MFe，冷卻后經(jīng)破碎、篩分和磁選分離得到還原鈦。饅頭窯呈圓形，升溫、降溫都比較慢，反應(yīng)時間相對較長，且窯內(nèi)溫度前后、上下分布不夠均勻，所以產(chǎn)品質(zhì)量波動大，而且勞動強度大，目前饅頭窯還原法已經(jīng)被淘汰。隧道窯還原法生產(chǎn)周期長、生產(chǎn)率低，但是設(shè)備簡單，操作容易，產(chǎn)品質(zhì)量較好，因此仍有一定的應(yīng)用價值。

回轉(zhuǎn)窯還原法以鈦鐵礦為主要原料，無煙煤為還原劑，Ca(OH)₂為脫硫劑,物料按一定配比進入窯內(nèi)，以燃煤或燃氣加熱物料，在1050～1200℃發(fā)生還原反應(yīng)，還原料經(jīng)冷卻、篩分、磁選等處理后即為還原鈦。與饅頭窯還原法、隧道窯還原法相比較，該法一般以鈦鐵礦砂礦和高反應(yīng)性還原煤為原料，具有產(chǎn)量高、環(huán)境污染小、節(jié)約資源及能源、產(chǎn)品質(zhì)量易穩(wěn)定的特點。攀西地區(qū)的鈦鐵礦屬高鈣鎂巖礦型鈦鐵礦，雜質(zhì)含量高，尤其是雜質(zhì)硅、鈣、鎂以類質(zhì)同象賦存于鈦鐵礦中，在回轉(zhuǎn)窯還原過程中溫度稍高時容易發(fā)生結(jié)圈現(xiàn)象，存在還原溫度低、反應(yīng)時間長、能耗高、單機能力小、產(chǎn)率低等問題，還原鈦產(chǎn)品也不能滿足生產(chǎn)電焊條藥皮的質(zhì)量要求。因而，嚴重制約了攀西地區(qū)鈦資源的利用和鈦工業(yè)的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種新的制備還原鈦的方法，該方法以高鈣鎂鈦鐵礦為原料制備還原鈦。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種還原鈦的制備方法，包括以下步驟：

(1)按重量份數(shù)計，將鈦鐵礦88～118份、焦粉12～22份、添加劑0.2～0.6份混合，依次經(jīng)潤磨、造球后得到球團；

(2)在一氧化碳和氮氣氣氛下，對所述球團進行流態(tài)化還原，還原完成后將所述球團在氮氣氣氛下冷卻后進行破碎；

(3)對所述破碎的球團進行磁選分離得到還原鈦。

優(yōu)選的，步驟(1)中所述添加劑為LiCl和CaCO₃。