[發明專利]酸溶性富鈦料及其制備方法、應用

有效

• 申請號: 202011386841.2
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112520786B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 鄒建新;鄒清櫟
• 申請（專利權）人: 成都工業學院
• 主分類號: C01G23/047
• 分類號: C01G23/047;C01G23/053;C22B34/12
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 唐邦英

本發明公開了酸溶性富鈦料及其制備方法、應用，制備方法包括以下步驟：S1、將礦熱電爐熔煉完成產生的鈦渣自然降溫至1100?800℃；S2、將溫度為1100?800℃的鈦渣與固體燒堿按一定比例混合于鐵罐內進行鈉化反應，反應時間為20～60min，在反應后期，向鐵罐內加入NaCl溶液，并向鐵罐內的物料內鼓入空氣；S3、鈉化反應終止后，對鐵罐內的物料依次進行水洗、磁選和重選獲得含鈦物料，其中，磁選分離為兩段磁選，一段磁場強度為0.4T?0.8T，二段磁場強度為1.3T?1.9T；S4、將步驟S3獲得的含鈦物料與稀鹽酸混合進行酸化反應獲得TiO₂沉淀，酸化反應過程中加入一定量螢石，在酸化反應后期加入氯化銨晶體。本發明解決了現有富鈦料TiO₂品位較低、酸解率較低的問題。

技術領域

本發明涉及冶金技術領域，具體涉及酸溶性富鈦料及其制備方法、應用。

背景技術

廣義的富鈦料是指富含二氧化鈦(TiO₂)的物料。鈦白粉生產和海綿鈦生產所用主要原料都是富含鈦的礦石，硫酸法鈦白生產一般采用鈦精礦或鈦渣為原料，氯化法鈦白生產和海綿鈦生產一般采用鈦渣或人造金紅石為原料。通常將鈦渣和人造金紅石等富含鈦的礦或渣統稱為富鈦料，這種富鈦料通常可稱作狹義的富鈦料。國內工業生產中使用的富鈦料主要是鈦渣。

機械選礦方法能獲取高品位鈦精礦，但鈦精礦內鈣、鎂雜質含量偏高，鈣鎂氧化物含量通常高于6％，嚴重影響產品質量。鈦精礦中鈣以雜質礦物或連生體形式存在，而鎂則主要以類質同象置換的方式存在。用此鈦精礦冶煉獲得的酸溶性鈦渣中，鈣鎂氧化物含量通常高于9％，嚴重增大了硫酸法鈦白生產負荷，降低了鈦白粉質量。

國內外硫酸法鈦白粉生產過程所用的含鈦原料既有TiO₂含量47％左右鈦精礦，也有TiO₂含量72％～76％鈦渣(簡稱酸溶性鈦渣)，還有鈦精礦和鈦渣的混合物，酸溶性鈦渣的TiO₂含量一般不能超過76％，否則，因電爐高溫過還原生成的低價鈦難以酸解。國內外氯化法鈦白粉及海綿鈦生產過程所用的含鈦原料只能是TiO₂含量90％以上的高鈦渣(簡稱氯化鈦渣)，否則，四氯化鈦中的雜質含量太大造成產品不合格、設備堵塞停產，同時產生大量廢渣。人造金紅石成本太高，鮮有廠家生產，該類產品在實際生產中很少采用。鹽酸法鈦白生產因難以尋找到合適的含鈦原料，目前尚未產業化。

硫酸法鈦白粉生產采用酸溶性鈦渣為原料是環保的選擇，是發展趨勢，可以大量減少硫酸亞鐵和稀廢硫酸的生成。

現有的酸溶性鈦渣通常是采用電弧爐高溫熔煉生產而得。所用原料為鈦精礦，還原劑采用無煙煤或石油焦。其工藝流程為：將鈦精礦和還原劑(如焦炭)按一定配比混料、制團后加入礦熱電弧爐，在1600～1700℃左右的高溫下進行熔融還原，將其中的氧化鐵還原為單質鐵，其他金屬氧化物不能被還原，除去鐵后經破碎獲得TiO₂含量(ω)72％～76％的酸溶性鈦渣，同時，鐵水被鑄造成鐵錠用于煉鋼或鑄鐵產品生產。

現有酸溶性鈦渣的TiO₂品位不高，鈣鎂含量高，含有一定量的低價鈦，酸解率有限，以致必須使用90％以上的濃硫酸才能完成酸解，導致單位成本居高不下，嚴重影響了鈦白生產廠家用渣的積極性。

現有專利(CN103359781A)先進行鈉化反應(將鈦精礦和氫氧化鈉熔融反應生成偏鈦酸鈉固相混合物)，然后經過水洗、過濾、選別和酸化反應獲得富鈦料。雖然相比上述還原法提高了富鈦料中TiO₂品位，但是TiO₂品位仍然不高，且酸解率較低。

因此，如何獲得一種TiO₂品位較高，不含低價鈦(即酸解率較高)，成本較合理的富鈦料，已成為硫酸法鈦白生產廠家急切所盼。

發明內容

本發明的目的在于提供酸溶性富鈦料的制備方法，解決現有富鈦料TiO₂品位較低、酸解率較低的問題。