[發明專利]一種利用含鈦高爐渣制備鈦酸鋇的方法

在審

• 申請號: 202110345835.0
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN112919529A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 宋進;田通強;陳仁宏;牟小海;王占熬;楊雪峰;蔣屹;官仁權
• 申請（專利權）人: 成渝釩鈦科技有限公司
• 主分類號: C01G23/00
• 分類號: C01G23/00
• 代理公司: 成都明濤智創專利代理有限公司 51289
• 代理人: 杜夢

本發明公開了一種利用含鈦高爐渣制備鈦酸鋇的方法，包括以下步驟：將含鈦高爐渣烘干后，粉磨至70～100目，按質量比加入含鋇組分、熔鹽和晶核劑，然后繼續粉磨至均一的混合粉體，烘干后備用，然后將粉磨后的混合物轉移至剛玉坩堝，并置于馬弗爐中，在一定溫度下煅燒，保溫一定時間后，自然冷卻至室溫，取出固體樣品，經反復多次洗漆、過濾，烘干后，即得到所需的樣品，本發明的有益效果是：一步完成含鈦高爐渣中含鈦組成的分解和礦物重構，實現了含鈦高爐渣的直接材料化利用，而且鈣、硅、鋁等主要雜質元素同步完成可控合成，為含鈦高爐渣的去存量和高值化應用提供了新的綠色工藝。

技術領域

本發明涉及鈦酸鋇技術領域，具體為一種利用含鈦高爐渣制備鈦酸鋇的方法。

背景技術

鈦酸鋇，具有鈣鈦礦結構，是一種典型的鐵電、壓電和絕緣材料，由于其優異的電性能，鈦酸鋇被廣泛應用于制造多層陶瓷電容器、動態隨機存儲器、傳感器和熱敏電阻，通常，濕化學法和固相法是制備鈦酸鋇的兩種常用技術路線，顯然，濕化學方法，如溶膠一凝膠法，水熱法，溶劑熱法，化學共沉淀法等，產率低，工藝復雜，且成本偏高，同樣，傳統固相法存在如反應溫度高，產品純度低、分散性差、易團聚等。因此，如何克服這一問題，成為一個研究熱點。

熔融鹽法是一種簡單易行的制備無機功能材料的方法，具有產率高，反應溫度適中，工藝簡單，制備的材料結晶度好、純度高、分散性好等優點，而且，能有效控制產物的形貌。近年來，熔融鹽法己被成功應用于制備介電陶瓷材料，尤其是欽酸鹽功能材料，如欽酸鋇、欽酸鰓及欽酸鉛等，在利用熔融鹽法制備材料的過程中，熔融鹽或僅作溶劑，或直接參與反應。而且，可以通過再結晶的方法對熔融鹽加以回收利用，因此，熔融鹽法具有一定的工業應用前景。

我國有豐富的鈦資源，占世界鈦資源儲量的35％左右，其中攀枝花一西昌地區鈦儲量占全國鈦總儲量的95％左右，在選礦、冶煉過程中約53％的鈦進入鐵精礦，在隨后的高爐煉鐵中基本進入高爐渣，形成鈦含量為18％～25％的含鈦高爐渣，普通型高爐渣可以作為建筑材料，廣泛用于水泥生產、作為混凝土中的骨料和制備建筑礦渣磚，實現含鈦高爐渣的整體利用，但卻浪費了寶貴的鈦資源，為此，近些年的研究集中在含鈦高爐渣中鈦資源的二次利用方面，核心思路在于，采用一定的技術手段，將含鈦高爐渣中的鈦組分以某種含鈦礦物，如氯化鈦、鈦白粉、鈣鈦礦、黑鈦石和金紅石等選擇性富集、長大，再用物理方法分離出來，但均因選礦技術，二次污染以及成本過高等原因而停滯不前，因此，大量含鈦高爐渣仍以干渣的形式在大量堆放，不僅占用土地，污染環境，同時，嚴重制約企業的可持續發展。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用含鈦高爐渣制備鈦酸鋇的方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案一種利用含鈦高爐渣制備鈦酸鋇的方法，包括以下步驟：

S1、將含鈦高爐渣烘干后，粉磨至70～100目，按質量比加入含鋇組分、熔鹽和晶核劑，然后繼續粉磨至均一的混合粉體，烘干后備用；

S2、將粉磨后的混合物轉移至剛玉坩堝，并置于馬弗爐中，在一定溫度下煅燒，保溫一定時間后，自然冷卻至室溫，取出固體樣品，經反復多次洗漆、過濾，烘干后，即得到所需的樣品。

作為優選，所述步驟S1中各組分按其質量百分比計為：二氧化鈦15％～25％，氧化鈣25％～35％，二氧化硅20％～25％、余量為三氧化二鋁，氧化錳、三氧化二鐵以及少量堿金屬氧化物。

作為優選，所述含鋇組分由硝酸鋇、乙酸鋇、碳酸鋇、氫氧化鋇和氯化鋇中的一種或多種混合而成。

作為優選，所述熔鹽組分由氯化鉀、硫酸鈉、氟化鈉、氫氧化鈉和氯化鈉中的一種或多種混合而成。

作為優選，所述晶核劑由納米二氧化鈦、納米鈦酸鋇、氧化鋯和氧化鉻中的一種或多種混合而成。