[發明專利]一種含鈦煉鐵廢渣制備富鈦料的方法

在審

• 申請號: 202110908299.0
• 申請日: 2021-08-09
• 公開（公告）號: CN113604658A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 豆君;陳建立;朱敬磊;賀高峰;閆廣英;王冬花
• 申請（專利權）人: 河南佰利聯新材料有限公司
• 主分類號: C22B1/02
• 分類號: C22B1/02;C22B7/04;C22B23/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 王煥

本發明涉及冶金技術領域，具體而言，涉及一種含鈦煉鐵廢渣制備富鈦料的方法。本發明含鈦煉鐵廢渣制備富鈦料的方法，包括以下步驟：含鈦煉鐵廢渣、碳酸鈉和氫氧化鈉的混合物進行焙燒、水浸和高壓酸浸，固液分離后進行洗滌和干燥；所述碳酸鈉和所述氫氧化鈉的質量比為(19～25):1。本發明的方法具有工藝簡單、原料來源廣泛、設備要求簡單、能耗低等優點，可有效去除鈦鐵礦中的鈣、鎂、硅、硫等雜質，制備得到的富鈦料中，TiO₂的品位≥83％，MgO≤0.08％，GaO≤0.154％，SiO₂≤0.105％，產品質量好。

技術領域

本發明涉及冶金技術領域，具體而言，涉及一種含鈦煉鐵廢渣制備富鈦料的方法。

背景技術

富鈦料一般指TiO₂含量不小于75％的鈦渣或人造金紅石，是采用氯化法生產高檔金紅石型鈦白粉和海綿鈦的重要原料，氯化法鈦白粉是用含鈦的原料，以氯化高鈦渣、或人造金紅石、或天然金紅石等富鈦料與氯氣反應生成四氯化鈦，經精餾提純，然后再進行氣相氧化；在速冷后，經過氣固分離得到TiO₂。制取四氯化鈦所用的可氯化富鈦料應含TiO₂：85％-95％，雜質含量要盡量低，MgO+CaO含量之和不能大于1.5％。

目前世界上工業應用生產富鈦料的方法主要有：電爐熔煉法、酸浸法和還原銹蝕法。電爐熔煉法其處理能力大，可獲得富鈦料和生鐵兩種產品，但能耗高，同時熔煉過程主要分離雜質鐵，對鈣、鎂等其他的雜質去除能力較差。傳統鹽酸法制備人造金剛石主要將鈦鐵礦強氧化-弱還原后，通過強酸浸出去除鐵、鈣和鎂等雜質，通過過濾洗滌得到人造金紅石。但在酸浸后母液酸濃度高，同時含有大量的鈣、鎂、鐵及鈦顆粒等造成母液粘稠，導致過濾和洗滌困難，同時產生大量廢酸，難以處理，因此限制了其應用。

也有將鈦鐵礦通過強還原處理得到金屬化率大于85％的還原鈦，然后通過磨礦和磁選分離使礦物質中的鐵和鈦實現分離。該方法雖然能實現鈦的富集，但磁選前會將還原鈦磨至粒度小于25μm，導致分離出的富鈦料粒度過細，無法滿足可氯化富鈦料要求，同時在鐵鈦分離時，部分鈦會進入鐵粉中，導致鈦損失增加。

傳統還原鈦鐵礦生產工藝主要采用隧道窯、饅頭窯為主要設備，將鈦鐵礦造球-氧化后再配加一定的還原劑置于窯內進行加熱還原，將鈦鐵礦中的鐵還原為金屬鐵，再經過粉碎、篩選得到粒度合適和金屬化率大于85％還原鈦鐵礦產品。

釩鈦磁鐵礦是一種富含鐵(Fe)、鈦(Ti)、釩(V)等有價元素，并含有其他如鈷、鎳、鉻、鈧、鎵等有用元素的多元共生鐵礦，是一種戰略性礦產資源。礦冶公司每年生產90萬噸鈦鐵礦，每生產1噸鈦鐵礦會同時獲得4噸鐵精礦，鐵精礦中含11％左右的TiO₂，如果能夠有效利用鐵精礦中的TiO₂，相當于每年增加近80萬噸的鈦鐵礦，具有很大的經濟效益。鐵精礦中的鐵可以通過Hismelt工藝，還原形成鐵水和渣，實現渣鐵分離；熔池中產生的CO及煤中的揮發分受熱裂解產生的H₂、CO在富熱風中燃燒產生大量熱量。產生的熱量從頂部區域傳到熔池區域，維持還原反應進行，渣層在噴槍的攪拌作用下起到濺渣護爐的作用。產生的鐵渣可從排渣口中排出，渣中含有一定量的TiO₂和其他雜質元素。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種含鈦煉鐵廢渣制備富鈦料的方法，具有工藝簡單、原料來源廣泛、設備要求簡單、能耗低等優點，可有效去除鈦鐵礦中的鈣、鎂、硅、硫等雜質，制備得到的富鈦料中TiO₂的品位≥83％，產品質量好。

為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：

一種含鈦煉鐵廢渣制備富鈦料的方法，包括以下步驟：

含鈦煉鐵廢渣、碳酸鈉和氫氧化鈉的混合物進行焙燒、水浸和高壓酸浸，固液分離后進行洗滌和干燥；