一种攀枝花钛铁矿制取富钛料的方法技术

本发明专利技术公开了一种攀枝花钛铁矿制取富钛料的方法，该方法将攀枝花钛铁矿精矿在空气中高温氧化，氧化钛铁矿通过H2/CO混合气体还原，还原后的钛铁矿物料在NH4Cl溶液中锈蚀分离，其具体步骤如下：a.对攀枝花钛铁矿精矿进行筛分，放入马弗炉空气中高温氧化，保温后自然冷却；b.将氧化后粘结的攀枝花钛铁矿精矿颗粒压碎后放入沸腾炉中还原，在N2气氛下升温后通入H2和CO混合气体还原焙烧，得到还原钛铁矿；c.对还原后的钛铁矿进行锈蚀分离；对锈蚀后的产物进行筛分，得到富钛料和铁的氧化产物，其中，富钛料中的粒度为+48um、TiO2含量为74.31%、回收率达98.9%。该方法通过氧化改性工艺简单，操作方便，能使钛铁矿高效还原，提高钛铁矿的还原金属化率，有利于铁的回收利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种攀枝花钛铁矿制取富钛料的方法，属于冶金

技术介绍
世界钛资源中可用于工业生产的原料主要是指钛铁矿与天然金红石，天然金红石属于钛工业中的优质原料，储量较少，储量丰富的钛铁矿逐渐取代金红石成为钛工业的主要原料。钛铁矿分为砂矿与岩矿两大类， TiO2的理论含量约为52%，岩矿经过富集处理后的钛精矿，其TiO2含量为42%～48%，因此，其TiO2含量较低需要进一步的冶炼提纯，获得TiO2含量高的富钛料。目前，工业上广泛应用的冶炼方法包括电炉熔炼法、酸浸法、还原锈蚀法，其中，还原锈蚀法是将钛铁矿中铁氧化物还原为金属铁，在NH4Cl的水溶液中用空气将金属铁氧化为水合氧化铁分离出来，得以富集TiO2。该方法只消耗少量的氯化铵与盐酸，产生的赤泥和废水接近中性，具有产品粒度均匀、质量好，反应条件温和、成本低的优点。还原锈蚀法一般适宜处理高品位的砂矿，在澳大利亚多个工厂已实现还原锈蚀工艺的工业生产，但是，尚未有攀枝花岩矿还原锈蚀法的应用，由于攀枝花钛铁矿为岩矿资源，属于原生矿，成分复杂，结构致密，钛含量较低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种攀枝花钛铁矿制取富钛料的方法，该方法通过强氧化改性，工艺流程简单，操作方便，能使钛铁矿精矿高效还原，提高钛铁矿的还原金属化率，有利于铁的回收利用。为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案：一种攀枝花钛铁矿制取富钛料的方法，该方法将攀枝花钛铁矿精矿在空气中高温氧化，氧化钛铁矿通过H2/CO混合气体还原，还原后的钛铁矿物料在NH4Cl溶液中锈蚀分离 ，其具体步骤如下：a. 对攀枝花钛铁矿精矿进行筛分，筛分至+48um，将筛分后的钛铁矿精矿放入马弗炉空气中高温氧化，以升温速度5℃/min升温至800～1000℃氧化，保温60～80min，保温后自然冷却；b. 将氧化后粘结的攀枝花钛铁矿精矿颗粒压碎，压碎后放入沸腾炉中还原，在N2气氛下以10℃/min升温至900～1000℃，通入含H2和CO混合气体还原焙烧，气体流量1～1.5L/min，还原温度为900～1000℃，还原时间50～70min，其中，混合气体中成分H2与CO的体积比为1～5，还原后的钛铁矿在N2气氛下降温至80℃以下取出，得到还原钛铁矿；c. 对还原后的钛铁矿进行锈蚀分离，其锈蚀条件为：锈蚀剂为1～1.6%的NH4Cl，锈蚀反应温度60～80℃， 液固比为6:1～10:1， 搅拌速度400～600r·min-1， 通气速率10～15×103L/m3·min，锈蚀时间为12～16h，得到锈蚀后的产物；对锈蚀之后的产物进行筛分，得到筛分成富钛料和铁的氧化产物，其中，富钛料中的粒度为+48um、TiO2含量为74.31%、回收率达98.9%。所述钛铁矿化学成分重量百分含量为TiO244～46%，TFe32～34%。所述的沸腾炉由气体分布器、气室组成，气体分布器的孔径Φ为1mm，气室的还原气体流量为1～1.5L·min-1。本专利技术具有以下特点：本专利技术的方法采用粒径较大的颗粒作为锈蚀原料，使得锈蚀产物的分离更加方便；将NH4Cl作为锈蚀剂，锈蚀分离能够得到TiO2含量为74～76 %、回收率>98%的富钛料，同时可以使铁副产品完全生成Fe3O4 ，且操作方便，能使钛铁矿精矿高效还原。具体实施方式下面结合实施例进一步说明本专利技术。实施例1：本专利技术的一种攀枝花钛铁矿制取富钛料的方法，其具体步骤如下：a. 对重量百分含量为TiO2 44.92%、TFe 33.58%的攀枝花钛铁矿精矿进行筛分，筛分至+48 um，筛分后的钛铁矿精矿放入马弗炉中高温氧化，以升温速度5℃/min，升温至1000℃，保温60min，保温后自然冷却；b. 将氧化后粘结的钛铁矿颗粒压碎，压碎后放入沸腾炉中还原，在N2气氛下以10℃/min升温至1000℃，通入含H2与CO体积比为1的混合气体还原焙烧，气体流量为1.4L/min，还原温度为1000℃，保温时间为60min，还原后的钛铁矿在N2气氛下自然冷却，得到还原钛铁矿；c. 对还原后的钛铁矿进行锈蚀分离，其锈蚀条件为：锈蚀剂为1～1.6%的NH4Cl，锈蚀反应温度75℃， 液固比为8:1，搅拌速度400r/min ，通气速率15×103L/m3·min，液固比8:1、氯化铵浓度1.6%，锈蚀时间12h，得到锈蚀后的产物；对锈蚀后的产物进行筛分，分成富钛料与铁的氧化产物，其中，富钛料中的TiO2含量为74.31%、回收率达98.9%，铁的氧化产物为Fe2O3与水合氧化铁的混合物。实施例2：a.对重量百分含量为TiO2 44.92%，TFe 33.58%攀枝花钛铁矿精矿放入马弗炉中高温氧化，以升温速度5℃/min，升温至950℃，保温60min，保温后自然冷却；b. 将氧化后粘结的钛铁矿颗粒压碎，压碎后放入沸腾炉中还原， 在N2气氛下以10℃/min升温至950℃，通入H2与CO体积比为5的气体还原焙烧，气体流量1.5L/min，还原温度为1000℃，保温80min，还原后的钛铁矿在N2气氛下自然冷却，得还原钛铁矿；c. 对还原后的钛铁矿进行锈蚀分离处理，其锈蚀条件为：锈蚀反应温度70℃，液固比10:1，搅拌速度400r/min，通气速率15×103L/m3·min，氯化铵浓度1%，锈蚀时间16 h，得到锈蚀后的产物；对锈蚀后的产物进行筛分，分成富钛料与铁的氧化产物，其中，富钛料中的TiO2含量为75.01%、回收率99.3%，铁的氧化产物为纯净的Fe3O4。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种攀枝花钛铁矿制取富钛料的方法，其特征在于，该方法将攀枝花钛铁矿精矿在空气中高温氧化，氧化钛铁矿通过H2/CO混合气体还原，还原后的钛铁矿物料在NH4Cl溶液中锈蚀分离 ，其具体步骤如下：a. 对攀枝花钛铁矿精矿进行筛分，筛分至+48um，将筛分后的钛铁矿精矿放入马弗炉空气中高温氧化，以升温速度5℃/min升温至800～1000℃氧化，保温60～80min，保温后自然冷却； b. 将氧化后粘结的攀枝花钛铁矿精矿颗粒压碎，压碎后放入沸腾炉中还原，在N2气氛下以10℃/min升温至900～1000℃，通入含H2和CO混合气体还原焙烧，气体流量1～1.5L/min，还原温度为900～1000℃，还原时间50～70min，其中，混合气体中成分H2与CO的体积比为1～5，还原后的钛铁矿在N2气氛下降温至80℃以下取出，得到还原钛铁矿；c. 对还原后的钛铁矿进行锈蚀分离，其锈蚀条件为：锈蚀剂为1～1.6%的NH4Cl，锈蚀反应温度60～80℃， 液固比为6:1～10:1， 搅拌速度400～600r·min‑1， 通气速率10～15×103L/m3·min，锈蚀时间为12～16h，得到锈蚀后的产物；对锈蚀之后的产物进行筛分，得到筛分成富钛料和铁的氧化产物，其中，富钛料中的粒度为+48um、TiO2含量为74.31%、回收率达98.9% 。...

【技术特征摘要】
1.一种攀枝花钛铁矿制取富钛料的方法，其特征在于，该方法将攀枝花钛铁矿精矿在空气中高温氧化，氧化钛铁矿通过H2/CO混合气体还原，还原后的钛铁矿物料在NH4Cl溶液中锈蚀分离 ，其具体步骤如下：a. 对攀枝花钛铁矿精矿进行筛分，筛分至+48um，将筛分后的钛铁矿精矿放入马弗炉空气中高温氧化，以升温速度5℃/min升温至800～1000℃氧化，保温60～80min，保温后自然冷却； b. 将氧化后粘结的攀枝花钛铁矿精矿颗粒压碎，压碎后放入沸腾炉中还原，在N2气氛下以10℃/min升温至900～1000℃，通入含H2和CO混合气体还原焙烧，气体流量1～1.5L/min，还原温度为900～1000℃，还原时间50～70min，其中，混合气体中成分H2与CO的体积比为1～5，还原后的钛铁矿在N2气氛下降温至80℃以下取出，得到还原...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁伟中，白天蛟，王恒，尚兴付，谈定生，郭曙强，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31