一种以钛铁复合矿为原料制备钛产品的方法技术

本发明专利技术涉及一种以钛铁复合矿为原料制备钛产品的方法，属于化工领域。制备方法包括：将钛铁复合矿原料按一定化学计量比配入碳原料均匀混合后，在一定气氛下升温并还原，使铁组份还原成金属铁，钛组分转化为碳氧化钛、碳氮氧化钛，而其他组分(铝、镁、钙、硅)保持在氧化物状态。铁组分分离后，渣相经低温选择性氯化处理，可直接获得品位高于99％的四氯化钛。本发明专利技术可有效降低现行铁和钛提取的方法成本，并有效解决现行氯化方法过程中其它氧化物同时被氯化的问题，显著增强四氯化钛生产过程中氯化工序的选择性，提高钛的氯化效率，可直接得到高度纯化的钛产品，无需后续精制提纯，极大简化了钛铁复合矿提取铁和钛元素的方法流程。

【技术实现步骤摘要】
一种以钛铁复合矿为原料制备钛产品的方法
本专利技术主要属于化工
，涉及一种以钛铁复合矿为原料制备钛产品的方法，具体涉及以钛铁复合矿为原料制备四氯化钛及制备钛白粉的方法。该方法是通过精确控制高温碳热还原，使钛铁复合矿中的铁组分转变为金属铁，钛组分转变为碳氧化钛、碳氮氧化钛与其它氧化物构成混合物作为氯化原料，经氯化处理可直接得到高度纯化的四氯化钛；四氯化钛经氧化处理后可得到高度纯化的钛白粉。
技术介绍
钛铁复合矿，如我国攀西地区、河北承德地区的钒钛磁铁矿，其分布广泛、储量丰富、资源巨大，并且其中钛资源占全国钛资源的91％以上，具有极高的综合利用价值。不论是目前工业上钛铁复合矿冶炼采用的“高炉—转炉”工艺，还是近年来研究者提出的“转底炉直接还原-电炉熔分-细磨磁选-酸洗”工艺，其基本工艺路线均是将矿物中的铁、钒氧化物还原成含钒铁水，钛组分则主要以低价氧化物的形式进入渣中。由于炉料和冶炼技术水平的差异，渣铁比相对较高，大量的钛渣难以有效处理，大部分被加工成水渣、矿渣碎石、膨胀矿渣和矿渣珠等经济价值较低的建材用料，其中的钛组分无法得到有效利用，这对我国丰富的钛资源造成了巨大的浪费。针对该本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以钛铁复合矿为原料制备钛产品的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将钛铁复合矿原料进行破碎预处理；(2)在破碎预处理后的原料中配入含碳还原剂，得到混合物；(3)在一定的气氛下对所述混合物升温进行还原反应，得到包括富钛相物质、铁和渣相组分的还原产物；(4)将所述还原产物中的铁排出分离，得到包含富钛相物质和渣相组分的初分产物；(5)将所述初分产物作为氯化原料置于氯化设备中，在一定的温度下进行选择性氯化，在所述选择性氯化过程中，渣相组分保持在氧化物的固体状态，所述富钛相物质氯化产生四氯化钛蒸汽，冷凝后收集得到纯度高于99％的四氯化钛产品。

【技术特征摘要】
1.一种以钛铁复合矿为原料制备钛产品的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将钛铁复合矿原料进行破碎预处理；(2)在破碎预处理后的原料中配入含碳还原剂，得到混合物；(3)在一定的气氛下对所述混合物升温进行还原反应，得到包括富钛相物质、铁和渣相组分的还原产物；(4)将所述还原产物中的铁排出分离，得到包含富钛相物质和渣相组分的初分产物；(5)将所述初分产物作为氯化原料置于氯化设备中，在一定的温度下进行选择性氯化，在所述选择性氯化过程中，渣相组分保持在氧化物的固体状态，所述富钛相物质氯化产生四氯化钛蒸汽，冷凝后收集得到纯度高于99％的四氯化钛产品。2.根据权利要求1所述一种以钛铁复合矿为原料制备钛产品的方法，其特征在于，所述富钛相物质包括碳氧化钛TiCmOn和碳氮氧化钛TiCxNyOz中的至少一种：所述碳氧化钛TiCmOn中，m+n＝1且0.5≤m/n≤1；所述碳氮氧化钛TiCxNyOz中，x+y+z＝1、0＜y≤1且0.5≤x/z≤1。3.根据权利要求1或2所述一种以钛铁复合矿为原料制备钛产品的方法，其特征在于，步骤(2)中配入的所述含碳还原剂的量能够将所述钛铁复合矿原料中的铁氧化物全部还原成金属铁，并且能够将所述钛铁复合矿原料中的钛氧化物能全部还原成碳氧化钛、碳氮氧化钛或二者的混合物。4.根据权利要求1所述一种以钛铁复合矿为原料制备钛产品的方法，其特征在于，步骤(3)中所述升温过程中，达到设定温度后保温一段时间。5.根据权利要求4所述一种以钛铁复合矿为原料制备钛产品的方法，其特征在于，所述保温一段时间是指保温2～10小时。6.根据权利要求4所述一种以钛铁复合矿为原料制备钛产品的方法，其特征在于，所述设定温度为1100～2200℃。7.根据权利要求4所述一种以钛铁复合矿为原料制备钛产品的方法，其特征在于，所述设定温度为1100～1400℃。...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱鸿民，肖九三，朱骏，
申请(专利权)人：朱鸿民，
类型：发明
国别省市：北京,11