一种钛精矿制备氯化钛渣的方法技术

本发明专利技术提供了一种钛精矿制备氯化钛渣的方法，涉及化工冶金技术领域。该方法主要包括通过磁化焙烧、球磨、湿法磁选、造粒、冶炼得到炉渣，将所述炉渣依次进行氧化焙烧和还原焙烧、加压酸浸以及煅烧得到氯化钛渣。本发明专利技术方法结合磁化焙烧、脱硅脱钙、氯化钛渣升级技术，制备出适宜大型沸腾氯化的低钙镁、高品位的氯化钛渣产品。本发明专利技术方法可以有效降低钛铁矿制备的氯化钛渣中的杂质(尤其是钙镁)含量，制备出纯度为90％以上的氯化钛渣，杂质去除效果较好。好。好。

【技术实现步骤摘要】
一种钛精矿制备氯化钛渣的方法


[0001]本专利技术涉及化工冶金
，尤其是涉及一种钛精矿制备氯化钛渣 的方法。

技术介绍

[0002]钛产业重点发展氯化法钛白、高端专用钛白等终端产品，加快发展海 绵钛、金属钛、钛材等，积极开发航空航天、船舶、医用等军民用钛合金 材料及深加工制品。与硫酸法钛白工艺相比，氯化法钛白工艺无硫酸亚铁 产生，固废减少20～50％，且产品品质先进性和稳定性更高，应用更加广 泛。只有大力推广清洁环保的氯化法钛白生产工艺，以替代传统硫酸法钛 白生产工艺，才能更好地节约资源，解决环保污染问题。
[0003]氯化法生产钛白粉的主流工艺设备大型沸腾氯化炉对原料要求较高， 尤其是原料中的杂质含量，因原料中的杂质含量，特别是钙镁含量能影响 氯化工艺，所以对杂质含量要求较为苛刻，CaO+MgO≤0.15％。四川攀西地 区拥有我国90％的钛矿，但该地区的钛铁矿由于结构致密，得到的钛精矿 钛品位低，钙镁含量高，因而直接用于硫酸法钛白，极少部分用于升级富 钛料。钛矿用于升级富钛料同时存在生产规模小、品位低、质量差、成本 高等诸多不足，要生产出90％以上的高品质氯化钛渣，依靠传统技术很难 实现。因此，通过技术创新自主研发满足氯化法钛白生产的氯化钛渣势在 必行。目前，还原熔炼
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钛渣升级制备氯化法用富钛料是钛资源高效利用的 重要方向之一，不少企业及科研机构已开始研究用我国的高钙镁钛铁矿或 直接通过升级钛渣制备适合沸腾氯化的氯化钛渣产品。
[0004]中国专利文献CN107399758A公开了一种由高钛渣制备人造金红石的 方法，该方法通过对高钛渣进行粉碎、碱浸除杂、改性焙烧、酸浸除渣、 煅烧等步骤，制备出能满足氯化法要求的金红石原料。该专利中的方法针 对钛品位较高、杂质含量少的钛渣的升级效果较好，对于直接用高钙镁的 钛铁矿生产钛渣，其升级效果不好。且在改性焙烧阶段，由于碳酸钠的加 入，会导致焙烧产物出现烧结现象，且对焙烧设备要求也相对较高。
[0005]中国专利文献CN104828864A也公开了一种人造金红石的制备方法， 该方法包括还原焙烧、加压浸出、煅烧、盐酸再生步骤，得到了适合氯化 法生产工艺要求的人造金红石。该方法中使用的盐酸加压直接浸出还原改 性后的钛铁矿，会产生大量的氯化亚铁，利用价值相对较低。
[0006]目前，大部分现有技术是通过对钛铁矿进行改性，再使用盐酸浸出的 方法制备人造金红石，该类方法虽然设备简单、流程相对较短，但是会产 生大量的氯化亚铁，处理成本高，利用价值低，还有一部分专利通过直接 升级钛渣，通过对钛渣进行改性处理，再进行酸浸或碱浸，但大都都只适 宜于低钙镁的钛渣，不适于高钙镁的钛渣升级。因此，需要研发和改进一 种新的氯化钛渣的制备方法。
[0007]鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种钛精矿制备氯化钛渣的方法，以解决现有 钛矿用于
升级氯化钛渣技术存在的生产规模小、品位低、质量差、成本高 等问题。通过对制备工艺不断改进和优化，形成了本专利技术方法。本专利技术方 法结合磁化焙烧+脱硅脱钙+氯化钛渣升级技术，提高氯化钛渣品位至90％ 以上，且粒度和杂质含量均符合氯化法要求的氯化钛渣产品。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术提供的技术方案如下：
[0010]一种钛精矿制备氯化钛渣的方法，包括：
[0011](a)磁化焙烧、球磨：将所述钛精矿在600℃～800℃条件下氧化焙烧 后得到的钛铁矿球磨为细粉级钛铁矿；
[0012](b)湿法磁选、造粒：将所述细粉级钛铁矿进行湿法磁选，并对分离 得到的磁性钛铁矿进行造粒；
[0013](c)冶炼：将造粒后的钛铁矿在1500℃～1600℃下冶炼，分离得到炉 渣；
[0014](d)氧化还原焙烧：将所述炉渣依次进行氧化焙烧和还原焙烧得到改 性炉渣；
[0015](e)加压酸浸：将所述改性炉渣与无机酸进行加压酸浸除杂反应，洗 涤、干燥得到酸浸除杂渣；
[0016](f)将得到的所述酸浸除杂渣在900℃～1000℃条件下煅烧，得到所述 氯化钛渣。
[0017]本专利技术方法首先采用磁化焙烧，增加钛铁矿的磁性(也即得到强磁性 钛铁矿)，进而通过球磨、湿法磁选对钛铁矿进行脱硅脱钙，即对钛铁矿 进行除杂预处理，之后再对制备的氯化初渣通过氧化还原、酸浸等进行升 级，可以提高杂质去除率，尤其是钙的去除率，同时冶炼得到铁可以外卖， 提高了钛铁矿中铁利用价值。该方法工艺十分适宜高钙镁钛铁矿制备适用 于大型沸腾氯化的氯化钛渣产品，且易于实现工业化生产。
[0018]在一个实施方案中，所述步骤(d)中，所述氧化焙烧的条件为在 800℃～1000℃在有氧气氛下进行1～2h；和/或；所述还原焙烧的条件为在 700℃～900℃在还原气氛下进行1～2h。具体地，有氧气氛为空气或者氧气气 氛。
[0019]在一个实施方案中，步骤(a)中所述氧化焙烧的时间为1～2h；步骤 (c)中所述冶炼的时间为6～10h；步骤(f)中所述煅烧的时间为1～2h。
[0020]在一个实施方案中，所述球磨包括机械球磨；球磨至粒径不大于325 目的细粉以重量计占80％以上。将通过磁化焙烧进行预氧化的钛铁矿进行 机械球磨，球磨后得到细粉级钛铁矿。
[0021]在一个实施方案中，所述湿法磁选的磁场强度为2000～4000高斯。将 球磨得到的细粉级的钛铁矿进行湿法磁选，将磁性与非磁性钛铁矿进行分 离，干燥。
[0022]在一个实施方案中，将磁选得到的磁性钛铁矿进行造粒；所述造粒为 加入粘结剂进行造粒；优选地，所述粘结剂包括淀粉、氯化钠、纤维素、 沥青、重油、糊精、腐植酸等其中一种或几种；更优选地，所述粘结剂的 添加量为2～5wt％。
[0023]在一个实施方案中，所述造粒控制粒径不小于160目的钛铁矿以重量 计占90％以上。
[0024]在一个实施方案中，步骤(d)中，所述还原焙烧采用的还原剂为煤、 煤气、氢气、石油焦中的一种或两种。
[0025]在一个实施方案中，步骤(e)中，所述酸浸除杂时间为3～5h；所述 无机酸与所述改性炉渣的液固比为5～10：1；所述干燥的温度为100～110℃， 干燥的时间为1～2h。
[0026]在一个实施方案中，步骤(e)中，所述无机酸的浓度为10～30wt％； 所述加压酸浸在120～180℃条件下进行。
[0027]在一个实施方案中，加压酸浸的压力为0.20～0.8MPa。
[0028]在一个实施方案中，步骤(e)中，所述无机酸为工业盐酸、硫酸、硝 酸、钛白废酸中的一种或几种。
[0029]在一个实施方案中，所述钛精矿的组成包括：TiO2：40～50wt％；TFe (全铁或总铁)：25～30wt％；CaO：0.8～2.0wt％；MgO：3～6wt％；，SiO2： 2～6wt％。
[0030]在一个具体的实施方案中，所述钛精矿为攀枝花钛精矿。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钛精矿制备氯化钛渣的方法，其特征在于，包括：(a)磁化焙烧、球磨：将所述钛精矿在600℃～800℃条件下氧化焙烧后得到的钛铁矿球磨为细粉级钛铁矿；(b)湿法磁选、造粒：将所述细粉级钛铁矿进行湿法磁选，并对分离得到的磁性钛铁矿进行造粒；(c)冶炼：将造粒后的钛铁矿在1500℃～1600℃下冶炼，分离得到炉渣；(d)氧化还原焙烧：将所述炉渣依次进行氧化焙烧和还原焙烧得到改性炉渣；(e)加压酸浸：将所述改性炉渣与无机酸进行加压酸浸除杂反应，洗涤、干燥得到酸浸除杂渣；(f)将得到的所述酸浸除杂渣在900℃～1000℃条件下煅烧，得到所述氯化钛渣。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(d)中，所述氧化焙烧的条件为在800℃～1000℃在有氧气氛下进行1～2h；和/或；所述还原焙烧的条件为在700℃～900℃在还原气氛下进行1～2h。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(a)中所述氧化焙烧的时间为1～2h；步骤(c)中所述冶炼的时间为6～10h；步骤(f)中所述煅烧的时间为1～2h。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述球磨包括机械球磨；所述球磨至粒径不大于325目的细粉以重量计占80％以上；所述湿法磁选的磁场强度为2...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建立，李珍珍，彭忠辉，赵江伟，陈树忠，贺高峰，高扬，豆君，闫广英，王冬花，
申请(专利权)人：河南佰利联新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：