一种将钒钛磁铁矿中钛铁钒资源充分利用的方法技术

本发明专利技术提供了一种将钒钛磁铁矿中钛铁钒资源充分利用的方法，包括以下步骤：S1.提钒：将钒钛磁铁矿进行选矿，得到钒钛磁铁精矿和钛精矿；将钒钛磁铁精矿进行湿法提钒，得到浸取料；S2.熔融还原：将浸取料于熔融还原炉内进行还原熔炼，得到熔分渣；S3.钛渣冶炼：取钛精矿、或熔分渣与钛精矿组合，在钛渣炉中进行还原冶炼，得到钛渣；S4.碱熔：取钛渣、或熔分渣、或钛渣与熔分渣组合，在450～750℃下碱熔处理0.5～2h；S5.水浸；S6.酸浸，得到富钛渣。本发明专利技术首先将钒钛磁铁矿经选矿，分离为钒钛磁铁精矿和钛精矿，并将两者分别处理，从而实现钛的高效利用。利用。利用。

【技术实现步骤摘要】
一种将钒钛磁铁矿中钛铁钒资源充分利用的方法


[0001]本专利技术属于钛白粉制备
，具体涉及了一种将钒钛磁铁矿中钛铁钒资源充分利用的方法。

技术介绍

[0002]我国拥有丰富的钛资源，但是我国的含钛矿物品位较低，钙镁等杂质含量高，利用率低。目前，我国90％左右的钛资源是以钒钛磁铁矿的形式赋存于攀枝花地区，攀枝花钒钛磁铁矿属于复杂多金属岩矿，其矿物组成和赋存状态复杂，结构致密，难磨难选。钒钛磁铁矿经过选矿，约46％的钛进入尾矿，其余的钛在炼铁过程中进入炉渣，形成大量的含钛炉渣(TiO2含量达25％)，由于含钛炉渣中杂质的含量较高，进一步除杂富集钛的工序比较复杂，含钛炉渣中的钛基本无法回收，含钛炉渣无法得到有效利用会造成大量钛资源的浪费。因此，在铁资源得到充分利用的同时，使钛、钒资源也得到有效利用具有重要战略意义。
[0003]目前，我国的含钛炉渣主要分为三大类：含钛高炉渣，电炉钛渣和熔分钛渣。其中，经过炼铁得到的含钛高炉渣中钛含量较低，约为 20～29％，由于其矿物组成和矿相结构复杂，利用难度较大；钛精矿经过电炉熔炼后获得的电炉钛渣含钛量一般在75％以上，是制备钛白粉的主要原料；熔分钛渣是将钒钛磁铁矿经直接还原提铁后，再通过电炉熔分获得的一种含钛炉渣，其钛含量约为10～40％。目前，熔分钛渣的利用方向主要是制备硫酸法钛白，其产品价值低，成本较高，且容易造成环境的二次污染。
[0004]为了充分利用钒钛磁铁矿中的钛资源，需要将钛品位较低的高炉渣及熔分钛渣进行再次除杂处理，使钛得到富集，而现有的清洁生产工艺较少，如高炉渣的处理方法主要有：酸浸法、高温碳化法、高温选择性结晶分离法以及碱法工艺。
[0005]专利文献CN201711241777.7，公开了一种真空减压碳化还原含钛高炉渣提钛的方法。该文献中的方法需要将含钛高炉渣、焦粉和煤粉混合均匀，造球、烘干获得部分反应物料，还需在真空还原反应装置中，进行真空减压碳化还原冶金反应，然后将反应产物冷却、破碎、球磨、磁选，得到碳化钛精矿产物。该专利技术方法采用真空减压碳化还原反应对含钛高炉渣进行提钛，钛回收率达55～85％，极大地减少了含钛高炉渣钛资源的浪费，但是该专利方法对设备要求高，反应温度高，成本较大。
[0006]为了充分利用钒钛磁铁矿中的钛资源，亟须寻找更加清洁环保的工艺将含钛炉渣中的钛进行有效利用。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的就在于为解决现有技术的不足而提供一种将钒钛磁铁矿中钛铁钒资源充分利用的方法。
[0008]一种将钒钛磁铁矿中钛铁钒资源充分利用的方法，包括以下步骤：
[0009]S1.提钒：将钒钛磁铁矿进行选矿，得到钒钛磁铁精矿和钛精矿；将所述钒钛磁铁精矿进行湿法提钒，并固液分离得到浸取料；
[0010]S2.熔融还原：将所述浸取料与还原剂混合于熔融还原炉内进行还原熔炼，得到半钢和熔分渣；检测所述熔分渣的钛含量，若所述熔分渣中的钛含量＞35％，则将所述熔分渣与所述钛精矿共同进行步骤 S3，若所述熔分渣中的钛含量≤35％，则将所述熔分渣直接进行步骤 S4；
[0011]S3.钛渣冶炼：取所述钛精矿、或所述熔分渣与所述钛精矿组合，与还原剂混合在钛渣炉中进行还原冶炼，得到半钢和钛渣，若得到的所述钛渣品位＜75％，则继续进行步骤S4；
[0012]S4.碱熔：取所述钛渣、或所述熔分渣、或所述钛渣与所述熔分渣组合，加入碱金属氢氧化物和水，在450～750℃下碱熔处理0.5～2h；其中碱渣质量比为(0.6～1.3):1，所述水的加入量为所述渣质量的7～15％，得到碱熔渣；
[0013]S5.水浸：将所述碱熔渣于20～60℃下水浸处理，得到水浸渣；
[0014]S6.酸浸：将所述水浸渣与酸混合，进行酸浸处理，得到富钛渣。
[0015]优选的，步骤S1所述的湿法提钒采用粉状钒钛磁铁精矿，在常温下静态浸取，浸取液为0.3～1.5mol/L稀酸，浸取时间为7～30d。
[0016]优选的，步骤S2所述还原熔炼原料为粉状钒钛磁铁精矿，所述还原剂为煤粉，另外还添加有辅料，所述辅料为白云石或石灰，所述钒钛磁铁精矿、所述煤粉与所述辅料的质量比为 (10～15):(3～5):(0.3～1.0)，所述还原熔炼反应温度1200～1600℃、反应时间4～13h。
[0017]优选的，步骤S3得到的钛渣若品位≥75％，用于硫酸法钛白粉生产原料或熔盐氯化法原料。
[0018]优选的，步骤S3所述还原冶炼还原剂为无烟煤、冶金焦和石油焦中的一种或几种，还原温度为1600～2000℃。
[0019]优选的，步骤S4所述碱金属氢氧化物为氢氧化钠和/或氢氧化钾。
[0020]优选的，步骤S5先将所述碱溶渣研磨、筛分过150～250目筛，再进行所述水浸处理。
[0021]优选的，步骤S5所述水浸处理后，用水洗至中性，过滤得到所述水浸渣。
[0022]优选的，步骤S6酸碱采用加压或常压酸浸方法；
[0023]所述加压酸浸压力为0.3～0.5MPa，且在搅拌条件下进行，搅拌速度500～800r/min，加压酸浸温度为120～140℃，时间为3～5h；
[0024]所述常压酸浸步骤为：在100～110℃条件下回流反应5～10h；
[0025]所述浸取酸液为0.6～1.2mol/L的盐酸溶液、或0.6～1.5mol/L的硫酸溶液，液固比为40～70:1，ml/g。
[0026]优选的，步骤S6得到的所述富钛渣用于熔盐氯化法钛白粉生产原料。
[0027]本专利技术提供的将钒钛磁铁矿中钛资源充分利用的方法，首先将钒钛磁铁矿经选矿，分离为钒钛磁铁精矿和钛精矿，并将两者分别处理；将铁精矿预先进行还原熔炼，将熔炼得到的渣铁分离，得到低品位含钛熔分渣；再通过检测熔分渣中的钛含量，当熔分渣中钛含量较高时，将其同钛精矿一起在钛渣炉中进行还原熔炼，得到较高品位钛渣；当熔分渣中钛含量较低时，则将其直接进行高温碱熔得到碱熔渣；对得到的较高品位钛渣也检测其中的钛含量，当钛含量较高时，直接用于硫酸法钛白原料或熔盐氯化原料，不再进行后续碱
熔、酸浸等处理，当得到的较高品位钛渣较低时，则进行高温碱熔，碱熔渣再经过水浸、水洗、酸浸水解等工序除杂得到TiO2富集产物，可将该TiO2富集产物用于熔盐氯化，从而实现钛的高效利用。
[0028]与现有技术相比，本专利技术的优点包括以下几个方面：
[0029](1)现有技术中除钒工艺一般在制备得到粗四氯化钛后进行，本申请将钒钛磁铁精矿首先进行除钒后，再进行冶炼，可提高冶炼和后续除杂效果，提高富钛料中的钛品位；
[0030](2)本申请利用熔融还原炉(SRV炉)对钒钛磁铁精矿进行熔融还原冶炼，利用HIsmelt熔融还原技术对原料适应性强的优势，可直接使用粉状铁精矿，无需造球，节省成本；另外可不使用焦炭，直接使用煤粉，流程短，有害物质排放少；
[0031](3)本专利技术可适用的原料范围比较广，尤其适用于成分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种将钒钛磁铁矿中钛铁钒资源充分利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.提钒：将钒钛磁铁矿进行选矿，得到钒钛磁铁精矿和钛精矿；将所述钒钛磁铁精矿进行湿法提钒，并固液分离得到浸取料；S2.熔融还原：将所述浸取料与还原剂混合于熔融还原炉内进行还原熔炼，得到半钢和熔分渣；检测所述熔分渣的钛含量，若所述熔分渣中的钛含量＞35％，则将所述熔分渣与所述钛精矿共同进行步骤S3，若所述熔分渣中的钛含量≤35％，则将所述熔分渣直接进行步骤S4；S3.钛渣冶炼：取所述钛精矿、或所述熔分渣与所述钛精矿组合，与还原剂混合在钛渣炉中进行还原冶炼，得到半钢和钛渣，若得到的所述钛渣品位＜75％，则继续进行步骤S4；S4.碱熔：取所述钛渣、或所述熔分渣、或所述钛渣与所述熔分渣组合，加入碱金属氢氧化物和水，在450～750℃下碱熔处理0.5～2h；其中碱渣质量比为(0.6～1.3):1，所述水的加入量为所述渣质量的7～15％，得到碱熔渣；S5.水浸：将所述碱熔渣于20～60℃下水浸处理，得到水浸渣；S6.酸浸：将所述水浸渣与酸混合，进行酸浸处理，得到富钛渣。2.如权利要求1所述的将钒钛磁铁矿中钛铁钒资源充分利用的方法，其特征在于，步骤S1所述的湿法提钒采用粉状钒钛磁铁精矿，在常温下静态浸取，浸取液为0.3～1.5mol/L稀酸，浸取时间为7～30d。3.如权利要求1所述的将钒钛磁铁矿中钛铁钒资源充分利用的方法，其特征在于，步骤S2所述还原熔炼原料为粉状钒钛磁铁精矿，所述还原剂为煤粉，另外还添加有辅料，所述辅料为白云石或石灰，所述钒钛磁铁精矿、所述煤粉与所述辅料的质量比为(10～15):(3～5):(0....

【专利技术属性】
技术研发人员：王冬花，闫广英，许刚，贺高峰，陈树忠，豆君，马丽阳，乔丽莎，朱敬磊，崔仕远，刘永波，盛晓星，李珍珍，吴豪，张瑶瑶，司华彬，
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：