本发明专利技术公开了一种煤系地层共伴生钛矿床金属钛的浸出方法，包括如下步骤：（1）将矿石预先磨矿,再与无水碳酸钠按1：1-1.5的质量比混合均匀后，在马弗炉中焙烧，得焙烧产物；（2）将步骤（1）中的焙烧产物研磨至粒度小于1mm，按固液比为1g：10-20ml进行水浸，将水浸浸出液过滤，得滤渣；（3）将步骤（2）中的滤渣于105℃下烘干，研磨至粒度小于1mm，再按固液比为1g：20-40ml进行盐酸酸浸，将酸浸浸出液过滤，得滤液，金属钛以四氯化钛的形式存在于该滤液中。利用本发明专利技术的方法对超细粒钛矿物不经过传统选矿工艺，直接用烧结-水浸-酸浸法对矿石中的钛浸出，转化为钛冶炼过程中的四氯化钛溶液，工艺流程简单，经济环保。???
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，特别是涉及从细粒锐钛矿和金红石等含钛矿物原料中提取金属钛的方法，属选矿冶金领域。
技术介绍
钛是一种新型结构材料，具有密度小、强度高和耐腐蚀性好等特点，在各个领域都有广泛应用。含钛矿物的种类有很多，但具有工业价值的矿物非常有限，就储量和品位来看，目前只有钛铁矿和金红石及混合矿物白钛石具有开采价值，锐钛矿、钙钛矿和榍石矿床的经济价值较小。目前钛铁矿的利用途径主要是将钛铁精矿用电炉熔炼法制成酸溶性高钛渣，然后用于硫酸法钛白生产；钛铁矿的另一个利用途径是将钛铁精矿经过富集处理加工高钛渣 (TiO2 90%以上)或人造金红石(TiO2 96%以上)之后，用沸腾氯化或熔盐氯化法制取TiCl4。金红石选矿工艺一般采用重选、磁选、浮选、电选等组成的联合选矿，通过沸腾氯化、熔盐氯化、竖炉氯化等工艺制备TiCl4,再经过还原法(Kroll法、Hunter法)来生产海绵钛。从钛铁矿和金红石的利用途径来看，传统工艺要产生大量的废水、废气、废渣，对环境影响大，而且生产过程中能耗大，生产成本高。煤系地层共伴生的细粒锐钛矿和金红石矿物，矿石中钛含量1%_10%，粒度非常细小，磨矿很难使目的矿物较完全单体解粒进行浮选，传统选矿工艺很难分选。高利坤等[1，2]对细粒难选锐钛矿的浮选和化学提纯试验进行了研究，通过对 TiO2含量为10. 97%的某细粒锐钛矿浮选，可得到产率为28. 51%、TiO2品位为30. 91%、回收率为80. 32%的锐钛矿精矿，在浮选粗精矿中加入氢氧化钠，氢氧化钠用量为300 kg/t， 焙烧温度500°C，焙烧时间40 min，盐酸用量15 kg/t，中和时间10 min。对TiO2品位为 30. 91%的粗精矿，化学选矿可以将TiO2品位提高到67. 63%，回收率为87. 03%。该方法虽然提高了 TiO2的品位，但还远远达不到提炼钛的品位要求，而且该方法流程复杂，不仅需要磨矿处理，对于细粒锐钛矿磨矿很难达到目标矿物单体解粒的要求，能耗大，而且需要用到强碱氢氧化钠焙烧，腐蚀性强，浮选的过程较复杂，试验条件要求高，操作困难。本专利技术针对矿物成分主要为细粒锐钛矿和金红石的新型钛矿床，在选矿工艺很难实现锐钛矿分选的条件下，不经过物理化学选矿，而是直接通过煅烧-水浸-酸浸法，将矿石中钛矿物(锐钛矿和金红石)所含的钛转化为钛冶炼过程中 的四氯化钛溶液,工艺流程简单，经济环保。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述已有技术存在的不足，提供，从而实现此类型矿床中金属钛的开发利用。为实现上述目的，本专利技术采取如下措施本专利技术所述新型煤系地层共伴生钛矿床的主要成分为Ga 85. 5 μ g/g,Nb 225 μ g/ g, Σ REY 1585 μ g/g, TiO2 2. 97%, SiO2 35. 69%，Al2O3 29. 84%。本专利技术所述煤系地层共伴生钛矿床金属钛的浸出方法，不经过传统选矿工艺，直接用烧结-水浸-酸浸法对矿石中的钛浸出，得到富集四氯化钛的溶液。在矿石添加烧结剂焙烧过程中，矿石中的TiO2与烧结剂 Na2CO3发生如下反应Ti02+Na2C03 — Na2Ti03+C02 ;在水浸过程中，部分杂质溶解到水浸滤液中，而Na2TiO3则存在于水浸滤渣中；将水浸滤渣进行盐酸酸浸，Na2TiO3与HCl发生如下反Na2Ti03+6HCl — TiCl4+3H20+2NaCl,因此最终获得的富钛溶液中Ti是以TiCl4的形式存在。具体地，本专利技术所述煤系地层共伴生钛矿床金属钛的浸出方法，包括如下步骤(I)将矿石预先破碎、磨矿至粒度小于1_，再与无水碳酸钠按I :1-1. 5的质量比混合均匀后，在马弗炉中焙烧，得焙烧产物；(2)将上述步骤(I)中的焙烧产物研磨至粒度小于Imm,按固液比为Ig 10-20ml 进行水浸，将水浸浸出液过滤，得滤渣；(3)将上述步骤(2)中的滤渣于105°C下烘干，研磨至粒度小于1mm，再按固液比为lg:20-40ml进行盐酸酸浸，将酸浸浸出液过滤，得滤液，金属钛以四氯化钛的形式存在于该滤液中。优选地,上述步骤(I)中是将矿石预先破碎、磨矿至粒度小于O. 046mm。优选地，上述步骤(2)中是将焙烧产物研磨至粒度小于O. 075mm。优选地，上述步骤(I)中的焙烧温度为800-900°C。优选地，上述步骤(I)中的焙烧时间为O. 5-lh。优选地，上述步骤(2)中的水浸温度为60_100°C。优选地，上述步骤(2)中的水浸时间为2_3h。优选地，上述步骤(3)中盐酸酸浸的盐酸浓度为4_8mol/L。优选地，上述步骤(3)中盐酸酸浸的浸出时间为2_6h。优选地，上述步骤(3)中盐酸酸浸的浸出温度为40-80° C。本专利技术所述煤系地层共伴生钛矿床金属钛的浸出方法克服了传统工艺不足，对矿床中细粒锐钛矿和金红石钛进行有效浸出，从而实现此类新型矿床中金属钛的开发利用。 本专利技术浸出金属钛的方法采用烧结-水浸-酸浸法，直接将矿石中的钛矿物转化为传统工艺冶炼钛的中间产物四氯化钛溶液，简化了传统工艺中选矿和冶炼流程，降低了成本。同时，本专利技术浸出金属钛的方法工艺流程简单，使用的试剂容易获取且种类少，生产成本低， 绿色环保。本专利技术方法对煤系地层共伴生钛矿床金属钛的浸出率可达到70%以上。附图说明图I为本专利技术的工艺流程图。具体实施方式主要试剂无水碳酸钠=Na2CO3含量>99. 8%，分析纯，成都市科龙化工试剂厂；浓盐酸HC1含量36%_38%，优级纯，四川西陇化工有限公司；超纯水电阻率18. 2兆.欧姆。矿石主要成分及含量Ga85. 5 μ g/g ；Nb 225 μ g/g ; Σ REY 1585 μ g/g ；Ti02 2. 97% ；Si02 35. 69% ；A1203 29. 84%。实施例I(I)将矿石预先破碎、磨矿至粒度为-46 μ m,再与无水碳酸钠按I :1. 5的质量比混合均匀后，在马弗炉中于800-900°C下焙烧O. 5-lh，得焙烧产物；(2)将步骤(I)所得焙烧产物研磨至粒度为-75 μ m，按固液比为Ig 10-20ml进行水浸，水浸温度为60-100°C,水浸时间为2-3h,将水浸浸出液过滤,得滤洛；(3)将步骤(2)所得滤渣于105°C下烘干，研磨至粒度为-75μπι，再按固液比Ig: 20ml进行盐酸酸浸，盐酸浓度为4mol/L，酸浸温度为40°C，酸浸时间为2h，将酸浸浸出液过滤，得滤液，金属钛以四氯化钛的形式存在于滤液中，Ti的浸出率为85. 46%。实施例2( I)同实施例I步骤(I)；(2)同实施例I步骤(2)；(3)将步骤(2)所得滤渣于105°C下烘干，研磨至粒度为-75μπι，再按固液比Ig: 20ml进行盐酸酸浸，盐酸浓度为6mol/L，酸浸温度为60°C，酸浸时间为4h，将酸浸浸出液过滤，得滤液，金属钛以四氯化钛的形式存在于滤液中，Ti的浸出率为88. 27%。实施例3( I)同实施例I步骤(I)；(2)同实施例I步骤(2)；(3)将步骤(2)所得滤渣于105°C下烘干，研磨至粒度为-75μπι，再按固液比Ig: 20ml进行盐酸酸浸，盐酸浓度为8mol/L，酸浸温度为80°C，酸浸时间为6h，将酸浸浸出液过滤，得滤液，金属本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种煤系地层共伴生钛矿床金属钛的浸出方法，该矿石的主要成分为Ga?85.5μg/g，Nb?225μg/g，∑REY?1585μg/g，TiO2?2.97%，SiO2?35.69%，Al2O3?29.84%，其特征在于，包括如下步骤：（1）将矿石预先破碎、磨矿至粒度小于1mm，再与无水碳酸钠按1：1?1.5的质量比混合均匀后，在马弗炉中焙烧，得焙烧产物；（2）将步骤（1）中的焙烧产物研磨至粒度小于1mm，按固液比为1g：10?20ml进行水浸，将水浸浸出液过滤，得滤渣；（3）将步骤（2）中的滤渣于105℃下烘干，研磨至粒度小于1mm，再按固液比为1g：20?40ml进行盐酸酸浸，将酸浸浸出液过滤，得滤液，金属钛以四氯化钛的形式存在于该滤液中。
【技术特征摘要】
1.一种煤系地层共伴生钛矿床金属钛的浸出方法,该矿石的主要成分为Ga 85. 5 μ g/g，Nb 225 μ g/g, Σ REY 1585 μ g/g, TiO2 2. 97%, SiO2 35. 69%，Al2O3 29. 84%，其特征在于，包括如下步骤 (1)将矿石预先破碎、磨矿至粒度小于1_，再与无水碳酸钠按I:1-1. 5的质量比混合均匀后，在马弗炉中焙烧，得焙烧产物； (2)将步骤(I)中的焙烧产物研磨至粒度小于1mm，按固液比为Ig10-20ml进行水浸，将水浸浸出液过滤，得滤渣； (3)将步骤(2)中的滤渣于105°C下烘干，研磨至粒度小于1mm，再按固液比为Ig:20-40ml进行盐酸酸浸,将酸浸浸出液过滤,得滤液,金属钛以四氯化钛的形式存在于该滤液中。2.根据权利要求I所述的一种煤系地层共伴生钛矿床金属钛的浸出方法，其特征在于所述步骤(I)中是将矿石预先破碎、磨矿至粒度小于O. 046mm。3.根据权利要求I所述的一种煤系地层共伴生钛矿床金属钛的浸出方法，其特征在于所述步骤(2)中是将焙烧产物研磨至粒度小于O. 075_。4.根据权利要求I所...
【专利技术属性】
技术研发人员：李大华，刘东，代世峰，程军，胡波，邹建华，田和明，栾进华，李甜，刘峰，杨洪永，刘善德，
申请(专利权)人：重庆地质矿产研究院，中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：
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