一种利用钒铬钛渣制备富钛渣的方法技术

本发明专利技术属于湿法冶金领域，具体地，本发明专利技术涉及一种利用钒铬钛渣制备富钛渣的方法。本发明专利技术的利用钒铬钛渣制备富钛渣的方法，包括以下步骤：1）将钒铬钛渣与盐酸溶液混合，在90～160℃下浸取，得到中间浆料；其中，所述的盐酸溶液与钒铬钛渣的液固质量比为3:1～10:1；2）将步骤1）得到中间浆料进行固液分离，得到浸出渣和含钒、铬的浸出液；3）将步骤2）得到的浸出渣经洗涤、脱硅后，在100～200℃下进行干燥，得到富钛渣。本发明专利技术采用盐酸酸浸钒铬钛渣，不仅能大幅提高钛渣的品位，还能实现钛与钒、铬的高效分离，大大提高钛、钒和铬的回收率。本发明专利技术反应条件温和，且大幅提高了资源利用率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于湿法冶金领域，具体地，本专利技术涉及。本专利技术的利用钒铬钛渣制备富钛渣的方法，包括以下步骤：1）将钒铬钛渣与盐酸溶液混合，在90～160℃下浸取，得到中间浆料；其中，所述的盐酸溶液与钒铬钛渣的液固质量比为3:1～10:1；2）将步骤1）得到中间浆料进行固液分离，得到浸出渣和含钒、铬的浸出液；3）将步骤2）得到的浸出渣经洗涤、脱硅后，在100～200℃下进行干燥，得到富钛渣。本专利技术采用盐酸酸浸钒铬钛渣，不仅能大幅提高钛渣的品位，还能实现钛与钒、铬的高效分离，大大提高钛、钒和铬的回收率。本专利技术反应条件温和，且大幅提高了资源利用率。【专利说明】
本专利技术属于湿法冶金领域，具体地，本专利技术涉及。
技术介绍
四川攀西地区是我国最大的钒钛磁铁精矿基地，其TiO2储量占世界钛资源储量的35%以上，占国内已探明储量的90%以上，主要集中分布在攀枝花、白马、红格和太和四个矿区。红格矿区的钒钛磁铁精矿是目前国内最大的钒钛磁铁精矿矿床，储量高达35.45亿吨。与攀枝花其他矿区相比，红格矿区的钒钛磁铁精矿中铁、钛和钒元素的含量相当，且伴生的铬、镍、钴、镓以及钼族元素等的含量均较高。尤其是，红格矿区钒钛磁铁精矿中铬元素的含量要高得多，其总量是全国已探明储量的近两倍，是攀西地区唯一具有开采价值的含铬矿。因此，闻络型I凡钦磁铁精矿的综合利用具有重要的战略意义。现有的富钛渣制备技术一般是以钛精矿为原料，直接在电炉中进行冶炼，得到TiO2质量含量约为75%的富钛渣。该技术较为成熟，但不适用于冶炼直接还原-电炉熔分得到的钛渣，这主要是因为电炉熔分钛渣中的杂质含量较高。目前，以电炉熔分钛渣为原料制备富钛渣的方法一般都是将原料活化后进行盐酸酸浸提质。常见的活化手段有钠化焙烧、机械活化和微波强化等。这是因为电炉熔分钛渣物相很稳定，利用盐酸直接提取非常困难。已有的关于盐酸酸浸的专利文献未见有使用盐酸酸浸技术处理钒铬钛渣制备富钛渣的专利或文献报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对高铬型钒钛磁铁精矿难以综合利用的现状，提供一种具有工业操作性、条件温和的以钒铬钛渣为原料制备富钛料的方法，并实现钛与钒、铬的高效分离。本专利技术的利用钒铬钛渣制备富钛渣的方法，包括以下步骤:I)将钒铬钛渣与盐酸溶液混合，在90~160°C下浸取，得到中间浆料；其中，所述的盐酸溶液与钒铬钛渣的液固质量比为3:1~10:1 ;2)将步骤I)得到中间浆料进行固液分离，得到浸出渣和含钒、铬的浸出液；3)将步骤2)得到的浸出渣经洗涤、脱硅后，在100~200°C下进行干燥，得到富钛渣。根据本专利技术的利用钒铬钛渣制备富钛渣的方法，所述钒铬钛渣的TFe的质量含量小于35%，TiO2的质量含量为15%~30%，V2O5的质量含量为0.5%~3.0%，Cr2O3的质量含量为0.5%~3.0%。进一步地，所述钒铬钛渣的制备方法包括以下步骤:I)将高铬型钒钛磁铁精矿与含碳还原剂及添加剂混合制备混合物料，其中，钒钛磁铁精矿:含碳还原剂:添加剂的质量比为100:2~20:0~10 ;2)将步骤I)的混合物料进行部分还原，还原温度为1000~1300°C，还原时间为I~10h，得到金属化率为30%~80%的金属化物料；3)将步骤2)得到的金属化物料破碎、磨细至粒度90%小于0.074mm,进行磁选分离，磁场强度为200~2000奥斯特，获得铁精粉和钒铬钛渣。上述制备钒铬钛渣的方法中，步骤I)所述高铬型钒钛磁铁精矿的TFe的质量含量大于40%, TiO2的质量含量大于9%, V2O5的质量含量大于0.4%, Cr2O3的质量含量大于0.5%。所述含碳还原剂优选为无烟煤、烟煤、褐煤、焦炭中的一种或几种。所述的添加剂优选为碳酸钠、碳酸钾、四硼酸钠、氟化钠、硅酸钠碱金属盐中的一种或几种。根据本专利技术的利用钒铬钛渣制备富钛渣的方法，步骤I)所述的盐酸溶液的质量百分比浓度为10%~30%。根据本专利技术的利用钒铬钛渣制备富钛渣的方法，步骤I)所述的浸取时间优选为I~10小时。根据本专利技术的利用钒铬钛渣制备富钛渣的方法，步骤2)所述含钒、铬的酸浸液中TFe的质量浓度为10~50g/L，V205的质量浓度为1.0~4.5g/L, Cr2O3的质量浓度为1.5~6.0g/L, TiO2和SiO2的质量浓度均小于1.5g/L。根据本专利技术的利用钒铬钛渣制备富钛渣方法，步骤3)所述的富钛渣中TiO2的质量含量大于75%ο根据本专利技术的利用钒铬钛渣制备富钛渣的方法，所述的利用钒铬钛渣制备富钛渣的方法中钛的回收率大于98% ，钒和铬的回收率均大于90%。由于电炉熔分钛渣的物相很稳定，直接酸浸难以满足工艺要求，一般都是将原料活化后进行盐酸酸浸。常见的活化手段有钠化焙烧、机械活化和微波强化等。但这种方法工艺流程长，能耗高，设备投资大大增加。本专利技术是以物相相对不稳定的钒铬钛渣为原料，采用盐酸直接酸浸，钒、铬提取率高，杂质去除率高。本专利技术的优点在于:(I)本专利技术采用盐酸酸浸钒铬钛渣，不仅能大幅提高钛渣的品位，还能实现钛与钒、铬的高效分离，大大提高钛、钒和铬的回收率。(2)本专利技术得到的富钛渣的TiO2质量含量大于75%，可以作为硫酸法钛白原料，也可获得TiO2质量含量大于88%的富钛渣，作为氯化法钛白原料。(3)本专利技术的利用钒铬钛渣制备富钛渣的工艺，反应条件温和，且大幅提高了资源利用率，其中，钛的回收率大于98%，钒、铬的回收率均大于90%。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术的利用钒铬钛渣制备富钛渣的工艺流程图。【具体实施方式】实施例1将高铬型钒钛磁铁精矿(TFe的质量含量为55%，TiO2的质量含量为12.1%，V2O5的质量含量为0.53%, Cr2O3的质量含量为1.10%)与无烟煤及碳酸钠混合制备混合物料，其中，钒钛磁铁精矿、无烟煤和碳酸钠的重量比为100:8:2.5 ;得到的混合物料在1200°C下进行部分还原，还原时间为2小时，得到金属化率为70%的金属化物料；得到的金属化物料经破碎、磨细至粒度90%小于0.074mm,在600奥斯特的磁场强度下进行磁选分离,获得TFe的质量含量为93.5%的铁精粉和TFe、Ti02、V205和Cr2O3的质量含量分别为21.5%,27.5%、1.10%和2.10%的钒铬钛渣。将TFe、Ti02、V205 和 Cr2O3 的质量含量分别为 21.5%,27.5%、1.10% 和 2.10% 的钒铬钛渣与25%盐酸溶液混合，在150°C下浸取3小时，得到中间浆料，其中，稀盐酸与浸出渣的液固质量比为4.5:1 ;中间浆料经固液分离得到浸出渣和含钒、铬的浸出液，浸出液中TFe的质量浓度为36.5g/L，V205的质量浓度为2.5g/L, Cr2O3的质量浓度为6.0g/L, TiO2和SiO2的质量浓度均小于1.5g/L ;所得浸出渣经洗涤、脱硅、100°C干燥后得到TiO2的质量含量为92.6%的富钛渣；此工艺中钛的回收率为98.6%，钒的回收率为94.5%，铬的回收率为95.4%。实施例2将高铬型钒钛磁铁精矿(TFe的质量含量为55%，TiO2的质量含量为12.1%，V2O5的质量含量为0.53%,Cr2O3的质量含量为1.10%)与烟煤及四硼酸钠混合制备混合物料，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王丽娜，齐涛，赵龙胜，陈德胜，于宏东，曲景奎，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：