專利名稱：一種從高鈦渣制備酸溶性鈦渣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高鈦渣經(jīng)過礦相重構(gòu)后，制備酸溶性鈦渣的方法。具體地說，本發(fā)
明涉及一種能滿足生產(chǎn)鈦白粉要求的酸溶性鈦渣的方法，屬于鈦冶金領(lǐng)域。
二.
背景技術(shù)：
高鈦渣主要是采用電爐熔煉鈦鐵礦的方法制備獲得。 一般以無煙煤、焦炭或者石 油焦等碳質(zhì)原料做還原劑，將鈦鐵礦中的鐵氧化物還原為金屬鐵進(jìn)入液相、鈦富集于渣相， 澄清后分離熔融的金屬鐵相得到的產(chǎn)物便是高鈦渣。高鈦渣既可用作硫酸法生產(chǎn)鈦白的原 料，也可大量地用作氯化法工藝中生產(chǎn)鈦白的原料。國內(nèi)將用于硫酸法生產(chǎn)鈦白的鈦渣稱 為酸溶性鈦渣。 鈦白粉的制備主要有硫酸法和氯化法兩種工藝。氯化法生產(chǎn)鈦白的高鈦渣質(zhì)量要 求苛刻，要求用含110290%以上的高鈦渣為原料，且高鈦渣中的(Ca0+Mg0)《1.5%。只有 熔煉非鐵雜質(zhì)含量低的鈦鐵礦才能獲得適于氯化法鈦白生產(chǎn)所需的合格鈦渣，要求鈦鐵礦 原料中放射性元素及Ca0、 Mg0、 Mn02、 P、 S等雜質(zhì)的含量越低越好。而電爐熔煉含Ca0、 MgO 等非鐵雜質(zhì)高的鈦鐵礦時(shí)，只能獲得適于硫酸法鈦白生產(chǎn)用的鈦渣，但存在采用電爐熔煉 工藝生產(chǎn)酸溶性鈦渣時(shí)，因?yàn)樾柙谠斜Ａ粢欢ū壤腇eO，導(dǎo)致鐵和鈦的回收率不高的問 題。采用硫酸法生產(chǎn)鈦白粉時(shí)，如果以鈦鐵礦為原料，存在產(chǎn)生大量的綠礬和大量的稀硫酸 廢水問題，企業(yè)進(jìn)行三廢處理的費(fèi)用高，環(huán)境容量小，限制了鈦鐵礦硫酸法工藝的發(fā)展。但 是，采用硫酸法工藝時(shí)，如果用鈦鐵礦和酸溶性高鈦渣的混和物為原料，尤其是以單一的高 品位酸溶性高鈦渣為原料，產(chǎn)出的含鐵廢棄物少，不存在綠礬硫酸亞鐵的問題，而且稀酸產(chǎn) 生量少，減少了對環(huán)境的危害及降低了相關(guān)三廢的治理費(fèi)用，增添了硫酸法鈦白生產(chǎn)工藝 的生命力。 然而，采用電爐還原鈦鐵精礦分離生鐵制備高鈦渣時(shí)，如果要獲得酸溶性鈦渣，則 不能深度還原，從而導(dǎo)致高鈦渣和鐵水分離不完全，得到的生鐵中夾帶的鈦渣量大，一方 面給后續(xù)生鐵的加工帶來負(fù)面影響，另一方面降低鈦和鐵的回收率。如果用能在電爐熔 煉過程中將鈦和鐵分離完全的高鈦渣，以硫酸法生產(chǎn)鈦白粉，二氧化鈦的浸出率只能達(dá)到 60wt% 70wt%。
三.

發(fā)明內(nèi)容
1.發(fā)明的目的 將經(jīng)過電爐還原鈦鐵精礦分離生鐵產(chǎn)生的深還原的高鈦渣進(jìn)行礦相重構(gòu)，制備酸 溶性鈦渣，滿足硫酸法制備鈦白粉的酸溶性鈦渣的要求，提高鈦回收率。
2.發(fā)明的技術(shù)方案 以電爐還原鈦鐵精礦分離生鐵產(chǎn)生的高鈦渣為原料，經(jīng)過粉碎、配料、高溫改性、 冷卻后得到能夠滿足硫酸法生產(chǎn)鈦白粉的原料——酸溶性鈦渣，用硫酸浸出時(shí)浸出率在 94. 5wt^以上，其具體做法是
1. 1配料原料成分以wt^計(jì)為高鈦渣Ti02 > 80、 Ca0 0. 1 5. 0、 MgO 0. 1 5. 0、 FeO 0. 1 15，改性劑為含CaC03大于90的碳酸鈣、和/或含CaO大于90的生石灰、 和/或碳酸鈣和生石灰的混合物中的任選一種，氧化劑為純度大于95wt^的NaN(^、和/或 純度大于95wt%朋4冊3、和/或它們的混合物中任選一種，將粉碎到粒度小于0. 15mm的高 鈦渣、和氧化劑、和氧化f丐或者碳酸f丐按照高鈦渣氧化劑的重量比=1 : 0. 01 0. 5，
高鈦渣氧化鈣的重量比=i : o. oi o. 5或者高鈦渣碳酸鈣的重量比=i : o. oi o. 8或者高鈦渣碳酸鈣和生石灰混合物的重量比=i : o. oi o. 8的比例混合配料，時(shí)
間0. 1 3. 0h ; 1. 2高溫礦相重構(gòu)改性經(jīng)過混合的物料在溫度為600 140(TC焙燒，焙燒時(shí)間為 2. 0 20小時(shí)，進(jìn)行由金紅石型或銳鈦礦型的Ti02及FeTi03轉(zhuǎn)變?yōu)镃aTi03的礦相重構(gòu)和 改性； 1. 3冷卻磨細(xì)將高溫礦相重構(gòu)和改性后得到的物料冷卻至室溫，磨細(xì)到粒度小 于0. 15mm，便得到能滿足硫酸法生產(chǎn)鈦白的酸溶性高鈦渣； 1. 4硫酸浸出酸溶性高鈦渣，用濃度為85 90wt^的硫酸溶液，在溫度為230 250。C熟化，熟化處理60 90min后，用自來水在溫度為60 70。C浸出，時(shí)間30 90min， 二氧化鈦浸出率94. 6 95. 8wt%。
3.發(fā)明的積極效果 1)、鈦回收率由60 70wt^提高至94. 6 95. 8wt%。
2)、廢物量減少，三廢處理費(fèi)用降低，有利于環(huán)境保護(hù)。
四.具體實(shí)施方式

實(shí)施例1 將含Ti0292 . 5wt%的高鈦渣、含CaC03為98wt%的碳酸f丐、含NaN03大于95wt%的 NaN03分別干燥后粉碎至粒度< 0. 15mm待用。分別稱取上述準(zhǔn)備好的高鈦渣100g、碳酸鈣 30g、硝酸鈉10g，置于研缽中混合處理30min，然后將混合好的物料置于馬弗爐中，在溫度 為105(TC焙燒3h，冷卻至室溫后，磨細(xì)至粒徑小于0. 15mm，得到能夠用于硫酸法制備鈦白 的酸溶性鈦渣131. 5g。得到的酸溶性鈦渣用85wt^的硫酸溶液于溫度為23(TC熟化90min 后，用自來水600mL在溫度為7(TC浸出30min， 二氧化鈦的浸出率為94. 6wt%。
實(shí)施例2 將含Ti0292 . 5wt %的高鈦渣、含CaO為95wt%的生石灰、含NaN03大于95wt%的 NaN03分別干燥后粉碎至粒度< 0. 15mm待用。分別稱取上述準(zhǔn)備好的高鈦渣100g、生石灰 20g、硝酸鈉15g，置于研缽中混合處理20min，然后將混合好的物料置于回轉(zhuǎn)爐中，在溫度 為IIO(TC焙燒2h，冷卻至室溫后，磨細(xì)至粒徑小于0. 15mm，得到能夠用于硫酸法制備鈦白 的酸溶性鈦渣132. 2g。得到的酸溶性鈦渣用90wt^的硫酸溶液于溫度為24(TC熟化90min 后，用自來水600mL在溫度為6(TC浸出60min， 二氧化鈦的浸出率為95. 8wt%。
實(shí)施例3 將含Ti0292 . 5wt^的高鈦渣、含CaC03為98wt^的碳酸f丐、含CaO為95wt^的生 石灰、含NaN03大于95%的NaN03分別干燥后粉碎至粒度< 0. 15mm待用。分別稱取上述高 鈦渣100g、碳酸鈣20g、生石灰10g、硝酸鈉15g，置于研缽中混合處理30min，然后將混合好的物料置于回轉(zhuǎn)爐中，在溫度為1 IO(TC焙燒3h，冷卻至室溫后，磨細(xì)至粒徑小于0. 15隱，得 到能夠用于硫酸法制備鈦白的酸溶性鈦渣134. 2g。得到的酸溶性鈦渣用85wt %的硫酸溶 液于溫度為25(TC熟化90min后，用自來水600mL在溫度為6(TC浸出60min，二氧化鈦的浸 出率為95. 3wt%。
權(quán)利要求
一種從高鈦渣制備酸溶性鈦渣的方法，包括配料，高溫礦相重構(gòu)改性，冷卻磨細(xì)，硫酸浸出4個(gè)步驟，其特征是1.1配料原料成分以wt％計(jì)為高鈦渣TiO2＞80、CaO 0.1～5.0、MgO 0.1～5.0、FeO 0.1～15，改性劑為含CaCO3大于90的碳酸鈣、和/或含CaO大于90的生石灰、和/或碳酸鈣和生石灰的混合物中的任選一種，氧化劑為純度大于95wt％的NaNO3、和/或純度大于95wt％NH4NO3、和/或它們的混合物中任選一種，將粉碎到粒度小于0.15mm的高鈦渣、和氧化劑、和氧化鈣或者碳酸鈣按照高鈦渣∶氧化劑的重量比＝1∶0.01～0.5，高鈦渣∶氧化鈣的重量比＝1∶0.01～0.5或者高鈦渣∶碳酸鈣的重量比＝1∶0.01～0.8或者高鈦渣∶碳酸鈣和生石灰混合物的重量比＝1∶0.01～0.8的比例混合配料，時(shí)間0.1～3.0h；1.2高溫礦相重構(gòu)改性經(jīng)過混合的物料在溫度為600～1400℃焙燒，焙燒時(shí)間為2.0～20小時(shí)，進(jìn)行由金紅石型或銳鈦礦型的TiO2及FeTiO3轉(zhuǎn)變?yōu)镃aTiO3的礦相重構(gòu)和改性；1.3冷卻磨細(xì)將高溫礦相重構(gòu)和改性后得到的物料冷卻至室溫，磨細(xì)到粒度小于0.15mm，便得到能滿足硫酸法生產(chǎn)鈦白的酸溶性高鈦渣；1.4硫酸浸出酸溶性高鈦渣，用濃度為85～90wt％的硫酸溶液，在溫度為230～250℃熟化，熟化處理60～90min后，用自來水在溫度為60～70℃浸出，時(shí)間30～90min，二氧化鈦浸出率94.6～95.8wt％。
全文摘要
一種從高鈦渣制備酸溶性鈦渣的方法。將高鈦渣、氧化劑(硝酸鈉、硝酸銨中的一種或者兩種的混合物)、氧化鈣或者碳酸鈣粉碎，進(jìn)行混合配料后，高溫下進(jìn)行礦相重構(gòu)和改性，從而將渣中的金紅石型或銳鈦礦型的TiO2及FeTiO3轉(zhuǎn)變?yōu)镃aTiO3礦相的改性，冷卻后得到能滿足硫酸法制備鈦白粉的酸溶性鈦渣原料。
文檔編號C22B3/08GK101787432SQ20101010366
公開日2010年7月28日 申請日期2010年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月2日
發(fā)明者廖亞龍, 彭金輝, 徐福昌 申請人:昆明理工大學(xué)