[发明专利]一种人造金红石的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及人造金红石的制备方法。

背景技术

钒钛磁铁矿是一种多元素的共生矿，它的组成随产地不同而存在差别。钒钛磁铁矿中含铁(在矿中以铁的氧化物形式存在)量为30-34重量％，主要用作提取铁、钒、钛的原料。钒钛磁铁矿(原矿)选取铁精矿后的尾矿可以用于回收钛精矿，该钛精矿可以用于生产人造金红石，然而现有的采用电炉冶炼或还原锈蚀法来处理钛精矿由于不能有效去除钛精矿中的钙、镁等质杂元素，而得到的人造金红石的品位(即人造金红石中二氧化钛的含量)均较低，均不适合作为沸腾氯化生产四氯化钛的原料。为了得到较高品位的人造金红石，CN101244841A公开了一种人造人造金红石的生产方法，包括如下步骤：a、钛精矿于800-1100℃氧化焙烧，然后于600-900℃还原焙烧；b、浓度18-24％的盐酸常压下接触还原焙烧后的钛精矿；c、洗涤、过滤；d、收集滤饼煅烧即得。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的制备人造金红石的方法，采用该方法，不仅以粗粒级钛精矿为原料时能制得更高品位的人造金红石，而且以微细粒级钛精矿为原料时也能制得较高品位的人造金红石。

本发明提供了一种人造金红石的制备方法，该方法包括：将钛精矿进行氧化焙烧和还原焙烧，除去还原焙烧的产物中的杂质，将除去杂质后的产物煅烧，所述氧化焙烧在氧化性气体下进行，所述还原焙烧在还原性气体下进行；其中，所述氧化焙烧和还原焙烧在流化床反应器中进行。

在回转窑中可以进行粗粒级钛精矿的氧化焙烧和还原焙烧，但是当以微细粒级钛精矿为原料来制备人造金红石时，如果还用回转窑来进行钛精矿的氧化焙烧和还原焙烧，则会由于微细粒级钛精矿之间粘结而影响设备的正常运转，从而导致制得的人造金红石的品位较低。

而本发明提供的制备人造金红石的方法通过在流化床反应器中进行氧化焙烧和还原焙烧，则不会出现微细粒级钛精矿之间粘结的问题，在流态化氧化炉(进行氧化时的流化床反应器称为“流态化氧化炉”)中进行氧化焙烧时，通过氧化焙烧能够使钛精矿中所含的TiO₂的晶型更充分地转化为金红石型，在流态化还原炉(进行还原时的流化床反应器称为“流态化还原炉”)中进行还原焙烧时，通过还原焙烧能够使氧化焙烧后的产物中的三氧化二铁更充分地还原为氧化亚铁，从而在后续的除杂工序中能够更有效地除去铁的氧化物杂质，因此，通过使所述氧化焙烧和还原焙烧在流化床反应器中进行即可提高制得的人造金红石的品位。

另外，在流化床反应器中进行氧化焙烧和还原焙烧，还能够强化传质传热，大大提高生产效率；床层处于运动的状态，可保持温度均匀，避免局部过热，易控制；此外，由于使用流化床反应器时，从流态化氧化炉出来的高温气体可以进入预热器可以对钛精矿进行预热，从流态化还原炉出来的高温气体可以对流态化氧化炉进行加热，从而提高热量的利用率，降低能耗。

具体实施方式

本发明提供了一种人造金红石的制备方法，该方法包括：将钛精矿进行氧化焙烧和还原焙烧，除去还原焙烧的产物中的杂质，将除去杂质后的产物煅烧，所述氧化焙烧在氧化性气体下进行，所述还原焙烧在还原性气体下进行；其中，所述氧化焙烧和还原焙烧在流化床反应器中进行。

从攀西地区的钒钛磁铁矿(原矿)选取铁精矿后的尾矿中回收的钛精矿主要含有偏钛酸铁(FeO·TiO₂)晶体，还含有镁、锰、铝、钒、硅等的氧化物杂质固溶体。从上述尾矿中回收钛精矿的方法一般有两种方法，即重选以及重选加浮选的方法，通过重选上述尾矿得到的钛精矿中的TiO₂的品位一般在47重量％以上，而且粒径较大，一般粒径为35-200目即大于74微米至小于等于450微米的占85重量％以上，一般将这种通过重选上述尾矿得到的钛精矿称为“重选钛精矿”或“粗粒级钛精矿”，可商购得到，而粒径为200目以上的钛精矿则很难通过重选选出来，为了提高上述尾矿中钛精矿的回收率，人们对选矿工艺进行了改进，对经过重选的上述尾矿再进行浮选，通过浮选得到的钛精矿中的TiO₂的品位一般为44-47重量％，而且粒径较小，一般粒径为—200目即小于等于74微米的占60-80重量％，一般将这种通过浮选得到的钛精矿称为“浮选钛精矿”或“微细粒级钛精矿”，可商购得到。

本发明中作为原料的钛精矿可以是从钒钛磁铁矿选取铁精矿后的尾矿中回收而得到的钛精矿，可以为重选钛精矿和/或浮选钛精矿，所述重选钛精矿中粒径为大于74微米至小于等于450微米的占85重量％以上，所述浮选钛精矿中粒径小于等于74微米的占60-80重量％。