[发明专利]新流程钛渣和钛精矿混合酸解制备钛白粉的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钛白粉的制备方法，具体地说，涉及一种利用新流程钛渣制备金红石钛白粉的方法，属于钛白粉生产技术领域。

背景技术

钛白粉学名二氧化钛(TiO₂)，是一种重要的白色颜料和瓷器釉药，广泛应用于冶金、涂料、塑料、造纸、油墨、合成纤维、橡胶、电焊条、电容器、电瓷、化妆品、修正液等方面。钛白粉的商品有金红石型(Rutile R型)和锐钛型(Anatase A型)两种，金红石型晶体结构致密，相对密度较大，比较稳定，光学活性小，因而耐候性好，同时有较高的遮盖力，消色力；锐钛型相对密度较小，耐光性较差。

钛白粉的生产方法主要有硫酸法和氯化法两种，其中硫酸法可用于生产锐钛型和金红石型钛白粉。由于原料来源及技术等原因，我国钛白粉企业绝大部分采用硫酸法工艺。

硫酸法钛白粉生产的工艺主要流程包括，将钛精矿或酸溶性钛渣和浓硫酸进行酸解反应生成硫酸钛和硫酸氧钛，酸解液经沉降分离固态杂质、冷冻结晶除去亚铁得到清钛液，清钛液浓缩后再经水解生成水合二氧化钛(偏钛酸)，偏钛酸经漂洗、盐处理后通过煅烧、中间粉碎和后处理等工艺，得到钛白粉产品。硫酸法的主要原料是钛精矿和酸溶性钛渣。钛精矿多由自然界的各种钛铁矿经过多重浮选得来，其TiO₂含量一般为47％-55％，品位较低。酸溶性钛渣是钛铁矿经电炉冶炼(还原焙烧)除去大部分铁而成的一种可用硫酸分解的富钛料，其TiO₂含量为75％-85％，品位高，杂质含量少，是当前国际钛原料的发展趋势。

除了钛铁矿之外，我国富含钒钛磁铁矿资源，仅攀西地区已查明的钒钛磁铁矿矿石储量已达101亿吨。对于钒钛磁铁矿的综合利用，传统的方法主要采用“高炉-转炉”流程进行冶炼，使复合矿中的铁和钒得到了较好的利用，然而其中50％以上的钛资源则直接进入了高炉渣，难以被利用。为了更好地综合回收利用复合矿中的铁钒钛，中国专利CN101619371公开了一种从钒钛磁铁矿中回收钒钛铁的方法，将钒钛磁铁矿矿粉与煤粉、粘接剂一起造块，在转底炉中于1300-1400℃的温度下还原得到金属化产品，然后热装进入电炉熔化分离，得到含钒铁水和钛渣。该流程采用转底炉煤基直接还原-电炉熔分工艺，与传统的高炉-转炉工艺不同，此工艺流程得到的熔分渣主要是钛渣，称为新流程钛渣。新流程钛渣中TiO₂含量为50％以上，氧化铁含量为2-6％，五氧化二钒含量为0.2-0.8％。新流程钛渣与钛精矿、酸溶性钛渣的主要成分比较见表1：

表1  新流程钛渣、钛精矿和酸溶性钛渣主要成分比较

  主要成分质量  百分含量(％)  钛精矿  新流程钛渣  酸溶性钛渣  TFe  28-33  2-6  2-5