[发明专利]一种用含钛高炉渣生产人造金红石的方法

权利要求书

1.一种用含钛高炉渣生产人造金红石的方法，其特征在于按如下步骤进行：

（1）配料：将熔融或冷凝含钛高炉渣、含钛物料、硅氧化物含量≥90wt%的硅石矿物和添加剂加入熔炼炉中，组成混合渣, 其中硅氧化物≤45wt%,钛氧化物≥25wt%,硅氧化物：钛氧化物 ≤ 1.8,CaO：SiO₂≤1.1,添加剂加入量为1～8wt%；

（2）熔炼：加热熔炼炉到温度≥1430℃，使混合渣熔化后，保持熔融状态10～30分钟；

（3）氧化：向熔炼炉内混合熔渣喷吹氧化性气体，或将熔炼炉内混合熔渣倒入保温渣罐或保温地坑，再向保温渣罐或保温地坑的混合熔渣中喷吹氧化性气体，使混合熔渣中含钛物相转化到金红石相中，喷吹氧化性气体的时间与流量依渣量而定,为2～100 L/(min·kg)，在氧化过程中保证熔炼炉或保温渣罐或保温地坑的温度≥1430℃，在氧化过程中或氧化结束后，向混合熔渣中加入晶种，加入量为0.2～8wt%,促进金红石相长大；

（4）冷却：将氧化后的混合熔渣在保温渣罐或保温地坑中保温，控制降温速率在0.1～10℃/min，使混合熔渣冷却至室温，形成混合凝渣，其中的金红石相进一步长大；

（5）分离：最后将混合凝渣破碎、磨细到粒度为38～550μm，采用选矿分离或选矿分离-湿法冶金联合法或湿法冶金的方法，将金红石相分离出来，得到75～98wt%TiO₂的人造金红石；人造金红石选矿中矿返回步骤（1）中的配料，继续熔炼；余下的贫钛尾渣作为水泥掺和料。

2.根据权利要求1所述的一种用含钛高炉渣生产人造金红石的方法，其特征在于所述的步骤（1）的含钛高炉渣中的钛氧化物含量为8～30 wt%，配料后，混合渣中钛氧化物含量≥25wt%。

3.根据权利要求1所述的一种用含钛高炉渣生产人造金红石的方法，其特征在于所述的步骤（1）中含钛物料是钛精矿、TiO₂>30wt%的高钛渣、白钛石、金红石矿、TiO₂>32wt%的钙钛矿精矿中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种用含钛高炉渣生产人造金红石的方法，其特征在于所述的步骤（1）的硅石矿中的硅氧化物≥90wt%。

5.根据权利要求1所述的一种用含钛高炉渣生产人造金红石的方法，其特征在于所述的步骤（1）中的的添加剂是钛精矿、CaO、FeO、Fe₂O₃ 、MgO、BaO、Na₂O、MnO、Cr₂O₃、TiO₂、Al₂O_3、B₂O₃、P₂O₅、CaF₂、Na₂B₄O₇以及Na₃PO₄中一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种用含钛高炉渣生产人造金红石的方法，其特征在于所述的步骤（2）中的熔炼炉是等离子炉、直流电弧炉、交流电弧炉、矿热炉或电炉。

7.根据权利要求1所述的一种用含钛高炉渣生产人造金红石的方法，其特征在于所述的步骤（3）中的氧化性气体是空气、纯氧、富氧空气中的一种或多种,其中氧气的分压为1～10²kPa。

8.根据权利要求1所述的一种用含钛高炉渣生产人造金红石的方法，其特征在于所述的步骤（3）中的晶种是锐钛型TiO₂、金红石型TiO₂、TiC，高钛渣、CaO、MgO、BaO、Na₂O、MnO、Cr₂O₃、Al₂O_3、B₂O₃、SiO₂、P₂O₅、CaF₂、Na₂B₄O₇以及Na₃PO₄的一种或多种化合物中的一种或多种。