[发明专利]以钛渣制备人造金红石的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种人造金红石的制备方法，尤其涉及一种用钛渣制备人造金红石的方法。

背景技术

生产钛白粉的工艺主要为硫酸法和氯化法。硫酸法制备钛白粉的生产流程长、能耗高、污染大、产品品质较低，发达国家已经基本淘汰该工艺。氯化法是一种环保、经济、高效的生产钛白粉的方法，氯化法生产钛白粉不仅产品质量好，而且生产过程中“三废”少，容易治理，是我国钛白粉工业的发展方向。

大型沸腾氯化炉由于产能大、经济效率高，是目前国际上氯化法生产钛白粉氯化工序的主流工艺设备，而大型沸腾氯化炉要求原料中TiO₂含量＞90%，（CaO+MgO）含量不能超过1.5%，最好少于1.0%，且粒度分布合适，要求富钛料的粒度分布位于0.1～0.4mm。

随着天然金红石资源日益枯竭，钛资源将更多地依靠钛铁精矿，由于原料及熔炼技术等原因使钛渣的品位较低，且国内钛渣大部分不能达到品级要求，主要用作硫酸法生产钛白粉的原料。将熔炼钛渣制备成TiO₂含量大于90%且具有合适粒度分布的高品质（纯度高、粒度好）人造金红石，以满足大型沸腾氯化炉对原料的要求，对我国氯化钛白及海绵钛等钛产业发展具有重要的意义。

CN101812595A号中国专利文献公开了一种钛渣生产人造金红石的方法，该方法中将钛渣与碱混合进行焙烧、逆流洗涤、盐酸浸出的方法得到TiO₂含量大于92%的人造金红石产品。该方法的主要缺点为：由于采用了加碱焙烧，对焙烧设备要求高，生产成本高，经济上不合理，且经过加碱焙烧后最终得到的人造金红石产品粒度无法保证符合沸腾氯化的要求。

CN102139918A号中国专利文献公开了一种制备高品位人造金红石的方法，该方法将钛渣经过碱浸、预氧化、活化改性、酸浸后得到TiO₂含量大于93%的人造金红石产品。该方法的主要缺点为：工艺流程较长、较复杂，且由于采用含磷的化合物作为活化改性剂，生产成本高，所用钛渣原料为75%粒度＜0.1mm，最终得到的人造金红石产品粒度不符合沸腾氯化的要求。

US5830420号美国专利文献公开了将氧化焙烧和还原焙烧后的钛渣在不低于125℃、0.3～0.5Mpa下用无机酸酸浸，酸浸产物经过洗涤或洗涤、碱浸后，煅烧得到TiO₂含量大于90%的人造金红石产品，产品粒度基本满足沸腾氯化的要求。该方法的主要缺点为：酸浸过程是在高温高压下进行的，不利于环保，对浸出设备要求高，投资大，且能源利用率低，能耗高，劳动强度大；另外，由于加压浸出过程中细粒化问题没有很好地解决，依然有较多的细粒级人造金红石产品，影响合格产品收率和洗涤过滤等后处理。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种工艺及设备简单、钙镁铁铝杂质去除率高、可满足沸腾氯化原料要求的以钛渣（特别是电炉钛渣）制备高品质人造金红石的方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种以钛渣制备人造金红石的方法，包括以下步骤：

（1）钛渣改性，将钛渣于800℃～1000℃进行氧化焙烧，然后于700℃～900℃进行还原焙烧，得到改性钛渣；

（2）盐酸常压浸出，采用稀盐酸初始浸出液对所述改性钛渣进行常压一段或常压多段逆流流态化浸出；

（3）塔内洗涤：在流态化塔内对浸出完成后的改性钛渣进行逆流洗涤；

（4）后处理：塔内洗涤后的出料进行过滤、烘干、煅烧，得到人造金红石。

上述的以钛渣制备人造金红石的方法中，所述钛渣优选为经过破碎筛分后粒度分布区间为0.1mm～0.4mm≥90%的电炉钛渣，该电炉钛渣中TiO₂质量含量为＞70%，SiO₂质量含量为＜10%。此种类型的电炉钛渣可用我国贮量丰富的攀枝花地区低品位原生钛铁岩矿或云南等地区的钛铁砂矿在大型密闭电炉中熔炼获得，不仅量大、面广，而且历来很难制得高品质的人造金红石，因此，本发明用该电炉钛渣生产高品质人造金红石将产生巨大的经济效益和社会效益。