[发明专利]一种制备人造金红石的方法

说明书

技术领域

本发明涉及钛白制备领域，更具体地讲，涉及一种盐酸法制备人造金红石的工艺。

背景技术

金红石名称起源于拉丁语，是一种二氧化钛为主要成分的矿石，所含的二氧化钛晶体属四方晶系。金红石主要用于提取钛和制造白色颜料，是重要工业原料，应用于冶金、化学工业等领域。天然金红石储量最大国家是澳大利亚，其次是南非、印度、塞拉比克、乌克兰等。目前全球已探明金红石储量仅4200万t。这远远不能满足人们的需求，进而人们采用不同的工艺制备人造金红石来代替天然金红石，目前全球主要国家的人造金红石产量已经超过天然金红石。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。

本发明的目的之一在于提供一种在制备人造金红石的方法，以较好的浸出钛原料中的杂质（例如，铁、钙、镁、锰、铝）使钛较佳的富集，并减低浸出过程中产生的废酸量，达到节能降排的目的。

为了实现上述目的，本发明提供了一种制备人造金红石的方法。所述方法包括以下步骤：对钛铁矿进行氧化和还原处理，得到改性钛原料，其中，所述氧化处理的氧化温度为900～1100℃，所述还原处理的还原温度为800～1000℃；对改性钛原料进行常压浸出，其中，所述对改性钛原料进行常压浸出的步骤包括：

第一次生产时采用以下方式进行浸取，将质量百分浓度为18～36%的盐酸与改性钛原料在80～110℃的温度条件下反应180～360min，得到第一段浸出液和第一段浸出固体物料；将所述第一段浸出固体物料再用质量百分浓度为18～36%的盐酸在80～110℃的温度条件下浸出120～180min，得到第二段浸出液和第二段浸出固体物料。

第一次生产之后的生产过程中采用以下方式进行浸取，将改性钛原料与第一段浸取液混合进行第一段浸出，得到第一段浸出液和第一段浸出固体物料；将所述第一段浸出固体物料与第二浸取液混合进行第二段浸出，得到第二段浸出液和第二段浸出固体物料；将所述第二段浸出固体物料与新配置的盐酸混合进行第三段浸出，得到第三段浸出液和第三段浸出固体物料，所述新配置的盐酸的质量百分浓度为18～36%；其中，第二次生产时所采用的第一段浸取液为所述第一次生产得到的第一段浸出液，第二段浸取液为所述第一次生产得到的第二段浸出液；第二次之后的生产过程所采用的第一段浸取液为上一次生产所得的第二段浸出液，第二段浸取液为上一次生产所得的第三段浸出液；所述第一次生产所得的第二段浸出固体物料或者所述第一次生产之后的生产过程所得的第三段浸出固体物料经过滤、洗涤和干燥得到人造金红石产品。

根据本发明制备人造金红石的方法的一个实施例，在所述第一次生产之后的生产过程中，所述第一段浸出、所述第二段浸出以及所述第三段浸出的浸出温度均为70～110℃，浸出时间均为30～180min。

根据本发明制备人造金红石的方法的一个实施例，在所述第一次生产之后的生产过程中，所述第一段浸出所用的改性钛原料与所述第三段浸出所用的新配置的盐酸的重量比为5～50%。

根据本发明制备人造金红石的方法的一个实施例，所述钛铁矿中二氧化钛含量为44～60wt%、TFe含量为32.50～34.63wt%、FeO含量为34.09～37.74wt%，粒度为60～200目。

根据本发明制备人造金红石的方法的一个实施例，所述人造金红石产品中二氧化钛含量为90～95wt%。

根据本发明制备人造金红石的方法的一个实施例，在氧化性气氛富余30～50%条件下进行所述氧化处理，然后在还原性气氛富余30～50%条件下进行还原处理。

根据本发明制备人造金红石的方法的一个实施例，优选地，所述氧化温度为950～1000℃，所述还原温度为850～950℃。

根据本发明制备人造金红石的方法的一个实施例，所述氧化和还原处理是在流态化条件下进行地。

根据本发明制备人造金红石的方法的一个实施例，所述过滤步骤采用固液分离设备进行过滤。

根据本发明制备人造金红石的方法的一个实施例，所述方法还包括对所述人造金红石产品进行磁选的步骤。

根据本发明制备人造金红石的方法的一个实施例，改性钛铁矿中包含TFe32.50～34.63wt%，FeO38.17～41.39wt%和TiO₂44～60wt%，所述改性钛原料的粒度为60～200目。