[发明专利]一种从钛精矿中制备酸溶性富钛料和铁粉的方法

说明书

技术领域

本发明涉及矿产资源综合利用领域，具体涉及一种从钛精矿中制备酸溶性富钛料和铁粉的方法。

背景技术

我国钛白工业的原料来源一是钛精矿，二是经过物理化学生产过程而形成的钛矿富集物，简称富钛料。近年来随着我国钛白工业快速发展，对富钛料的需求与日俱增，由于富钛料具有含钛量高，工艺比较简单、工艺过程三废处理量少，资源和能源利用率高，且有助于提高产品品质等优点，越来越受钛白生产厂家青睐，呈现供不应求、依赖进口、供需矛盾突出的态势。据预测，今后几年我国富钛料仍需大量进口。

目前，我国从钛精矿制备富钛料的主要生产方法是电炉法，虽然它有一系列优点，但能耗高，生产1吨高钛渣，大约需要3000kWh的电能，在能源比较短缺的地区，很难选用。因此，为增加富钛料国内市场的供应量，开辟生产富钛料的新方法，是一项极待解决的技术攻关课题。本发明则是在钒钛磁铁矿实施的隧道窑还原磨选产业化方法的自主研发的专利技术（专利号200810143675.6）基础上，开发一种从钛精矿制备酸溶性富钛料与铁粉的非电炉方法。针对不同类型与品位钛精矿与产品性能特征，采用腐植酸钠为催化剂的隧道窑还原磨选法，经系统试验，解决了制备酸溶性富钛料和铁粉的生产工艺技术与方法问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：在电炉法生产高钛渣基础上，采用腐植酸钠作催化剂的隧道窑还原磨选法，针对不同类型与品位钛精矿矿物性能特征与产品行规指标，进行了系统试验，解决了制备酸溶性富钛料和铁粉的生产工艺技术与方法问题，为工业生产酸溶性富钛料和铁粉提供一种高效、节能、环保、适用性强的新方法。

为解决上述技术问题所实施的技术方法是：

一种从钛精矿中制备酸溶性富钛料和铁粉的方法，其特征在于以无毒无臭无腐蚀的腐植酸钠作催化剂，配矿比为：不同类型和品位钛精矿100份：腐植酸钠催化剂1.5-10份、无烟煤或石油焦还原剂≤10份，在仿隧道窑内，采用两段升温还原烧成制度，第一段温度≤1000℃，保温3-4小时，和第二段温度≤1200℃，保温2-3小时，还原料经磨选分离，获得TiO₂品位67-77%、TFe3.04-7.33%、TiO₂回收率90-98.89%、酸解率92-98%、粒度-200目98%的酸溶性富钛料和TFe品位84-92.5%、Fe回收率84-96%的铁粉两个商品级产品。

所得产品质量达到行标和用户要求的指标。比较结果列于表1：

表1国内外钛精矿制备酸溶性富钛料与铁粉技术指标比较

本专利开发的方法不仅保留了电炉法生产富钛料所具有的钛含量高、工艺简单、三废处理少、副产品直接利用率高等优点，而且能够大幅降低能耗，副产品性价比提升、不受资源条件制约，因地制宜、就地取材地生产富钛料，为扩大我国富钛料生产开辟了一种新的产业化方法，可达到以下技术效果:一是为国内外拥有大量微细粒嵌布、难选的低品位钛精矿（TiO₂品位＜40%、TFe＞30%）资源（包括原生矿、半风化矿、海滨砂矿和选厂中矿等），而又缺电或电价昂贵的地区和国家提供了一种高效、经济地综合利用钛精矿的产业化方法；二是针对不同钛精矿矿物的特点，采用两段升温还原烧成制度（经65米长工业隧道窰试验验证）和不同份量腐植酸钠催化剂、还原剂的集成匹配，在确保获得酸解率高的富钛料和高品位铁粉条件下，实现了生产工艺过程的顺畅，为国内所有类型钛精矿矿制备富钛料提供了一种非电炉新方法。