[发明专利]钛铁矿制备高强度人造金红石的方法

说明书

本发明公开了一种钛铁矿制备高强度人造金红石的方法，属于冶金技术领域。本发明为了解决现有人造金红石强度低、易粉化的问题，提供了一种钛铁矿制备高强度人造金红石的方法，钛铁矿经“高温氧化‑弱还原‑高温再氧化‑酸浸‑碱浸‑煅烧”，得到人造金红石。本发明方法通过对钛铁矿进行“高温氧化‑弱还原‑高温再氧化”预处理改变钛铁矿微观组成和形态，使其在后续酸浸‑碱浸除杂过程中同时具有很好的反应活性和抗机械力，使钛回收率达98％以上，产品品质高，TiO₂含量更高，粒度保持更好，细粉比例更低。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种钛铁矿制备高强度人造金红石的方法。

背景技术

沸腾氯化钛白是目前世界钛白产业的发展趋势。相较于硫酸法钛白，它更先进，但是却对原料要求更为苛刻。钛铁矿作为世界上储量最丰富的钛资源，由于大部分都有较高含量的铁、钙、镁、硅等杂质，不能直接用作沸腾氯化原料，所有一般都需要升级处理。因此，以钛铁矿为原料来制备沸腾氯化用人造金红石原料一直是钛产业领域的发展重点。

在已经提出的多种以钛铁矿为原料制备人造金红石方法中，盐酸浸出法由于其高效的除杂效率和酸可回收利用等优势，最具有发展前景。由美国Benilite公司在专利US3967954中提出来的预弱还原-盐酸加压浸出工艺是早期得到广泛应用的盐酸法工艺；但是它必须使用高品位的钛铁矿砂矿为原料，否则除杂效率不高。在BCA基础上，研究者又提出了强氧化-弱还原-盐酸浸出法工艺，比如专利US4097574、US5885324、CN201010276812等，这些工艺对原料适应性更强，除杂效率更高，可以同时处理风化程度不同、品位不同的各种钛铁矿；但是这些工艺还存在着产品粉化，粒度不满足后续沸腾氯化使用要求的问题。有研究者注意到这个问题，在专利CN201310534032中提出在钛铁矿经过强氧化-弱还原预处理后，采用流化床的浸出方式，以减少酸浸过程中的搅动，这种方法确实大大降低了酸浸过程中的粉化，大部分产品保持了原始粒度；但是氧化还原预处理和酸浸过程并没有发生本质变化，因此，该方法并未改变人造金红石产品强度低的本质，产品一旦运用于后续属于浓相气固流化床的沸腾氯化过程中，强烈颗粒碰撞必将造成人造金红石原料的再次粉化，从而造成氯化过程钛收率大大下降，除尘系统压力加剧等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有技术生产的人造金红石强度低、易粉化的问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是提供了一种钛铁矿制备高强度人造金红石的方法，其包括以下步骤：

A、钛铁矿经氧化焙烧，得氧化率≥80％的氧化矿；

B、步骤A所得氧化矿在还原性气氛中经还原焙烧，得还原率≥80％的还原矿；

C、步骤B所得还原矿经氧化焙烧，得氧化率≥50％的再氧化矿；

D、步骤C所得再氧化矿用无机酸浸出，液固分离得浸出固相；

E、步骤D所得浸出固相用无机碱溶液浸出，经液固分离、洗涤，得人造金红石初品，初品经煅烧，得高强度人造金红石。

其中，上述所述的钛铁矿制备高强度人造金红石的方法中，步骤A中，所述钛铁矿中含有40～60重量％的TiO₂和1～8重量％的SiO₂。

其中，上述所述的钛铁矿制备高强度人造金红石的方法中，步骤A中，所述钛铁矿的粒度分布为60～200目。

其中，上述所述的钛铁矿制备高强度人造金红石的方法中，步骤A中，所述氧化焙烧的温度为850～1050℃。

其中，上述所述的钛铁矿制备高强度人造金红石的方法中，步骤A中，所述氧化焙烧的时间为0.5～2h。

其中，上述所述的钛铁矿制备高强度人造金红石的方法中，步骤B中，所述还原焙烧的温度为700～800℃。