[发明专利]一种由高钙镁钛渣制备人造金红石的方法

说明书

本发明涉及一种由高钙镁钛渣制备人造金红石的方法，该方法包括氧化焙烧、还原钠化焙烧、酸浸除杂、煅烧等步骤等四个步骤。针对钛铁矿生产的钛渣钙镁含量高，不适于作为沸腾氯化的原料问题，采用本发明中的方法可以有效的降低钛渣中的杂质含量，尤其是钙镁。通过本发明的方法制备出了纯度为91.45%的人造金红石，杂质去除效果较好，钙镁总含量在2%以下。本发明中用到的原料均为由四川攀西地区钛铁矿制得的酸溶性钛渣。

技术领域

本发明涉及一种由高钙镁钛渣制备人造金红石的方法，属于化工冶金领域。

背景技术

我国的钛铁矿资源丰富，四川攀西地区拥有我国90%的钛矿，但该地区的钛铁矿结构致密，得到的钛精矿钛品位低，钙镁含量高，主要作为硫酸法钛白的原料。近年来逐渐发展起来的氯化法钛白工艺较硫酸法更为环保、高效，得到的氯化钛白产品消色力大、杂质少、粒径均匀、分散性好。但是氯化钛白对原料的要求比较高，其生产主要还是依靠进口原料。

为了充分利用我国的钛矿资源，不少企业及科研机构开始研究用我国的高钙镁钛铁矿制备适合沸腾氯化的人造金红石。目前大多采用将钛铁矿进行电炉熔炼得到钛渣，再将钛渣经过一系列改性处理制备成钛品位较高的人造金红石产品。

CN102745743A号中国专利文献公开了一种以钛渣制备人造金红石的方法，该方法是将钛渣先进行高温氧化焙烧，再经过还原焙烧得到改性钛渣。将得到的改性钛渣用盐酸进行常压一段及多段逆流流态化酸浸除杂，烘干及煅烧后可得到人造金红石产品。该方法用到的原料钛渣的钙镁含量比较低，能得到钛品位比较高的金红石产品，但不适用于钙镁含量较高的钛渣，尤其是四川攀枝花地区的钛铁矿制得的高钙镁钛渣。

CN107399758A号中国专利文献公开了一种由高钛渣制备人造金红石的方法，该方法通过对高钛渣进行粉碎、碱浸除杂、改性焙烧、酸浸除渣、煅烧等步骤，制备出能满足氯化法要求的金红石原料。该专利中的方法针对钛品位较高、杂质含量少的钛渣的升级效果较好，对于高钙镁钛渣，其升级效果不好。且在改性焙烧阶段，由于碳酸钠的加入，会导致焙烧产物出现烧结现象。

CN104860347A号中国专利文献也公开了一种人在金红石的制备方法，该方法包括酸溶性钛渣改性处理、酸性除杂及煅烧步骤，得到了适合氯化法生产工艺要求的人造金红石，其纯度达91%以上。该方法中使用的微波反应器不适宜大型生产，且该方法适于钙镁含量低的钛渣，不适于攀枝花地区的高钙镁钛渣。

且大部分公开的专利中酸渣均需要经过细磨后进行实验，这样生产出来的人造金红石产品的粒度过细，需要经过进一步加工（比如：造粒）才能成为符合氯化法生产要求的原料，为后续原料的加工增加了负担。分析现有技术的优缺点，通过不断改进，形成了本专利的方法，本专利对20~160目大颗粒钛渣进行改性实验，可以得到粒度和杂质含量均符合氯化法要求的金红石产品。

发明内容

本发明目的就在于克服上述不足，提供一种由高钙镁钛渣制备人造金红石的方法，以达到一方面达到高钙镁钛渣回收利用的目的，另一方面达到制备高品质的金红石的目的。本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现：

一种由高钙镁钛渣制备人造金红石的方法，包括以下步骤：

第一步，氧化焙烧，将高钙镁钛渣在900℃~1050℃ 温度条件下，进行1~2h氧化焙烧，得到氧化钛渣；

第二步，还原钠化焙烧，将第一步得到的氧化钛渣和碳酸钠混合均匀后，在850℃~1000℃下进行1~2h还原钠化焙烧，得到改性的钠化钛渣；

第三步，酸浸除杂，将第二步得到的钠化钛渣与浓度为15~25wt%的无机酸均匀混合，并在10—30分钟内将混合物加热至沸腾状态然后进行回流反应，然后对回流反应后的残渣在无机酸中进行3—5小时酸浸，最后对处于酸浸状态下的残渣进行抽滤、水洗并干燥，得到酸浸除杂渣；