[发明专利]一种短流程处理钛渣提取制备钛及其合金纳米粉末的方法

权利要求书

1.一种短流程处理钛渣提取制备钛及其合金纳米粉末的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)高温氧化富集熔融析出：将含钛渣A和改性剂B均匀混合放入反应器中，升温至反应温度进行氧化富集，使得含钛渣A中的钛元素通过改性剂B形成TiO₃^2-离子，之后降温析出，获得含有钛酸盐C的富钛渣；

2)将步骤1)所得富钛渣依次经过粉碎、重-浮选、烘干处理，将富钛矿与其他杂质矿分离；

3)二次富集处理：重复步骤1)和2)，提高中间产物钛酸盐C的纯度；

4)熔盐反应体系制备：将步骤3)所得钛酸盐C与熔盐介质混合，在真空条件下脱水，在550～900℃条件下溶解形成熔盐反应体系，以使其中的钛元素以TiO₃^2-离子形式存在；

5)钛及其合金粉末还原合成制备：向步骤4)的熔盐反应体系中加入还原剂进行热还原合成反应，反应温度为400～900℃，反应过程在惰性气体保护下进行；

6)将步骤5)所得含盐粉末依次经过真空过滤、酸洗、水洗及真空烘干处理，进行盐介质与粉末产品分离，即得。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤1)中，改性剂B包括Na₂O、CaO、K₂O、NaOH、Ca(OH)₂、KOH、Na₂CO₃、Ca₂CO₃、K₂CO₃中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤1)中，钛酸盐C包括Na₂TiO₃、CaTiO₃、K₂TiO₃、TiO₂中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤1)中，氧化富集的条件为温度1100～1500℃、时间5～10h。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤2)中，粉碎颗粒在100～300目之间，烘干温度为100～300℃。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤4)中，真空度为0.2～0.3MPa；中间产物钛酸盐C摩尔百分含量为1～10mol％；熔盐介质包括化合物D和化合物E，其中，化合物D的摩尔百分含量为50～100mol％，化合物E的摩尔百分含量为0～40mol％；脱水温度为150～350℃。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤5)中，还原剂为金属钠、金属钙或金属镁，惰性气体为氩气，惰性气体流量为1～30ml/s。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤6)中，真空烘干的条件为真空度0.2～0.5MPa、温度30～50℃。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，化合物D包括CaCl₂、NaF、KF中的一种或多种，化合物E包括NaCl、KCl、LiCl、NaAlO₂中的一种或多种。