[发明专利]一种钛矿制备富钛料的方法

说明书

本发明公开了一种钛矿制备富钛料的方法，包括以下步骤：S1.取钛矿、还原剂和占钛矿质量比0～5％的碱金属化合物，冶炼，得到高温钛渣液；S2.将高温钛渣液冷却，并进行破碎和筛分，得到冶炼钛渣；当冶炼中加入的所述碱金属化合物量为0时，冷却时取碱金属化合物与高温钛渣液接触冷却；S3.将冶炼钛渣进行氧化，得到氧化钛渣；S4.将氧化钛渣进行还原，得到还原钛渣；S5.将还原钛渣进行酸浸除杂，然后进行煅烧，得到富钛料。本发明首次在高温冶炼过程中加入碱金属化合物，或在高温钛渣液出渣冷却过程中采用碱金属化合物，利用钛渣液的高温进行反应，破坏原矿中的黑钛石结构，减少了后续的碱浸工序，减少后期设备的投入，降低生产成本。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及了一种钛矿制备富钛料的方法。

背景技术

目前，TiO₂的生产工艺主要有硫酸法和氯化法两种，两种方法各有优缺点：硫酸法工艺成熟，设备简单，对原料的要求不高而被广泛采用，但是其工艺流程长，操作复杂且产生的三废较多；氯化法因生产技术先进，产能大，工艺过程简单，能耗低，产品性能优越等优势得到越来越多关注，但是对原料的要求较高，要求钛品位大于85％，杂质含量少(CaO＜0.15％，CaO+MgO＜1.5％)，国外进口高质量原料UGS等的价格偏高，因而很大程度上提高了生产成本。

我国攀西地区钛矿资源丰富，但是其脉石含量高，可选性差，精矿品位低，因此不能直接用于氯化法原料而被用于硫酸法工艺，利用价值低且会产生大量的FeSO₄固体污染物，如何提升钛品位，使其满足氯化法生产的原料要求，对于我国氯化法产业的发展以及攀西钛矿的高价值开发具有重要的意义。对于提升钛矿中的钛品位，很多研究者采用高温焙烧、碱浸、酸浸等处理方式，但是因为攀西钛矿多金属共生，是世界上最复杂的钒钛磁铁矿，故通常的处理方式并不能有效的提升钛品位。

专利CN109399706A公开了“一种以高钙镁钛渣升级UGS渣的方法”，其是将酸渣进行碱浸、氧化焙烧、还原钠化焙烧、加压酸浸、煅烧等工序，实现了高钙镁钛渣升级UGS渣，但是该方法需要在12～30wt％浓度的NaOH溶液中沸腾回流3～6h，耗时较长且对设备的要求较高，同时后期还需要进行高温还原钠化焙烧，工业实施对设备要求较高。

专利CN110512096A公开了“一种细粒级攀西钛精矿制备可氯化富钛料”，其是将细粒级攀西钛精矿进行氧化焙烧后，和碳质还原剂、添加剂及粘结剂进行混合配料球磨后装模并压制成球，进行还原反应后再在Ar气氛下进行热处理，然后进行破碎、球磨、磁选后得磁性产物和非磁性浆料；将非磁性浆料过滤干燥得到细粒级富钛料半成品，采用稀盐酸进行酸浸，将得到的细粒级富钛料进行熔融重结晶、破碎筛分得可氯化富钛料。其需要压制成球进行热处理，后期还需要再进行破碎，工序较为复杂，且热处理需要在Ar气氛下进行，对工业设备要求较高。

专利CN107399758A公开了“一种由高钛渣制备人造金红石的方法”，其是将高钛渣进行粉碎、碱浸除杂、改性焙烧、酸性除杂和煅烧等工序，制备出符合氯化法生产的金红石产品，但是该方法以微波为热源，工业上难以实施，且该方法要求钛渣品位在85％以上，SiO₂含量4％以下，对原料要求较高，并不适用于攀西钛矿。

专利CN111534706A公开了“一种攀西钛精矿制备富钛料的方法”，其是将钛精矿经选矿、冶炼、筛分、氧化焙烧、还原焙烧、碱浸、加压酸浸、煅烧等步骤制得富钛料，该方法也需采用碱浸，增加工艺流程，且氧化还原温度较高，增加了生产成本。

发明内容

本发明的目的就在于为解决现有技术的不足而提供一种钛矿制备富钛料的方法。

本发明的目的是以下述技术方案实现的：

一种钛矿制备富钛料的方法，包括以下步骤：

S1.取钛矿、还原剂和占所述钛矿质量比0～5％的碱金属化合物，冶炼，得到高温钛渣液；