[发明专利]一种人造金红石及其制备方法

说明书

本发明提供一种人造金红石及其制备方法，涉及矿物材料制备技术领域，所述制备方法包括：步骤S1、将钛精矿与结晶改良助剂混合，混合均匀形成混合物A；步骤S2、将混合物A加入盐酸溶液中，形成混合物B；步骤S3、将混合物B加入至反应釜中，加热一定时长后，抽滤得到滤渣，对滤渣进行酸洗、水洗及干燥，得到人造金红石。本发明使用结晶改良助剂进行制备，既能提高钛精矿的浸出率，同时还能提高人造金红石中二氧化钛的纯度；结晶改良助剂的成本低，性价比高，降低人造金红石制备过程中多个处理步骤的能耗与成本，并且对钛精矿的要求度降低，制备出的人造金红石中二氧化钛纯度高，制备方法简单，降低了人造金红石在工业生产中的生产成本。

技术领域

本发明涉及矿物材料制备技术领域，尤其涉及一种人造金红石及其制备方法。

背景技术

金红石的主要分成是二氧化钛，被广泛用于军工航空、航天、航海、机械、化工与海水淡化等方面。金红石主要分为天然金红石和人造金红石。天然金红石中二氧化钛含量在95％以上，因开采过度，资源枯竭，愈加难以满足人类工业需求。人造金红石的组成和化学性能与天然金红石相同，是理想的天然金红石替代品，二氧化钛含量一般在91％至95％之间，可用作生产氯化钛白粉和海绵钛的主要原料。当前，全球对金红石的需求量约为507万吨(以TiO₂计算)，且需求量远远大于供应量。

目前，国内外主流的工业化生产人造金红石的方法是酸浸法和还原锈蚀法。两种方法都需要在回转窑中对钛铁矿进行弱氧化焙烧或强氧化的预处理，再进行锈蚀或酸浸，最后分离得到人造金红石。但是，现有的酸浸法与还原锈蚀法在预处理步骤的能耗高，并且成本大，锈蚀阶段耗时长，硫酸酸浸要求钛铁矿的钙镁含量低，对原料的要求较高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种利用结晶助剂来提高浸出率与金红石纯度，并能够省去高能耗高投资额的回转窑还原氧化步骤，得到一种纯度高的人造金红石。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种人造金红石制备方法，包括如下步骤：

步骤S1、将钛精矿与结晶改良助剂混合，混合均匀形成混合物A；

步骤S2、将所述混合物A加入盐酸溶液中，形成混合物B；

步骤S3、将所述混合物B加入至反应釜中，加热一定时长后，抽滤得到滤渣，对滤渣进行酸洗、水洗及干燥，得到人造金红石。

进一步地，所述混合物B中所述钛精矿与所述盐酸的固液质量比在1：7.5至1:8.5范围内。

进一步地，所述混合物A中所述结晶改良助剂与所述钛精矿的质量比在0.09:1至0.11:1范围内。

进一步地，所述步骤S3中，所述混合物B加入所述反应釜后，对所述混合物B边搅拌边加热，搅拌转速在350r/min至400r/min范围内。

进一步地，所述步骤S3中，所述混合物B加入所述反应釜后，反应温度在130℃至150℃范围内。

进一步地，所述步骤S3中，酸洗采用稀盐酸对所述滤渣进行洗涤，酸洗洗涤次数为2次或3次。

进一步地，所述步骤S3中，水洗采用去离子水对酸洗后的所述滤渣进行洗涤，水洗洗涤次数为2次或3次。

进一步地，所述一定时长在10小时至12小时范围内。

进一步地，所述步骤S3中，在水洗后，通过煅烧对所述滤渣进行干燥，煅烧温度在850℃至950℃范围内，煅烧时间在1.2小时至1.8小时范围内。

本发明的另一目的在于提供一种人造金红石，所述人造金红石由上述任一项所述的人造金红石制备方法制备而成。