[发明专利]一种细粒富钛料的制粒方法

说明书

本发明公开了一种细粒富钛料的制粒方法，包括以下步骤：(1)配制粘结剂溶液：按设定比例称取粘结剂、水，配制成粘结剂溶液；所述粘结剂为硫酸亚铁、硅溶胶中的一种或两种组合，粘结剂的添加量为细粒富钛料质量的0.5～6％；水的添加量为细粒富钛料质量的4～20％；(2)将细粒富钛料置于制粒机中混合均匀；(3)制粒：将配制好的粘结剂溶液均匀的喷洒在细粒富钛料中进行制粒；(4)干燥固化：将制粒产品进行干燥固化。本发明所得的粒产物具有良好的冷强度及热强度，可以应用在沸腾氯化炉中。这种制粒方法的合格率高，且制粒过程中不会产生三废，对环境没有污染。

技术领域

本发明属于有色金属冶金领域，涉及一种细粒富钛料的制粒方法，具体涉及一种细粒天然金红石、人造金红石或高钛渣的制粒方法。

背景技术

钛具有强度高、密度小、耐腐蚀、低阻尼、超导性等特点，广泛应用于航空航天、医疗、机械、化工、军工以及高端装备制造等领域，被誉为“太空金属”“海洋金属”和“全能金属”。目前，钛工业的主要产品有钛白粉、海绵钛及其它钛材料。目前，全球约95％的钛资源用于制备钛白粉。沸腾氯化法工艺的工艺流程短、三废排放量少、产品质量高等特点是目前钛白粉的主要生产工艺。其一般要求富钛料中TiO₂含量大于90％，颗粒粒度分布在150～1000μm物料占比大于等于90％，并采用固体碳作为还原剂，使混合后的物料在沸腾氯化炉内处于流态化状态下与氯气发生反应制备中间产物四氯化钛。混合物料处于在流态化状态下，传质传热效率高、气固的接触程度高，有效的提高生产效率，并且由于所用原料品质高、杂质少，该工艺拥有三废排放量少，产品质量高等优点。

我国天然金红石矿资源储量低，并以品位低、矿物组成复杂、伴生矿多的原生金红石矿为主，需采用多种选矿方式联合进行处理，且选矿得到的天然金红石产物粒度小于150μm占比超过90％。我国钛铁矿资源储量丰富，但主要以矿物组成复杂、钙、镁杂质含量多的岩矿型钛铁矿存在，国内主要采用磨矿处理后，再进行酸浸焙烧处理去除杂质得到人造金红石，但产物中70％的物料粒度小于150μm。电炉冶炼钛渣工艺国内制备氯化钛白原料的主要工艺，钛渣中钛及非铁元素主要集中在黑钛石矿相中，需对其进行细磨后酸浸处理得到品位大于90％的高钛渣，但产物粒度小于150μm占比超过80％。由此可知，国内钛资源制备的富钛料存在粒度小于沸腾氯化工艺要求占比多，无法应用在沸腾氯化炉内的问题。

目前针对细粒富钛料制粒工艺所采用的粘结剂分为无机粘结剂、有机粘结剂以及复合粘结剂。采用无机粘结剂作为细粒富钛料制粒应避免引入含有Ca、Mg、Na、K等杂质元素，其会在沸腾氯化炉内与氯气反应生成低熔点、高沸点的氯化物杂质，在炉内以液态形式存在，造成物料粘结聚团，破坏床层的稳定性，避免引入P、V等杂质元素，其会在沸腾氯化炉内与氯气反应生成与TiCl₄沸点相似的氯化物杂质，难以与TiCl₄分离，影响四氯化钛品质。有机粘结剂具有用量少，制粒产物的冷强度高等特点，但有机粘结剂价格高，且热稳定性差，在炉内易分解，导致颗粒产物分解，影响炉况。采用复合粘结剂时应考虑无机及有机粘结剂会对沸腾氯化工艺过程及产物TiCl₄造成的影响组合使用。

通过制粒工艺将细粒天然金红石、人造金红石或高钛渣制备成粒度符合要求，并具有较好的冷强度及热稳定性使之能够应用在沸腾氯化炉中，对钛资源的充分利用及我国钛工业的发展具有十分重要的意义。

发明内容

针对现有技术中细粒富钛料无法满足沸腾氯化工艺要求的问题，本发明的目的在于提供一种细粒富钛料的制粒方法，该方法具有工艺简单、效率高、产品质量高及成本低等特点，可以满足沸腾氯化工艺的要求。

为了达到上述目的，本发明提供一种细粒富钛料的制粒方法，包括以下步骤：

(1)配制粘结剂溶液：按设定比例称取粘结剂、水，配制成粘结剂溶液；

所述粘结剂为硫酸亚铁、硅溶胶中的一种或两种组合，粘结剂的添加量为细粒富钛料质量的0.5～6％；水的添加量为细粒富钛料质量的4～20％；