[发明专利]用攀枝花钛精矿制备酸溶性钛渣的方法

说明书

技术领域

本发明属于钛冶金领域，特别是涉及一种用攀枝花钛精矿制备生产钛白粉用的酸溶性钛渣的方法。

背景技术

使用酸溶性钛渣作硫酸法钛白的原料，可以省略钛白工艺中的硫酸铁还原和硫酸亚铁冷冻结晶两个工序，减少过程中的酸耗量和三废数量，有低成本和低污染的效果。

目前钛渣的生产办法是用电炉冶炼钛精矿，使用风化程度较高的钛精矿，可以容易的制取二氧化钛大于90％的高钛渣。攀枝花钛精矿属风化程度较低的岩矿，钛精矿中的氧化镁含量高，二氧化钛含量低，使用电炉冶炼时，熔渣中氧化镁富集，使生成的渣熔点高，粘度大，出渣困难，生产难度大。因而攀枝花钛精矿不宜选择用电炉冶炼法生产钛渣。

对攀枝花钛精矿用直接还原、磁选分离的方法处理，其采用的工艺路线是：用焦粉作还原剂，钛精矿加还原剂混料-装罐-隧道窑还原-还原料破碎-磨矿-磁选-得到非磁性物即钛渣，磁性物为铁粉，还原温度为1280℃，保温时间16小时。但该工艺铁、钛分离不好，还原钛精矿的金属化率较低，磁选后的非磁性物二氧化钛品位低，磁性物的总铁低，所得钛渣的二氧化钛含量只在67％-71％之间。

钛精矿在1200℃以上的温度还原，可以得到较高的还原度，但在1280℃还原时仍然出现金属化率低和铁、钛分离不好的现象，其原因是：1)钛精矿在大于1180℃还原时，精矿中的钛铁矿相转变为亚铁板钛矿相，而亚铁板钛矿中的铁是不能完全被还原的；2)高温状态下，钛精矿中的氧化镁、二氧化硅、二氧化锰等杂质的分布会发生改变，富集在反应物的界面，形成一层屏障，阻碍反应物的扩散，也就阻碍了还原反应顺利进行；3)反应温度大于1200℃，除铁被还原外，二氧化钛也被还原，生成碳氮氧钛，还原的铁晶粒与碳氮氧钛晶粒同时长大，产生相互嵌合、包裹，使磁选很难将铁、钛单体分离出来。

因此，攀枝花钛精矿的特点及钛铁矿在还原过程中的相变规律决定了采用传统的直接还原，磁选分离办法生产酸溶性钛渣存在一些困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用攀枝花钛精矿制备酸溶性钛渣的方法，该方法得到的钛渣的二氧化钛含量大于75％。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：用攀枝花钛精矿制备酸溶性钛渣的方法，该方法包括以下步骤：

1)钛精矿磁选，得到精制钛精矿；

2)取精制钛精矿重量20％-30％的焦粉或煤粉与精制钛精矿混合均匀；

3)将混匀后的物料球磨，磨料粒度小于400目；

4)将球磨后的物料装入反应罐，送入还原炉还原，还原温度为950℃-1100℃，随炉冷却到750℃后，出炉冷却；

5)取出物料，破碎成30mm以下的块料；

6)将块料送入湿式球磨机球磨，使物料粒度小于200目；

7)将球磨后的料浆引入磁选机磁选；

8)分别收集磁选后的磁性物和非磁性物；

9)分别对磁性物和非磁性物脱水，非磁性物干燥，磁性物在保护气氛条件下干燥，得到的非磁性物即酸溶性钛渣，磁性物为铁粉。

本发明的有益效果：本发明采用球磨粉料处理钛精矿，精矿在机械力作用下发生变形，产生大量的晶格崎变，提高了反应活性，降低了还原反应的开始温度，使钛精矿在低温时发生还原反应；本发明在温度低于1100℃的低温条件下还原铁，避免钛铁矿相转变成亚铁板钛矿相，抑制矿物中氧化镁、氧化锰等杂质富集，控制二氧化钛还原，使铁晶粒长大，还原产物中的铁、钛容易单体分离，得到的钛渣的二氧化钛含量大于75％。

具体实施方式

实施例1：

1)取500kg攀枝花钛精矿，粒度为出厂自然粒度，用干式磁选机磁选，得到95％的精制钛精矿和5％尾矿；

2)取精制钛精矿量20％的焦粉与精制钛精矿混合搅拌均匀；

3)将混匀的物料加入球磨机进行球磨，球磨时间1小时，磨料粒度小于45目；

4)将球磨料装入反应罐，入炉在950℃保温4小时，随炉冷却到750℃出炉快速冷却；

5)取出还原料，破碎成30mm以下的块料；

6)块料送入湿式球磨机球磨1小时，使物料粒度小于200目；

7)球磨料浆引入磁选机磁选；

8)收集磁选后的磁性物与非磁性物；

9)分别对磁选产物脱水，非磁性物干燥，磁性物在保护气氛条件下干燥，得到的非磁性物即酸溶性钛渣，磁性物为付产品铁粉。

得到的钛渣二氧化钛含量大于75％，粒度为磨料后的自然粒度，适宜做酸法钛白粉生产的原料。

实施例2：