[发明专利]生产富钛料用的固态还原钛铁矿压块及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种钛铁矿压块，以及应用这种钛铁矿压块制备富钛料的方法。 

背景技术

随着钛工业的发展，钛品位较高的天然金红石资源日趋枯竭，这就迫使人们开发利用储量丰富的钛铁矿资源。由于钛铁矿钛品位低，直接用于钛工业生产会出现效率低、流程长、“三废”量大、成本高等问题，所以一般都需要预先富集成高品位的富钛料—钛渣或人造金红石，然后再用于钛工业生产。因此，研究高效节能环保的钛铁矿制取富钛料方法对于钛工业的发展具有极为重要的意义。 

生产富钛料的传统方法大都是属于碳热还原反应，即先使用传统的微波窑或大功率矿热炉将钛铁矿与各种碳质及粘结剂混合物冶炼成液态，使得钛铁矿中的氧化铁还原成为铁水，实现钛和铁的分离，从而得到富钛料。此方法因为是高温作业，而且需要添加大量诸如沥青焦炭等添加剂，所以容易造成空气污染，同时因为能耗太高已经没有足够的市场竞争力，目前受到环保的压力以及国家节能减排政策的紧迫而面临淘汰。 

发明内容

本发明的目的是提供一种生产富钛料用的固态还原钛铁矿压块及其制备方法和应用，要解决传统的富钛料制备方法污染严重、能耗高的技术问题。 

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种生产富钛料用的固态还原钛铁矿压块，其特征在于，主要由以下原料按重量百分比组成： 

钛铁矿粉                 78.5%～82.5%；  

煤粉                     10%～14%；

硼砂                     3%～4%；

NaCl                     0.5%～1.5%；

铁红粉                   1.0%～1.5%；

铁粉                     0.5%；

上述重量百分比中，钛铁矿粉的重量百分比+煤粉的重量百分比还需保证在92.5%～95%之间，硼砂的重量百分比+NaCl的重量百分比+铁红粉的重量百分比+铁粉的重量百分比还需保证在5.0%～7.5%之间。

所述钛铁矿的粒度为70目～200目，水分含量≤0.5%。 

所述铁红粉中的Fe₂O₃的含量≥97%，水分含量＜1%。 

所述铁粉中的铁的含量＞98%，无锈蚀结块，粒度为100目～200目。 

一种上述生产富钛料用的固态还原钛铁矿压块的制备方法，其特征在于制作步骤如下： 

a、将钛铁矿粉与煤粉、硼砂、NaCl、铁红粉、铁粉混合成混合物，再加入混合物总量5%的水，在搅拌机内搅拌5～15分钟；b、将拌好的物料在压力机下压制成压块；c、在压块表面喷涂水基石墨涂料，然后在80℃～120℃的条件下烘干10～20分钟。

一种上述生产富钛料用的固态还原钛铁矿压块的应用方法，其特征在于：步骤一、将生产富钛料用的固态还原钛铁矿压块放置在可以透波并且可以保温的独立容器中，然后放入微波窑中连续加热80～120分钟，然后再被送出微波窑；步骤二、打开独立容器，将红热的生产富钛料用的固态还原钛铁矿压块快速推入冷却搅拌器内，使生产富钛料用的固态还原钛铁矿压块变为180℃～220℃的粉状物料；步骤三、将粉状物料提升到风选器内，用风选器脱除粉状物料中200目以上的微粉；步骤四、将经过风选后的粉状物料再经过三级磁选，得到磁性物；步骤五、将磁性物加入到水解罐内，在40℃～70℃的盐水中被不停搅拌，同时鼓入空气进行氧化，使磁性物矿粒表面的单质铁颗粒被氧化为Fe₂O₃并转入水溶液中；步骤六、水解罐中放出的物料经过六级旋流分离器分离和清洗，然后干燥，最后得到富钛料。 

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：本发明中的生产富钛料用的固态还原钛铁矿压块是一种混合物，它专门用于生产富钛料用，它的配比决定了工艺的成功。使用本发明中的生产富钛料用的固态还原钛铁矿压块可以制备出高品位的富钛料，同时制备过程污染小、能耗低。 

本发明中的生产富钛料用的固态还原钛铁矿压块所针对的钛铁矿的矿种不受限，可以使用所有的海沙矿。 

本发明中的生产富钛料用的固态还原钛铁矿压块在制备富钛料时，其内部的冶金环境及气氛良好。