[发明专利]一种从含钛高炉渣中提钛的方法

说明书

本发明属于湿法冶金和资源综合利用领域，涉及一种从含钛高炉渣中提钛的方法，目的是提供一种改善和克服已有高炉渣提钛工艺的缺点，缩短工艺流程、减少废副产物、对环境友好、提高资源提取率的高效提钛方法，其步骤包括(1)细磨‑磁选；(2)研磨筛分；(3)酸浸；(4)静置分层；(5)水洗烘干；(6)煅烧；最终得到高品位的二氧化钛。本发明采用一步法盐酸处理含钛高炉渣，炉渣中杂质元素进入酸浸液，钛以偏钛酸的形式进入酸浸渣中；通过静置分层，实现偏钛酸与酸渣的分离。能高效地从含钛高炉渣中提取钛资源，所得二氧化钛粉末可作为生产人造金红石、钛铝合金的原料，也可广泛用于建筑、涂料、汽车、塑料、造纸等行业。

技术领域

本发明属于湿法冶金和资源综合利用领域，具体涉及一种从含钛高炉渣中提钛的方法。

背景技术

攀西钒钛磁铁矿是我国著名的多金属共伴生矿，蕴藏了丰富的铁、钛、钒、铬、钴、镍、铜、锰等战略资源。目前，TiO₂已探明储量近9亿吨，占我国钛资源储量的90.54％，世界钛资源储量的35.17％，居全国第一，世界第三。攀西钒钛磁铁矿原矿中TiO₂的含量在10％左右，原矿经选矿后，约47％的钛进入钛精矿，近53％的钛进入铁精矿。铁精矿经高炉冶炼后，其中的钛资源全部进入高炉渣，形成钛含量(以TiO₂计算)为20～26％的含钛高炉渣，又称高钛型高炉渣。自攀钢投产以来，高炉炼铁产生的含钛高炉渣已达数千万吨，且每年还在以大约300万吨的速度增加，是我国特有的人造二次钛资源。为了能将这一宝贵资源利用起来，自上世纪70年代以来，国内外有关科研和生产单位对攀钢高钛型高炉渣中钛资源的提取利用进行了科技公关，虽然取得了一些成果，但大多因为或技术不过关；或技术上可行，但产能太低，经济社会效益不高；或产业化可行，但产品附加值太低、市场化前景欠缺；或造成新的环境污染等原因，钛资源的提取以及含钛高炉渣的综合利用问题一直未能得到解决。

攀钢高钛型高炉渣提钛技术难度大，其根源在于：一是高炉渣的物相组成较多，嵌布结构特征复杂；二是钛元素广泛分布于多种矿物中；三是含钛矿物的颗粒尺寸非常小，难以用传统的选矿分离技术回收其中的钛资源。目前，对攀钢高钛型高炉渣的提钛及利用技术主要有以下几种：(1)通过对高炉渣进行改性，然后以选矿方式富集钙钛矿等主要含钛矿物；(2)通过碳热还原、硅热还原等方法处理高炉渣，以含钛合金形式提取钛资源；(3)以硫酸或亚熔盐法处理高炉渣，以TiO₂的形式提取钛资源；(4)通过盐酸和碱处理联动工艺，实现高炉渣中钛资源与钙、镁、铝、铁、硅等分离，形成富钛料。(5)将高炉渣粗犷式的用于水泥、混凝土、人行道地砖等传统建筑材料行业。综合技术、经济社会效益、市场前景、环境保护等主要指标，采用选矿技术分离钛资源，可一定程度的富集含钛矿物，但存在着选矿流程错综复杂、引入选矿药剂产生固液废弃物、选矿产品品质不高及其再利用等问题；利用火法提钛可制备多种含钛合金，但容易存在合金成分不稳定、物理机械性能不达标、市场应用领域较窄等问题；湿法提钛能够对钛资源进行有效提取或富集，但该技术存在工艺流程长、会产生大量的废液和废渣、环境效益差、资源提取利用率较低等问题；对于高炉渣在建筑行业的利用，虽然减轻了一部分攀钢渣场的堆渣负担，但该种利用方式属于粗狂式的利用，钛资源浪费严重、产品附加值低、经济社会效益较低等问题。

综上，已有高炉渣提钛工艺中存在的工艺流程长、废副产物多、环境污染严重、资源提取率低等缺点。本发明的发明人欲寻求一条合理有效的途径，综合回收并利用含钛高炉渣中的钛、钙、镁、铝等有价组分。以期达到综合利用矿产资源及其固体废弃物的目的，而且可以解决困扰人们已久的环保问题，从而实现攀枝花地区区域性循环经济和可持续发展。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种从攀枝花含钛高炉渣中高效提钛的方法，改善和克服了目前已有高炉渣提钛工艺中存在的缺点，缩短了工艺流程、减少了废副产物、对环境友好、提高了资源提取率。

本发明从攀枝花含钛高炉渣中提钛的方法，主要包括如下步骤：