[发明专利]一种富氧选择性浸出钛精矿制备高纯度TiO2

说明书

一种富氧选择性浸出钛精矿制备高纯度TiO₂的方法，按以下步骤进行：(1)将钛精矿破碎活化，置于高压釜中用氢氧化钠溶液进行碱浸；碱浸前先向高压釜内通入氧气，然后升温搅拌；(2)过滤分离，将碱分解产物水洗制成碱分解渣料；(3)将碱分解渣料酸浸水解，先添加晶种，后升温搅拌；(4)过滤分离，酸浸渣水洗烘干后在800～900℃煅烧，制成金红石型高纯度TiO₂。本发明的方法易于制备出高性能材料，实现资源的循环利用，节能减排。

技术领域

本发明属于有色冶金技术领域，具体涉及一种富氧选择性浸出钛精矿制备高纯度TiO₂的方法。

背景技术

钛含量约占地壳质量的0.61％，按地壳中元素丰度排列，是继铝、铁、镁之后的第四位结构金属；其化学性质活泼，在自然界无单质状态，均以氧化物、钛酸盐等化合物形式广泛存在于海水、土壤、岩石、动植物体内。虽然含钛的矿物众多，但目前在工业上得到应用的主要是钛铁矿、钒钛磁铁矿和金红石矿；地壳中的含钛矿物中分布最广，储量最大的是钛铁矿，占钛矿资源的80％左右，也是制备钛产品的主要原料。根据钛铁矿在自然环境中被氧化的程度可以分为原生钛铁矿和风化钛铁矿；原生钛铁矿结构致密，成分复杂，其中铁主要以亚铁形式存在，其分子式为FeTiO₃或FeO·TiO₂，其理论TiO₂含量为52.63％。风化钛铁矿结构比较疏松，TiO₂品位比较高，其中铁主要以三价铁形式存在，其分子式为Fe₂O₃·TiO₂。

我国的钛铁矿多数都用于硫酸法生产钛白粉原料，只有很少一部分加工成富钛料，作为氯化法生产钛白粉、四氯化钛和海绵钛的生产原料，随着海绵钛、钛基合金和氯化钛白的广泛应用；受制于我国钛铁矿品味普遍不高，且其中的杂质含量和种类较多，提纯比较困难，国内至今没有实现钛精矿直接制备高纯度TiO₂的工业化生产；目前世界上90％以上的钛矿用于生产钛白粉，约4～5％的钛矿用于生产金属钛，其余钛铁矿用于制造电焊条、合金、碳化物、陶瓷、玻璃和化学品等；钛白粉化学名为二氧化钛，是一种白色无机颜料，具有无毒、无害、最佳的不透明性、最佳的白度和光亮度，被认为是目前世界上性能最好的一种白色颜料，广泛应用于涂料，塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、化妆品等工业。