[发明专利]利用高钛型高炉渣制备二氧化钛的方法

说明书

本发明公开了一种利用高钛型高炉渣制备二氧化钛的方法，属于钢铁冶炼技术领域。本发明为了充分回收利用高钛型高炉渣中的钛，避免资料浪费，提供了一种利用高钛型高炉渣制备二氧化钛的方法，包括：高钛型高炉渣经高温碳化处理，破碎，得碳化渣；碳化渣和氯气经低温氯化反应，得含有TiCl₄气体的氯化反应混合物，冷凝后，得粗TiCl₄；采用脂肪酸对粗TiCl₄进行除钒处理，精馏，得精TiCl₄；精TiCl₄与O₂进行氧化反应，得含有TiO₂和Cl₂的氧化反应混合产物，冷却、过滤，得TiO₂和氯气。本发明充分回收利用高钛型高炉渣中的钛，避免资源浪费，工艺成本低，产品质量好。

技术领域

本发明属于钢铁冶炼技术领域，具体涉及一种利用高钛型高炉渣制备二氧化钛的方法。

背景技术

攀西地区钒钛磁铁矿中的钛元素，经高炉冶炼后进入高炉渣成为高钛型高炉渣，其中TiO₂含量21％～25％。目前国内对高钛型高炉渣的利用尚为低端，主要是用于制作矿渣水泥、卫生瓷板、微晶铸石、耐碱玻璃和耐碱矿棉等，渣中的TiO₂并未得到回收，造成了资源的浪费。

目前国内外并没有对以高钛型高炉渣为原料制备二氧化钛的工艺及方法进行针对性的报道和研究。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是利用高钛型高炉渣制备二氧化钛，充分回收利用高钛型高炉渣中的钛，避免资料浪费。

本发明解决上述技术问题采用的技术方法是提供了一种利用高钛型高炉渣制备二氧化钛的方法，其包括以下步骤：

A、高钛型高炉渣经高温碳化处理，破碎，得碳化渣；

B、碳化渣和氯气经低温氯化反应，得含有TiCl₄气体的氯化反应混合物，冷凝后，得粗TiCl₄；

C、采用脂肪酸对粗TiCl₄进行除钒处理，精馏，得精TiCl₄；

D、精TiCl₄与O₂经氧化反应，得含有TiO₂和Cl₂的氧化反应混合产物；

E、氧化反应混合物经冷却、过滤，得TiO₂和氯气。

其中，上述所述的利用高钛型高炉渣制备二氧化钛的方法中，步骤A中，所述高温碳化处理的具体操作为：加热至1580～1700℃，加入焦炭粉末，碳化反应80～100min；其中，高炉渣与焦炭的质量比为1：0.25～0.45。

其中，上述所述的利用高钛型高炉渣制备二氧化钛的方法中，步骤A中，所述碳化渣的粒度为200～300目，其TiC重量百分含量为8～11％。

其中，上述所述的利用高钛型高炉渣制备二氧化钛的方法中，步骤B中，所述碳化渣和氯气的质量配比为2.5～3.5：1。

其中，上述所述的利用高钛型高炉渣制备二氧化钛的方法中，步骤B中，所述低温氯化反应的温度为580～650℃。

其中，上述所述的利用高钛型高炉渣制备二氧化钛的方法中，步骤B中，所述低温氯化反应的反应时间为30～35min。

其中，上述所述的利用高钛型高炉渣制备二氧化钛的方法中，步骤C中，所述脂肪酸与粗TiCl₄的质量配比为1：57～59。

其中，上述所述的利用高钛型高炉渣制备二氧化钛的方法中，步骤C中，所述精TiCl₄中VOCl含量不超过7ppm，Al含量不超过50ppm。