[发明专利]一种湿式富集钛料的方法

说明书

本发明涉及一种湿式富集钛料的方法，包括以下步骤：（1）将钛初富集料、催化剂和煤粉进行氧化还原反应；（2）还原反应完毕后降温至60℃以下通过磁选筛分出第一强磁性物料和第一弱磁性物料；（3）在电解池中对第一强磁性物料进行电解反应，对电解后的物料再进行磁选，筛分出第二弱磁性物料和第二强磁性物料；（4）对第二弱磁性物料进行分离得到富钛料产品TiO₂和氧化铁溶胶。本发明能耗低、污染少、并能处理存量最大的岩矿矿石，同时副产品价值高，可以降低富钛料冶炼成本。

技术领域

本发明涉及钛料的富集技术领域，具体涉及一种湿式富集钛料的方法。

背景技术

我国钛资源比较丰富，除少量钛铁砂矿外，主要以钛铁岩矿为主，国内钛铁岩矿的缺点是品位低，杂质含量高，不能直接满足氯化法钛白对原料的要求，仅适宜作硫酸法钛白的原料。由于硫酸法钛白生产过程中产生大量难以处理、污染环境的“三废”，近年来全球硫酸法钛白产能急剧萎缩。随着我国氯化法钛白以及海锦钛工业的快速发展，对高品位富钛料的需求日益增加。目前国内富钛料的获得方法主要为电炉冶炼，但是电炉冶炼有如下问题：用电量高，能耗大；副产品单一，仅为炼铁原材料；操作环境粉尘大、污染严重;另一方面，目前也有一些其他方法能够富钛料，比如澳大利亚采用工艺为还原—锈蚀法，但此法只能用于砂矿且钛含量较高的矿型。并不适用于中国存量最大的岩矿型钛铁矿石。因此，寻求经济合理又适用于岩矿的富钛料处理工艺，便成为当务之急。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种湿式富集钛料的方法，能耗低、污染少、并能处理存量最大的岩矿矿石，同时副产品价值高，可以降低富钛料冶炼成本。

本发明的技术方案：

一种湿式富集钛料的方法，包括以下步骤：（1）将钛初富集料、催化剂和煤粉在900-1200℃下进行氧化反应，氧化反应过程通入含氧气体；氧化反应完毕后升温至800-1200℃进行还原反应，所述钛初富集料、催化剂和煤粉的质量比为20-50:1:10；

（2）还原反应完毕后降温至60℃以下通过磁选筛分出第一强磁性物料和第一弱磁性物料；

（3）在电解池中对第一强磁性物料进行电解反应，对电解后的物料再进行磁选，筛分出第二弱磁性物料和第二强磁性物料，电解过程中的电解液是质量浓度为2%-4%的氯化铵水溶液，电解电极为惰性电极；

（4）对第二弱磁性物料进行分离得到富钛料产品TiO₂和氧化铁溶胶。

进一步地，所述钛初富集料中钛的质量百分含量为30-50%，所述氧化反应和还原反应均在微波氧化还原窑中进行。

进一步地，所述步骤（1）中氧化反应的反应时间为 5-10分钟，所述氧化反应中通入含氧气体为空气和富氧水蒸气中的一种以上，含氧气体的通入量以氧气计算为30-50Nm³/h。

进一步地，所述步骤（1）中还原反应的时间为10~30分钟。

进一步地，电解反应的温度为75~105℃，所述电解液中加入石墨，每吨钛初富集料、催化剂和煤粉原料总量所需石墨的加入量为0.03~0.06t， 石墨为粉末状，石墨颗粒粒度10~20目，所述惰性电极为石墨，所述第一强磁性物料与电解液的质量比为1：5-10。

进一步地，步骤（2）得到的第一弱磁性物料重新进行氧化还原反应，所述第二强磁性物料重新进行电解反应。

进一步地，所述第二弱磁性物料经螺旋溜槽分离得到TiO₂和氧化铁溶胶。

进一步地，所述氧化铁溶胶氧化得到铁红和铁黄。

进一步地，所述磁选过程所用装置为磁选机，所述煤粉的粒度为1-5mm。