[发明专利]一种含钛炼铁废渣制备富钛料的方法

说明书

本发明涉及冶金技术领域，具体而言，涉及一种含钛炼铁废渣制备富钛料的方法。本发明含钛炼铁废渣制备富钛料的方法，包括以下步骤：含钛炼铁废渣、碳酸钠和氢氧化钠的混合物进行焙烧、水浸和高压酸浸，固液分离后进行洗涤和干燥；所述碳酸钠和所述氢氧化钠的质量比为(19～25):1。本发明的方法具有工艺简单、原料来源广泛、设备要求简单、能耗低等优点，可有效去除钛铁矿中的钙、镁、硅、硫等杂质，制备得到的富钛料中，TiO₂的品位≥83％，MgO≤0.08％，GaO≤0.154％，SiO₂≤0.105％，产品质量好。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，具体而言，涉及一种含钛炼铁废渣制备富钛料的方法。

背景技术

富钛料一般指TiO₂含量不小于75％的钛渣或人造金红石，是采用氯化法生产高档金红石型钛白粉和海绵钛的重要原料，氯化法钛白粉是用含钛的原料，以氯化高钛渣、或人造金红石、或天然金红石等富钛料与氯气反应生成四氯化钛，经精馏提纯，然后再进行气相氧化；在速冷后，经过气固分离得到TiO₂。制取四氯化钛所用的可氯化富钛料应含TiO₂：85％-95％，杂质含量要尽量低，MgO+CaO含量之和不能大于1.5％。

目前世界上工业应用生产富钛料的方法主要有：电炉熔炼法、酸浸法和还原锈蚀法。电炉熔炼法其处理能力大，可获得富钛料和生铁两种产品，但能耗高，同时熔炼过程主要分离杂质铁，对钙、镁等其他的杂质去除能力较差。传统盐酸法制备人造金刚石主要将钛铁矿强氧化-弱还原后，通过强酸浸出去除铁、钙和镁等杂质，通过过滤洗涤得到人造金红石。但在酸浸后母液酸浓度高，同时含有大量的钙、镁、铁及钛颗粒等造成母液粘稠，导致过滤和洗涤困难，同时产生大量废酸，难以处理，因此限制了其应用。

也有将钛铁矿通过强还原处理得到金属化率大于85％的还原钛，然后通过磨矿和磁选分离使矿物质中的铁和钛实现分离。该方法虽然能实现钛的富集，但磁选前会将还原钛磨至粒度小于25μm，导致分离出的富钛料粒度过细，无法满足可氯化富钛料要求，同时在铁钛分离时，部分钛会进入铁粉中，导致钛损失增加。

传统还原钛铁矿生产工艺主要采用隧道窑、馒头窑为主要设备，将钛铁矿造球-氧化后再配加一定的还原剂置于窑内进行加热还原，将钛铁矿中的铁还原为金属铁，再经过粉碎、筛选得到粒度合适和金属化率大于85％还原钛铁矿产品。

钒钛磁铁矿是一种富含铁(Fe)、钛(Ti)、钒(V)等有价元素，并含有其他如钴、镍、铬、钪、镓等有用元素的多元共生铁矿，是一种战略性矿产资源。矿冶公司每年生产90万吨钛铁矿，每生产1吨钛铁矿会同时获得4吨铁精矿，铁精矿中含11％左右的TiO₂，如果能够有效利用铁精矿中的TiO₂，相当于每年增加近80万吨的钛铁矿，具有很大的经济效益。铁精矿中的铁可以通过Hismelt工艺，还原形成铁水和渣，实现渣铁分离；熔池中产生的CO及煤中的挥发分受热裂解产生的H₂、CO在富热风中燃烧产生大量热量。产生的热量从顶部区域传到熔池区域，维持还原反应进行，渣层在喷枪的搅拌作用下起到溅渣护炉的作用。产生的铁渣可从排渣口中排出，渣中含有一定量的TiO₂和其他杂质元素。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种含钛炼铁废渣制备富钛料的方法，具有工艺简单、原料来源广泛、设备要求简单、能耗低等优点，可有效去除钛铁矿中的钙、镁、硅、硫等杂质，制备得到的富钛料中TiO₂的品位≥83％，产品质量好。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种含钛炼铁废渣制备富钛料的方法，包括以下步骤：

含钛炼铁废渣、碳酸钠和氢氧化钠的混合物进行焙烧、水浸和高压酸浸，固液分离后进行洗涤和干燥；