專(zhuān)利名稱(chēng)：一種降低高鈣鎂鈦渣中鈣鎂含量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有色金屬冶煉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種降低高鈣鎂鈦渣中鈣鎂含量的方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)鈦資源主要有鈦鐵礦巖礦、鈦鐵礦砂礦、金紅石礦三類(lèi)，其中鈦鐵礦巖礦占鈦資源總量的93%以上，但原生鈦鐵精礦品質(zhì)低，TiO2含量為46 47%，非鐵雜質(zhì)含量高達(dá)10 13%,特別CaO+MgO含量達(dá)4 7%。目前，國(guó)內(nèi)主要以電爐熔煉鈦鐵精礦生產(chǎn)鈦渣，生產(chǎn)出的鈦渣TiO2含量在80%以上，鈣鎂含量大多在4%以上，鈣鎂含量超出了沸騰氯化生產(chǎn)的要求。其中鈦渣的主要成分 為黑鈦石、塔基石、硅質(zhì)玻璃體組成的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，鈣鎂元素主要存在硅質(zhì)玻璃體、黑鈦石、塔基石中，而硅質(zhì)玻璃體、黑鈦石、塔基石結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，低濃度的酸一般很難與它們反應(yīng)。目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)鈦渣以電爐、高爐為主，生產(chǎn)出的鈦渣TiO2品味低，鈣鎂元素含量高，主要用作硫酸法生產(chǎn)鈦白粉的原料，但硫酸法生產(chǎn)鈦白粉存在污染環(huán)境大的缺點(diǎn)，有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，生產(chǎn)I噸鈦白粉能產(chǎn)生20%左右的硫酸8 10t，硫酸亞鐵3t左右，廢水(酸性)200t，廢渣500 600kg，廢氣2X IO4 4X IO4 m3，對(duì)環(huán)境污染相當(dāng)嚴(yán)重。沸騰氯化法最具優(yōu)越性，產(chǎn)能較高，工藝操作簡(jiǎn)單，容易連續(xù)化、大型化，不存在嚴(yán)重的“三廢”問(wèn)題等。因此沸騰氯化法生產(chǎn)鈦白粉，是社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，是我國(guó)鈦工業(yè)的發(fā)展方向。在沸騰氯化過(guò)程中，CaO、MgO雜質(zhì)會(huì)比TiO2提前被氯化，生成CaCl2和MgCl2,而CaCl2的熔點(diǎn)為772°C和MgCl2的熔點(diǎn)為714°C，它們的沸點(diǎn)分別為1800°C和1418°C，在整個(gè)氯化過(guò)程中，它們呈現(xiàn)熔融態(tài)，難揮發(fā)出去，易粘結(jié)物料，在流化床沉積到一定程度后，堵塞氯化爐篩板，影響沸騰氯化作業(yè)的正常進(jìn)行；同時(shí)Ca、Mg進(jìn)入產(chǎn)品中，會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，研發(fā)一種能有效降低高鈣鎂鈦渣中鈣鎂含量的方法顯得十分重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能有效降低高鈣鎂鈦渣中鈣鎂含量的方法。本發(fā)明目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，包括原料處理、焙燒、水洗過(guò)濾、酸處理過(guò)濾、后處理步驟，具體包括
A、原料處理將原料高鈣鎂鈦渣用球磨機(jī)磨細(xì)后備用；
B、焙燒將經(jīng)處理后的高鈣鎂鈦渣與堿性物質(zhì)以重量比1.5^2. 3 1混合均勻，置入回轉(zhuǎn)窯焙燒得焙燒產(chǎn)物；
C、水洗過(guò)濾將焙燒產(chǎn)物進(jìn)行水洗,離心過(guò)濾得濾渣；
D、酸處理過(guò)濾所得濾渣用鹽酸進(jìn)行處理，過(guò)濾得到目標(biāo)物；
E、后處理將目標(biāo)物經(jīng)烘箱干燥后進(jìn)行煅燒。本發(fā)明采用原料處理、焙燒、水洗、酸處理和煅燒工藝對(duì)高鈣鎂鈦渣進(jìn)行處理，鈦渣與堿性物質(zhì)反應(yīng)，發(fā)生物相轉(zhuǎn)變，破壞鈦渣中黑鈦石固溶體和硅質(zhì)玻璃體的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，生成可溶于水或酸的鈣鎂化合物及可溶于水或酸的含鈦化合物可有效降低鈦渣中鈣鎂元素的含量，水洗可以除去部分鈣鎂，酸浸可以除去大部分鈣鎂，這樣有效降低鈦渣中鈣鎂元素。經(jīng)煅燒后，物料中的二氧化鈦轉(zhuǎn)化為金紅石結(jié)構(gòu)。本發(fā)明工藝且設(shè)備簡(jiǎn)單，鹽酸可以再次回收利用，環(huán)境污染小。適用于本發(fā)明的鈦渣可以是電爐、高爐熔煉的各種鈦渣，對(duì)原料的適應(yīng)性強(qiáng)。


圖1為本發(fā)明工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但不以任何方式對(duì)本發(fā)明加以限制，基于本發(fā)明教導(dǎo)所作的任何變換或替換，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明包括原料處理、焙燒、水洗過(guò)濾、酸處理過(guò)濾、后處理步驟，具體包括
A、原料處理將原料高鈣鎂鈦渣用球磨機(jī)磨細(xì)后備用；
B、焙燒將經(jīng)處理后的高鈣鎂鈦渣與堿性物質(zhì)以重量比1.5^2. 3 1混合均勻，置入回轉(zhuǎn)窯焙燒得焙燒產(chǎn)物；
C、水洗過(guò)濾將焙燒產(chǎn)物進(jìn)行水洗,離心過(guò)濾得濾渣；
D、酸處理過(guò)濾所得濾渣用鹽酸進(jìn)行處理，過(guò)濾得到目標(biāo)物；
E、后處理將目標(biāo)物經(jīng)烘箱干燥后進(jìn)行煅燒。所述的A步驟中鈦渣磨細(xì)粒度為200 400目。所述的B步驟中堿性物質(zhì)為Na2C03、K2CO3> NaOH, KOH的一種或幾種。所述的B步驟中焙燒溫度為850 1000°C，焙燒時(shí)間為1. 5 2. 5h。所述的C步驟中水洗為洗至pH值為6 7時(shí)完成。所述的D步驟中酸處理為常壓酸洗或加壓酸浸。所述的常壓酸洗的鹽酸濃度為10 20%，洗滌時(shí)固液比例為1:10，洗滌時(shí)間l 2h，次數(shù)至少2次。所述的加壓酸浸的鹽酸濃度為10 20%,溫度為100 150°C，壓力為O. 6 1. 2Mpa，浸出時(shí)間為I 2h。所述的E步驟中干燥溫度為8(Tl00°C，時(shí)間為12(Tl80min。所述的E步驟中煅燒溫度為85(Tl000°C，時(shí)間為3(T60min。下面以實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。在以下的所有實(shí)施例中，使用的原料為國(guó)內(nèi)某地產(chǎn)的高鈣鎂鈦渣，其化學(xué)成分如表I。表I原料成分分析(％)
權(quán)利要求
1.一種降低高鈣鎂鈦渣中鈣鎂含量的方法，其特征在于包括原料處理、焙燒、水洗過(guò)濾、酸處理過(guò)濾、后處理步驟，具體包括A、原料處理將原料高鈣鎂鈦渣用球磨機(jī)磨細(xì)后備用；B、焙燒將經(jīng)處理后的高鈣鎂鈦渣與堿性物質(zhì)以重量比1.5^2. 3 1混合均勻，置入回轉(zhuǎn)窯焙燒得焙燒產(chǎn)物；C、水洗過(guò)濾將焙燒產(chǎn)物進(jìn)行水洗,離心過(guò)濾得濾渣；D、酸處理過(guò)濾所得濾渣用鹽酸進(jìn)行處理，過(guò)濾得到目標(biāo)物；E、后處理將目標(biāo)物經(jīng)烘箱干燥后進(jìn)行煅燒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低高鈣鎂鈦渣中鈣鎂含量的方法，其特征在于所述的A步驟中鈦渣磨細(xì)粒度為200 400目。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低高鈣鎂鈦渣中鈣鎂含量的方法，其特征在于所述的B步驟中堿性物質(zhì)為Na2C03、K2CO3> NaOH, KOH的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低高鈣鎂鈦渣中鈣鎂含量的方法，其特征在于所述的B步驟中焙燒溫度為850 1000°C，焙燒時(shí)間為1. 5 2. 5h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低高鈣鎂鈦渣中鈣鎂含量的方法，其特征在于所述的C步驟中水洗為洗至PH值為6 7時(shí)完成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低高鈣鎂鈦渣中鈣鎂含量的方法，其特征在于所述的D步驟中酸處理為常壓酸洗或加壓酸浸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的降低高鈣鎂鈦渣中鈣鎂含量的方法，其特征在于所述的常壓酸洗的鹽酸濃度為10 20%，洗滌時(shí)固液比例為1:10，洗滌時(shí)間l 2h，次數(shù)至少2次。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的降低高鈣鎂鈦渣中鈣鎂含量的方法，其特征在于所述的加壓酸浸的鹽酸濃度為10 20%，溫度為100 150°C，壓力為O. 6 1. 2 Mpa,浸出時(shí)間為f 2h。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低高鈣鎂鈦渣中鈣鎂含量的方法，其特征在于所述的E步驟中干燥溫度為8(Tl00°C，時(shí)間為12(Tl80min。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低高鈣鎂鈦渣中鈣鎂含量的方法，其特征在于所述的E步驟中煅燒溫度為85(Tl000°C，時(shí)間為3(T60min。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種降低高鈣鎂鈦渣中鈣鎂含量的方法，包括原料處理、焙燒、水洗過(guò)濾、酸處理過(guò)濾、后處理步驟，具體包括將原料高鈣鎂鈦渣用球磨機(jī)磨細(xì)后備用；將經(jīng)處理后的高鈣鎂鈦渣與堿性物質(zhì)以重量比1.5~2.31混合均勻，置入回轉(zhuǎn)窯焙燒得焙燒產(chǎn)物；將焙燒產(chǎn)物進(jìn)行水洗，離心過(guò)濾得濾渣；所得濾渣用鹽酸進(jìn)行處理，過(guò)濾得到目標(biāo)物，將目標(biāo)物經(jīng)烘箱干燥后進(jìn)行煅燒。本發(fā)明能有效降低高鈣鎂鈦渣中鈣鎂含量，具有工藝且設(shè)備簡(jiǎn)單，鹽酸可以再次回收利用，環(huán)境污染小，本發(fā)明可用于電爐、高爐熔煉的各種鈦渣，對(duì)原料的適應(yīng)性強(qiáng)。
文檔編號(hào)C22B34/12GK103014362SQ20131001566
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2013年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月16日
發(fā)明者周林, 徐濤, 方樹(shù)銘, 雷霆, 周嫻, 孫彥華, 楊建中 申請(qǐng)人:昆明冶金研究院