CN101435020A - 利用钛精矿生产富钛料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及利用钛精矿生产富钛料的方法，属于冶金领域。本发明所要解决的技术问题是：提供一种富钛料中钛的品位稳定的富钛料生产方法。本发明技术方案：钛精矿、焦炭、硼酸钠、硅酸钠、纤维素和水按比例混合后造球，采用隧道窑对球团进行还原，经破碎、粉磨、磁选后分离出铁粉和富钛料。本发明采用隧道窑进行还原，易操作，工艺参数控制稳定，钛精矿的还原程度稳定，二氧化钛的品位不会产生较大的波动。二氧化钛的品位波动范围由电炉还原的3％－5％降为1％－2％。同时避免了，杂质进入产品中。

Description

利用钛精矿生产富钛料的方法

技术领域

本发明涉及利用钛精矿生产富钛料的方法，属于冶金领域。

技术背景

钛精矿是生产金属钛和钛白的重要原料，攀枝花钛资源丰富，成分稳定，酸溶性好。攀枝花钛精矿直接用于制取金属钛和钛白时，由于其钛含量较低(～47％)，非铁杂质含量高，造成运输成本高、生产效率低、“三废”排放量大和生产成本高等问题。为了能合理、科学利用攀枝花的钛精矿，宜采用预先富集成高品位的富钛料再进行利用。

富钛料的生产方法分为干法和湿法为主的两大类。采用湿法工艺生产人造金红石，存在工艺复杂、生产成本高、环境污染严重等问题，该方法的推广也存在一定的限制。采用干法工艺生产高钛渣，主要方法是采用电炉进行冶炼，生产品种有酸渣和氯化渣。它是将粉状钛精矿和焦炭按一定比例配制，混合均匀，入电炉进行还原，即可得到铁水和钛渣，钛渣浮于铁水上面，渣排出经冷却、破碎得到的产品即为高钛渣(富钛料)。采用电炉冶炼高钛渣，高钛渣与电炉炉衬接触，渣对炉衬生产侵蚀，杂质进入高钛渣中，影响高钛渣的产品质量。且操作比较复杂，操作参数易出现波动，影响钛精矿的还原程度，导致富钛料中二氧化钛的品位波动较大，波动范围为3％—5％。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种富钛料生产方法，该方法所得富钛料中钛的品位稳定，同时避免了电炉炉衬侵蚀产生的杂质影响。

本发明技术方案：

1、钛精矿与焦炭(还原剂)，硼酸钠(矿化剂)，硅酸钠、纤维素和水按以下重量百分比混合后造球：

焦炭12％—22％，硼酸钠2％—5％，纤维素1％—3％，硅酸钠1％—2％，水6—8％，其余是钛精矿。

其中，成球粒度为15—20mm。该粒径易于成球，成球强度高且致密，对提高还原效果有利。

2、采用隧道窑对球团进行还原：

将球团装入自制耐火罐中，送入隧道窑然后经过预热带、反应带、冷却带完成还原反应。

还原温度为1100～1200℃，还原时间为80—130min。

选择隧道窑主要是因为隧道窑还原气氛分布较好，并可避免采用回转窑还原时存在结圈的现象。

3、还原后的球团，经破碎、粉磨、磁选后分离出铁粉和富钛料。富钛料即可用于生产钛白产品。其中铁的回收率大于90％，富钛料中的二氧化钛的品位为75％—80％。

富钛料经过酸解、浸取、水解、盐处理和煅烧等工序后制成钛白产品。其中酸矿比为1.6:1～1.8:1，浸取水的体积比为3.5:1～5.5:1，水解采用自生晶种水解方式，煅烧温度控制在800℃～1000℃。

本发明采用隧道窑进行还原，易操作，工艺参数控制稳定，钛精矿的还原程度稳定，二氧化钛的品位不会产生较大的波动。相同配方的情况下，采用本发明工艺还原的二氧化钛的品位波动范围为1％—2％，而采用电炉还原的二氧化钛的品位波动范围为3％—5％。同时，采用电炉冶炼高钛渣，高钛渣与电炉炉衬接触，渣对炉衬生产侵蚀，杂质进入高钛渣中，而本发明采用隧道窑还原避免了这种杂质进入产品中。

具体实施方式

以下实施例采具体采用以下方式生产富钛料：

1、原料预混合

将钛精矿粉、结合剂、添加剂按配比准确称量，倒入强制搅拌机中进行预混合，原料充分混合均匀后，加水继续混合，物料具有较好的成型性能后出料。

2、成球

将混合均匀的物料倒入成球机中成球，使球团具有一定的强度和粒度均匀性，为还原反应创造有利条件。

3、还原

将球团装入自制耐火罐中，送入隧道窑进行还原，经过预热带、反应带、冷却带完成还原反应。

4、磁选分离

还原后的球团自然冷却后，经球磨机细磨，再进磁选机中进行磁选分离，分离出铁粉和富钛料。

5、富钛料制钛白

分离出的富钛料采用硫酸法进行钛白产品的生产。

实施例1

按表1进行配料，并拌均匀。

表1  球团配料表

 

序号	原料名称	粒度/mm	配比/％
				1	钛精矿	≤0.088	75
2	焦炭粉	≤0.1	19
				3	硼酸钠	≤0.1	3
4	纤维素	≤0.1	2
				5	硅酸钠	≤0.1	1
6	水(外加)		7

将物料压制成15mm的球团，球团装入特制的耐火罐中，入隧道窑进行还原，隧道窑还原温度控制在1130℃，还原时间控制在120min。

球团自然冷却后，入球磨机细磨，经磁选分离，分离出铁粉和富钛料，铁粉的回收率达91％，富钛料中二氧化钛的品位为78％，钛的回收率达93％。

分离出的富钛料经酸解(酸矿比控制在1.75:1)，浸取(浸取固液比控制在4:1)，煅烧(煅烧温度控制在980℃)等工序后，制备出了颜料级钛白产品。

实施例2

按表2进行配料，并拌均匀。

表2  球团配料表

 

序号	原料名称	粒度/mm	配比/％
				1	钛精矿	≤0.088	77
2	焦炭粉	≤0.1	17
				3	硼酸钠	≤0.1	2
4	纤维素	≤0.1	2
				5	硅酸钠	≤0.1	2
6	水(外加)		7

将物料压制成18mm的球团，球团装入特制的耐火罐中，入隧道窑进行还原，隧道窑还原温度控制在1150℃，还原时间控制在110min。

球团自然冷却后，入球磨机细磨，经磁选分离，分离出铁粉和富钛料，铁粉的回收率达92％，富钛料中钛的品位为77％，钛的回收率达91％。

分离出的富钛料经酸解(酸矿比控制在1.70:1)，浸取(浸取固液比控制在4.5:1)，煅烧(煅烧温度控制在970℃)等工序后，制备出了颜料级钛白产品。

Claims (3)

1. 【权利要求1】利用钛精矿生产富钛料的方法，其特征在于包括以下步骤：

   a、将钛精矿、焦炭、硼酸钠、硅酸钠、纤维素和水按以下重量百分比混合后造球：

   焦炭12％—22％，硼酸钠2％—5％，纤维素1％—3％，硅酸钠1％—2％，水6—8％，其余是钛精矿；

   b、采用隧道窑对球团进行还原：将球团装入耐火罐中，送入隧道窑还原反应，还原温度为1100～1200℃，还原时间为80—130min；

   c、还原后的球团，经破碎、粉磨、磁选后分离出铁粉和富钛料。
2. 【权利要求2】根据权利要求1所述利用钛精矿生产富钛料的方法，其特征在于：步骤a造球的成球粒度为15—20mm。
3. 【权利要求3】钛白产品的制备方法，其特征在于：将权利要求1或2所述的方法得到的富钛料经过酸解、浸取、水解、盐处理和煅烧等工序后制成钛白产品；

   其中酸矿比为1.6:1～1.8:1，浸取水的体积比为3.5:1～5.5:1，水解采用自生晶种水解方式，煅烧温度控制在800℃～1000℃。