CN116514132A - 一种锆英砂除铁钛工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种锆英砂除铁钛工艺，涉及锆英砂处理技术领域。该锆英砂除铁钛工艺，包括以下步骤：步骤一：将含铁钛杂质的锆英砂放入焙烧炉中进行焙烧，焙烧之后，对其进行电选机和磁选机选矿作业；步骤二：将步骤一中得到的锆英砂放入球磨机中；步骤三：将步骤二中得到的锆英砂加入到充足的盐酸中，并充分搅拌，均匀混合反应，直至反应结束，得到混合液；步骤四：将步骤三中得到的混合液进行过滤，留下固体物质；步骤五：将步骤四中得到的固体物质加入到充足的水中，直至水溶液呈中性，并取出固体物质；步骤六：将步骤五中得到的固体物质放入烘干机中进行烘干，并存储。本发明，有效去除Fe2O3和TiO2，降低Fe2O3和TiO2在锆英砂中的含量。
Description
技术领域
本发明涉及锆英砂处理技术领域，具体为一种锆英砂除铁钛工艺。
背景技术
锆作为一种战略性新兴矿产，广泛应用于陶瓷、玻璃、核工业、电子、建材、医药、纺织以及日用品等领域。锆资源选矿产品统称为锆英砂。锆英砂不仅是提炼锆、铪金属的重要矿产，同时也大量直接使用于陶瓷、建材、铸造、耐火材料等行业中。它是中国重要的矿产资源，是关系到国家安全与民生建设的基础材料，是中国原材料工业中不可或缺的一部分。随着中国经济的快速发展，对于锆英砂矿产资源的需求也在逐步提升。
锆英砂原矿主要存在于伟晶岩、花岗岩、片麻岩中，通常与钛铁矿、金红石共生。部分锆英砂由于晶体的成长过程中有少量钛铁等杂质参与共同生长，由于钛铁等杂质含量偏高，导致其利用价值很低，常被用于路基填埋、低端铸造，低档耐火材料，或者以次冲好被混进优质锆英砂中进而影响到终端产品，从而造成巨大的资源浪费。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种锆英砂除铁钛工艺，解决了锆英砂中钛铁含量高的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种锆英砂除铁钛工艺，包括以下步骤：
步骤一：取材：
将含铁钛杂质的锆英砂放入焙烧炉中进行焙烧，焙烧之后，对其进行电选机和磁选机选矿作业，并取出备用；
步骤二：研磨：
将步骤一中得到的锆英砂放入球磨机中，进行研磨；
步骤三：酸洗：
将步骤二中得到的锆英砂加入到充足的盐酸中，并充分搅拌，均匀混合反应，直至反应结束，得到混合液；
步骤四：过滤：
将步骤三中得到的混合液进行过滤，除去溶液，留下固体物质；
步骤五：水洗：
将步骤四中得到的固体物质加入到充足的水中，进行冲洗，直至水溶液呈中性，并取出固体物质；
步骤六：烘干：
将步骤五中得到的固体物质放入烘干机中进行烘干，并存储。
优选的，所述步骤一中，焙烧炉的温度为600-800℃，且焙烧的时间为1-2h。
优选的，所述步骤一中，经过选矿作业后，锆英砂中T i02的质量占比降低0.3％。
优选的，所述步骤二中，研磨后的锆英砂过300-400目数。
优选的，所述步骤三中，盐酸为浓盐酸，且其物质浓度为12mo l/L，且锆英砂与盐酸的固液质量比为1：0.3-0.5。
优选的，所述锆英砂与盐酸的固液质量比为1：0.4。
优选的，所述步骤五中，固体物质与水的固液质量比为1：5-8。
优选的，所述步骤六中，烘干机的温度为100-200℃，且烘干的时间为1-2h。
(三)有益效果
本发明提供了一种锆英砂除铁钛工艺。具备以下有益效果：
1、通过对含铁钛杂质的锆英砂进行预先焙烧，改变其矿物晶体变相，再通过电选机和磁选机进行选矿作业，将锆英砂产品中T i02含量降低0.3％，提高除钛效果。
2、通过适当固液质量比的浓盐酸，可有效去除Fe2O3和T iO2，降低Fe2O3和T i O2在锆英砂中的含量。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
如图1所示，本发明实施例提供一种锆英砂除铁钛工艺，包括以下步骤：
步骤一：取材：
将含铁钛杂质的锆英砂放入焙烧炉中进行焙烧，焙烧炉的温度为600℃，且焙烧的时间为1h，焙烧之后，对其进行电选机和磁选机选矿作业，经过选矿作业后，锆英砂中T i02的质量占比降低0.3％，并取出备用；
步骤二：研磨：
将步骤一中得到的锆英砂放入球磨机中，进行研磨，研磨后的锆英砂过300目数；
步骤三：酸洗：
将步骤二中得到的锆英砂加入到充足的盐酸中，其中，盐酸为浓盐酸，且其物质浓度为12mo l/L，且锆英砂与盐酸的固液质量比为1：0.3，并充分搅拌，均匀混合反应，直至反应结束，得到混合液；
其中，铁钛杂质与盐酸发生以下两个反应：
T iO2+4HC l＝T i C l 2+C l 2+2H2O，Fe2O3+6HC l＝2FeC l 3+3H2O
其中，在反应过程中，会有棕色物质产生，当棕色物质不再产生时，表示反应结束；
步骤四：过滤：
将步骤三中得到的混合液进行过滤，除去溶液，留下固体物质；
步骤五：水洗：
将步骤四中得到的固体物质加入到充足的水中，该固体物质与水的固液质量比为1：5，进行冲洗，直至水溶液呈中性，并取出固体物质；
步骤六：烘干：
将步骤五中得到的固体物质放入烘干机中进行烘干，烘干机的温度为100℃，且烘干的时间为1h，并存储。
实施例二：
如图1所示，本发明实施例提供一种锆英砂除铁钛工艺，包括以下步骤：
步骤一：取材：
将含铁钛杂质的锆英砂放入焙烧炉中进行焙烧，焙烧炉的温度为700℃，且焙烧的时间为1.5h，焙烧之后，对其进行电选机和磁选机选矿作业，经过选矿作业后，锆英砂中T i02的质量占比降低0.3％，并取出备用；
步骤二：研磨：
将步骤一中得到的锆英砂放入球磨机中，进行研磨，研磨后的锆英砂过350目数；
步骤三：酸洗：
将步骤二中得到的锆英砂加入到充足的盐酸中，其中，盐酸为浓盐酸，且其物质浓度为12mo l/L，且锆英砂与盐酸的固液质量比为1：0.4，并充分搅拌，均匀混合反应，直至反应结束，得到混合液；
其中，铁钛杂质与盐酸发生以下两个反应：
T iO2+4HC l＝T i C l 2+C l 2+2H2O，Fe2O3+6HC l＝2FeC l 3+3H2O
其中，在反应过程中，会有棕色物质产生，当棕色物质不再产生时，表示反应结束；
步骤四：过滤：
将步骤三中得到的混合液进行过滤，除去溶液，留下固体物质；
步骤五：水洗：
将步骤四中得到的固体物质加入到充足的水中，该固体物质与水的固液质量比为1：7，进行冲洗，直至水溶液呈中性，并取出固体物质；
步骤六：烘干：
将步骤五中得到的固体物质放入烘干机中进行烘干，烘干机的温度为150℃，且烘干的时间为1.5h，并存储。
实施例三：
如图1所示，本发明实施例提供一种锆英砂除铁钛工艺，包括以下步骤：
步骤一：取材：
将含铁钛杂质的锆英砂放入焙烧炉中进行焙烧，焙烧炉的温度为800℃，且焙烧的时间为2h，焙烧之后，对其进行电选机和磁选机选矿作业，经过选矿作业后，锆英砂中T i02的质量占比降低0.3％，并取出备用；
步骤二：研磨：
将步骤一中得到的锆英砂放入球磨机中，进行研磨，研磨后的锆英砂过400目数；
步骤三：酸洗：
将步骤二中得到的锆英砂加入到充足的盐酸中，其中，盐酸为浓盐酸，且其物质浓度为12mo l/L，且锆英砂与盐酸的固液质量比为1：0.5，并充分搅拌，均匀混合反应，直至反应结束，得到混合液；
其中，铁钛杂质与盐酸发生以下两个反应：
T iO2+4HC l＝T i C l 2+C l 2+2H2O，Fe2O3+6HC l＝2FeC l 3+3H2O
其中，在反应过程中，会有棕色物质产生，当棕色物质不再产生时，表示反应结束；
步骤四：过滤：
将步骤三中得到的混合液进行过滤，除去溶液，留下固体物质；
步骤五：水洗：
将步骤四中得到的固体物质加入到充足的水中，该固体物质与水的固液质量比为1：8，进行冲洗，直至水溶液呈中性，并取出固体物质；
步骤六：烘干：
将步骤五中得到的固体物质放入烘干机中进行烘干，烘干机的温度为200℃，且烘干的时间为2h，并存储。
对比例一：
一种锆英砂除铁钛工艺，包括以下步骤：
步骤一：取材：
将含铁钛杂质的锆英砂放入焙烧炉中进行焙烧，焙烧炉的温度为800℃，且焙烧的时间为2h，焙烧之后，对其进行电选机和磁选机选矿作业，经过选矿作业后，锆英砂中T i02的质量占比降低0.3％，并取出备用；
步骤二：研磨：
将步骤一中得到的锆英砂放入球磨机中，进行研磨，研磨后的锆英砂过400目数；
步骤三：酸洗：
将步骤二中得到的锆英砂加入到充足的盐酸中，其中，盐酸为稀盐酸，且其物质浓度为3mo l/L，且锆英砂与盐酸的固液质量比为1：0.5，并充分搅拌，均匀混合反应，直至反应结束，得到混合液；
其中，铁钛杂质与盐酸发生以下两个反应：
2T iO2+8HC l＝2T i C l 3+C l 2+4H2O，Fe2O3+6HC l＝2FeC l 3+3H2O
其中，在反应过程中，会有棕色物质产生，当棕色物质不再产生时，表示反应结束；
步骤四：过滤：
将步骤三中得到的混合液进行过滤，除去溶液，留下固体物质；
步骤五：水洗：
将步骤四中得到的固体物质加入到充足的水中，该固体物质与水的固液质量比为1：8，进行冲洗，直至水溶液呈中性，并取出固体物质；
步骤六：烘干：
将步骤五中得到的固体物质放入烘干机中进行烘干，烘干机的温度为200℃，且烘干的时间为2h，并存储。
对比例一与实施例三的不同之处在于，在酸洗过程中，将浓盐酸改成稀盐酸。
对比例二：
一种锆英砂除铁钛工艺，包括以下步骤：
步骤一：研磨：
将含铁钛杂质的锆英砂放入球磨机中，进行研磨，研磨后的锆英砂过400目数；
步骤二：酸洗：
将上述得到的锆英砂加入到充足的盐酸中，其中，盐酸为浓盐酸，且其物质浓度为12mo l/L，且锆英砂与盐酸的固液质量比为1：0.5，并充分搅拌，均匀混合反应，直至反应结束，得到混合液；
其中，在反应过程中，会有棕色物质产生，当棕色物质不再产生时，表示反应结束；
其中，铁钛杂质与盐酸发生以下两个反应：
T iO2+4HC l＝T i C l 2+C l 2+2H2O，Fe2O3+6HC l＝2FeC l 3+3H2O
步骤三：过滤：
将上述得到的混合液进行过滤，除去溶液，留下固体物质；
步骤四：水洗：
将上述得到的固体物质加入到充足的水中，该固体物质与水的固液质量比为1：8，进行冲洗，直至水溶液呈中性，并取出固体物质；
步骤五：烘干：
将上述得到的固体物质放入烘干机中进行烘干，烘干机的温度为200℃，且烘干的时间为2h，并存储。
对比例二与实施例三的不同之处在于，未对含铁钛杂质的锆英砂进行焙烧处理，且未进行选矿作业。
实验：对实施例一、二、三和对比例一、二进行砂矿测试分析，结果如下表：
| 实施例 | Fe2O3(％) | TiO2(％) | ZrSiO4(％) |
| 实施例一 | 0.047 | 0.322 | 94.255 |
| 实施例二 | 0.052 | 0.312 | 94.586 |
| 实施例三 | 0.050 | 0.256 | 94.475 |
| 对比例一 | 0.098 | 0.547 | 80.256 |
| 对比例二 | 0.067 | 0.558 | 78.457 |
综上所述，该锆英砂除铁钛工艺，可有效去除Fe2O3和T iO2，降低Fe2O3和T i O2在锆英砂中的含量。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种锆英砂除铁钛工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：取材：
将含铁钛杂质的锆英砂放入焙烧炉中进行焙烧，焙烧之后，对其进行电选机和磁选机选矿作业，并取出备用；
步骤二：研磨：
将步骤一中得到的锆英砂放入球磨机中，进行研磨；
步骤三：酸洗：
将步骤二中得到的锆英砂加入到充足的盐酸中，并充分搅拌，均匀混合反应，直至反应结束，得到混合液；
步骤四：过滤：
将步骤三中得到的混合液进行过滤，除去溶液，留下固体物质；
步骤五：水洗：
将步骤四中得到的固体物质加入到充足的水中，进行冲洗，直至水溶液呈中性，并取出固体物质；
步骤六：烘干：
将步骤五中得到的固体物质放入烘干机中进行烘干，并存储。
2.根据权利要求1所述的一种锆英砂除铁钛工艺，其特征在于：所述步骤一中，焙烧炉的温度为600-800℃，且焙烧的时间为1-2h。
3.根据权利要求1所述的一种锆英砂除铁钛工艺，其特征在于：所述步骤一中，经过选矿作业后，锆英砂中Ti02的质量占比降低0.3％。
4.根据权利要求1所述的一种锆英砂除铁钛工艺，其特征在于：所述步骤二中，研磨后的锆英砂过300-400目数。
5.根据权利要求1所述的一种锆英砂除铁钛工艺，其特征在于：所述步骤三中，盐酸为浓盐酸，且其物质浓度为12mol/L，且锆英砂与盐酸的固液质量比为1：0.3-0.5。
6.根据权利要求5所述的一种锆英砂除铁钛工艺，其特征在于：所述锆英砂与盐酸的固液质量比为1：0.4。
7.根据权利要求1所述的一种锆英砂除铁钛工艺，其特征在于：所述步骤五中，固体物质与水的固液质量比为1：5-8。
8.根据权利要求1所述的一种锆英砂除铁钛工艺，其特征在于：所述步骤六中，烘干机的温度为100-200℃，且烘干的时间为1-2h。
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| CN202310497163.4A CN116514132A (zh) | 2023-05-05 | 2023-05-05 | 一种锆英砂除铁钛工艺 |
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| CN102229500A (zh) * | 2010-07-27 | 2011-11-02 | 广州市石基耐火材料厂 | 一种高抗折、低膨胀的致密锆英石溢流砖的制备方法 |
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2023
- 2023-05-05 CN CN202310497163.4A patent/CN116514132A/zh active Pending
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