[发明专利]一种金红石模板剂及其制备方法和应用

说明书

一种金红石模板剂及其制备方法和应用，涉及冶金技术领域，该金红石模板剂采用废弃含钛高炉渣为原料，实现钛的回收利用。其通过添加二氧化硅改性剂使含钛高炉渣中的杂质元素从黑钛石中释放出来形成硅酸盐玻璃相，使钛更好更迅速地富集到金红石相中，形成品质较高的金红石，再将其与表面活性剂制成模板剂。该金红石模板剂可以应用于含钛介孔材料制备中，由表面活性剂作为模板成型，而金红石分散于表面活性剂中，成为成型的中心，加速成型过程。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，具体而言，涉及采用含钛高炉渣生产金红石的改性剂以及采用含钛高炉渣制造人造金红石的方法。

背景技术

我国攀西地区和承德地区蕴含着丰富的钒钛磁铁矿资源，其共生的储量约占全国钛总储量的90.54％。在目前的生产流程中约53％的钛经选矿后进入钒钛磁铁精矿，经高炉冶炼后，钛几乎全部进入渣相，形成含钛的高炉渣，造成大量的含钛高炉渣堆积，不仅浪费宝贵的钛资源，而且污染环境。

天然的金红石的主要化学组成为TiO₂，一般TiO₂含量介于93.5％—98.5％，主要产地集中在澳大利亚、南非等国。金红石是优质的钛工业原料，但随着钛工业的飞速发展，金红石资源有日趋枯竭的趋势，于是人们就利用钛精矿或含钛高炉渣经过人为处理后获得含钛品位较高的物料，即“人造金红石”，它是一种人为的富钛料，含钛量(TiO₂计)一般大于85％。人造金红石被用于氯化法生产钛白粉和金属钛，也可以作为制造电焊条和冶金原料等，是优质的钛工业原料。

但是，现有方法制备的金红石存在着粒度分布不够集中，粒径偏小等问题，使其应用范围受到了限制。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种金红石模板剂制备方法，其能够将含钛高炉渣中的钛组分更好富集到金红石相中，形成高品质的金红石，再混合表面活性剂制成模板剂。

本发明的第二目的在于提供一种金红石模板剂，其掺杂有由废弃的含钛高炉渣富集后形成高品质的金红石，能够达到快速成型的效果。

本发明的第三目的在于提供一种上述金红石模板剂在制备含钛介孔材料中的应用。

本发明的实施例是这样实现的：

一种金红石模板剂的制备方法，其包括：

将温度为1500～1700℃混合有金红石型钛白粉的含钛高炉渣熔融液采用含氧气体对其进行氧化处理，然后向氧化处理后的含钛高炉渣熔融液中加入改性剂后降温得凝渣，改性剂包括二氧化硅，且二氧化硅的用量为含钛高炉渣用量的8％～15％；

将凝渣经破碎、研磨后，得到的金红石相与表面活性剂混合。

一种金红石模板剂，其由上述金红石模板剂的制备方法制备得到。

一种金红石模板剂在制备含钛介孔材料中的应用。

本发明实施例的有益效果是：

本发明实施例提供了一种金红石模板剂及其制备方法和应用，该红石模板剂采用废弃含钛高炉渣为原料，实现钛的回收利用。其通过添加二氧化硅改性剂使含钛高炉渣中的杂质元素从黑钛石中释放出来形成硅酸盐玻璃相，使钛更好更迅速地富集到金红石相中，形成品质较高的金红石，再将其与表面活性剂制成模板剂。该金红石模板剂可以应用于含钛介孔材料制备中，由表面活性剂作为模板成型，而金红石分散于表面活性剂中，成为成型的中心，加速成型过程。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。