[发明专利]一种钛中矿制备富钛料的方法

说明书

本发明公开了一种钛中矿制备富钛料的方法，所述钛中矿中包括钛矿物和弱磁脉石矿物，包括以下步骤：S1.将钛中矿与还原剂接触，进行深度还原，使所述钛矿物中的Fe²⁺和/或Fe³⁺全部或部分还原为Fe⁰，而弱磁脉石矿物中的Fe²⁺和/或Fe³⁺保持未还原状态，得到还原钛中矿；S2.对所述还原钛中矿进行磁选，分离得到还原钛铁物料和含有弱磁脉石矿物的尾矿；S3.将所述还原钛铁物料进一步制备得到富钛料。本发明通过增加了还原钛铁物料与弱磁脉石矿物的磁性差异有利于磁选分离。然后将钛中矿提纯的深度还原与钛铁矿制备高纯富钛料的深度还原相结合，缩短了工艺路线、降低了生产成本，易于工业化生产。

【技术领域】

本发明属于冶金和矿物加工技术领域，具体涉及了一种钛中矿制备富钛料的方法。

【背景技术】

钛白粉是目前性能最好的白色颜料，被广泛应用于涂料、橡胶、塑料、造纸、印刷油墨等领域。其生产主要有两种工艺，硫酸法和氯化法。氯化法钛白粉生产工艺因其生产过程中环保和产品质量高，是国际公认的替代硫酸法的新一代先进技术。目前中国硫酸法钛白粉生产正在迈向中高端，产品的应用领域实现全覆盖，近年氯化法钛白粉实现了突破并向纵深发展，生产工艺取得实质性进步，相信未来几年，中国氯化法钛白粉国产化将进入快速发展时期，随之，对原料人造金红石、高钛渣等高品质富钛料的需求量也越来越大。

钛铁矿是提炼钛和生产钛白粉的主要矿物，主要成分为FeTiO₃，但同时含有其它杂质矿物，杂质矿物含有如CaO、MgO、SiO₂、Al₂O₃、MnO₂、V₂O₅、Cr₂O₃等杂质元素，这些杂质元素的存在会影响钛铁矿产品的品质。氯化法钛白对原料要求非常严格，尤其是杂质含量要求较高，如CaO、MgO、SiO₂、Al₂O₃、MnO₂、V₂O₅、Cr₂O₃等。一般的讲，如有微量的铁、钴、铬、铜等杂质混入钛白粉中，会致使钛白粉白度降低，这是由于其杂质的离子，尤其是金属离子的存在，会使钛白粉的晶体结构变扭曲而失去对称性而产生作用的缘故，而金红石型钛白粉对杂质的出现更为敏感，其中，如果富钛料中铬(Cr₂O₃)含量高于0.15％，将无法用于生产氯化法钛白。

然而，随着钛白粉产能不断的增加和钛铁矿不断开采使用，直接用来生产高品质富钛料的钛铁矿逐渐减少。但是，目前在全球范围内存在着大量高铬钛资源，比如：地中海沿岸或其附近沿凸出的尼罗河三角洲一带广阔的冲积和沿海沉积矿床的钛铁矿含铬较高，莫桑比克、澳大利亚和越南都赋存有大量的含铬钛资源。研究如何使用杂质含量高、钛品位低的钛铁矿生产高品质的氯化法原料，对氯化法的发展具有重要的意义。

海滨砂矿是最具工业价值的钛砂矿床，世界上30％的钛铁矿都来自于海滨砂矿，海滨砂矿主要有滨海沉积型砂矿，海滨砂矿具有矿物种类多,单体解离度高,颗粒均匀且含泥量少等特点，主要有用矿物有:钛铁矿、锆英石、金红石、独居石、白钛矿、锐钛矿等。主要杂质矿物有:铬铁矿、钛辉石、磁赤铁矿、铁结核、褐铁矿、赤铁矿和黄铁矿等。主要脉石矿物有:石英、长石、电气石、石榴子石、红柱石、黄玉、兰晶石、磷灰石和高岭土等(铬铁矿、钛辉石等在海滨砂矿中也为脉石矿物)。海滨砂矿常见的精选工艺流程为传统的重选、干磁选和电选联合流程。

表1弱磁脉石矿物和钛铁矿的物理特性

对于含弱磁脉石矿物的钛资源来说，由于弱磁脉石矿物如铬铁矿、钛辉石、石榴子石和钛铁矿的物理特性(如表1)非常接近，釆用常规的物理分选方法分选此类矿物非常困难，大部份弱磁脉石矿物随钛铁矿而富集，导致钛精矿中的杂质含量超出用作生产钛白粉原料的要求而不被利用，造成资源的浪费。