[发明专利]一种利用低品位钛精矿制备低温氯化钛渣的方法

说明书

本发明公开了一种利用低品位钛精矿制备低温氯化钛渣的方法，该方法以NH₃‑N₂、NH₃‑H₂、NH₃‑H₂‑N₂中的一种或几种为焙烧气体，以低品位钛精矿通过球磨造球或压块、预氧化、还原氮化、破碎球磨、磁选分离步骤，有效的分离出金属铁和低温氯化钛渣。其中制备得到的低温氯化钛渣，相比于碳氮化钛在氯化反应中放热更少，不易结块，有利于反应的进行，同时其不含碳，TiN_yO_z的氮氧含量比没有严格要求，不会产生含碳氯化渣。

技术领域

本发明属于冶金技术领域以及环保节能技术领域，主要涉及一种低品位钛精矿制备低温氯化钛渣的方法。

背景技术

目前，我国钛资源丰富，主要分布在攀西地区，其钛资源占全国钛资源的90%以上。其中，含钛资源主要为钒铁磁铁矿和钛精矿在内的钛铁矿。而钒铁磁铁矿通过高炉炼铁产生的含钛高炉渣在混凝土骨料、水泥混合料、硅钛复合合金、金红石、四氯化钛、钛白粉等方面的利用已取得了一些成果。钛精矿主要作为生产钛白粉和海绵钛的原料，其中用来生产钛白粉的比例达90%以上，钛白粉的生产工艺分为硫酸法和氯化法。硫酸法工艺既可采用钛精矿也可采用酸溶性钛渣为原料，产品包括锐钛型和金红石型两类。虽然硫酸法工艺相对简单，且可以直接使用钛精矿为原料，但产品性质不如氯化法。国内钛精矿半数以上用于生产普通钛白粉，其终端产品主要应用于传统领域，新兴领域的应用尚存在一定差距。此外，硫酸法工艺“三废”排放量大，废酸难处理，且易造成环境污染。与硫酸法钛白工艺相比，氯化法具有流程短、可连续化生产、规模大、“三废”排放少、产品性质好等优势；但沸腾氯化温度较高（800℃以上），需要使用优质的富钛料（如金红石、高钛渣等）作为原料。世界范围内天然金红石的储量非常有限，沸腾氯化生产厂家主要以人造金红石或高钛渣作为氯化原料。我国钛精矿TiO₂品位低、钙镁杂质含量高，难以获得优质的沸腾氯化钛白原料。高温氯化过程钙镁极易被氯化，导致反应器堵塞，增加氯气消耗，也不利于沸腾炉操作和粗TiCl₄精制。而熔盐氯化法对富钛料的杂质含量要求比较宽松，这样使得高钙镁杂质的低品位钛精矿能够得到利用，但其缺陷之处在于生产过程中大量氯化废盐的排出，造成环境的二次污染，以及设备工序操作复杂等问题，熔盐氯化法不适合工业大型化生产。