[发明专利]以攀西钛精矿及四氯化钛收尘渣为原料制备氯化富钛料的方法

说明书

本发明公开了一种以攀西钛精矿及四氯化钛收尘渣为原料制备氯化富钛料的方法，包括如下步骤：S1、使用浮选药剂对攀西钛精矿进行浮选；S2、将氯化收尘渣用酸溶液打浆；S3、对浆料进行压滤和洗涤；S4、在滤饼中掺配聚乙烯醇，然后进行造球；S5、将含钛球团、精精矿、无烟煤按比例掺配，通过电炉冶炼为高钛渣；S6、将高钛渣破碎，并按比例掺入UGS渣，得到氯化富钛料。其优点是：1、从源头控制攀西钛精矿硅含量，降低了后续电炉冶炼难度。2、利用氯化收尘渣中的碳、钛组分，使其应用于钛渣冶炼过程，代替部分钛精矿和石油焦，大幅降低了钛渣冶炼成本；3、将冶炼后杂质较高的高钛渣与进口UGS渣掺配使用，减小了对进口富钛料得依赖。

技术领域

本发明涉及一种钛白粉生产技术，尤其是一种氯化法钛白粉生产技术。

背景技术

高钛渣、天然金红石、人造金红石、UGS渣等是氯化法钛白粉和海绵钛的主要原料，2020年我国氯化法钛白粉产量32万吨，海绵钛产量为11.6万吨，需氯化富钛料60万吨以上，而我国高钛渣(主要生产的富钛料)产量仅24.78万吨，已有较大的市场缺口。此外，随着国内氯化法钛白粉迎来快速发展期，以及航空航天钛材需求持续快速增长和化工钛材的全面复苏，预计未来5年氯化法钛白粉产能或将突破百万吨，对氯化富钛料需求将迅猛增长，氯化富钛料供应短缺问题更加严峻。

尽管我国钛矿资源丰富，但贫矿多、富矿少，高品位金红石资源匮乏，品位普遍偏低，钛铁矿原矿品位主要为5％～10％，金红石原矿品位多为1％～2％。攀西钛矿资源主要属于原生型钒钛磁铁矿，品位低，钙镁等其他金属杂质含量较高，分选难度大，开采成本高，资源综合利用率较低，通过单一富集方式处理难以达到氯化法钛白粉和海绵钛对原料的指标要求。目前攀西钛矿仅用于硫酸法钛白粉，未得到充分利用，而氯化法钛白粉和海绵钛所需钛原料基本依赖进口，难以支撑我国钛产业转型升级发展。因此我国依据国内钛精矿特点展开技术攻关。如专利公开号为CN106011501A的发明专利公开了一种攀枝花钛铁矿制取富钛料的方法，该方法先将攀枝花钛精矿在空气中高温氧化，再通过H₂/CO混合气体还原，还原后的钛铁矿物料在NH₄Cl溶液中锈蚀分离，其具体步骤如下：a.对攀枝花钛铁矿精矿进行筛分，放入马弗炉空气中高温氧化，保温后自然冷却；b.将氧化后粘结的攀枝花钛铁矿精矿颗粒压碎后放入沸腾炉中还原，在N₂气氛下升温后通入H₂和CO混合气体还原焙烧，得到还原钛铁矿；c.对还原后的钛铁矿进行锈蚀分离；对锈蚀后的产物进行筛分，得到富钛料和铁的氧化产物，其中，富钛料中的粒度为+48um、TiO₂含量为74.31％、回收率达98.9％。该方法工艺简单，操作方便，能使钛铁矿高效还原，提高钛铁矿的还原金属化率，有利于铁的回收利用。但该方法难以去除攀枝花钛精矿中的钙、镁、硅杂质，导致富钛料品位不高，钙镁杂质高，难以满足沸腾氯化原料指标要求。其它一些专利技术也基本都能得到较高品位的富钛原料，但由于存在技术、成本或环保问题，除佰利联公司CN 104944466A专利进行工业化应用外，其他鲜有进行工业化生产的报道。

此外，无论是氯化法钛白粉或海绵钛在生产过程中，每生产1吨粗四氯化钛(中间体)要产生收尘渣50～120kg(根据原料品位不同有所差异)，该收尘渣中主要含有未反应的富钛料、石油焦以及其它金属氯化物。四氯化钛收尘渣中含有大量可溶性金属氯化物，极易吸潮或遇水水解而生成盐酸和金属氧化物，如直接排放进入环境将造成土壤酸化、残余四氯化钛的挥发潮解、重金属离子污染等严重事故。对此，国外相关企业一般采用石灰中和、滤渣填埋的方式处理，而氯化法钛白粉最大生产企业美国科慕公司除采用石灰中和法外，还有将废渣打浆后高压深井注入地层，及中和后加入水泥沙石等生产建筑材料——观音石的处理方式。而国内企业大多直接填埋处理或者用工业水打浆后中和过滤，污水外排，滤渣送渣场堆放的方式，这样处理易造成二次环境污染和收尘渣钛资源的浪费。

发明内容

为解决攀西钛精矿难以制备氯化富钛料的的问题，本发明提供了一种以攀西钛精矿及四氯化钛收尘渣为原料制备氯化富钛料的方法。