一种利用含钛炉渣制备富钛化合物的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102424915A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102424915A(43)申请公布日2012.04.25(21)申请号201110359977.9(22)申请日2011.11.14(71)申请人北京大学地址100871北京市海淀区颐和园路5号(72)发明人王习东张作泰李静刘丽丽(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002代理人王朋飞张庆敏(51)Int.Cl.C22B7/04(2006.01)C22B34/12(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种利用含钛炉渣制备富钛化合物的方法(57)摘要本发明提供了一种利用含钛炉渣制备富钛化合物的方法，其是在1500℃～1600℃下，将含钛高炉渣和高钛电炉渣以重量比1∶1.5～10混合，然后冷却结晶，得到富钛化合物。本发明综合考虑了现场含钛炉渣本身高温等特点，通过将一定量的高钛电炉渣和含钛高炉渣混合来改变炉渣成分，并通过控制结晶条件，促使钛元素富集在富钛化合物(MgTi2O5)x·(Al2TiO5)1-x(x≥0.8)中，提取后的残渣可用于生产水泥。本发明工艺流程短，可充分利用现场炉渣自身高温特性，得到的产物杂质少，无环境污染。CN102495ACCNN110242491502424922A权利要求书1/1页1.一种利用含钛炉渣制备富钛化合物的方法，其特征在于，其是在1500℃～1600℃下，将含钛高炉渣和高钛电炉渣以重量比1∶1.5～10的比例混合成含钛混合物，使其充分熔融，然后冷却结晶，得到富钛化合物。2.如权利要求1所述的制备富钛化合物的方法，其特征在于，所述含钛高炉渣和高钛电炉渣以重量比1∶1.5～4的比例混合。3.如权利要求1或2所述的制备富钛化合物的方法，其特征在于，所述含钛高炉渣中二氧化钛的含量以重量百分数计为22～25％；所述高钛电炉渣中二氧化钛的含量以重量百分数计为45～60％。4.如权利要求1-3任意一项所述的制备富钛化合物的方法，其特征在于，所述冷却结晶过程为先降温至1300～1500℃之间，并保温0.4～5小时，然后水冷或随炉冷却至室温。5.如权利要求1-3任意一项所述的制备富钛化合物的方法，其特征在于，所述冷却结晶过程为以60～300℃/h的降温速度冷却至1350℃～1450℃之间，然后水冷或随炉冷却至室温。6.如权利要求1-3任意一项所述的制备富钛化合物的方法，其特征在于，所述富钛化合物经进一步提取，获得二氧化钛。7.如权利要求1-5任意一项所述的制备富钛化合物的方法，其特征在于，分离富钛化合物后剩余的残渣用于生产水泥。2CCNN110242491502424922A说明书1/3页一种利用含钛炉渣制备富钛化合物的方法技术领域[0001]本发明涉及一种综合利用含钛炉渣的方法，具体地说，涉及一种利用含钛炉渣制备富钛化合物的方法。背景技术[0002]中国钛含量居世界首位，而其中90％左右的钛元素以钒钛磁铁矿的形式存在于中国西南部攀枝花-西昌地区。由于钒钛磁铁矿为多金属共生矿，在目前的主体技术和生产工艺下，钛资源的利用率只有约12％。通过选矿流程，钒钛磁铁矿原矿中54％左右的钛元素进入铁精矿。铁精矿进一步处理提取其中的铁、钒、钛等有价元素。目前，中国主要使用两种方法处理铁精矿：一种是高炉流程，高炉流程主要提取了铁精矿中的铁和钒，而钛元素则进入高炉渣形成中国特有的含钛高炉渣，其化学成分为TiO2：22～25％，SiO2：22～26％，Al2O3：16～19％，Fe2O3：0.22～0.44％，CaO：22～29％和MgO：7～9％及其他微量元素，如S，Mn，V等；另一种处理铁精矿的方法为直接还原流程，主要产物是直接还原铁和高钛电炉渣，其中高钛电炉渣的化学成分为CaO：3～8％，SiO2：10～18％，Al2O3：15～19％，MgO：6～13％，TiO2：45～60％，TFe：1～3％及其他微量元素，如V，S，Mn，Cr等。可以看出，两种含钛炉渣中的二氧化钛含量都比较高，可以看做是品位较高的人造钛资源。但是，由于这两种含钛炉渣中的化学成分都比较复杂，钛元素广泛分布于各含钛物相中，导致了利用常规选矿方法从含钛炉渣中提取钛元素比较困难，目前，中国已累积了超过7千万吨的含钛炉渣，且仍以每年300多万吨的速度递增。长期堆放、存量巨大的含钛炉渣不仅带来了严重的环境问题，并且占用了大量宝贵的土地资源，更重要的是造成了钛资源的巨大浪费。如果能有效提取含钛炉渣中的二氧化钛替代日益减少的金红石钛资源，将为我国钛工业的发展开辟新的原料来源。[0003]从上世纪七十年代开始，国内科技工作者为了从含钛炉渣中提取有价元素钛，先后开展了大量的研究工作。主要可以分为：[0004](1)硫酸法提取二