一种高杂质含量钛铁矿制备碳氮化钛的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102153135A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102153135A(43)申请公布日2011.08.17(21)申请号201010615073.3(22)申请日2010.12.30(71)申请人重庆大学地址400044重庆市沙坪坝区沙正街174号(72)发明人汤爱涛陈敏刘胜明潘复生王健刘传璞(74)专利代理机构重庆博凯知识产权代理有限公司50212代理人李海华(51)Int.Cl.C01G23/00(2006.01)C01B31/30(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图4页(54)发明名称一种高杂质含量钛铁矿制备碳氮化钛的方法(57)摘要本发明提供一种高杂质含量钛铁矿制备碳氮化钛的方法，包括如下步骤：先将钛铁矿和石墨粉分别在真空干燥箱内烘干；将烘干后的钛铁矿和石墨粉以1:3.25～3.75的摩尔配比进行称料，并在行星球磨机中进行球磨；再将所得球磨料置于反应器皿中放入反应炉内，抽真空后通入流动氮气，将反应炉升温至1350～1600℃下保温，直至反应完全，获得含铁的碳氮化钛复合粉；最后，经酸洗处理后依次过滤、清洗和干燥即得碳氮化钛粉体。本发明具有原料来源广、价格低廉、工艺简单和能耗低的特点，特别能为高杂质含量钛铁矿的综合利用开辟一条新的途径。CN10253ACN102153135A权利要求书1/1页1.一种高杂质含量钛铁矿制备碳氮化钛的方法，其特征在于：它包括如下步骤：（1）先将钛铁矿和石墨粉分别在真空干燥箱内烘干；（2）将烘干后的钛铁矿和石墨粉以1:3.25～3.75的摩尔配比进行称料，并在行星球磨机中进行球磨混料；球磨转速为250～450r/min，球磨时间为2～6个小时；（3）将球磨料置于反应器皿中放入反应炉内，抽真空后通流动氮气，将反应炉升温至1350～1600℃下保温，直至反应完全，即可获得含铁的碳氮化钛复合粉。2.根据权利要求1所述的高杂质含量钛铁矿制备碳氮化钛的方法，其特征在于：将所得的碳氮化钛复合粉经酸洗处理后依次过滤、清洗和干燥即得碳氮化钛粉体。3.根据权利要求2所述的高杂质含量钛铁矿制备碳氮化钛的方法，其特征在于：所述酸洗方法为：采用重量比浓度为10%～20%的盐酸，经磁力搅拌5～8小时后过滤，再将滤渣在重量比浓度为5%～10%的氢氟酸中搅拌3～5小时后，依次经过滤、清洗和干燥即得到碳氮化钛粉体。2CN102153135A说明书1/3页一种高杂质含量钛铁矿制备碳氮化钛的方法技术领域[0001]本发明涉及钛铁矿的利用，具体指一种利用高杂质含量钛铁矿制备碳氮化钛的方法，属于钛铁矿利用技术领域。本方法既可以得到碳氮化钛复合粉体，也可以得到碳氮化钛粉体，能充分利用原料的主体成分。[0002]背景技术[0003]钛铁矿资源储量大，分布广，几乎遍及全世界。中国的钛资源现居世界之首，共有钛矿床142个，其分布于20个省区，主要产地为四川、河北、海南等省。钛铁矿占我国钛资源总储量的98%，金红石仅占2%。钛资源储量最大的是攀西地区，攀西四大矿区的探明储量以TiO2计达8.07亿吨，其中攀枝花为5.04亿吨。[0004]钛铁矿的主要利用途径是将钛铁精矿用电炉熔炼法生产酸溶性高钛渣，然后用于硫酸法钛白生产。另一个利用途径是将钛铁精矿经过富集处理加工成高钛渣(TiO290%以上)或人造金红石(TiO296%以上)之后，采用沸腾氯化或熔盐氯化法制取TiCl4。海绵钛生产也是钛铁矿的利用途径之一。但是，目前钛铁矿综合利用过程中要么能耗过高，要么铁的综合利用程度低，要么废酸母液难处理，影响了钛铁矿综合利用的效率。[0005]特别是对于高杂质含量的钛铁矿（杂质含量大于10%），由于细粒级钛铁矿未得到充分利用,使得目前许多已开采出来的高杂质含量钛铁矿的应用受到了极大地限制，选矿厂搁置堆积较多，造成大量的资源浪费。[0006]发明内容[0007]针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种工艺过程简单、成本低且能充分利用钛铁矿中铁和钛两种主体元素的方法，本方法特别能为高杂质含量钛铁矿的综合利用开辟一条新的途径。[0008]本发明的技术方案是这样实现的：一种高杂质含量钛铁矿制备碳氮化钛的方法，它包括如下步骤：（1）先将钛铁矿和石墨粉分别在真空干燥箱内烘干；烘干温度为100℃～150℃，保温1～2小时；（2）将烘干后的钛铁矿和石墨粉以1:3.25～3.75的摩尔配比进行称料，并在行星球磨机中进行球磨；球磨转速为250～450r/min，球磨时间为2～6个小时；（3）将步骤（2）所得球磨料置于反应器皿（刚玉/石墨坩埚）中放入反应炉内，抽真空后通入流动氮气，将反应炉升温至1350～1600℃下保温，直至反应完全，即可获得含铁的碳氮化钛复合粉体。其反应式为：FeTiO3+（4-