高钛渣制备人造金红石工艺研究.pdf

有色金属(治炼部分)(http://ysyl.bgrimm,cn>
2012年3期
doi:10.3969/ J. Issn.1007-7545.2012.03.007
高钛渣制备人造金红石工艺研究
将伟,蒋训雄,汪胜东,范艳青,刘巍
北京矿冶研究总院,北京100070)
摘要:对高钛渣进行了化学分析和XRD分析,通过一系列工艺流程的试验探索,得到了以高钛渣为原料
制备人造金红石TO2-1的工艺。研究表明,加压漫出、强化焙烧一浸出工艺制备出的人造金红石TiO
品位大于92%,满足YS/T299-2010规定TiO21的要求,可为氯化钛白工艺提供优质的人造金红石原
料。而直接浸出、还原焙烧一浸出、氧化焙烧一浸出难以满足其要求。
关键词:高钛渣;人造金红石;浸出;焙烧;加压浸出
中图分类号:TF823文献标识码:A文章编号:1007-7545(2012)03-0022-03
Study on Preparing Artificial Rutile from High Titanium Slag
JIANG Wei, JIANG Xun-xiong, WANG Sheng-dong, FAN Yan-qing, LIU Wei
(Beijing General Research Institute of Mining Metallurgy, Beijing 100044, China)
Abstract: high titanium slag was analyzed in terms of its chemical composition and XRD. The process for
preparing Tio2 -1 grade artificial rutile from high titanium slag was obtained by means of a series of explo-
ration tests. The results show that pressure leaching and enhanced roasting-leaching process could prepare
artificial rutile with over 92% Tio, content from high-titanium slag, which meets Tio -1 requirement of
Y$/T299 2010, as a result, it can be used as the superior raw materials for chloride titanium white produc-
tion. In addition, some other methods were studied, such as direct leaching, reducing roasting-leaching,
oxidizing roasting-leaching and so on, through which the grade of Tio was less than 90%
Key words: high titanium slag; artificial rutile; leaching; roasting; pressure leaching
人造富钛料包括钛渣和人造金红石,月前常染大4。
规的富钛料生产方法是电炉熔炼生产高钛渣。我
北京矿冶研究总院研制的多级逆流浸出工艺生
国攀枝花一西昌地区有丰富的钛资源,属于钙镁含产高品位人造金红石7,可实现废酸再生并循环使
量高的岩矿型的钛精矿,经选矿后得到的钛精矿品用,既提高了TiO2品位,降低生产成本,又有利于
位低、钙镁杂质含量高,MgO)和CaO总含量达5%环境保护。本文月的是通过工艺选择研究,获得适
7%,甚至更高?。利用此钛精矿熔炼,难以除去用于高钛渣直接制备高品位人造金红石的工业应用
钙、镁、铝等有害杂质,仅得到低品位的钛渣,不能作工艺
为氯化钛白和海绵钛的生产原料,只能用于硫酸法
钛白生产,产品质量差,缺乏竞争力。此外,目前国
原料
内外在钛渣生产设备大型化上技术尚不过关,只能
原料化学成分
采用较小型的半密闭电炉进行生产,能耗高、环境污
试验用原料主要采用四川攀西地区钛铁矿产出
基金项目:国家髙技术研究发展计划项目(2006AA062128)
作者简介:蒋伟(1979-),男,四川蓬溪人,硕十
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的两种不同成分高钛渣,将来矿进行破碎、均匀混
表2酸浸试验条件及结果
合、缩分、细磨后送多元素分析(结果见表1)。表1
Table 2 Conditions and results of acid leaching
表明,两种高钛渣的TO2含量分别为84.42%和
试验原料编号浸出时间/h
L/S
TO2/%
72.54%,钙、镁以及硅等杂质含量较高
表1高钛渣化学成分
6
Table 1 Compositions of high titanium slag /
78.38
GT2
原料TiO2Fe2O3 Mgo Cao Sio
6:1
78.93
GGT184.423.49
GT272.5412.323.232.435.62
2.02
对GT1高钛渣进行了不同液固比和浸出时间
的探索,随着液固比的增加和时间的延长,人造金红
1.2原料XRD分析
石品位有所提高,当液固比为6:1、浸出时间为6h
高钛渣是以钛的各种氧化物形成一系列复杂的时,所制备的人造金红石TiO2品位为89.92%。而
固溶体的形式存在。高钛渣XRD分析表明(图1),GT2高钛渣在相同条件下制备的TiO2品位仅为
主要矿物为高铁假板钛矿Fe:TiO,備钛酸铁78.38%。
Fetio3,游离TiO2(金红石和锐钛矿皆有)和
GT1和GT2高钛渣经盐酸常压浸出后,浸出
(MgFe)( Tig Fe)O)0等。
渣的品位均比原高钛渣提高了6个百分点左右,
TiO2的品位分别为90%和80%左右。从化学成分
考虑,仅GT1高钛渣制备的人造金红石满足《中华
人民共和国有色金属行业标准》YS/T299-2010规
ミs1/sN
定的TiO2-2的要求,而达不到TiO2-1的最低要求;
GT2浸出渣品位仍不能满足人造金红石的最低标
准。所以,高钛渣不适合采用盐酸常压浸出制备高
41-1444>armalcolite-(Mgfex 1, FC)o
41-1432>pseudobroookite-fe, 1
品位人造金红石
9-0733>1menite-fe-2hto,
2.2加压浸出
21-J276>rutile-t1s
加压浸出主要是通过提高反应体系的温度和压
力使化学反应向有利的热力学和动力学方向发展,
图1高钛渣XRD图谱
提高浸出介质与高钛渣的活性,以利于杂质与TiO2
Fig. I XRD pattern of high titanium slag
的分离。试验用料为GT2高钛渣,试验条件:浸出
介质浓度200g/L,温度150℃,时间4h,液固比
试验研究
6:1,试验结果见图2。
根据物