钛铁矿制备人造金红石半工业试验.pdf

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有色金属(治炼部分)(htp://ysyl. bgrimm.cn)
2014年第11期
doi:10.3969/j.iss.1007-7545.2014.11.007
钛铁矿制备人造金红石半工业试验
蒋伟,蒋训雄,汪胜东,范艳青,刘巍,张登高
北京矿冶研究总院,北京100160)
摘要:以攀酉地区钛铁矿为原料,在常压下采用低浓度盐酸进行多级浸出生产人造金红石的半工业试
验。结果表明,釆用该流程成功制备出了TiO)2品位大于94%的人造金红石产品,同时解决了盐酸再生
与再生酸循环利用衔接的技术难题
关词:钛铁矿;人造金红石;半工业试验
中图分类号:TF823文献标志码:A文章编号:1007-7545(2014)11-0028-03
Pilot-plant Test to Prepare Artificial Rutile from Ilmenite
JIANG Wei, JINAG Xun-xiong, WANG Sheng-dong, FAN Yan-qing
LIU Wei, ZHANG Deng-gao
Beijing General Research Institute of Mining & Metallurgy, Beijing 100070, China)
Abstract: Figh-grade artificial rutile was prepared from ilmenite by multistage leaching with low
concentration hydrochloric acid at normal pressure. The pilot-plant test results show that artificial rutile
with Tio grade of 94% above is successfully prepared. Technological problem to combine hydrochloric
acid regeneration with recycling utilization is addressed.
Key words: ilmenite; artificial rutile; pilot-plant test
硫酸法生产钛白粉的废物排放量较大、对环
北京矿冶研究总院针对我国攀西地区钛资源的
境有污染。氯化法生产钛白粉属于干法生产,技术特点(即储量大、品位低、钙镁杂质含量高)以及目前
先进、流程短、工序少;易实现连续化、自动化,劳动生产人造金红石各种方法2的优缺点,开发出一
生产率高;排出废物少、氯气循环利用、三废污染少;种清洁、优质的人造金红石生产工艺,为高效利用高
产品消色杂质少、粒径均匀、消色力大、分散性好,质钛渣资源提供适用技术?。工艺采用除杂能力强
量好;能耗低、生产成本低,经济效益好。但也存的盐酸作浸出介质,在常压、低温、低酸浓度条件下
在一些问题,如原料要求高、价格高;技术难度高;设对钛铁进行多级浸出,制备出了氯化钛白所需要
备要求高、维修难;目前我国仅攀锦钛业具有年产的高质量人造金红石原料,同时解决了盐酸再生与
3万い氯化法钛白粉的生产能力。在我国氯化法钛再生酸循环利用衛接的技术难题。
白粉拟建项目中,除杜邦20万ta项目已通过环评1试验研究
外,还有筹备中的阿斯创钛白9万t/a等,正在计划
中的有湖南株洲化工集团3万t/a、云南新立有色金
根据前期小型试验·?得到的优化参数进行
属有限公司的6万t/a(已委托东华工程公可设计)半工业试验,并对矿浆的沉降性能进行研究。
等项目。
收稿日期:201405-09
基金项目:国家高技术研究发展计划项目(2006AA06Z128)
作者简介:蒋伟(1979),男、四川蓬溪人,硕士,高级工程师
2014年第1期
有色金属(炼部分)(http://ysyl.bgrimr.cn)
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试验结果与讨论
酸浸出铁等难溶杂质是较合理和经济的。三级浸出
中各级浸出渣的水分含量略有不同,二级和三级渣
连续浸出试验
的水分较为接近,均在50%左右;而一级浸出渣中
试验条件:多级浸出、规模200~300kg/d、初的水分则较低。主要原因可能是由于二、三级在较
始盐酸浓度18%~22%、浸出温度85~95℃、液固高浓度盐酸作用下,物料产生严重粉化现象,从而使
比(4~6):1、浸出时间3~6h,连续试验30余天,渣中夹杂的水分较多,而一级浸出则是低浓度盐酸,
取样分析金红石品位,结果见图1。
未造成物料颗粒的普遍粉化。
人造金红石产品成分(%):TiO294.44、Ca()
0.18、MgO0.04、Fe0.38。从分析结果可以看出,
铁杂质经过盐酸多级浸出后的平均含量降低到
0.38%左右;产品中的氧化钙、氧化镁含量之和低于
0.5%,远低于目前沸腾氯化焙烧对人造金红石中料
钙、镁总含量不高于1.5%的要求,从而为沸腾氯化
焙烧提供了高品位、高质量的人造金红石原材
综上所述,钛铁矿经盐酸多级浸出后,主要杂质
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铁的浸出率大于99%,镁的浸出率大于95%,钙的
取样点
浸出率亦在90%以上,所以钛铁矿主要金属杂质的
图1连续浸出试验结果
去除效果较佳,间接地反映了经盐酸介质多级浸出
Fig. 1 Results of continuous test
后二氧化钛的品位有较大程度的提高
根据图1可知,在标准大气压(常压)条件下,浸2.2矿浆沉降性能
出后产品TiO2含量可达到94%以上,达到了预期
矿浆重力沉降利用流体中的固体颗粒受重力作
目标。而且可使浸出初始盐酸浓度降到20%以下,用而沉降的原理,将颗粒和流体分离。重力沉降分
为盐酸的再生利用提供了条件
离中,颗粒沉降速率的大小决定矿浆固液两相分离
多级浸出各级渣的分析结果如下。一级、二级、的难易程度。当颗粒与流体的密度、粒径相差较小
三级浸出渣的水分含量分别为45.09%、50.75%、时,沉降速率会较慢,所以低密度的细颗粒分离较困
53.21%;一级、二级、三级浸出渣的二氧化钛品位分难。反之沉降速率较大,固液分离比较容易
别为68.86%、90.10%、95.05%。
2.2.1浆化矿浆的沉降性能
由此可知,一级浸出渣的二氧化钛品位在70%
浆化矿浆的沉降难易程度的研究,可以指导浆
左右,三级浸出渣的二氧化钛含量大于94%。这充化矿浆的混合方式及向浸出釜中输送料浆的方式
分说明了采用低浓度盐酸浸出钙、镁等,而高浓度盐图2为第一级和第三级浆化矿浆的沉降性能。
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沉降时向/min
沉降时间
(a)第一级
(b)第二级
图2浆化矿浆沉降性能
Fig 2 Settleability of slurry