鈦鐵礦鹽酸法生產(chǎn)人造金紅石半工業(yè)擴(kuò)大試驗(yàn)

1、鈦鐵礦鹽酸法生產(chǎn)人造金紅石半工業(yè)擴(kuò)大試驗(yàn)鈦鐵礦鹽酸法生產(chǎn)人造金紅石半工業(yè)擴(kuò)大試驗(yàn)扈維明1，齊斌濤1，蔣訓(xùn)雄2，蔣偉2（1.重鋼西昌礦業(yè)有限公司，重慶西昌615041；2.北京礦冶研究總院，北京100070）摘要摘要：針對攀西地區(qū)鈦鐵礦儲量大、品位低、鈣鎂雜質(zhì)含量高等特點(diǎn)，提出鈦鐵礦鹽酸多級逆流浸出生產(chǎn)人造金紅石新工藝。實(shí)現(xiàn)了鹽酸常壓浸出鈦鐵礦，降低了初始浸出酸濃度，解決了鹽酸再生與循環(huán)利用的銜接問題。通過半工業(yè)擴(kuò)大試驗(yàn)，制備的人造金紅石

2、TiO2品位大于94%，鈦的直收率大于96%，人造金紅石的粒度分布滿足氯化鈦白的要求。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：鈦鐵礦；鹽酸浸出；金紅石；再生；半工業(yè)擴(kuò)大試驗(yàn)中圖分類號：中圖分類號：TF823文獻(xiàn)標(biāo)識碼：文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：文章編號：10077545（2012）02000000SemiindustrialExpansionTestofArtificialRutilefromIlmenitewithHydrochlicAcidLeachingPr

3、ocessHUWeiming1QIBintao1JIANGXunxiong2JIANGWei2（1.XichangMiningCompanyLtdofChongqingIronSteelCompanyLtdXichang615041ChongqingChina2.BeijingGeneralResearchInstituteofMiningMetallurgyBeijing100007China）Abstract：Accdingtoth

4、eacteristicsofilmeniteinPanxiareaanewtechnologyofproducingartificialrutilefromilmenitebymultistagecountercurrentleachingprocesswithhydrochlicacidwasproposed.Sotheatmosphericpressureleachingprocessonilmenitewasachievedini

5、tialleachingacidconcentrationwasreduced.Theconnectionbetweenhydrochlicacidregenerationcyclicutilizationwasresolved.Artificialrutilewithmethan94%TiO2contentwasproducedinsemiindustrialexpansiontestthedirectrecoveryoftitani

6、cwasover96%thesizedistributionofartificialrutilewassatisfiedwiththerequirementoftitaniumchlide.Keywds:ilmenitehydrochlicacidleachingrutileregenerationsemiindustrialexpansiontest目前生產(chǎn)富鈦料的方法主要有電熱法、還原銹蝕法和酸浸法[15]。電熱法以及硫酸浸出法均可

7、除去鈦精礦中的鐵雜質(zhì)，但難以除去鈣和鎂等非鐵雜質(zhì)[6]，還原銹蝕法對原料要求嚴(yán)格，只能應(yīng)用于品位較高的風(fēng)化砂鈦礦的浸出。硫酸法直接浸出鈦鐵礦污染嚴(yán)重，三廢多，環(huán)境污染嚴(yán)重。而鹽酸具有較強(qiáng)的雜質(zhì)去除能力，但目前的鹽酸法一般要求鹽酸濃度高，且常采用加壓浸出[4]，存在浸出過程中礦物顆粒粉化嚴(yán)重、再生鹽酸難以循環(huán)的問題。針對攀西地區(qū)鈦鐵礦的性質(zhì)，提供了一種以低品位鈦精礦為原料，進(jìn)行鹽酸法常壓多級逆流浸出的新工藝。該工藝流程、設(shè)備簡單，鈣、鎂等

8、非鐵雜質(zhì)除去率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，初始酸濃度較低，便于鹽酸再生系統(tǒng)的銜接及再生酸的循環(huán)利用，易于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模自動化生產(chǎn)。1試驗(yàn)部分試驗(yàn)部分1.1試驗(yàn)原料試驗(yàn)原料試驗(yàn)原料為重鋼西昌礦業(yè)有限公司鈦鐵礦，化學(xué)組成為（%）：TiO247.78、總Fe31.96、CaO1.00、MgO2.31、Al2O30.85、FeO36.10、Mn0.87、S0.15、C0.52、P0.011、SiO23.01。1.2工藝流程工藝流程將原礦細(xì)磨至0.074mm占7

9、0%以上，再采用鹽酸進(jìn)行常壓浸出，使鐵和鈣、鎂等雜質(zhì)進(jìn)入溶液中，從而達(dá)到鈦與雜質(zhì)分離的目的，最后進(jìn)行制?！娃D(zhuǎn)變，得到高品位人造金紅石，工藝流程見圖1?；痦?xiàng)目：基金項(xiàng)目：國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目（2006AA06Z128）作者簡介作者簡介：扈維明（1973），男，重慶市開縣人，工程師，碩士.DOI：10.3969j.issn.10077545.2012.02.006為了確定最佳工藝條件以及浸出初始鹽酸濃度、浸出時(shí)間以及浸出液固等因

10、素對試驗(yàn)的影響，在進(jìn)行三級逆流浸出時(shí)進(jìn)行了針對性試驗(yàn)。2.2.1鹽酸濃度鹽酸濃度試驗(yàn)條件：鈦鐵礦200kg、液固比6∶1、浸出溫度90~95℃、常壓浸出、浸出時(shí)間4h，試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。結(jié)果表明，隨著初始鹽酸濃度的增加，三級逆流浸出后，除雜率不斷提高，人造金紅石TiO2的品位逐漸提高，但并不是很明顯。此外，在試驗(yàn)的酸度范圍內(nèi)，人造金紅石中的雜質(zhì)含量較少，品位達(dá)到94%以上。表3鹽酸濃度對浸出的影響鹽酸濃度對浸出的影響Table3Eff

11、ectofhydrochlicacidconcentrationonleaching編號鹽酸濃度%Fe%CaO%MgO%TiO2品位%Ti7220.250.140.0794.77Ti8220230.150.0994.37Ti9200.300.230.0494.20Ti10200.270.210.0594.03Ti11180.410.210.0493.81初始鹽酸濃度增加到一定程度后，人造金紅石中TiO2的含量變化較小，這主要是因?yàn)?，在鹽

12、酸浸出時(shí)，鐵、鈣、鎂等可溶雜質(zhì)已基本全部浸出。繼續(xù)提高鹽酸濃度對浸出率影響很小。同時(shí)降低溶液體系中的鹽酸濃度，抑制了TiO2的溶解。當(dāng)初始鹽酸濃度繼續(xù)增加時(shí)，雖然提高了溶液的雜質(zhì)去除能力，但同時(shí)也將部分可溶鈦溶解進(jìn)入到溶液體系中，所以通過繼續(xù)增加初始鹽酸濃度來提高TiO2含量的難度將增加，效果并不明顯。2.2.2浸出時(shí)間的影響浸出時(shí)間的影響固定條件：液固比為6∶1、浸出溫度90~95℃、浸出初始鹽酸濃度20%，浸出時(shí)間對鈦鐵礦浸出的結(jié)果

13、見表4。表4浸出時(shí)間對浸出的影響浸出時(shí)間對浸出的影響Table4EffectofleachingtimeonTiO2contentofartificialrutile編號浸出時(shí)間hTiO2品位%Ti122.065.43Ti133.086.03Ti144.094.28Ti154.594.44Ti165.094.83Ti175.595.10表4表明，在前4h，時(shí)間對雜質(zhì)浸出效果影響比較明顯，制備的人造金紅石中TiO2品位隨浸出時(shí)間的延長有較

14、大地提高，浸出時(shí)間達(dá)到4h時(shí)，其TiO2含量在93%以上。當(dāng)浸出時(shí)間大于4h后，繼續(xù)延長浸出時(shí)間，人造金紅石中的TiO2含量沒有發(fā)生明顯的變化，但直收率反而有降低的趨勢，所以從經(jīng)濟(jì)上考慮，確定浸出時(shí)間為4h。2.2.3液固比對浸出的影響液固比對浸出的影響固定條件：初始鹽酸濃度20%，浸出溫度90~95℃，浸出時(shí)間4h。試驗(yàn)結(jié)果見表5。根據(jù)表5，在液固比不大于6∶1的情況下，TiO2的含量隨液固比的增加而緩慢提高，但幅度很小，所以最佳液固