CN 114105192 2022
工艺流程
提供一种高钙镁钛铁矿制备人造金红石的方法，通过本发明的方法将低品位高钙镁钛铁矿制备成高品质的人造金红石产品，其中人造金红石中的TiO2≥92％，MgO≤0.5％，CaO≤0.1％。
包括：
(a)将所述高钙镁钛铁矿进行氧化预处理；
(b)将氧化预处理后的高钙镁钛铁矿还原焙烧；
(c)将还原焙烧后的钛铁矿进行磁选得到磁选精矿；
(d)将步骤(c)中所述磁选精矿进行酸浸，然后进行过滤、洗涤和煅烧得到人造金红石产品；
其中，步骤(b)中的还原温度为850°C～950°C，还原时间为2～6h。
技术原理：
高钙镁钛铁矿进行还原过程中，通过离子扩散，打破钛铁矿致密结构的同时，钛铁矿中的高价铁生成酸溶性强的二价铁及金属铁，提高酸浸效率及酸浸铁杂质的去除率。
还原焙烧后得到的还原钛铁矿中的镁仍以MgTiO3相形式存在，未形成MgTi2O5相，钙以CaTiO3相形式存在，未与其他杂质固熔，提高了钛铁矿中钙、镁在酸浸过程中的去除率
实例
将国内某地区钛铁岩矿(CaO1.42wt％，MgO3.35wt％)进行筛分，得到粒度‑160目≤5％钛铁矿，将筛分得到的钛铁矿输送至氧化炉中，900°C氧化1h后，输送至回转窑中，于950°C下，以煤为还原剂还原2h，急速冷却后，在3000GS强度下进行磁选，得到还原钛铁矿；将还原钛钛铁矿采用酸度为20％盐酸，固液比为1:2，常温20°C条件下反应2h后过滤，过滤后的固体再采用酸度为25％盐酸，固液比为1:2，加压130°C下，反应3h后过滤、水洗、500°C下煅烧得到得到粒度＞95μm为2.52％人造金红石
实例1
将国内某地区钛铁岩矿(CaO1.42wt％，MgO3.35wt％)进行筛分，得到粒度‑160目≤5％钛铁矿，将筛分得到的钛铁矿输送至氧化炉中，600°C氧化2h后，输送至回转窑中，于850°C下，以煤为还原剂还原6h，急速冷却后，在6000GS强度下进行磁选，得到还原钛铁矿；将还原钛钛铁矿采用实施例1中加压酸浸后分离出浓度为15％盐酸，固液比为1:3，60°C条件下反应1h后过滤，过滤后的固体再采用酸度为18％盐酸，固液比为1:4，加压150°C下，反应1h后过滤、水洗、500°C下煅烧得到得到粒度＞95μm为3.15％人造金红石
实例2
将国内某地区钛铁岩矿(CaO1.42wt％，MgO3.35wt％)进行筛分，得到粒度‑160目≤5％钛铁矿，将筛分得到的钛铁矿输送至氧化炉中，700°C氧化1 .5h后，输送至回转窑中，于900°C下，以煤为还原剂还原3h，急速冷却后，在4000GS强度下进行磁选，得到还原钛铁矿；将还原钛钛铁矿采用实施例1中加压酸浸后分离出浓度为15％盐酸，固液比为1:2，60°C条件下反应1h后过滤，过滤的氯化亚铁溶液采用酸再生工艺回收盐酸，回收盐酸浓度为22％；过滤后的固体再采用回收的22％盐酸，固液比为1:3，加压140°C下，反应2h后过滤、水洗、500°C下煅烧得到得到粒度＞95μm为2.79％人造金红石
实例3
对比例（没有预氧化流程）
将国内某地区钛铁岩矿(CaO1.42wt％，MgO3.35wt％)进行筛分，得到粒度‑160目≤5％钛铁矿，将筛分得到的钛铁矿输送至回转窑中，于950°C下，以煤为还原剂还原2h，急速冷却后，在3000GS强度下进行磁选，得到还原钛铁矿；将还原钛钛铁矿采用酸度为20％盐酸，固液比为1:2，常温20°C条件下反应2h后过滤，过滤后的固体再采用酸度为25％盐酸，固液比为1:2，加压130°C下，反应3h后过滤、水洗、500°C下煅烧得到得到粒度＞95μm为2.57％人造金红石
对比例 无预氧化
对比例（还原温度高于950度）
将国内某地区钛铁岩矿(CaO1.42wt％，MgO3.35wt％)进行筛分，得到粒度‑160目≤5％钛铁矿，将筛分得到的钛铁矿输送至氧化炉中，900°C氧化1h后，输送至回转窑中，于1000°C下，以煤为还原剂还原1h，急速冷却后，在3000GS强度下进行磁选，得到还原钛铁矿；将还原钛铁矿采用酸度为20％盐酸，固液比为1:2，常温20°C条件下反应2h后过滤，过滤后的固体再采用酸度为25％盐酸，固液比为1:2，加压130°C下，反应3h后过滤、水洗、500°C下煅烧得到得到粒度＞95μm为2.91％人造金红石
对比例 还原温度1000度
对比例（还原温度低于850度）
将国内某地区钛铁岩矿(CaO1.42wt％，MgO3.35wt％)进行筛分，得到粒度‑160目≤5％钛铁矿，将筛分得到的钛铁矿输送至氧化炉中，900°C氧化1h后，输送至回转窑中，于800°C下，以煤为还原剂还原6h，急速冷却后，在6000GS强度下进行磁选，得到还原钛铁矿；将还原钛钛铁矿采用酸度为20％盐酸，固液比为1:2，常温20°C条件下反应2h后过滤，过滤后的固体再采用酸度为25％盐酸，固液比为1:2，加压130°C下，反应3h后过滤、水洗、500°C下煅烧得到得到粒度＞95μm为8.85％人造金红石
对比例 还原温度800度
技术要点
通过以上对比例可知，钛铁矿岩矿未经过氧化预处理，钛铁矿活性相对较差；在还原过程中，还原温度过高，会使钛铁矿中镁晶型结构发成变化，镁类质同相生成MgTi2O5，酸溶性很差，酸浸并不能有效去除镁杂质的情况；还原温度过低，会使钛铁矿在酸浸过程中粉化率增加。