专利名称：一种提高二氧化钛产品品位的化学处理方法
技术领域：
本发明涉及一种含钛物质的提纯处理方法，特别是一种提高二氧化钛产品品位的化学处理方法。
背景技术：
通常钛矿的生产过程一般采用破碎、筛分、重选、磁选、电选及浮选等选矿工艺方法，但由于受原矿质量及选矿工艺方法的限制，往往只能将游高的杂质成份分离，而一些与二氧化钛呈化合态杂质如氧化硅、氧化钙等根本无法去除，从而导致最终产品二氧化钛品位很难达到特级品要求，就是选出的少量特级品成本也很高。因此无法满足部分特殊行业需求，如冶金行业要求的低硅金红石、陶瓷行业要求的低铁金红石等。
为提高二氧化钛的含量，人们采用化学提纯方法，对钛矿或经上述选矿工艺方法处理后的钛矿进行浸提，如硫酸法和盐酸法等，这些方法在有关文献和专利文件上均有记载。如专利申请96117814.0提供了“一种金红石型高纯二氧化钛的制造方法”，采用特殊的硫酸法进行酸解，浸取还原，沉降过滤结晶分离，水解过滤洗涤干燥煅烧粉碎等工艺和特殊的助剂制成。它的优点是；生产成本很低，生产的产品纯度很高、达99.90％以上；专利申请98113128.X提供了一种“盐酸法制取金红石型钛白粉”，在耐盐酸的反应釜中，加入稀盐酸，在偏钛酸水解晶种的存在下，同时加入经粉碎的钛铁矿和还原剂，维持温度在108～110℃，在钛铁矿分解和偏钛酸水解的整个过程中，保持微量还原剂的存在，分解和水解结束后过滤，将偏钛酸与母液分离，偏钛酸进行水洗，采用重力选矿的方法将偏钛酸中粒度稍大的未分解的矿物分离，然后加入HF将偏钛酸中的SiO#-[2]除去，然后偏钛酸进行漂白和盐处理，最后在850～900℃煅烧，获得的金红石型钛白粉的白度接近或相当进口商品的金红石型钛白粉；专利申请91111933.7提供了一种“由提高品位的锐钛矿精砂使用液体硫酸硫酸盐化法制备二氧化钛”的方法，用化学处理预先富集和纯化过的锐钛矿(本文称为提高品位的锐钛矿精砂)，通过用硫酸煮解，反应往往保持在液态悬浮状态，使用高酸浓度，以及高温，在沸腾条件下，以使在煮解完全后，由液体介质中分离出含有硫酸盐的硫酸钛的结晶块，通过其后的用水或再循环的黑液体，它易于溶解，以有效的方式产生所谓的“黑液体”，该黑液体通过硫酸盐法的通常其它步骤的处理而产生二氧化钛，全工艺所需的酸耗量是最少，并且污染废水的排放也最少。还有专利申请95191970.9等等，但其生产工艺普遍较复杂，成本高，腐蚀性强，三废难处理。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点而提供一种提高二氧化钛产品品位的化学处理方法，它可选择性地去除二氧化钛物料中的杂质，提高二氧化钛的含量，满足对高品位产品的需求。
本发明的目的可以通过如下技术措施来实现本发明原料为二氧化钛物料，如天然金红石、白钛矿、高钛矿、高钛渣、人造金红石、富钛料等，经过常规处理后，再进行酸溶液浸蚀处理，浸蚀处理所用的酸溶液为氢氟酸溶液，把原料加入氢氟酸溶液中，经一定时间的浸蚀后，排出废液，再清洗、干燥而得。氢氟酸对含二氧化钛物料的浸蚀具有选择性，二氧化钛基本不溶于氢氟酸溶液，ZrO2微溶，其它杂质如SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、MgO、MnO等则易于溶解。当这些杂质被选择性地溶解时，二氧化钛品位随即升高，同时也达到降硅、降铁及降硫、磷的目的。
所述的氢氟酸溶液虽然可采用任意的浓度对浸蚀高钛料均有效。但从缩短生产周期、减少废酸液产生量及控制生产成本考虑，其浓度为5～55％，最好为10～30％。
所述的浸蚀时间不少于2小时。
所述的二氧化钛物料与氢氟酸溶液的重量比为0.5～5.5∶1，最好为1.2～5∶1。
本发明的技术方案设计合理，利用氢氟酸对二氧化钛物料的浸蚀有选择性的特点，清除杂质，提高二氧化钛产品品位，从而提升产品的价值，满足生产企业对高品位产品的需要，其工艺方法简单，实施容易，效率高，成本低，是一新颖实用好方法。
具体实施例方式
实施例一原料为天然金红石，进行降硅处理浸蚀向带有搅拌器的浸蚀槽内加入配制好的浓度为28％的氢氟酸溶液100克，立即盖上盖子；倒入450克的高钛料天然金红石，矿面完全被酸液覆盖，然后立即盖上盖子，搅拌后，静置24小时，排出废液。
清洗天然金红石用清水冲洗，洗后的残液经沉淀后可将面上澄清液作下一次配制酸液的母液，以充分回收废液并减少废液污染。按上述方法清洗两次后，在矿池内加入适量清石灰水，充分搅动以中和并沉降残存的氟。
干燥天然金红石可直接采用阳光晒干或进烘焙窑烘干，去除残留水分。冷却筛分后即可包装。
以下是处理前、后的参数处理前天然金红石TiO289.8％，SiO24.7％处理后天然金红石TiO293.1％，SiO21.7％实施例二原料为低品级天然金红石，生产特级天然金红石其工艺方法同实施例一，其中天然金红石300克，浓度为22％的氢氟酸溶液100克，静置24小时。
以下是处理前、后的参数处理前天然金红石TiO289.7％，S0.020％，P0.023％处理后天然金红石TiO295.12％，S0.008％，P0.018％实施例三其工艺方法同实施例一，原料为高钛渣，加入高钛渣200克，浓度为15％的氢氟酸溶液100克，静置24小时。
以下是处理前、后的参数处理前高钛渣TiO288.3％处理后高钛渣TiO293.6％实施例四其工艺方法同实施例一，原料为白钛矿，加入白钛矿450克，浓度为28％的氢氟酸溶液100克，静置24小时。
以下是处理前、后的参数处理前白钛矿品位TiO283.4％处理后白钛矿品位TiO290.3％
实施例五其工艺方法同实施例一，原料为人造金红石，加入人造金红石350克，浓度为22％的氢氟酸溶液100克，静置24小时。
以下是处理前、后的参数处理前人造金红石TiO285.3％，FeO6.7％处理后高钛渣品位TiO290.4％，FeO2.3％实施例六其工艺方法同实施例一，原料为人造金红石尾矿，加入人造金红石尾矿200克，浓度为18％的氢氟酸溶液100克，静置24小时。
以下是处理前、后的参数处理前人造金红石尾矿TiO274.3％，C0.21％处理后人造金红石尾矿TiO281.2％，C0.053％
权利要求
1.一种提高二氧化钛产品品位的化学处理方法，其特征是对二氧化钛物料进行酸溶液浸蚀处理，浸蚀处理所用的酸溶液为氢氟酸溶液。
2.根据权利要求1所述的化学处理方法，其特征是氢氟酸溶液浓度为5～55％。
3.根据权利要求1所述的化学处理方法，其特征是二氧化钛物料与氢氟酸溶液的重量比为0.5～5.5∶1。
4.根据权利要求1或2所述的化学处理方法，其特征是氢氟酸溶液浓度为10～30％。
5.根据权利要求1或3所述的化学处理方法，其特征是二氧化钛物料与氢氟酸溶液的重量比为1.2～5∶1。
全文摘要
一种提高二氧化钛产品品位的化学处理方法，采用氢氟酸溶液对二氧化钛物料进行酸溶液浸蚀处理，再清洗、干燥而得。其技术方案设计合理，利用氢氟酸对二氧化钛物料的浸蚀有选择性的特点，清除杂质，提高二氧化钛产品品位，从而提升产品的价值，满足生产企业对高品位产品的需要，工艺方法简单、新颖实用，实施容易，效率高，成本低。
文档编号C09K13/08GK1544336SQ20031011238
公开日2004年11月10日 申请日期2003年11月27日 优先权日2003年11月27日
发明者夏国春 申请人:茂名粤桥集团矿业有限公司