一种以钛铁矿为原料制备金红石型钛白粉的方法

摘要

本发明公开了一种以钛铁矿为原料制备金红石型钛白粉的方法，包括以下步骤：钛矿研磨、煅烧、浸取、冷冻除铁、钛液浓缩、钛液水解、水洗、盐处理、煅烧。本发明的有益效果为：(1)本工艺降低了用高浓度硫酸产生的高额设备成本；(2)通过加入焦硫酸钾降低了煅烧所需的温度，且大大提高了二氧化钛的提取率；(3)利用煅烧产生的氨气和水解产生的废酸，生成硫酸铵并进行循环使用，解决了重要的三废问题，实现绿色环保；(4)在水解过程中通过一定的条件加入适量金红石型晶种，最终大大提高了金红石型钛白粉的产量；(5)降低了晶型转化的温度，110℃即可得到金红石型的晶相转化；煅烧时间也缩短至两小时。

主权项

一种以钛铁矿为原料制备金红石型钛白粉的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)钛铁矿研磨：把钛铁矿放入球磨机中研磨，研磨得到150～400目的钛铁矿粉；(2)煅烧：将(1)中研磨得到的钛铁矿粉与硫酸铵、焦硫酸钾按1:3～6:0.5～1的质量比，混合均匀后放入管式炉中煅烧，温度为360～500℃，保温0.5～2h；产生的氨气用专用气体吸收装置回收利用；(3)浸取：将(2)中煅烧得到的灰色固体研磨后用10～30％稀硫酸在50～80℃下浸取4～10h，浸取后期加铁还原2～5h，得到钛液；浓缩钛液，浓缩后与浓缩前体积比为0.5～0.8；浸取得到的残渣干燥留用；(4)冷冻除铁：将(3)得到的浓缩后的钛液，TiO₂浓度为21～35g/L，置于冷冻设备中，结晶去除硫酸亚铁；硫酸亚铁晶体回收留用；(5)钛液浓缩：将(4)中除铁后的钛液，在50～70℃条件下，真空浓缩达到浓缩比为0.5～0.6；(6)钛液水解：取(5)中浓缩钛液7％重量作为制取金红石型钛白粉的晶种原料，在晶种原料中加入氧化锌，调节pH值在2.5～3.0，加热温度60～80℃，保温1～2h，将水分蒸发，控制晶种中TiO₂浓度为14～26g/L；将制备好的晶种加入剩余浓缩钛液中，在100～120℃水解4～7h，得到偏钛酸，水解钛液浓度24～38g/L，水解留下的水解液回收利用；(7)水洗：将(6)中水解得到的偏钛酸用pH值为0.5～1.5的酸性水水洗；回收水洗液；(8)盐处理：在(7)中水洗后的偏钛酸中加入促进剂，所述促进剂为磷酸盐、锌盐；(9)煅烧：将(8)中盐处理后的偏钛酸放入马弗炉，在700～1000℃下保温1～3小时。