一种用钛铁矿制备二氧化钛和氧化铁的方法

摘要

本发明涉及一种用钛铁矿制备二氧化钛和氧化铁的方法，将钛铁矿破碎和粉磨后与硫酸铵按比例混料，将混合后的物料进行熔融反应后得到块状固体和氨气，将块状固体置于EDTA的水溶液中进行溶解和过滤，向滤液中通入氨气使钛沉淀，向母液中通入氨气从而获得氧化铁。本发明原料来源广泛，一次性整体利用钛铁矿，并实现中间产物循环利用，降低了原材料和水的消耗，具有无二次污染，工艺简单，操作条件温和，成本低，产品附加值高，经济效益高等优点。

主权项

一种用钛铁矿制备二氧化钛和氧化铁的方法，其特征在于：该方法按以下步骤进行：（1）破碎和粉磨：将钛铁矿经破碎和粉磨得到直径50～160μm的粉末；（2）混料：将步骤（1）得到的钛铁矿粉末与硫酸铵混合均匀，物料混合按重量比为钛铁矿粉末：硫酸铵=1:5～12；（3）熔融：将步骤（2）得到的混匀的物料升温至300～420℃并保温10～45min，得到块状固体和氨气；（4）溶解和过滤：将步骤（3）所获块状固体置于浓度为0.1～0.3mol/L的EDTA的水溶液中溶解，使块状固体中的铁与EDTA发生螯合反应，且EDTA与铁的摩尔比为1.05～1.6:1，然后过滤得到滤液和残渣，残渣返回步骤（2）用作钛铁矿粉末；（5）钛的沉淀：向步骤（4）得到的滤液中通入步骤（3）得到的氨气，使滤液中的钛沉淀，并在720～860℃灼烧30～180min，得到金红石型二氧化钛；（6）氧化铁的制备：向步骤（5）中钛沉淀后的母液中通入步骤（3）得到的氨气，调节pH为6.8～7.5，并将母液在400～520℃灼烧30～60min，获取氧化铁；将灼烧过程中产生的气态物质冷却，得到硫酸铵，将硫酸铵返回到步骤（2）进行再循环利用；步骤（1）中所述的钛铁矿中铁的重量百分比含量为24％～36％；所述步骤（4）得到的滤液中，水溶性钛占钛铁矿中钛的总重量的百分比≥90％，水溶性铁占钛铁矿中铁的总重量的百分比≥96％；所述步骤（5）中以二氧化钛形式沉淀的钛占滤液中钛总重量的百分比≥99％；以氧化铁形式沉淀的铁占滤液中铁总重量的百分比≤0.0005％；在所述步骤（5）钛沉淀的过程中，控制pH为1.4～2.7，温度为40～80℃；步骤（6）中所述氧化铁的晶型为纳米氧化铁；所获得的产物二氧化钛重量纯度≥99.5%；氧化铁重量纯度≥99%。