一种冰晶石基熔盐中铝热还原钛铁矿制备Al-Ti-Fe合金的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于金属冶炼提取领域，特别涉及一种冰晶石基熔盐中铝热还原钛铁矿制 备Al-Ti-Fe合金的方法。
【背景技术】
[0002] 中国的钛资源储量十分丰富，分布遍及全国20个省区。其中，钛铁矿所占的比例 很大，而金红石资源严重不足。在钛铁矿储量中，大部分为岩矿，少部分为砂矿。中国各地 的钛铁矿的主要化学组成的重量百分比如表1所示。
[0003] 表1中国各地的钛铁矿的主要化学组成
【主权项】
1. 一种冰晶石基熔盐中铝热还原钛铁矿制备Al-Ti-Fe合金的方法，其特征在于按照 以下步骤进行： 以金属铝为还原剂，于930-985 °C在冰晶石基熔盐介质中对钛铁矿进行铝热还 原0. 5-6h，然后将合金和熔盐分离，得到Al-Ti-Fe合金和富Al2O3的冰晶石基熔盐，其 中 Al-Ti-Fe 合金按重量百分比含 59. 44~83· 55%A1，12. 42~36. 62%Ti，0. 41~9· 03%Fe， 0. 87~2. 68%Si〇
2. 根据权利要求1所述的一种冰晶石基熔盐中铝热还原钛铁矿制备Al-Ti-Fe合金的 方法，其特征在于所述的金属铝还原剂的用量为还原钛铁矿所需理论还原剂用量摩尔数的 2?5倍。
3. 根据权利要求1所述的一种冰晶石基熔盐中铝热还原钛铁矿制备Al-Ti-Fe合金的 方法，其特征在于所述的钛铁矿的加入量是钛铁矿与冰晶石基熔盐总质量的2~6%。
4. 根据权利要求1所述的一种冰晶石基熔盐中铝热还原钛铁矿制备Al-Ti-Fe合金 的方法，其特征在于所述的冰晶石基熔盐成分按重量百分比含15~75%NaF，10~50%A1F 3， 0~5%CaF2,0~5%LiF，0~5%MgF2，其中 NaF 和 AlF3的摩尔比为（2· 0-2. 8) :1。
5. 根据权利要求1所述的一种冰晶石基熔盐中铝热还原钛铁矿制备Al-Ti-Fe合 金的方法，其特征在于所述的富Al2O 3的冰晶石基熔盐于930-985°C进行电解，以Fe-Ni 合金或Fe-Ni-Al2O3金属陶瓷为阳极，铝液为阴极，控制电解过程的阴极和阳极电流密 度在0.4~1.2A/cm 2,在阴极得到金属铝，在阳极得到氧气，其中金属铝的重量纯度为 95. 07~98· 78%，杂质主要为 0· 89~3. 68%Fe 和 0· 23~2. 53%Ti。
【专利摘要】本发明属于金属冶炼提取领域，特别涉及一种冰晶石基熔盐中铝热还原钛铁矿制备Al-Ti-Fe合金的方法。本发明以金属铝为还原剂，于930-985℃在冰晶石基熔盐介质中对钛铁矿进行铝热还原0.5-6h，然后将合金和熔盐分离，得到Al-Ti-Fe合金和富Al2O3的冰晶石基熔盐，其中Al-Ti-Fe合金按重量百分比含59.44~83.55%Al，12.42~36.62%Ti，0.41~9.03%Fe，0.87~2.68%Si。相比现有技术直接用铝液还原固态的钛铁矿，本发明所需反应温度大大降低，减少了能耗，不损失金属铝，且还原得到的合金产物纯度高。
【IPC分类】C25C3-06, C22B5-04
【公开号】CN104561550
【申请号】CN201410817194
【发明人】石忠宁, 刘爱民, 谢开钰, 邓文涛, 李亮星, 关苹苹, 胡宪伟, 高炳亮, 王兆文
【申请人】东北大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月25日