，所述的滤液给入回收处理系统，其化学反应式同实施例1 ; 2) 脱泥 将步骤1)中的碱浸滤饼A加水配制成质量浓度为24%的矿浆给入纟5. 0米的脱泥斗 进行脱泥作业，得到沉砂B和溢流C ;所述的沉砂B为TFe含量为69. 3%的最终铁精矿，其中 Si02含量为0. 57%、A1 203含量为1. 32%、S含量为0. 02% ;所述的溢流C为Ti02含量为47. 3% 的最终钛精矿。
[0023] 该方法中氧化碱浸的反应产物为钛酸钠，钛精矿的显微结构特征如同图2所示。
[0024] 实施例3 : 1) 氧化碱浸 将TFe含量为53. 0%，Ti02含量为12. 1%，Si02含量为4. 08%、A1 203含量为5. 67%、S含 量0. 77%的钒钛磁铁精矿，置于质量浓度为36%的NaOH碱溶液中，加入50. 2kg/t给矿的H202， 然后在240°C的温度下碱浸反应1. 0小时，将反应物进行过滤，得滤液和碱浸滤饼A，NaOH消 耗量85. 4kg/t给矿，所述的滤液给入回收处理系统，其化学反应式为： 2mFeTi〇3+4NaOH+mH202fi^=mFe 203 I +2Na 20 ? (Ti02)m I + (m+2) H 20 m 彡 1 pFe304 ? q (FeO ? Ti02) +2rNaOH加熟pFe304 J, +qFeO I + (Na 20) r ? (Ti02) q I +rH 20 Al203+2Na0H加熟2NaA102 + H20 tSi02+2Na0H如熟Na。。? (Si02) t I + H 20 3FeS2+6NaOH* *3FeS J, +Na2S03+2Na2S+3H20 2FeS2 + 11 H.O..IB 1Fr"0" +4S02+ 11H20 2Fe0+H202In *Fe203 + H20 S02+H202+2Na0H加熟Na2S04+ 2H20 2) 脱泥 将步骤1)中的碱浸滤饼A加水配制成质量浓度为25%的矿浆给入纟5. 0米的脱泥斗 进行脱泥作业，得到沉砂B和溢流C;所述的沉砂B为TFe含量为62. 2%的最终铁精矿，其 中Si02含量为0. 62%、A1203含量为1. 41%、S含量为0. 02% ;所述的溢流C为Ti02含量为 40. 6%的最终钛精矿。
[0025] 该方法中氧化碱浸的反应产物为钛酸钠，钛精矿的显微结构特征如同图2所示。
[0026] 实施例4 : 1)氧化碱浸 将TFe含量为51. 5%，Ti02含量为13. 9%，Si02含量为3. 97%、A1 203含量为4. 65%、S含 量0. 59%的钒钛磁铁精矿，置于质量浓度为41%的NaOH碱溶液中，通入120psi的02，然后 在300°C的温度下碱浸反应1. 0小时，将反应物进行过滤，得滤液和碱浸滤饼A，NaOH消耗 量89. 4kg/t给矿，所述的滤液给入回收处理系统，其化学反应式同实施例1 ; 2)脱泥 将步骤1)中的碱浸滤饼A加水配制成质量浓度为22%的矿浆给入纟3. 0米的脱泥斗 进行脱泥作业，得到沉砂B和溢流C;所述的沉砂B为TFe含量为68. 5%的最终铁精矿，其中 Si〇2含量为0. 44%、A1 203含量为1. 35%、S含量为0. 01% ;所述的溢流C为TiO2含量为45. 3% 的最终钛精矿。
[0027] 该方法中氧化碱浸的反应产物为钛酸钠，钛精矿的显微结构特征如同图2所示。
[0028] 实施例5 : 1) 氧化碱浸 将TFe含量为 54. 8%，Ti02 含量为 10. 5%，Si02含量为 3. 99%、A1 203含量为 4. 85%、S含量0. 60%的钒钛磁铁精矿，置于质量浓度为20%的K0H碱溶液中，通入74psi的02，然后 在280°C的温度下碱浸反应0. 5小时，将反应物进行过滤，得滤液和碱浸滤饼A，K0H消耗量 76. 5kg/t给矿，所述的滤液给入回收处理系统，其化学反应式为： 4mFeTi03+8K0H+m02如熟2mFe203I+4K20 ? (Ti02)m 丨 +4H20m彡 1 pFe304 ?q(FeO?Ti02) +2rK0H加热pFe304J,+qFeO丨 +(K20)r ? (TiO山丨+rH20 Al2〇3+2KOH遍熟2KA102 + H20 tSi02+2K0H加熟1L0 ? (Si02)tI+H20 3FeS2+6K0H加热3FeSJ, +K2S03+2K2S+3H20 4FeS2 + 1102-*J=2Fe203 + 8S02 4Fe0+02加桑2Fe203 2S〇2+〇2+4KOH遍熟2K2S04+ 2H20 2) 脱泥 将步骤1)中的碱浸滤饼A加水配制成质量浓度为22%的矿浆给入纟3. 0米的脱泥斗 进行脱泥作业，得到沉砂B和溢流C;所述的沉砂B为TFe含量为67. 2%的最终铁精矿，其 中Si02含量为0. 73%、A1203含量为1. 48%、S含量为0. 01% ;所述的溢流C为Ti02含量为 49. 5%的最终钛精矿。
[0029] 该方法中氧化碱浸的反应产物为钛酸钾，钛酸钾的产率大于100kg/T原矿，钛酸 钾存在于最终产物钛精矿中，由扫描电镜观察钛精矿的显微结构可知有大量晶须，如图3 所示。
[0030] 实施例6 : 1)氧化碱浸 将TFe含量为53. 5%，Ti02含量为11. 8%，Si02含量为3. 83%、A1 203含量为4. 79%、S含 量0. 65%的钒钛磁铁精矿，置于质量浓度为8%的K0H碱溶液中，加入80kg/t纟說的H202，然 后在260°C的温度下碱浸反应1. 0小时，将反应物进行过滤，得滤液和碱浸滤饼A，K0H消耗 量78. 9kg/t给矿，所述的滤液给入回收处理系统，其化学反应式为： 2mFeTi〇3+4KOH+mH202.?*=mFe2〇3I+2K20 ? (Ti02)mI+ (m+2)H20m彡 1pFe304 ?q(FeO?Ti02) +2rK0H如熟pFe304J,+qFeO丨 +(K20)r ? (TiO山丨+rH20 Al2〇3+2KOH 2KA102 + H20 tSi02+2K0H加熟1L0 ? (Si02) t I + H 20 3FeS2+6K0H遍,3FeS 丨 +K2S03+2K2S+3H20 2FeS 2 + llH202fi=*=Fe20 3 +4S02+ 11H20 2Fe0+H202M*Fe203 + H20 S02+H202+2K0H顧?K2S04+ 2H20 2)脱泥 将步骤1)中的碱浸滤饼A加水配制成质量浓度为21%的矿浆给入纟5. 0米的脱泥斗 进行脱泥作业，得到沉砂B和溢流C;所述的沉砂B为TFe含量为66. 9%的最终铁精矿，其中 Si02含量为0. 46%、A1 203含量为1. 32%、S含量为0. 01% ;所述的溢流C为TiO2含量为43. 2% 的最终钛精矿。
[0031] 该方法中氧化碱浸的反应产物为钛酸钾，钛精矿的显微结构特征如同图3所示。
[0032] 实施例7 : 1) 氧化碱浸 将TFe含量为 53. 1%，Ti02 含量为 12. 9%，Si02含量为 3. 88%、A1 203含量为 4. 76%、S含量0. 63%的钒钛磁铁精矿，置于NaOH质量浓度为17%、K0H质量浓度为5%的混合水溶液 中，通入92psi的02，然后在260°C的温度下碱浸反应1. 5小时，将反应物进行过滤，得滤液 和碱浸滤饼A，NaOH消耗量31. 3kg/t给矿，K0H消耗量44. 6kg/t给矿，所述的滤液给入回 收处理系统，其化学反应式同实施例1及实施例5 ; 2) 脱泥 将步骤1)中的碱浸滤饼A加水配制成质量浓度为22%的矿浆给入纟5. 0米的脱泥斗 进行脱泥作业，得到沉砂B和溢流C;所述的沉砂B为TFe含量为67. 8%的最终铁精矿，其中 Si〇2含量为0. 40%、A1 203含量为1. 17%、S含量为0. 01% ;所述的溢流C为TiO2含量为42. 9% 的最终钛精矿。
[0033] 该方法中氧化碱浸的反应产物为钛酸钾和钛酸钠的混合物，钛酸钾和钛酸钠的总 产率大于l〇〇kg/T原矿，钛酸钾和钛酸钠存在于最终产物钛精矿中。
[0034] 实施例8 : 1) 氧化碱浸 将TFe含量为53. 5%，Ti02含量为12. 6%，Si02含量为4. 08%、A1 203含量为4. 79%、S含 量0. 67%的钒钛磁铁精矿，置于NaOH质量浓度为18%、K0H质量浓度为5%的混合水溶液中， 加入191. 2kg/t纟^的H202，然后在265°C的温度下碱浸反应1. 5小时，将反应物进行过滤，得 滤液和碱浸滤饼A，NaOH消耗量30. 3kg/t给矿，K0H消耗量45. 7kg/t给矿，所述的滤液给 入回收处理系统，其化学反应式同实施例3及实施例6 ; 2) 脱泥 将步骤1)中的碱浸滤饼A加水配制成质量浓度为22%的矿浆给入纟5. 0米的脱泥斗 进行脱泥作业，得到沉砂B和溢流C;所述的沉砂B为TFe含量为68. 3%的最终铁精矿，其中 Si02含量为0. 36%、A1 203含量为0. 87%、S含量为0. 01% ;所述的溢流C为TiO2含量为49. 2% 的最终钛精矿。
[0035] 该方法中氧化碱浸的反应产物为钛酸钾和钛酸钠的混合物，钛酸钾和钛酸钠的总 产率大于l〇〇kg/T原矿，钛酸钾和钛酸钠存在于最终产物钛精矿中。
【主权项】
1. 一种利用氧化碱浸、脱泥再选钒钛磁铁精矿的方法，其特征在于包括如下步骤： 1) 氧化碱浸 将TFe含量范围为50%~55%，TiO2含量范围为10%~15%，SiO2含量为3%~6%、A1 203 含量为3%~6%、S含量>0. 5%的钒钛磁铁精矿，置于质量浓度为5%~52%的碱溶液中，加 入氧化剂，然后在220°C~330°C的温度下碱浸反应0. 5~2小时，将反应物进行过滤，得滤 液和碱浸滤饼A，所述的滤液给入回收处理系统； 2) 脱泥 将步骤1)中的氧化碱浸滤饼A加水配制成质量浓度为21%~25%的矿浆进行脱泥作 业，得到沉砂B和溢流C ;所述的沉砂B为TFe含量范围为62%~70%的最终铁精矿，所述 的溢流C为TiO2含量范围为40%~50%的最终钛精矿。2. 根据权利要求1所述的利用氧化碱浸、脱泥再选钒钛磁铁精矿的方法，其特征在于 所述的碱溶液为NaOH水溶液、KOH水溶液或NaOH和KOH混合水溶液中的任意一种。3. 根据权利要求1所述的利用氧化碱浸、脱泥再选钒钛磁铁精矿的方法，其特征在于 所述的氧化剂为〇2或H 202，所述的02加入量为20~120psi，H 202加入量为50~200kg/t给矿。4. 根据权利要求1所述的利用氧化碱浸、脱泥再选钒钛磁铁精矿的方法，其特征在于 所述的脱泥作业采用纟3~5米的脱泥斗进行脱泥作业。
【专利摘要】本发明涉及一种利用氧化碱浸、脱泥再选钒钛磁铁精矿的方法，包括如下步骤：将钒钛磁铁精矿置于碱溶液中，加入氧化剂，然后在220℃～330℃的温度下碱浸反应0.5～2小时，将反应物进行过滤，得滤液和碱浸滤饼A，将浸滤饼A加水配制成矿浆进行脱泥作业。本发明的优点是：氧化碱浸中O2或H2O2的引入使含S化合物氧化，加速了反应，缩短了反应时间，降低了反应温度、能耗和设备投资，且选别出TFe含量为62%～70%的铁精矿和TiO2含量为40%～50%的钛精矿，实现了钒钛磁铁精矿钛、铁的高效分离，减少进入高炉TiO2、S、Si、Al等杂质的含量，提高高炉利用系数，同时提高了钛资源的综合利用率。
【IPC分类】C22B3/12
【公开号】CN104962737
【申请号】CN201510320837
【发明人】刘晓明, 余自甦, 郭客, 刘政东, 王洪斌, 全名巍, 王忠红, 宋仁峰
【申请人】鞍钢集团矿业公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月12日