专利名称：：用于锐钛矿机械精矿的富集以获得具有低稀土和放射性元素含量的人造金红石的方法用于锐钛矿机械精矿的富集以获得具有低稀土和放射性元素含量的人造金红石的方法发明筒介本发明涉及一种从锐钬矿机械精矿(mechanicalconcentrate)获得具有低稀土和放射性元素含量的人造金红石的方法，该方法包括下述操作在流化床或回转窑中在40ox:至60or;的温度下锐钛矿精矿的煅烧(l)，持续时间15至60分钟，其中在移除结合水后，水合铁氧化物转化为赤铁矿，并使接下来的步骤需要的时间缩短；煅烧产物的还原(2)，在流化床或回转窑内，在400"至600X:的温度，持续时间为5至30分钟，使用还原剂为氢气，天然气或者任何碳基还原剂，如冶金焦炭、木炭，石油焦炭，石墨，其它，还原的结果为赤铁矿转化为磁铁矿；还原产物的干法或者湿法低强度磁性分离(3)，在具有永磁体和圆筒的磁性分离器中进行，磁场的强度范围为600至800高斯，除去在还原步骤中产生的磁性部分；低强度，无磁性部分的高强度、高梯度磁性分离(4),在辊式或圆筒式稀土永磁体中，利用具有10000至"OOO高斯磁场强度的分离器提取硅酸盐、二代磷酸盐、独居石、钙锆钛矿(calzirtite)、钬锆钍矿(zircolinite)以及包含铀和钍的矿物；高强度、高梯度分离的磁性部分在搅拌槽或者流化床柱内的浸出(5)，使用20-25%w/wHCl溶液，固液比为l/2w/w，温度为90T至107*C，浸出中的停留时间为2至4小时，达成了富含铁、铝、磷酸盐、镁、钡、钙、锶、稀土元素、铀以及钍的杂质的增溶；在带式过滤器中对浸出产物进行过滤；在回转或流化床干燥器中对过滤产物进行干燥；干燥产物在回转窑或流化床反应器中的氧化(6)，温度范围为900X:至1200"C，在以下物质的混合物存在的情况下进行碱金属硫酸盐(主要为锂、钠和钾)，碱金属碳酸盐(主要为锂、钠和钾)，磷酸(H3P0J和，最后氯化钠；在水或压缩空气中对氧化产物进行急冷；急冷产物在搅拌槽或柱中的浸出(7)，通过如下方法进行所述浸出过程使用25.0%w/w的盐酸(HC1)溶液，固液比为1:2w/w,温度范围为90"C至107X:，浸出时间为2至4小时，或者采用55.0%w/w的硫酸(H2S04)溶液，固液比为1:2w/w,浸出时间为2-4小时，温度为1351C;在带式过滤器中对二次浸出(7)得到的产品进行过滤；在回转或流化床千燥器中干燥该过滤产物；最后，二次浸出产物的干法、高强度、高梯度磁性分离(8)，在辊式或圆筒式稀土永磁体中，分离器(10000至15000高斯)除去磁性部分，回收非磁性部分作为最终产品(P)，其被称为，期望的人造金红石。
发明内容本发明涉及一种方法，该方法包括提供合适的钛精矿作为原料用于钛白粉制造中的氯化过程，该钛精矿由锐钛矿精矿通过机械精矿方法获得。在巴西的MinasGerais和Goias州的被称为碱性管道(alkalinepipes)的地方，存在广阔的钛矿储备。然而，在巴西的储备中现存矿物的形式为锐钛矿，而不是更加常见的别处发现的金红石和钛铁矿。至今为止，产品的技术规则和规定的一些限制已经阻碍了巴西锐钛矿储备的工业开采，在这些限制中，在最终精矿中的所含杂质的高含量尤为突出，该含量超过了钛白粉制造中的氯化过程的规定。最为显著常见的杂质为碱土元素，稀土元素和包含铀和钍的矿物。值得强调的是，现在Ti02颜料产品代表含钛原料的最大工业应用。为了克服上述困难和获得商业价值的基于锐钛矿的产品，已经提出了一些方法，然而，该方法存在许多缺点，不是因为它们没有提供适合于市场规定的回收，就是考虑到单元操作需要的高成本。因此，本发明的一个目的就是提供富集锐钛矿机械精矿的方法，由此获得具有低稀土和放射性元素含量的人造金红石。结果，获得了一种高质量并且制造成本低于与传统方法流程相关的成本的产品。根据以下附图，对本发明进行说明。图l表示了富集锐钛矿机械精矿以获得具有低稀土和放射性元素含量的人造金红石的方法流程图；图2表示了图1中所举例说明的流程图的变形，表示了富集锐钛矿机械精矿以获得具有低稀土和放射性元素含量的人造金红石的方法流程；图3表示了图1中所举例说明的流程图的另一种变形，表示了富集锐钛矿机械精矿以获得具有低稀土和放射性元素含量的人造金红石的方法流程；具体实施方式本发明的特征在于，采用独特的单元操作结合，该单元操作在矿物处理领域是已知的，其结果在于由锐钛矿机械精矿生产了具有低稀土和放射性元素含量的人造金红石。为了本发明的目的，锐钛矿机械精矿定义为，在处理原始锐钛矿矿石的过程中采用下述单元操作顺序获得的材料解体、粉碎、筛分、磨碎以及在颗粒尺寸为0.074至1.OOOmm之间的分类，低(800高斯)和中(2000高斯)强度磁性分离，其中锐钛矿的机械精矿在经过2000高斯分离后为无磁性部分。在此，本方法由锐钛矿机械精矿的煅烧开始，温度范围在400至600匸，煅烧时间为15至60分钟，在空气存在下，接着用氢气、一氧化碳进行还原，该还原气体来自于天然气或者其他碳基固体还原剂(冶金焦炭、木炭，石油焦炭，石墨，其它还原剂)，在相同的温度范围内，时间为5-15分钟。上述对煅烧和还原操作结合的目的是促进矿石中的铁的氧化物和氢氧化物的部分还原，从而产生磁铁矿，通过该方法这种相可以简单地通过磁性分离的方法除去。在巴西专利PI-9501272-9中描述的方法中，公开了"磁性还原，，的相关参数，然而，煅烧步骤并非在该操作之前。另外，在上述专利中还原步骤中的保持时间为从30至60分钟，由此可见，通过在还原步骤之前进行煅烧操作，可以将还原时间从60分钟降低至5至15分钟，由此带来在剩余浓缩过程的积极影响，因为它意味着在后来的浸出步骤中的效率的增加。将该还原产物供给低强度磁性分离步骤(600至1000高斯)，该步骤可以在千法操作或者湿法操作下实施，其中磁性部分(主要包含人造磁铁矿)被除去，同时非磁性部分构成需要的材料。该部分然后进入干法、高强度、高梯度磁性分离操作(10000至15000高斯)，该操作提供两种产品被除去的非磁性部分(富含硅酸盐，二代磷酸盐以及包含锆、铀和钍的矿物)，和磁性部分(富含钛)，其被分离出进行下步骤。可替换地，这个高强度磁性分离可以由重力分离替换，该重力分离在离心跳汰机(jig)中实施，在一替换方法中，来自跳汰步骤的轻的部分被除去，其包含大量的硅酸盐，云母，二代磷酸盐，还包括包含锆、铀和钍的矿物，同时重的富含钛部分转移至下一处理步骤。从高强度分离得到的磁性部分或者由重力分离回收的重的部分供给第一次浸出，该浸出可以在搅拌槽或柱(流化床浸出)中进行，使用的盐酸浓度为20至25MHC1(w/w)，固液比为1/2w/w，温度范围为90C至107匸，操作时间为2至4小时。在这个浸出过程中，在精矿中含有的杂质发生了巨大增溶，特别是铁、铝、锰、磷、碱土元素(钙、镁、钡以及锶)、稀土元素和钍。在冲洗、固/液分离和干燥后，在添加剂混合物的存在下(其将在下面详述)，浸出残余物在回转窑或流化床炉中被氧化30至120分钟，温度为900n至1200X:。在这个操作中，保持具有高氧化度的气氛是必要的，其通过持续的空气或者氧气的注入来达到。在氧化步骤中使用的添加剂混合物包括以下物质碱金属硫酸盐(主要包括锂、钠和钾)，碱金属碳酸盐(同样，主要包括锂、钠和钾)，磷酸(H3P04)和，最后为氯化钠。这些物质的相关量将在本申请的最后给出的实施例中详述，本添加剂混合物的作用为与矿石中的杂质结合，形成在随后的浸出和高强度磁性分离操作中从富钛矿物中被移除的相。在氧化过程中，锐钛矿不可逆的转变为金红石，成为最终的钛相。该氧化产物必须进行急冷，通过快速冷却的方法进行，优选为在室温下进行水浴。氧化后的精矿接下来同样在搅拌槽或柱中进行二次浸出步骤，其中浸出剂可以为盐酸(HC1)或者硫酸(H2S04)。二次浸出的条件，即时间、温度、酸浓度和矿浆密度将会在本文的最后出现的实施例中进行限定。在二次浸出中，残余的杂质，如铁、铝、磷、钾、残余稀土元素、铀和钍，被浸蚀然后转至溶液，固体残余物中必然富集钛。在专利申请PI-0304443-2(巴西)中详述的方法中，本发明人，描述了与本发明详述过的一个相似的氧化/浸出顺序过程。然而，由于在高温氧化过程步骤中使用的添加剂包含二氧化硅/氟化钠(Si02/NaF)的混合物，在氧化过程之后的浸出仅在存在HF或NaF的时候实施才有效，也就是说，浸出发生在氟离子(r)存在的情况下。除此之外，由于在氧化过程中使用了NaF/Si02混合物，在随后的浸出中只有盐酸对于杂质的移除是有效的。让人惊奇的是，发现除了HC1或H2S04作为浸出剂可以有效使用外，使用上文引用的添加剂混合物，即碱金属硫酸盐/碳酸盐+磷酸和最后氯化钠在高温氧化过程中的巨大优点是在随后的浸出中不需要使用氟离子。在沖洗、固/液分离和干燥后，二次浸出得到的残余物送去进行干法、高强度、高梯度磁性分离(10000至15000高斯)，分离的目的是分离磁性部分，即分离具有高含量铁、锰、钙和余量为铀和钍的材料，该材料然后被去除。非磁性部分-富含Ti02和具有低含量杂质的人造金红石构成了期望的产品，其中杂质对于钛白粉制造中的氯化过程是有害的。在以下实施例的基础上，可以更好的理解本发明的本质和范围，需要指出的是，所述实施例仅仅为示例性的，并不被认为是限定本方法。实施例1在图1中表示了涉及本实施例的单元操作顺序。具有1000克(grams)质量和表1中给出的化学组成的锐钛矿机械精矿样品被供给随后的煅烧步骤和还原步骤，煅烧步骤在空气中，温度为5001C，持续时间15分钟，还原步骤使用氢气，温度为5001C，持续时间为5分钟，所述步骤均在同一实验室规模的电阻加热炉中进行，该电阻加热炉包含一垂直的不锈钢干燥器(流化床)。还原后的产品在流化床反应器内在氮气气氛下冷却，目的为防止还原过程形成的磁性相再次氧化。该产品，质量为945g，随后在一实验室规模的、圆筒式永磁体湿法分离器中进行低强度磁性分离，其磁场强度为800高斯。磁铁富集磁性部分，具有269g质量，被除去。同时在干燥后的非磁性部分具有676g质量，具有如表l所示化学组成，其构成了随后的高强度磁性分离步骤的原矿试样。该分离在稀土辊和永磁体中完成，使用干法、实验室分离器，其具有高梯度和等于10000高斯的磁场强度。本次操作产生两种材料32g非磁性材料，其具有高含量的杂质，特别是磷、硅和钙，其被除去；644g的磁性材料，其化学组成示于表l，磁性部分供应给下列浸出步骤，该浸出步骤在一实验室规模的包含加热壳的装置中完成，在该装置中放置有具有回流和机械搅拌的玻璃反应器，其操作条件为温度为1051C，时间为4小时，浸出剂为25X(w/w)盐酸，具有1/2w/w固液比。在冲洗、过滤和干燥步骤后，回收了具有如表1所示化学组成的417g精矿，然后，为精矿质量的15%的包含45份的硫酸钠(Na2S04)、43份的碳酸钠(Na2C03)和12份的浓磷酸(H3P04)ii(85%)的混合物与浸出过的产品混合。在均质化后，将所获得混合物供给氧化步骤，其中，氧化步骤连续地在一实验室规模的水平炉中完成，在该炉中放置一莫来石管，该管与一使其在沿管轴线上连续旋转的设备相连。炉温设定于iooor:，对炉/管设备的操作条件(旋转速度和煅烧角度)进行调节，以促进在炉的加热区约i小时的矿/添加剂加栽停留时间。一含水的接收容器放置于莫来石管出口处，其目的在于促进氧化产物的急冷，得到的材料，在过滤和干燥后，在一实验规模的、具有回流和机械搅拌的玻璃反应器中浸出，溶液为25%w/wHC1，固/液比为1/2w/w，温度为1051C，时间为4小时。在沖洗、过滤和干燥后，回收了279g中间精矿，其具有如表1所示的化学组成。最后，浸出产物供给在实验室规模的分离器(稀土辊和永磁体，高梯度和15000高斯磁场强度)中进行干法、高强度磁性分离。该分离产生两种材料质量为8g的磁性部分，其被除去；质量为271g的非磁性部分，其化学组成如表l所示，其构成了所期望的人造金红石。可以看到，本产品具有高含量的Ti02和非常低含量的铁、铝、锰，碱土金属(钙、钡和锶)、稀土元素(由元素铈和镧的含量示例)，另外铀和钍的量(U+TH〈100ppm)，上述含量充分适合其作为原料在钛白粉制造中的氯化过程中的使用。低含量的铀和钍的需求与目前在全世界实施中的环境立法是一致的，并且涉及到Ti02颜料工业的原料的使用和污水的处理。表1-实施例1-在浓缩过程中的不同步骤的矿石的主要成分含量(质量％)<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>(2)-低强度磁性分离后的精矿(3)-高强度磁性分离后的精矿(4)-用盐酸第一次浸出后的精矿(5)-用盐酸第二次浸出后的精矿(6)-最终人造金红石实施例2在图1中表示了本实施例中使用的单元操作顺序。1000克(grams)的与实施例1中所述相同的锐钛矿机械精矿样品被提供给随后的煅烧步骤和还原步骤，煅烧步骤在5001C，持续30分钟，还原步骤使用含CO-H2-C02-N2的气体混合物，持续时间15分钟，上述步骤均在同一实验室规模的流化床反应器中进行。下一步，产品被提供给与实施例1中描述的直到氧化步骤都相同的操作单元顺序，即湿法、低强度磁性分离，干法、高强度、高梯度磁性分离和在105X:，固液比l/2w/w，持续时间4小时，25%w/w盐酸中进行的浸出。浸出后得到的精矿，在冲洗，过滤和干燥后，质量为411g,其化学组成分如表2所示。然后，将该材料与在实施例1中详述的相同添加剂(Na2S04/Na2C03/H3P04)混合然后在一实验室规模的水平回转炉中在10001C下，以持续的氧气流氧化60分钟。对氧化获得产品在水中急冷后，在55.0%w/w的H2S04中进行浸出，其固液比为l/2w/w，持续4小时，温度为135C,在一与实施例1中所述相似的实验室规模的设备中进行。在冲洗、固/液分离和干燥步骤后，获得了296g其化学组成分如表2所示的材料。将二次浸出的产品供给最后的高强度和高梯度磁性分离操作，该操作在与前一实施例所述的相同的设备中进行。作为上述操作的结果，获得两种材料质量为10g的磁性材料，被除去，和重286g的非磁性材料。非磁性材料的化学组成如表2所示，构成了预期的产品。可以发现，代替纯氢气采用C0-H2基还原气体混合物及在二次浸出中采用硫酸代替盐酸的结果是回收的最终产品与上一实施例所得具有等同的品质。表2-实施例2-在浓缩过程中的不同步骤的矿石的主要成分含量(质量％)材料m(4)m<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>(1)-机械精矿(2)-低强度磁性分离后的精矿(3)-高强度磁性分离后的精矿(4)-用盐酸浸出后的精矿(5)-用硫酸浸出后的精矿(6)-最终人造金红石实施例3在图2中例示了本实施例的单元操作顺序。lOOOg的锐钛矿机械精矿样品(其组成示于表3)被供给与实施例1中描述的直到氧化步骤都相同的操作单元顺序，那就是在空气存在下煅烧15分钟，用氢气还原5分钟，温度均为500X:，在相同的流化床反应器中，湿法、低强度磁性分离，干法、高强度和高梯度磁性分离和在1051C下在25%w/wHC1中浸出4小时，所有这些操作均在实验室规模下进行。在浸出、沖洗、固/液分离和干燥后，回收的407g的中间材料其化学组成如表3所示。浸出产物然后与等于浸出精矿质量的15%的比例的以下添加剂混合42w/w份硫酸钠(Na2S04)、40w/w份碳酸钠(Na2C03)、12w/w份磷酸(H3P04)和6w/w份氯化钠(NaCl)。得到的混合物供给氧化步骤，该氧化步骤在与前述实施例相同的设备和相同的实验条件下连续进行，保持时间60分钟，温度为IOOOC。氧化产物在水中急冷，并在过滤和千燥步骤后，送入前面实施例所述的实验室规模、高梯度和高强度磁性分离器。得到的磁性部分被除去，同时，非磁性部分转送给最终的采用HC1的浸出步骤。该浸出步骤在与前面实施例所述相似的实验室设备中完成，条件如下HC1浓度-25。/iw/w，固-液比-l/2w/w，温度-105t:，时间=4小时。在冲洗、过滤和干燥浸出残余物后，回收了304g具有如表3所示的化学组成的最终产品。可以看到，对在二次浸出之前进行最终磁性分离的变换，以及在氧化步骤中使用氯化钠导致的结果是高纯度人造金红石产品，其具有前面实施例所述人造金红石等同的品质。15表3-实施例3-在浓缩过程中的不同步骤的矿石的主要成分含量(质量％)<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>(1)-机械精矿(2)-低强度磁性分离后的精矿(3)-高强度磁性分离后的精矿(4)-用盐酸第一次浸出后的精矿(5)-最终人造金红石实施例4在图3中表示了本实施例的单元操作顺序。对lOOOg与实施例3所述相同的锐钛矿机械精矿样品以下述操作单元顺序处理在持续的空气流的条件下煅烧15分钟，用氢气还原IO分钟，温度均为500X:，在相同的流化床反应器中，湿法、低强度磁性分离，所有这些操作均为实验室规模。下一步，低强度分离得到的非磁性部分在实验室规模的离心跳汰机中进行重力分离。由该跳汰机获得的重部分的质量为642g,供给用HC1进行浸出，在与前面实施例描述的相同的实验室设备和条件中进行HC1浓度-25。/。w/w,固/液比-l/2w/w，温度-105tl，时间=4小时。在沖洗、过滤和干燥后，浸出残余物被供给存在相同添加剂(Na2S04/Na2C03/H3P04混合物)的氧化过程，其相对比例与数量均与实施例l和2中一致，该操作在与前面实施例所述相同的实验室规模的设备中完成。该氧化产物，在经过水中急冷后，采用25%w/wHCl进行浸出，固液比为l/2w/w，温度为105TC，持续时间4小时，在与前面实施例中提到的相似的实验室规模的设备中完成。浸出残余物，在沖洗、过滤和千燥后，供给在与前面实施例中描述的相似的设备中进行最后的高梯度、高强度磁性分离。该操作的结果是，获得了两种产品llg质量的磁性部分，被除去，和301g质量的非磁性部分，该非磁性部分即为对应的所期望的人造金红石，即为本文详细描述的本方法的目的。可以发现，采用重力分离代替高强度磁性用于富含硅酸盐、二代磷酸盐以及含锆，含铀和钍矿物的杂质的去除，回收的人造金红石表现出与前述实施例中所示的产品相同的品质，也就是说，具有高浓度的Ti02和低含量的对钛白粉制造的氧化过程有害的污染物。表4-实施例4-在浓缩过程中的不同步骤的矿石的主要成分含量(质量％)<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>(1)-机械精矿(2)-低强度磁性分离后的精矿(3)-重力分离后的精矿(4)-用盐酸第一次浸出后的精矿(5)-用盐酸第二次浸出后的精矿(6)-最终人造金红石权利要求1、一种用于锐钛矿机械精矿的富集以获得具有低稀土和放射性元素含量的人造金红石的方法，其特征在于包括下列顺序的单元操作在流化床或回转窑中在400℃至600℃的温度下锐钛矿精矿的煅烧(1)，持续时间15至60分钟，其中在移除结合水后，水合铁氧化物转化为赤铁矿，并使接下来的步骤需要的时间缩短；煅烧产物的还原(2)，在流化床或回转窑内，在400℃至600℃的温度，持续时间为5至30分钟，使用还原剂为氢气，天然气或者任何碳基还原剂，如冶金焦炭、木炭，石油焦炭，石墨，其它，还原的结果为赤铁矿转化为磁铁矿；还原产物的干法或者湿法低强度磁性分离(3)，在具有永磁体和圆筒的磁性分离器中进行，磁场的强度范围为600至800高斯，除去在还原步骤中产生的磁性部分；低强度分离获得的非磁性部分的干法、高强度、高梯度磁性分离(4)，在具有稀土永磁体的圆筒式或辊式分离器中，其磁场强度为10000至15000高斯，提取硅酸盐、二代磷酸盐、独居石、钙锆钛矿、钛锆钍矿以及包含铀和钍的矿物；高强度磁性部分在搅拌槽或者流化床柱内的浸出(5)，使用20-25％w/wHCl溶液，固液比为1/2w/w，温度为90℃至107℃，浸出停留时间为2至4小时，促进了富含铁、铝、磷酸盐、镁、钡、钙、锶、稀土元素、铀以及钍的杂质的增溶；在带式过滤器中对浸出产物进行过滤；在回转或流化床干燥器中对过滤产物进行干燥；干燥产物在回转窑或流化床反应器中的氧化(6)，温度范围为900℃至1200℃，在以下物质的混合物存在的情况下进行碱金属硫酸盐(主要为锂、钠和钾)，碱金属碳酸盐(主要为锂、钠和钾)，磷酸(H3PO4)和，最后氯化钠；在圆筒式冷却器或水浸装置内在水或压缩空气中对氧化产物进行急冷；急冷产物在搅拌槽或柱中的浸出(7)，通过如下方法进行所述浸出过程使用25.0％w/w的盐酸(HCl)，固液比为1∶2w/w，温度范围为90℃至107℃，浸出时间为2至4小时；或者采用55.0％w/w的硫酸(H2SO4)，固液比为1∶2w/w，浸出时间为2-4小时，温度为135℃；在带式过滤器中对二次浸出(7)得到的产品进行过滤；在回转或流化床干燥器中干燥该过滤产物；最后，二次浸出产物的干法、高强度、高梯度磁性分离(8)，在具有稀土永磁体(10000至15000高斯)的圆筒式或辊式分离器中进行，除去磁性部分，回收非磁性部分作为最终产品(P)，即期望的人造金红石。2、如权利要求1所述的用于锐钛矿机械精矿的富集以获得具有低稀土和放射性元素含量的人造金红石的方法，其特征在于最后的千法、高强度、高梯度磁性分离(8)可以在氧化步骤(6)之后进行，除去磁性部分并回收非磁性部分，将非磁性部分导入二次浸出(7)。3、如权利要求1和2所述的用于锐钛矿机械精矿的富集以获得具有低稀土和放射性元素含量的人造金红石的方法，其特征在于在还原步骤之后进行的富含铁、硅酸盐、二代磷酸盐、独居石、钙锆钛矿、钬锆钍矿以及包含铀和钍的矿物的杂质的分离，是通过按顺序进行低强度磁性分离(4)和重力分离(9)操作来进行的，其中重力分离优选为在离心跳汰机中进行。4、如权利要求1，2和3所述的用于锐钛矿机械精矿的富集以获得具有低稀土和放射性元素含量的人造金红石的方法，其特征在于煅烧步骤(1)在富含空气或氧气的气氛中进行，其温度范围为400至600X:，优选为5001C，持续时间为15至60分钟，优选为15分钟。5、如权利要求l，2，3和4所述的用于锐钛矿机械精矿的富集以获得具有低稀土和放射性元素含量的人造金红石的方法，其特征在于第一次浸出(5)所得产物的高温氧化步骤在富含空气或氧气的气氛中进行，在如下成分的混合物存在的情况下进行35至45重量份碱金属硫酸盐(主要为锂，钠和钾)，35至45重量份碱金属碳酸盐(主要为锂，钠和钾)和10至30重量份磷酸(H3P04)。6、如权利要求l，2,3，4和5所述的用于锐钛矿机械精矿的富集以获得具有低稀土和放射性元素含量的人造金红石的方法，其特征在于氧化步骤(6)中的添加剂混合物，包含至多IO质量份的氯化钠(NaCl)。7、如权利要求l，2，3，4，5和6所述的用于锐钛矿机械精矿的富集以获得具有低稀土和放射性元素含量的人造金红石的方法，其特征在于使用的添加剂混合物的量等于供给该步骤的精矿质量的5至20%，优选为10-15%。8、如权利要求l，2，3，4,5，6和7所述的用于锐钛矿机械精矿的富集以获得具有低稀土和放射性元素含量的人造金红石的方法，其特征在于氧化步骤(6)在900"c至1200x:的温度进行，优选为iooor至IIOO"C。9、如权利要求l，2,3，4,5，6，7和8所述的用于锐钛矿机械精矿的富集以获得具有低稀土和放射性元素含量的人造金红石的方法，其特征在于矿石/添加剂加料的高温氧化步骤(6)在15至120分钟，优选为30至60分钟的停留时间下进行。10、如权利要求l，2，3，4，5，6，7，8和9所述的用于锐钛矿机械精矿的富集以获得具有低稀土和放射性元素含量的人造金红石的方法，其特征在于高温氧化步骤(6)之后的浸出步骤(7)使用浓度为20至30%w/wHC1，优选为25%的盐酸进行，持续时间为2至6小时，优选为4小时，温度范围为90r至107X:,优选为105t)。11、如权利要求l，2，3,4,5，6，7，8,9和10所述的用于锐钬矿机械精矿的富集以获得具有低稀土和放射性元素含量的人造金红石的方法，其特征在于高温氧化步骤(6)之后的浸出步骤(7)使用浓度范围为30至60%H2S04，优选为55%的硫酸进行，持续时间2至6小时，优选为4小时，温度范围为1101C至140匸，优选为135匸。全文摘要本发明涉及一种从锐钛矿机械精矿获得具有低稀土和放射性元素含量的人造金红石的方法，包括下列顺序的操作锐钛矿精矿在流化床或回转窑中的煅烧(1)，其中在移除结合水后，水合氧化铁转化为赤铁矿，并使接下来的步骤需要的时间缩短；煅烧产物的还原(2)，在流化床或回转窑内，使用氢气、天然气或者任何碳基还原剂，如冶金焦炭、木炭、石油焦炭，石墨及其它，还原的结果为15冶金焦炭、木炭，石油焦炭，石墨及其它的转化，还原的结果为赤铁矿转化为磁铁矿；还原产物的干法或者湿法低强度磁性分离(3)，低强度的非磁性部分的高强度、高梯度磁性分离(4)，提取了硅酸盐、次级磷酸盐、独居石、钙锆钛矿、钛锆钍矿以及包含铀和钍的矿物；高强度、高梯度分离的磁性部分在搅拌槽或者柱形流化床内的浸出(5)，使用对富含铁、铝、磷酸盐、镁、钡、钙、锶、稀土元素、铀以及钍的杂质提供溶解作用的溶液；对浸出产物的过滤；对过滤产物的干燥；对干燥产物的氧化(6)，其中存在以下物质的混合物碱金属硫酸盐(主要为锂、钠和钾)，碱金属碳酸盐(主要为锂、钠和钾)，磷酸(H<sub>3</sub>PO<sub>4</sub>)，以及氯化钠；在水或压缩空气中对氧化产物的淬火；在搅拌槽或柱容器中对淬火产物的浸出(7)，对二次浸出(7)得到的产物在带式过滤器中的过滤；该过滤产物在回转或流化床干燥器中的干燥；二次浸出产物的干法、高强度、高梯度磁性分离(8)，其在稀土永磁体中进行，去除磁性部分，回收非磁性部分作为最终产品(P)，即期望的人造金红石。文档编号C09C1/36GK101326125SQ200680046521公开日2008年12月17日申请日期2006年9月20日优先权日2005年10月17日发明者J·A·L·图德,L·R·D·弗雷塔斯,R·M·D·奥尔塔申请人:瓦利·德·利奥多斯公司