人造金红石生产基本原理—中国钒钛之都的生产市场与产业的知识元素

人造金红石生产基本原理—中国钒钛之都的生产、市场与产业的知识元素原创彭富昌邹建新等人造金红石生产是钛矿物原料的富集过程之一，主要是经湿法处理除去非钛杂质的高钛物料。人造金红石是四氯化钛生产的主要原料之一，而四氯化钛又是生产钛白和海绵钛的中间原料，因此人造金红石生产工艺的改进、产量的增加及产品质量的提高等，对于海绵钛及钛白生产均有明显影响。生产人造金红石的原料是钛铁矿，少数为钛渣，但钛渣也是由钛铁矿生产的，可以说，钛铁矿是人造金红石生产的基本原料。由钛铁矿生产人造金红石的工艺基础是除去钛铁矿中的铁及其他杂质，最大限度地以金红石形式富集钛。根据除铁工艺的特点，需将铁氧化和还原，然后用适宜方法除去。人造金红石生产对钛铁矿原料的要求较宽，但对低放射性的要求较严。当然从经济及工艺方面考虑，仍然还是低杂质、高品位的钛铁矿最受欢迎。人造金红石生产工艺的主体均包括钛铁矿的氧化、还原、浸出及废酸的处理，最终产品是多孔金红石型的颗粒氧化钛相。一般工艺过程是，在800℃焙烧钛铁矿，在原生颗粒内碎裂成赤铁矿、金红石和假板钛矿，使其分别成为铁和钛的氧化物，然后将其分离。由于碎裂后增加了各相可供利用的反应表面，随后于1100~1200℃还原焙烧，反应更趋完全。若铁弱还原为Fe2+（Benelite法、Murso法、石原法），在盐酸或硫酸中溶解时，氧化钛相不溶，此时在固相含量高(钛饱和)的条件下，钛将随原有颗粒再沉淀为假象晶体，而铁、镁、钙、锰、铀、铝等进入溶液，从而与钛分离。这样产出的人造金红石理论纯度应95%TiO2。但在金红石形成时，有部分铁还原成金属铁，并与部分杂质元素形成难溶化合物，不能被酸浸除去，所以通常人造金红石纯度只有89%~92%。若能控制杂质元素铁及其他组分较少形成难溶化合物，并强化酸浸条件，还是有望生产出TiO2含量较高的人造金红石，这也就是目前一些公司提高人造金红石品位的研究方向。——《钒钛产品生产工艺与设备》，北京：化工出版社，邹建新等,2014.01【钒钛资源综合利用四川省重点实验室（攀枝花学院），[e-mail]】