由钛精矿制备人造金红石的研究进展

孙雪 姜志铭 付雅君

摘 要：综合评述了国内外由钛精矿制备人造金红石的研究方法及工艺特点。通过对各种研究工艺的对比找到最佳的研究方法，以期对我国人造金红石的发展提供有益的启示。

关键词：人造金红石；钛精矿；研究方法；研究进展

我国钛精矿资源比较丰富，相比天然金红石储量却很少。目前以人造金红石作为生产钛产品的主要理想原料，因此生产优质的人造金红石产品变得尤为重要，资源丰富的钛精矿就成为了制备人造金红石的理想原料。国内外对人造金红石的研究工艺取得了相应的进展。

1 国内研究状况

中国的人造金红石技术远远落后于国外，导致每年人造金红石的年产量非常稀少，总计生产能力每年只有几万吨而已，生产规模特别小，生产技术落后，几乎都是中试规模。

1.1 氯化法

在1980年北京有色金属研究总院以钛精矿为生产原料进行研究，其原理是利用钛精矿中各组分在氯化过程中热力学上变化的不一样，以达到分离TiO2 的目的。其优点是制得的人造金红石品位高，缺点是杂质含量高，减少杂质含量，面临的技术难度很大，经济问题棘手。该法在原理上可行，但很难实现工业化。

1.2 盐酸法

在1984年成都科技大学与自贡东升钛黄厂等单位以浸出罐这样的实验设备为主体，进行盐酸加压浸出生产高品位人造金红石工艺研究[ 1 ]。其优点是基本可以实现工业化，但是缺点是由于设备腐蚀比较严重，维护成本较高，环保问题难以有效解决。

1.3 硫酸法

北京有色金属研究总院开展了用钛白废酸处理攀枝花钛精矿制取人造金红石的试验。该工艺最大的优点是废酸循环利用，但存在的缺点是有副产物产生所带来的环境污染问题[ 2 ]。

1.4 氧化还原改性—盐酸浸出

以攀枝花钛精矿为原料，采用流态化强氧化还原，常压浸出，浸出母液喷雾焙烧，盐酸循环利用工艺技术路线，可以生产高品位的人造金红石[ 3 ]。该工艺最大的优点是实现了盐酸闭路循环利用，全流程无污染物排放，使环保问题得到有效解决。

1.5 湿法生产人造金红石

北京矿冶研究总院等单位针对攀西地区钛精矿的特点，提出了钛精矿湿法制备人造金红石的新工艺[ 4 ]。较高的盐酸浓度和浸出温度为盐酸直接浸出提供了有利条件。该方法的优点是通过采用多级逆流浸出的方法可明显地降低盐酸浓度而达到相当好的浸出效果，可以得到高品质的人造金红石。

2 国外研究状况

目前国外人造金红石的研究工艺比较前沿，大部分是大型化或特大型化工厂。近年来国外对人造金红石的制造方法进行了更广泛和更深刻的研究，包括对现有方法的改进和新方法的研究，取得了许多新进展。

2.1 Becher法

Becher法是澳大利亚研究的一种制备人造金红石的方法，原理是以风化的高品位钛精矿为原料，以廉价的褐煤为燃料和还原剂，在高温下通过回转窑将钛精矿中铁氧化物全部还原为铁，使分离出的TiO2 富集成优质的人造金红石[ 5 ]。

2.2 Benilite法

Benilite法是20世纪70年代初最先由美国Benilite公司研究成功的特有的盐酸循环浸出法[ 1 ]。它是以风化的高品位钛精矿为原料，将三价铁还原成单质铁，然后用盐酸溶解杂质从而与钛实现分离。

2.3 ERMS法

ERMS法首先是由澳大利亚Austpac资源公司研究成功的，是属于盐酸浸出法的一种改进方法[ 6 ]。经过长期研究该工艺已完成试验工厂试验阶段，据称已对世界几十种钛精矿进行了试验都取得了较满意的结果。

3 结语

中国在全球是第二大的钛白生产国和消费国，仅次于美国[ 7 ]。国外人造金红石的生产技术已经逐步成熟，而国内人造金红石生产却处于研发阶段。所以我国必须重视由钛精矿制备优质人造金红石技术的研究和开发，这样才能提升我国钛行业的整体实力，实现钛行业的可持续发展。

参考文献：

[1] 邓国珠.制取人造金红石工艺技术的新进展[J].钢铁钒钛，2004（01）.

[2] 马勇.人造金红石生产路线的探讨[J].钛工业发展，2003（1）：22.

[3] 叶恩东.攀西钛精矿制备人造金红石研究[J].2015.

[4] 蒋伟.钛铁矿湿法生产人造金红石新工艺[J].有色金属，2010（04）.

[5] Miningaustralia.Austpac Look to Synthetic RutileJV.http：//www.miningaustralia.com.au/articles/cl/ocoof2cl.asp.2004-01/2004-01-30.

[6] Walpole A，Winter J D. The Austpac ERMS and EARS Processes for the Manufacture of High-Grade Rutile by the Hydrochlo-ric Acid Leaching of Ilmenite.http：//www.au-Stpacresources.com/top of page/technical publication.2004-01/2004-01-30.

[7] 中国涂料工业协会钛白粉行业分会.2011年钛白粉行业运行情况浅析[J].中国涂料，2012，27（3）：19-20.

作者简介：孙雪（1993-），女，辽宁兴城人，沈阳师范大学化学化工学院应用化学专业。