含鈦原料的高品質(zhì)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及鐵鐵礦石或鐵渣等含鐵原料的高品質(zhì)化方法，特別是設(shè)及利用選擇氯 化法進行上述高品質(zhì)化處理的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 四氯化鐵是通過含鐵原料的氯化反應來制備的，但在四氯化鐵制備用高含鐵原料 中包含百分之幾的雜質(zhì)氧化物。該些雜質(zhì)氧化物的大部分與氧化鐵一樣被氯化，但由于其 烙點高，所W大部分的雜質(zhì)氯化物W固態(tài)物的形式分離回收，作為廢棄物來處理。
[0003] 因此，認為含鐵原料中的雜質(zhì)量越低，則在含鐵原料的氯化時越能減少氯的損耗， 因此優(yōu)選。
[0004] 然而，品質(zhì)高的高含鐵原料的儲藏量有限，而且，反映到近年來東南亞的旺盛需 求，高含鐵原料的價格處于上漲的趨勢。
[0005] W往，高含鐵原料是W品質(zhì)低的鐵鐵礦石為原料，將其通過< 本號^ h法該樣的 濕式法進行高品質(zhì)化，W所得的合成金紅石的形式上市。
[0006] 另一方面，還已知有利用氯氣將含鐵原料中的雜質(zhì)選擇性地氯化，將其W氯化物 的形式除去而進行高品質(zhì)化的方法。
[0007] 在上述的選擇氯化法中，首先，使氯氣與含鐵原料作用，將含鐵原料中的鐵W氯化 物的形式分離除去。
[000引此時，在含鐵原料所包含的氧化物中，作為氧化亞鐵（亞氧化鐵）之一的Ti305等 與氧化鐵（Ti化）相比容易氯化，因此其處于在鐵的氯化時被同時氯化的趨勢，該會導致鐵 或氯氣的損耗，不優(yōu)選。在含鐵原料的改質(zhì)（upgrading)中采用選擇氯化法時，該一點成為 課題。
[0009] 如上所述，選擇氯化法作為選擇性地只氯化含鐵原料中的鐵成分而將其分離除 去，W提高含鐵原料中的氧化鐵品質(zhì)的技術(shù)而已知。其中，例如已知有在鐵鐵礦石的選擇氯 化之前對鐵鐵礦石進行預還原處理的方法（例如參照專利文獻1)。
[0010] 根據(jù)該方法，鐵鐵礦石中的二價鐵的比例提高，其結(jié)果，記載著發(fā)揮可W提高選擇 氯化所伴隨的鐵的分離除去率的效果。
[0011] 然而，在上述方法中，有時鐵鐵礦石中的氧化鐵被部分還原生成氧化亞鐵。氧化亞 鐵與氧化鐵相比容易氯化，在選擇氯化時，除了氧化鐵的氯化W外，有時還進行氧化鐵的氯 化。若氧化鐵被氯化，則遇到了導致鐵礦石中的氧化鐵的損耗的新課題。
[0012] 另外，由于鐵礦石的選擇氯化反應是吸熱反應，所W此時若不從外部補充熱，則反 應部的溫度下降，無法維持規(guī)定的反應速度，產(chǎn)生了用于維持反應溫度的成本，在該方面也 留有改善的空間。
[0013] 如上所述，需要一種可W高效率地促進鐵鐵礦石或鐵渣等的選擇氯化的技術(shù)。
[0014] 現(xiàn)有技術(shù)文獻 專利文獻 專利文獻1 ;日本特開昭62-167223號公報。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 發(fā)明所要解決的課題 本發(fā)明設(shè)及含鐵原料的高品質(zhì)化方法，特別是，W提供一種可W從鐵渣或鐵鐵礦該樣 的含鐵原料中高效率地分離除去雜質(zhì)金屬，來制造高含鐵原料的技術(shù)為目的。
[0016] 用于解決課題的手段 鑒于所述的實情，對上述課題的解決方法反復進行深入研究時發(fā)現(xiàn)：在鐵礦石的選擇 氯化之前，通過對上述含鐵原料事先進行氧化處理，可W將含鐵原料的選擇氯化時的氧化 鐵的損耗抑制在最低限，同時可W高效率地改善鐵礦石，從而完成了本發(fā)明。
[0017] 目P，本發(fā)明設(shè)及鐵礦石的高品質(zhì)化方法，該方法是在包含礦渣的含鐵原料（W下 只稱作"含鐵原料"）中所含的鐵和雜質(zhì)成分中，只將雜質(zhì)成分選擇氯化W分離除去雜質(zhì)成 分，其特征在于：在選擇氯化之前，對含鐵原料施行氧化處理。
[0018] 另外，本發(fā)明設(shè)及含鐵原料的高品質(zhì)化方法，該方法是從含鐵原料中分離除去雜 質(zhì)，其特征在于：對上述含鐵原料同時進行氧化處理和氯化處理（W下，有時只稱作"氧氯 化同時處理"）。
[0019] 在本發(fā)明的含鐵原料的高品質(zhì)化方法中，其優(yōu)選方案為：使用氧化處理時產(chǎn)生的 反應熱作為含鐵原料的預熱源。
[0020] 在本發(fā)明的含鐵原料的高品質(zhì)化方法中，其優(yōu)選方案為：在氧化處理中將含鐵原 料中所含的氧化亞鐵氧化成氧化鐵。
[0021] 在本發(fā)明的含鐵原料的高品質(zhì)化方法中，其優(yōu)選方案為：在氧化處理中將含鐵原 料中所含的氧化亞鐵氧化成氧化鐵。
[0022] 在本發(fā)明的含鐵原料的高品質(zhì)化方法中，其優(yōu)選方案為：使用經(jīng)選擇氯化雜質(zhì)成 分的含量減少了的含鐵原料作為四氯化鐵制備用原料。
[0023] 在本發(fā)明的含鐵原料的高品質(zhì)化方法中，其優(yōu)選方案為：通過經(jīng)選擇氯化生成的 雜質(zhì)金屬氯化物的氧化賠燒，將上述雜質(zhì)金屬氯化物轉(zhuǎn)化成雜質(zhì)金屬氧化物，同時將雜質(zhì) 金屬氯化物中所含的氯成分W氯氣的形式回收。
[0024] 在本發(fā)明的含鐵原料的高品質(zhì)化方法中，其優(yōu)選方案為：通過用氨氣還原經(jīng)選擇 氯化生成的雜質(zhì)金屬氯化物，將雜質(zhì)金屬氯化物中所含的氯成分W鹽酸的形式回收。
[0025] 在本發(fā)明的含鐵原料的高品質(zhì)化方法中，其優(yōu)選方案為：將所回收的氯氣再利用 為四氯化鐵制備用原料、選擇氯化工藝和/或氧氯化同時處理工藝的氯化劑。
[0026] 發(fā)明效果 按照本發(fā)明的方法，可發(fā)揮如下效果；可W將含鐵原料的選擇氯化反應時的氧化鐵的 損耗抑制在最低限，同時高效率地進行鐵礦石的選擇氯化反應。
[0027] 附圖的簡單說明 圖1是顯示本發(fā)明的第1實施方式的流程圖； 圖2是顯示本發(fā)明的第2實施方式的流程圖； 圖3是顯示本發(fā)明的第1實施方式的示意圖； 圖4是顯示本發(fā)明的第2實施方式的示意圖。
【具體實施方式】
[002引 W下，利用附圖對本發(fā)明的最佳實施方式進行詳細說明。
[002引 第1連施方式 圖1和圖3是利用流程圖和工藝示意圖表示作為本發(fā)明的優(yōu)選方案的第1實施方式。 作為本發(fā)明的包含礦渣的含鐵原料，對于鐵鐵礦或鐵渣該樣的氧化鐵品質(zhì)低的原料可W適 當?shù)厥褂?。或者，發(fā)揮著如下效果；可W優(yōu)選使用鐵鐵礦或在金紅石等高品質(zhì)鐵礦石中混合 了鐵渣的混合原料作為本發(fā)明的原料。
[0030] 本發(fā)明的特征在于；在選擇氯化之前，對該些含鐵原料施行預氧化處理。
[0031] 通過施行上述的預氧化處理，可W將鐵渣或鐵鐵礦中的氧化亞鐵氧化成氧化鐵。 該里所說的氧化亞鐵是指如TijOg或Ti 2〇3等，相對于Tio 2而言，氧原子相對于鐵原子不足 的物質(zhì)。
[0032] 氧化鐵與氧化亞鐵相比不易被氯化，其結(jié)果，在選擇氯化之前，通過將含鐵原料中 的氧化亞鐵極力轉(zhuǎn)化成氧化鐵，可W發(fā)揮如下的效果：可W有效地抑制在接下來的工藝的 選擇氯化時W氯化鐵的形式除去氧化亞鐵而導致的鐵損耗。
[0033] 另外，通過施行上述預氧化處理，發(fā)揮著可W將鐵渣或鐵鐵礦中的氧化亞鐵氧化 成氧化鐵（Fe2〇3)的效果。該里所說的氧化亞鐵是指，相對于化2化而言，氧原子相對于鐵原 子不足的物質(zhì)，具體而言，氧化亞鐵是指FeO或化3〇4。
[0034] 通過施行上述的氧化處理，利用下一階段進行的選擇氯化處理，可W將鐵渣或鐵 鐵礦中所含的氧化鐵高效率地轉(zhuǎn)化成氯化鐵，其結(jié)果，發(fā)揮著可W高效率地分離除去上述 氧化鐵的效果。
[0035] 含鐵原料的預氧化處理氣氛優(yōu)選在氧分壓為0. 2氣壓或其W上的氧分壓氣氛下 進行。通過保持上述的氧分壓氣氛，可W將鐵鐵礦或鐵渣中所含的氧化亞鐵高效率地轉(zhuǎn)化 成氧化鐵。
[0036] 另外，含鐵原料的氧化處理時的溫度優(yōu)選800°C~1200。更優(yōu)選900~1100°C。
[0037] 通過在上述溫度范圍內(nèi)進行氧化處理，發(fā)揮著可W將含鐵原料中的氧化亞鐵高效 率地轉(zhuǎn)化成氧化鐵、并且將氧化亞鐵高效率地轉(zhuǎn)化成氧化鐵的效果。
[003引在本發(fā)明中，由于含鐵原料的氧化處理反應伴有發(fā)熱反應，因此優(yōu)選不用將其冷 卻至室溫而是直接供給到選擇氯化爐中。
[0039] 通過采用上述的含鐵原料的供給方法，可W高效率地利用含鐵原料的氧化處理時 產(chǎn)生的反應熱，其結(jié)果，發(fā)揮著可W高效率地抑制選擇氯化時的反應溫度降低的效果。
[0040] 在本發(fā)明中，通過使利用上述方法進行了預氧化的鐵鐵礦或鐵渣與高溫氯氣接 觸，可W將含鐵原料中的氧化鐵W氯化鐵的形式分離、除去。
[0041] 在本發(fā)明的選擇氯化時，優(yōu)選方案為不結(jié)合使用焦炭等炭材。
[004引該是由于：若在選擇氯化時結(jié)合使用炭材，則除了選擇氯化時生成的氯化鐵W外， 還生成二氧化碳氣體或一氧化碳氣體，其結(jié)果，生成的氯化鐵的氧化賠燒速度下降，不優(yōu) 選。
[0043] 含鐵原料的選擇氯化溫度優(yōu)選設(shè)定為600°C~1200°C。通過設(shè)為上述的選擇氯化 溫度，發(fā)揮著可W高效率地進行選擇氯化溫度的效果。
[0044] 若含鐵原料的選擇氯化溫度達到超過1200°C的高溫區(qū)，則顯示出含鐵原料與氯氣 和氯化鐵的平衡偏離右側(cè)的趨勢。因此，雖然從平衡論的觀點來看認為溫度越高越優(yōu)選，但 鐵鐵礦或鐵渣的氣孔率變小，與氯的反應性變差。另外，流化床內(nèi)所保持的原料的燒結(jié)在進 行，難W維持穩(wěn)定的選擇氯化反應。
[0045] 因此，在本發(fā)明中，選擇氯化的溫度W 600°C~1200°C作為優(yōu)選范圍