攀西地区蕴藏着极其丰富的钒钛磁铁矿资源,是世界著名的钒钛之都。其钒和钛以钒钛磁铁矿的形式赋存于多金属共生矿床中。钒钛磁铁矿中50%左右的钛随经选矿后的铁精矿进入高炉,钛在炼铁过程中几乎全部进入渣相,形成钛含量约20%~26%的高炉渣。现已有大量的高炉渣堆积如山,造成环境污染,资源浪费。经过几十年的科技攻关,其利用问题仍未得到解决。研究高炉渣中有价组分的提取及其利用是迫切的现实问题。为了有效分离提取含钛高炉渣中的钛组分,本文对空冷和水淬2种含钛高炉渣的化学成分,渣相组成以及渣的微观组构进行了分析研究。结果表明,两种含钛高炉渣化学组成基本相近,渣相组成以及微观组构却差别很大,造成这种大的差异的原因主要是其冷却方式不同所致。为证明这一推论,通过对水淬含钛高炉渣的热处理研究了其相变情况,在1200℃热处理4h的水淬含钛高炉渣与空冷含钛高炉渣的XRD谱图相似,二者的相组成相同,其结晶顺序大致为钙钛矿、镁铝尖晶石、富钛透辉石、攀钛透辉石等。热力学计算表明,含钛高炉渣中各组分与盐酸的化学反应均能自发进行。通过试验研究确定对空冷含钛高炉渣采用酸浸-碱反应-酸浸的三步法工艺路线。在酸浸预处理阶段,当反应时间为4h、反应温度为100℃、酸渣比为1、盐酸浓度为6mol/L时,含钛高炉渣中镁、铝、钙的浸出率较高,钛的浸出率较低,可较好的实现钛组分与镁、铝、钙的初步分离。用氢氧化钠对经酸预处理除去大部分镁铝钙等杂质而钛相对富集的滤渣进行脱硅制备富钛料过程中,优化确定了工艺参数。反应温度为100℃、反应时间为2h、碱渣比为0.5时,所制得以钙钛矿形式存在的富钛料的品位较高,其TiO2含量接近80%。同时,反应滤液中硅组分为主的滤出物通过盐酸处理得到了回收。用盐酸对所制备的富钛料进行再除杂处理发现,富钛料中少量透辉石和尖晶石等杂质除去的同时,钙钛矿被酸溶的速率也加快。