一种从高钛型高炉渣水淬渣中富集提取钛的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112899498A(43)申请公布日2021.06.04(21)申请号202110074169.1(22)申请日2021.01.20(71)申请人成都理工大学地址610059四川省成都市成华区二仙桥东三路1号(72)发明人李崇瑛涂冬林王意茹(51)Int.Cl.C22B34/12(2006.01)C21B3/08(2006.01)C22B7/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种从高钛型高炉渣水淬渣中富集提取钛的方法(57)摘要本发明涉及一种从高钛型高炉渣水淬渣中富集提取钛的方法，具体工艺包括以下步骤：(1)前处理：将水淬渣干燥、破碎、研磨，筛分后得到所需粒径的原料；(2)混合：将水淬渣与熔剂、助熔剂按照一定比例混合均匀；(3)熔融：在设定的化学反应温度区间内进行反应；(4)溶解：将所得块状熔融固体与水按固液质量比混合，在恒定的温度区间内充分搅拌浸取；(5)过滤：采用真空减压抽滤，进行分离，得到富钛液与滤渣。本发明的关键在于首次采用硫酸钠与硫酸氢钠作为助熔剂，用于水淬渣中钛的提取与富集工艺，达到了较好的效果。与传统硫酸法相比，工艺流程简短，且生产成本低，环保，大大减少了对环境的污染与损害。CN112899498ACN112899498A权利要求书1/1页1.一种利用高钛型高炉渣水淬渣富集提取钛的方法，其特征在于，包括以下工艺步骤与流程：(1)将高钛型高炉渣水淬渣在烘箱中进行干燥，使用行星式球磨机对其破碎与研磨，研磨至不同粒度，进行筛分，得到所需水淬渣的原料。(2)取(1)中所得水淬渣，与熔剂、助熔剂充分混合均匀。(3)将(2)所得混合样在恒定温度下进行焙烧反应，而后待其自然冷却。(4)将(3)所得样品与水按照固液质量比充分混合，在恒定温度下充分浸取。(5)将(4)所得混合浸取液真空减压过滤分离，得到富钛液与滤渣。2.如权利要求1中所述方法，其中步骤(1)中的筛分目数为60～320目，其中粒径为300～50微米，目数越大，粒径越小。3.如权利要求1中所述方法，其中步骤(2)中熔剂为硫酸铵。4.如权利要求1中所述方法，其中步骤(2)中助熔剂为硫酸钠或硫酸氢钠。5.如权利要求1中所述方法，其中步骤(2)中水淬渣、熔剂与助熔剂的质量比为2:4～16:0～7。6.如权利要求1中所述方法，其中步骤(3)中混合样的焙烧温度区间为380℃～500℃。7.如权利要求1中所述方法，其中步骤(3)中焙烧时间为20min～120min。8.如权利要求1中所述方法，其中步骤(4)中水浸辅助分离方式为机械搅拌。9.如权利要求1中所述方法，其中步骤(4)中固液质量比为1:2～6。10.如权利要求1中所述方法，其中步骤(4)中水浸温度区间为40℃～90℃。11.如权利要求1中所述方法，其中步骤(4)中水浸搅拌时间为10min～60min。12.如权利要求1中所述方法，其中步骤(4)中分离需趁热过滤。2CN112899498A说明书1/4页一种从高钛型高炉渣水淬渣中富集提取钛的方法技术领域[0001]本发明属于资源回收利用领域，具体涉及一种从攀枝花高钛型高炉渣水淬渣中提取钛的方法。背景技术[0002]钛具有较高的抗腐蚀性、高强度和低密度等优点，被誉为“太空金属”。钛及其合金在航天、军事、医疗等领域均有广泛应用，因此钛资源的综合利用具有重要意义。我国钛资源丰富，主要是以钒钛磁铁矿的形式分布在攀西和承德地区，但其中钛的利用率很低。目前攀枝花高炉冶炼工艺只能冶炼钒钛磁铁矿中铁和钒，而其中的钛进入高炉渣中，形成特有的含钛量高达22％～25％的高钛型高炉渣。我国攀枝花含钛高炉渣以每年300～400万吨的速度逐年递增，且已堆积近亿吨。含钛高炉渣大量堆积不仅占用土地资源，露天堆积的炉渣经过雨水长期冲刷，渣中有害元素浸出流入地下，造成地下水污染，大量堆积还易引发泥石流、山体滑坡等次生自然灾害。因此能够采取经济有效的方法提取利用含钛高炉渣中的钛，这对于资源利用和环境的保护具有十分重要的意义。[0003]攀枝花钒钛磁铁矿的含钛高炉渣中钛资源主要以二氧化钛和少量钙钛矿的形式存在，该高炉渣中大部分含钛物相具有分散、细小等特征，难以进行分选，且高炉渣中钙钛矿相对稳定、活性低、难处理。目前对于含钛高炉渣的综合利用主要有以下几个方面：一是用作水泥、矿渣棉等建筑材料，它们不能实现高炉渣中有效成分二氧化钛的高效利用；二是利用酸浸取，但酸浸取具有浸取不完全、不能实现杂质完全分离等缺点；三是碱处理提取二氧化钛，此法用碱量大，能耗高，难实现工业化生产；四是高温碳化─低温氯化制取四氯化钛，此法高温碳化过程能耗高，低温氯化过程污染严重。[0004]综上，目前关于含钛高炉渣中钛的提取利用方法