一种利用含钛高炉渣制备二氧化钛的方法.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CN111333108A(43)申请公布日2020.06.26(21)申请号202010105920.5(22)申请日2020.02.20(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人闫柏军董自慧(74)专利代理机构北京方圆嘉禾知识产权代理有限公司11385代理人朱玲艳(51)Int.Cl.C01G23/053(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种利用含钛高炉渣制备二氧化钛的方法(57)摘要本发明涉及冶金化工技术领域，尤其涉及一种利用含钛高炉渣制备二氧化钛的方法。本发明利用有机酸高效的浸出含钛高炉渣制备含钛有机酸溶液，再经过水热分解反应直接制备得到二氧化钛。在上述过程中，本发明利用有机酸的酸性和络合性，与高炉渣中含钛矿相反应形成有机酸钛络合离子进入溶液，杂质相留在固相；含钛有机酸溶液进行水热分解制备得到二氧化钛，该过程反应条件温和，设备简单，钛浸出率高，可实现钛的高效浸出和分离。CN111333108ACN111333108A权利要求书1/1页1.一种利用含钛高炉渣制备二氧化钛的方法，其特征在于，包括以下步骤：将含钛高炉渣和有机酸水溶液混合，发生浸出反应后，固液分离，得到含钛有机酸溶液和浸出渣；将所述含钛有机酸溶液进行水热分解反应，得到二氧化钛。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含钛高炉渣为高钛型高炉渣、中钛型高炉渣或低钛型高炉渣。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述含钛高炉渣的粒度为100～400目。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述含钛高炉渣的质量与有机酸水溶液的体积比为1g：(4～20)mL；所述有机酸水溶液的质量浓度为10％～45％。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机酸水溶液中的有机酸为草酸、柠檬酸和甲酸中的一种或几种。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述浸出反应的温度为50～135℃，所述浸出反应的时间为0.5～5h。7.如权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述浸出反应的压力为0.1～3MPa；所述浸出反应在搅拌的条件下进行；所述搅拌的速率为100～600r/min。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水热分解反应的温度为135～200℃，所述水热分解反应的压力为0.1～4MPa，所述水热分解反应的时间为0.5～4h。9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水热分解反应在搅拌的条件下进行；所述搅拌的速率为100～600r/min。2CN111333108A说明书1/4页一种利用含钛高炉渣制备二氧化钛的方法技术领域[0001]本发明涉及冶金化工技术领域，尤其涉及一种利用含钛高炉渣制备二氧化钛的方法。背景技术[0002]含钛高炉渣是高炉冶炼钒钛磁铁矿过程中产生的渣。根据炉渣中钛品位高低，可分为高钛型高炉渣、中钛型高炉渣和低钛型高炉渣。含钛高炉渣主要化学成分包括CaO、MgO、Al2O3、SiO2、TiO2、FeO等。含钛高炉渣年产量大，仅攀钢由高炉冶炼钒钛磁铁矿产生的高炉渣多达400多万吨/年。但至今没有有效的处理含钛高炉渣回收钛资源的技术，导致大量的高炉渣堆放，造成大量的资源浪费和环境污染。因此，如何高效处理含钛高炉渣推动我国钛资源清洁、可持续发展成为国内外共同关注的课题。[0003]现阶段湿法冶金提钛方法，多采用酸浸、碱浸含钛高炉渣，经过水解、煅烧工序制备钛白粉。严芳等人通过两段硫酸法浸出水脆含钛高炉渣，钛的浸出率达到94％。Jiang等人通过硫酸法浸出水脆含钛高炉渣，钛浸出率约72％。熊瑶等研究了盐酸浸出含钛高炉渣，钛浸出率为72％。张鹏等研究了盐酸浸出水脆高炉渣，钛浸出率达90％以上。曹洪杨等研究了盐酸加压浸出改性含钛高炉渣，浸出液水解、煅烧后得到钛品位为95％以上的富钛料。CN107686897B提供了一种从含钛高炉渣中提钛的方法。该方法采用盐酸浸出含钛高炉渣得到偏钛酸，偏钛酸经过煅烧后得到二氧化钛。CN108085505A提供了一种含钛高炉渣中有价组分钛高效提取的方法。该发明将渣与金属粉充分混匀，一定气氛下充分反应，水洗除盐，弱酸溶钛，得到含钛溶液，经过氧化/水解/洗涤/煅烧得到二氧化钛。以上方法存在钛浸出率低，浸出液和浸出渣难以处理等难题。发明内容[0004]本发明的目的在于提供一种利用含钛高炉渣制备二氧化钛的方法，所述方法可使含钛高炉渣中钛的浸出率达到98％，且浸出液与浸出渣易分离，制备得到的二氧化钛纯度在96％左右。[0005]为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：[0006]本发明提供了一种利用含钛高炉渣制备二氧化钛的方法，包括以下步骤：[0007]将含钛高炉渣和有机酸水溶液混合，发生浸