一种废酸自循环的非高炉钛渣硫酸法生产钛白的方法.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CN106882838A(43)申请公布日2017.06.23(21)申请号201510938229.4(51)Int.Cl.(2006.01)(22)申请日2015.12.15C01G23/053(71)申请人重钢西昌矿业有限公司地址615041四川省凉山彝族自治州西昌市太和镇申请人北京矿冶研究总院(72)发明人蒋训雄龚明斌赵磊杨发均王爱平满先云王政陶治其林江顺吴丰祥汪胜东刘卫昆蒋伟陈钢(74)专利代理机构北京蓝智辉煌知识产权代理事务所(普通合伙)11345代理人陈红杜秀科权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种废酸自循环的非高炉钛渣硫酸法生产钛白的方法(57)摘要本发明公开了一种废酸自循环的非高炉钛渣硫酸法生产钛白的方法，属于钛白粉的生产技术领域。本发明以钒钛磁铁矿非高炉冶炼钛渣为原料，将钛白生产过程产出的废酸与非高炉钛渣进行混合处理，得到含铁、铝、镁较低的预处理钛渣，预处理钛渣再用浓硫酸酸解熟化，然后经水浸、浓缩、水解、焙烧等工序生产钛白，水解后废酸返回循环使用。本工艺最大特征是采用钛白废酸对钛渣进行预处理，既脱除了钛渣中的大部分铝、镁杂质，消除钛渣中铝、镁等杂质对钛白生产的影响，简化了钛铁矿硫酸法工艺净化流程，为生产高品质钛白奠定了基础；同时实现了钛白水解废酸的直接循环利用，解决了钛白工业的高浓度酸性废水带来的环境问题。CN106882838ACN106882838A权利要求书1/2页1.一种废酸自循环的非高炉钛渣硫酸法生产钛白的方法，以非高炉钛渣为原料，其特征在于，包括以下步骤：(1)非高炉钛渣预处理：将钛铁矿或钒钛磁铁矿非高炉冶炼所得钛渣细磨后，与一定量的钛白水解废酸混合搅拌预处理，然后过滤，得到预处理钛渣和预处理后液；(2)预处理钛渣酸解熟化：将步骤(1)得到的预处理钛渣，按酸矿质量比1.3～2加入浓硫酸混合均匀，经酸解、熟化后，得到固态混合物；(3)浆化浸出：将步骤(2)得到的固态混合物用适量水进行浆化浸出，然后固液分离得到浸出渣和钛液；(4)常规硫酸法生产钛白：将步骤(3)得到的钛液经浓缩、水解、过滤、洗涤、煅烧等公知的硫酸法钛白生产工艺生产钛白，无需冷冻结晶除铁，钛液水解残液为钛白水解废酸，将钛白水解废酸返回步骤(1)循环使用；(5)综合回收铝、钒、钪及镓：将步骤(1)得到的预处理后液用于综合回收其中的铝、钒、钪及镓，综合回收后的尾液返回步骤(3)作为浆化浸出用水。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的非高炉钛渣为以钒钛磁铁矿、钛铁精矿或二者的混合物为原料，采用还原剂在非高炉的还原炉中直接还原所得还原产物经渣铁分离而得到的钛渣；其中所述还原剂为煤、焦、煤气、天然气中的一种或多种的混合物，所述还原炉为转底炉、隧道炉、管式炉、回转窑、竖炉、车底炉或微波矿炉的一种。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的钒钛磁铁矿或钛铁精矿直接还原所得还原产物的渣铁分离，是将直接还原所得的还原产物采用电炉高温熔分分离出金属铁而得到非高炉钛渣；或将所得还原产物经破碎、选矿物理分离方式分离出金属铁而得到非高炉钛渣；优选所述的钒钛磁铁矿或钛铁精矿直接还原所得还原产物采用电炉高温熔分分离出金属铁，渣经水淬而得到非高炉钛渣。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述钛渣细磨，是将钛渣细磨至74μm以下的颗粒的比例≥90％，优选将钛渣细磨至45μm以下的颗粒的比例≥90％。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中经细磨的钛渣与一定量的钛白废酸混合后搅拌预处理，预处理的固液比为1:10～1:2kg/L，固液比优选1:5～1:3kg/L，浸出温度80℃～160℃，浸出时间2～8h；所述的钛白废酸中的硫酸质量浓度为15％～25％，优选将钛白废酸经蒸发浓缩至硫酸质量浓度25％～35％后再用于预处理。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，将步骤(1)过滤得到的预处理钛渣，按酸矿质量比1.3～2加入浓硫酸混合均匀，所述预处理钛渣的含水率0％～20％，优选0％～5％；浓硫酸质量浓度≥92％，优选质量浓度≥98％；预处理钛渣与浓硫酸混合料中的初始硫酸质量浓度≥80％。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述的酸解、熟化，酸解温度为130℃～200℃，熟化温度为170℃～250℃，熟化时间为1h～4h。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)所述的预处理后液综合回收铝、钒、钪及镓，采用萃取或离子交换吸附法回收钪、镓、钒，采用铵明矾或钾明矾法回收铝；优选采用二(2-乙基己基)磷酸(商品名为DEPHA或P204)萃取钪，然后用氨水或硫酸铵沉淀将铝以铵明矾形式回收，调整溶液pH值至0.