[發明專利]酸解渣再利用制備鈦白粉時的預處理方法

無效

• 申請號: 201110221850.0
• 申請日: 2011-08-04
• 公開（公告）號: CN102336433A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 蔡平雄;常鍵;鄧伯松;朱全芳;王國鋒
• 申請（專利權）人: 四川龍蟒鈦業股份有限公司
• 主分類號: C01G23/047
• 分類號: C01G23/047;B09B3/00
• 代理公司: 泰和泰律師事務所 51219
• 代理人: 魏常巍

技術領域

本發明涉及鈦白制備過程中酸解廢渣再利用的方法，具體地說，涉及一種采用鈦白生產過程中的酸解廢渣制備鈦白粉時，該酸解渣的預處理方法。?

背景技術

鈦白粉學名二氧化鈦（TiO₂），是一種重要的白色顏料，廣泛應用于塑料、造紙、印刷油墨、化纖、橡膠、化妝品等領域。其生產方法主要為硫酸法和氯化法兩種。由于原料來源及技術等原因，我國現有的60余家鈦白生產廠中，絕大部分采用的是硫酸法工藝。硫酸法是將鈦精礦和濃硫酸進行酸解反應生成硫酸氧鈦，然后水解生成偏鈦酸，偏鈦酸除雜后通過煅燒、中間粉碎和后處理，即得到鈦白粉產品，包括銳鈦型和金紅石型兩類鈦白產品。傳統的硫酸法生產鈦白粉主要包括下列幾個過程：(1)鈦礦的磨細；(2)鈦礦酸解；（3）對酸解所得固相物進行熟化；（4）熟化產物的浸取和沉降，得鈦液和殘渣（本發明中將此步驟所得殘渣均統稱為酸解渣或酸解廢渣）；?(5)鈦液濃縮結晶；?(6)鈦液的水解?；(7)偏鈦酸的過濾、水洗；(8)偏鈦酸的煅燒；?(9)鈦白粉的后處理。硫酸法的優點是能以低價易得的鈦鐵礦和硫酸為原料，技術成熟，設備簡單。其缺點是流程長，“三廢”及副產物較多，處理難度較大。因此，如何減少廢副物排放量一直是我國鈦白行業的重要課題。?

酸解渣的主要成分是未參與反應的鈦鐵礦、鋯英石、脈石、硫酸亞鐵、泥沙、游離硫酸和部分可溶的二氧化鈦。例如文獻報道國內某廠的酸解渣（使用兩廣礦）測試的主要成分：Fe?14.9%、Al₂O₃?22.93%、CaO?8.47%、MgO?6.3%、?TiO₂?44.5%等[陳朝華，鈦白生產技術問答，Ｐ251]，文獻報道鈦白粉生產中的廢渣約占礦粉的10％－15％，廢渣中含TiO₂約20-44％，含Fe約10－25％。?

龍蟒鈦業股份有限公司以鈦精礦為原料生產鈦白產品，采用了先進的酸解工藝，酸解率達到了96％以上，所得酸解渣主要成分如下：TiO₂?21.5%，Fe?12.5%，Al₂O₃?4.5%，MgO?2.5%，CaO?6.2%，SiO₂?28.2%，酸解渣中鈦的含量只有21％左右。即使這樣，鈦的損失率也有4％左右，按照年產20萬噸鈦白粉計算，損失的鈦白粉達到8000噸，這是一筆巨大的損失；每噸鈦白粉產生的廢渣大概有300Kg，每年廢渣的數量也有6萬多噸，如果能夠將硫酸法生產鈦白粉時酸解過程沉降的廢渣合理利用，不僅可以減少環境污染，還可以提高資源的循環利用，回收鈦和其他有價的金屬，獲得可觀的社會效益和經濟效益。?

為開發利用酸解廢渣，前人已經做過一些工作，例如公開號CN101469367A的專利采用水粗選和磁選的方法回收鈦白酸解殘渣；公開號CN101161353A的專利報道了一種硫酸法鈦白酸解廢料通過浮選獲得鈦精礦的方法；也有些報道將濕殘渣與濃硫酸配料后在壓力鍋內進行加壓酸解或者將濕渣作為稀釋水使用。?前人對酸解廢渣的利用存在以下幾個缺點：首先通過選礦的方法處理廢渣，投資和成本上過大；其次難用正常的酸解條件將其分解，一般采用加壓酸解和很高的酸濃度才能夠進行，這就增加了酸解的成本；第三，酸解得到的鈦白粉的沉降很難，質量較差，不宜于生產高端的鈦白粉。?

硫酸法生產鈦白粉工藝中，酸礦比是決定酸解反應強度、反應程度的關鍵參數，酸度大，引發反應后放熱量大，反應速度快，反應劇烈，一般鈦精礦酸解的酸礦比控制在1.5-1.7，酸礦比高或低，易致反應放熱不足或放熱量過大超過適宜的反應溫度范圍，降低酸解率。酸解渣含鈦量比較低，所需要的酸量不能太多，酸解液要得到合適的F值(酸比值)時，酸礦比就不能太高。在適宜的酸礦比下，反應酸濃度也有一個適宜的值，濃度太低，酸解渣內的鈦元素不能充分反應就難以溶解出來，而濃度太高，不但浪費酸，而且酸解渣內硅、鈣等含量較高的雜質元素也被反應溶解出來，使選擇性提取酸解渣中的有效成分并使雜質分離具有較大難度。對酸解渣進行預處理，使酸解渣中絕大部分鈦元素得到有效回收，預處理產物能夠返回硫酸法工藝制備鈦白粉，是本發明力圖解決的問題。?

發明內容

本發明的目的在于克服所述缺陷，提供一種酸解渣再利用制備鈦白粉時的預處理方法，預處理產物能夠返回硫酸法工藝制備鈦白粉，酸解渣中絕大部分鈦元素得到有效回收，降低廢棄物排放量，提高經濟效益，對資源的有效利用及環境保護具有重要意義。?

本發明的目的是這樣實現的：?