[發明專利]利用浮選鈦精礦制備硫酸氧鈦溶液的方法

有效

• 申請號: 201110449457.7
• 申請日: 2011-12-29
• 公開（公告）號: CN102515266A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 景建林;黃北衛;陳新紅;吳建春;劉小波
• 申請（專利權）人: 攀枝花東方鈦業有限公司
• 主分類號: C01G23/047
• 分類號: C01G23/047
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所 51124
• 代理人: 梁鑫

技術領域

本發明屬于化工領域，具體涉及一種利用浮選鈦精礦制備硫酸氧鈦溶液的方法。

背景技術

鈦精礦是從鈦鐵礦或鈦磁鐵礦中采選出來，是用途非常廣泛的鈦白粉原料。用鈦精礦生產鈦白粉首先得制備硫酸氧鈦溶液，利用鈦精礦制備硫酸氧鈦溶液的方法通常包括如下過程：將鈦精礦送入風掃磨進行研磨，研磨后的礦粉由循環風送入分級機分級，達不到要求的粗顆粒礦粉再送入風掃磨繼續研磨，達到要求粒度的礦粉被送入儲存倉。酸解前，首先將礦粉和濃硫酸在預混槽中預混合10～20分鐘，將混合均勻的濃硫酸和礦粉送入酸解鍋中，加入引發液引發礦酸反應，所述的引發液通常為水，礦粉和濃硫酸在溫度達到125℃會逐漸固化，完全固化即充分反應后在酸解鍋中熟化一定時間，通常控制在70～80min，然后加入浸取液進行浸出，所述的浸取液通常為水，浸出后過濾即得硫酸氧鈦溶液。

浮選鈦精礦為酸性水打漿原礦礦粉、加浮選劑浮選而出的鈦精礦，礦粉粒度較干法磁選鈦精礦礦粉細，礦粉中含有少量脂肪酸類浮選劑；所述的磁選鈦精礦是指沒有利用浮選的選礦方式，直接用干法磁選的方式得到的鈦精礦，礦粉中沒有脂肪酸類浮選劑。隨選礦工藝發展及收率效益的追求，大多數選礦企業都采用濕法浮選的方式生產鈦精礦，因此，浮選鈦精礦將逐步替代干法磁選鈦精礦占據市場份額。但是，在利用浮選鈦精礦來制備硫酸氧鈦的過程中會出現以下技術問題：浮選鈦精礦中含有的脂肪酸類浮選劑在有氧、酸及一定溫度的條件下會瞬間分解產生大量的SO₂、CO₂和水蒸氣，氣體形成的氣泡在短時間內使反應的體積迅速膨脹，高達預混料體積的5倍，并且多次膨脹，時間持續達2～3分鐘，在后期氣泡破裂中形成噴濺，將少量的物料從酸解鍋鍋蓋的開口處帶到鍋外，這種物料溫度高于180℃，硫酸含量＞80％，嚴重影響員工操作安全。

當用浮選鈦精礦和磁選鈦精礦混合使用來制備硫酸氧鈦時，磁選鈦精礦反應激烈，反應時間短，固化速度快，3～4min即結束；而浮選鈦精礦礦反應雖然激烈，但時間長，多次膨脹，固化慢，6～8min才結束。這樣使得反應不同步，磁選鈦精礦反應完并固化，浮選鈦精礦還在反應，產生的熱量集聚后從薄弱處噴濺，由酸解鍋蓋開口處噴濺而出，造成在固化過程中有噴干料到酸解鍋外的現象，最惡劣的情況則發生爆炸，損壞酸解鍋，嚴重影響員工操作安全。另外，由于浸取前的浮選鈦精礦固相物溫度比磁選鈦精礦高，浮選鈦精礦的固相物浸取初期更加激烈，爆沸產生的壓力使浸取物料從薄弱處噴濺而出，使得固相物在浸取初期也出現噴料到鍋外的現象，同樣造成員工操作安全隱患。因此，如何避免在制備硫酸氧鈦的過程中發生噴料的現象成為本領域急需解決的技術問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種利用浮選鈦精礦制備硫酸氧鈦溶液的方法，該方法可在礦酸反應時降低物料噴濺的程度，從而避免礦酸反應時噴料到酸解鍋外的現象。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

利用浮選鈦精礦制備硫酸氧鈦溶液的方法，包括如下步驟：

a、將鈦精礦礦粉和濃硫酸混合均勻；

b、將混合均勻的鈦精礦礦粉和濃硫酸置于酸解鍋，加入引發液引發礦酸反應；礦酸反應時向酸解鍋內吹入高壓氣體；

c、礦酸反應后的混合物經熟化后，向酸解鍋內加入浸取液浸出，然后過濾得到硫酸氧鈦溶液。

其中，上述方法步驟b中，礦酸反應至酸解鍋內形成大量氣泡時向酸解鍋內吹入高壓氣體。

進一步的，所述高壓氣體是壓力為0.3～0.5MPa的壓縮空氣。

其中，上述方法礦酸反應至酸解鍋內形成大量氣泡時向酸解鍋內加入消泡劑。

浮選鈦精礦中含有的脂肪酸類浮選劑在有氧、酸及一定溫度的條件下會瞬間分解產生大量的SO₂、CO₂和水蒸氣，從而形成的大量氣泡。通過試驗表明，形成大量氣泡的時間為礦酸反應至酸解鍋內溫度達到175℃時。

另外，酸解鍋內是高溫強酸的環境，加入的消泡劑當然也應該是防高溫和強酸的消泡劑。因此，所述消泡劑是耐180℃以上高溫、耐硫酸含量在80％以上的強酸的消泡劑。

其中，上述方法步驟a中鈦精礦礦粉和濃硫酸混合時，控制混合物料的溫度≤45℃。

其中，上述方法步驟a中鈦精礦礦粉和濃硫酸的配比為：濃硫酸質量∶鈦精礦礦粉的質量＝1.5～1.6。

其中，上述方法步驟b中所述的引發液是水或稀硫酸。

其中，上述方法步驟c中所述的浸取液是水或含鈦溶液。