[發(fā)明專利]一種氯化爐渣的水洗處理方法及處理液的應用

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• 申請日: 2014-03-17
• 公開（公告）號: CN103952715A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設計）人: 董春增;王敏
• 申請（專利權）人: 董春增
• 主分類號: C25B1/34
• 分類號: C25B1/34;C04B5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及冶煉技術領域，具體地說是一種氯化爐渣的水洗處理方法及處理液的應用。

背景技術

沸騰氯化技術是鈦白和海綿鈦生產過程中的一個重要技術環(huán)節(jié)，在一定還原碳存在條件下，富鈦料中的CaO和MgO優(yōu)先氯化生成CaCl₂和MgCl₂，在氯化過程中難以揮發(fā)除去。經(jīng)氯化處理后的爐渣中含有大量的CaCl₂、MgCl₂和少量的FeCl₃、MnCl₂，如果將氯化爐渣直接用于制備水泥或作為摻合材料用于混凝土中，爐渣中所含的氯離子對鋼筋產生很強的腐蝕作用，這嚴重地限制了氯化爐渣在建材行業(yè)的應用。除去氯化爐渣中的氯離子成為爐渣應用中急待解決的關鍵性技術問題。通過水洗技術可以將氯化爐渣中的氯離子溶于水中除去，但含氯離子水的處理又成了新的問題，這種水達不到國家排放標準，不能直接排放。

發(fā)明內容

發(fā)明的目的是提供一種能除去氯化爐渣中的氯離子，使爐渣可直接應用于建材行業(yè)，同時解決了含氯離子水的處理與資源化問題的氯化爐渣的水洗處理方法。

含鈦高爐渣和鈦鐵礦冶煉鈦渣經(jīng)氯化處理后得到的氯化爐渣，是本發(fā)明采用的主要原料，將氯化爐渣進行水洗，產生的水洗液通過除去雜質離子和凈化處埋工序，使之用于電解生產氯氣、氫氣和燒堿。

為了除去氯化爐渣中的氯離子，本發(fā)明采用水洗方法將氯化爐渣中的氯離子溶于水中除去，得到的水洗液中的雜質離子用Na₂CO₃、NaOH和BaCl₂沉淀下來，并與其他不溶性雜質一起過濾除去，得到的水溶液用電解法生產氯氣、氫氣和燒堿的原料。

(1)氯化爐渣的水洗方法：

將氯化爐渣中的氯離子通過水洗的方法，溶入到水中除去。

(2)含氯離子水的凈化處理：

將上述水洗過程得到的含氯離子水中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-、Fe³⁺和其他重金屬離子以沉淀的形式從溶液中分離出來，然后將這些沉淀和不溶性雜質用過濾的方法除去，所得到的濾液在下一步工序中用做電解液。

(3)含氯離子水的電解：

電解上述工序中的含氯離子水，生產氯氣、氫氣和燒堿溶液。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比所具有的積極效果：

與一般氯堿工業(yè)采用的工藝相比，本發(fā)明解決了限制氯化爐渣在建材行業(yè)中應用的一項關鍵性技術難題，除去了氯化爐渣中的氯離子，使爐渣可直接應用于建材行業(yè)，同時解決了含氯離子水的處理與資源化問題，也為制備TiCl₄的氯化工序提供了大量的氯氣。本發(fā)明在電解過程中所使用的鹽水主要來自水洗氯化爐渣得到的含氯離子水，通過除去有害雜質離子和其他不溶性雜質，得到符合電解要求的鹽水，生產成本很低。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的氯化爐渣的水洗處理方法的工藝路線圖。

圖2是本發(fā)明的氯化爐渣的水洗過程示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明的工藝路線如圖1所示，主要包括三個步驟：①氯化爐渣的水洗；②含氯離子水的凈化處理；③含氯離子水的電解，分述如下：

①氯化爐渣的水洗：

如圖2所示，氯化爐渣的水洗方法采用少量多次進行，水洗次數(shù)在三次以上，即先用少量的清水(要求淹沒過爐渣10-20厘米)浸泡氯化爐渣1-2小時以上(除第一個洗滌循環(huán)外，此處的爐渣是最后一次被清洗，放置氯化爐渣的槽的高度超過0.3m，氯化爐渣的加入量達到槽體積的三分之二)，放出洗滌水，水溶液流入到下一個放有氯化爐渣的槽中(此處的爐渣是第二次被清洗)，浸泡氯化爐渣1-2小時以上，放出洗滌水，水溶液流入到第三個盛有氯化爐渣的槽中(此處的爐渣是第一次被清洗)，浸泡氯化爐渣1-2小時以上。此過程使爐渣中的氯化鈣、氯化鎂、氯化鐵和氯化錳等氯化物全部溶入水中，然后起出爐渣，用于制備水泥，或用作混凝土摻合料等；放出的洗滌水可以連續(xù)使用，水溶液中氯化物的濃度不斷增大，使水中氯化物的濃度達到飽和流出水槽，進入凈化工序。這樣即可以使氯化爐渣被多次清洗，也可以使水溶液達到飽和。

②含氯離子水的凈化處理：