[發(fā)明專利]一種利用氯化法鈦白粉副產氯化渣制備鐵紅的生產工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610362373.2
• 申請日: 2016-05-26
• 公開（公告）號: CN105883930B
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設計）人: 陳洪;王政強;緱可貞;孫永貴
• 申請（專利權）人: 宜賓天原集團股份有限公司
• 主分類號: C09C1/24
• 分類號: C09C1/24;C01G49/06;C09C3/04;C09C3/06;C01F11/24;C01D3/04;C04B7/24
• 代理公司: 成都泰合道知識產權代理有限公司51231
• 代理人: 魏常巍

技術領域

本發(fā)明涉及氧化鐵紅的生產工藝，具體地講，涉及到一種氯化渣的資源化利用制備氧化鐵紅的生產工藝。

背景技術

鈦白粉學名為二氧化鈦，被認為是世界上性能最好的一種白色顏料，具有較高的遮蓋力、耐候性、消色力等，廣泛應用于涂料、塑料、造紙、印刷油墨、化纖、橡膠、陶瓷、化妝品、食品和醫(yī)藥等精細化工行業(yè)。目前生產鈦白粉的方法主要有硫酸法和氯化法兩種工藝。硫酸法是將鈦鐵粉與濃硫酸進行酸解反應生產硫酸亞鈦，經水解生成偏鈦酸，再經鍛燒、粉碎即得到鈦白粉產品。該工藝的優(yōu)點是能以價低易得的鈦鐵礦與硫酸為原料，技術較成熟，設備簡單，防腐蝕材料易解決。其缺點是流程長，只能以間歇操作為主，濕法操作，硫酸和水消耗高，廢物及副產物多，對環(huán)境污染大。氯化法是將金紅石或高鈦熔渣粉料與焦炭混合后進行高溫氯化生產精四氯化鈦，精餾、除釩后，進行高溫氧化，分級、表面處理，再經過濾、水洗、干燥、粉碎得到鈦白粉產品。其優(yōu)點是流程短，生產能力易擴大，連續(xù)自動化程度高，能耗相對低，“三廢”少等優(yōu)點，由于其在環(huán)保和產品質量上的優(yōu)勢，氯化法成為國內鈦白粉行業(yè)產業(yè)升級的方向。

在氯化工藝技術方面，目前成熟的、廣泛使用的鈦白粉氯化工藝為沸騰氯化。氯化法鈦白粉和金屬鈦工業(yè)生產四氯化鈦時，鈦原料與氯氣進行高溫氯化反應得到中間產品四氯化鈦，其鈦原料中的所有雜質也一同參與氯化反應，其主要生產化學反應原理如下：

TiO₂+C+2Cl₂＝TiCl₄+CO₂ (1)

FeTiO₃+3/2C+3Cl₂＝FeCl₂+TiCl₄+3/2CO₂(2)

FeO+1/2C+Cl₂＝FeCl₂+1/2CO₂(3)

MgO+1/2C+Cl₂＝MgCl₂+1/2CO₂(4)

2Al₂O₃+3C+2Cl₂＝2AlCl₃+3CO₂ (5)

SiO₂+C+2Cl₂＝SiCl₄+CO₂(6)

按反應(2)(3)(4)產生的高沸點的化合物如FeCl₂、MgCl₂和未被完全反應的含鈦原料和還原劑石油焦等物質，從氯化反應爐出來，首先被初步降溫進行分離而得到的固體物質，生產上稱之為氯化渣。現有用于氯化鈦白粉、金屬鈦等商業(yè)用途生產四氯化鈦的鈦原料有冶煉高鈦渣、天然金紅石、人造金紅石、鈦鐵礦等；因經濟與能耗資源的地域不同，多數采用冶煉鈦渣作為生產四氯化鈦的鈦原料，也有采用天然金紅石與鈦鐵礦混合的鈦原料工藝，因采用的鈦原料中TiO₂含量的高低，氯化后產生的氯化渣也有多寡。

表1、不同鈦含量原料氯化時產生的廢渣量

表2、沸騰氯化工藝氯化渣的成分及含量

在申請?zhí)枮镃N201310177584.5的專利申請說明書中就公開了一種氯化渣處理方法。該方法是將：將熔鹽氯化渣用水或稀酸溶液進行浸取；然后以空白有機相I為萃取劑，以堿性溶液I為反萃取劑對浸出液進行萃取與反萃取，得到反萃取液I；用酸調節(jié)反萃取液I的酸度后，以空白有機相II為萃取劑、堿性溶液II為反萃取劑對其進行萃取與反萃取，得到萃取余液II與反萃取液II；將鈧沉淀劑加至萃取余液II中，過濾煅燒，得到氧化鈧；將反萃取液II與釷鈾沉淀劑混合，過濾得到釷鈾富集物。與現有熔鹽氯化渣的處理相比，該發(fā)明處理方法雖然提取了廢渣中的高附加值元素鈧，又回收了廢渣中的釷和鈾，但仍有大量的廢渣未實現資源化利用。