[發明專利]一種從高爐礦渣中提取二氧化鈦的酸解反應方法

在審

• 申請號: 201610946517.9
• 申請日: 2016-10-26
• 公開（公告）號: CN107337232A
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 梁永忠;萬睿
• 申請（專利權）人: 四川省高能鈦坦環保科技有限公司
• 主分類號: C01G23/053
• 分類號: C01G23/053;C01F11/46
• 代理公司: 成都新驅科為知識產權代理事務所(普通合伙)51251
• 代理人: 成實

技術領域

本發明涉及一種提取二氧化鈦的方法，具體是指一種從高爐礦渣中提取二氧化鈦的酸解反應方法。

背景技術

目前廣泛使用的硫酸法生產鈦白的過程是使用濃硫酸與研磨后的鈦精礦(TiO2含量在46％以下)反應提取鈦液，再經過對鈦液的蒸發濃縮結晶去除雜質離子(如Fe)，再進行水解后制得二氧化鈦。上述提取二氧化鈦的方法存在以下幾方面的問題：

(1)原料使用的是開采后經過選礦的鈦精礦，但鐵及其他干擾元素仍然較多，在生產過程中需經過多個設備和步驟的處理，設備成本與能源成本在此環節中消耗較大。

(2)生產時須使用濃度為90％以上的濃硫酸，廢硫酸難以利用，其利用成本高。

(3)鈦精礦需要在反應前研磨成粉末，粉塵污染嚴重。

發明內容

本發明的目的在于提供一種從高爐礦渣中提取二氧化鈦的酸解反應方法，以期能節約能源并降低生產成本，并為提取二氧化鈦的水解反應生產提供原料。

本發明通過下述技術方案實現：

一種從高爐礦渣中提取二氧化鈦的酸解反應方法，包括以下步驟：

(1)篩選原料

選取粒度小于1mm的高爐礦渣原料；

(2)酸解反應

將選取的原料與質量濃度為45～55％的H2SO4溶液加入酸解反應罐中，攪拌反應1.8～2.2小時，原料的濃度為280～320g/L；

(3)過濾

將酸解溶液過濾并分離出酸解濾液和濾渣。

進一步的，步驟(1)中采用濕式篩選機篩選原料。

更進一步的，步驟(2)中原料的反應起始濃度為320g/L，H2SO4的反應起始質量濃度為50％，反應時間為2小時。

再進一步的，步驟(3)中向酸解溶液中加入絮凝劑后再過濾出濾渣。

為了確保將濾渣制成石膏副產品，從而便于利用廢棄物，將濾渣在180～220℃的溫度條件下干燥，制得石膏副產品。

為了更好地實現本發明，濾渣的干燥溫度為200℃。

為了確保效果，酸解反應罐采用的是攪拌罐。

本發明與現有技術相比，具有以下優點及有益效果：

(1)本發明的步驟簡單，便于操作，采用的原料是高爐礦渣，不需要研磨成粉末，可防止粉塵污染；本發明屬于廢物回收利用，不僅成本低，而且還節能環保。

(2)本發明的酸解反應濾渣可制成石膏副產品，從而能充分的將高爐礦渣變廢為寶；而酸解反應的濾液能為提取二氧化鈦的水解反應提供原料。

(3)本發明使用的H2SO4的質量濃度為50％，方便后續生產回收H2SO4后再利用。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。

實施例

本發明的提取二氧化鈦的方法，采用的原料是高爐礦渣，不需要研磨成粉末，可防止粉塵污染；本發明屬于廢物回收利用，不僅成本低，而且還節能環保。本發明在生產時首先需要篩選原料，選取粒度小于1mm的高爐礦渣原料，本實施例中采用的是濕式篩選機來完成原料的篩選。

然后將篩選出來的原料進行酸解反應，酸解反應使用的酸為H2SO4。實施時，將選取的原料與H2SO4溶液加入酸解反應罐中，酸解反應過程中需攪拌，因此本發明使用的酸解反應罐為自帶攪拌功能的攪拌罐。酸解反應過程中會釋放熱量，反應溶液最高溫度可達到90℃，反應過程中溫度控制在90℃以內為宜，因此在酸解反應的過程中不需要再對酸解反應罐加熱。本發明使用的H2SO4的質量濃度為45～55％，而原料的濃度為280～320g/L，該原料的濃度和H2SO4的質量濃度能確保酸解反應時比較適合的溫度條件，攪拌反應時間為1.8～2.2小時。本實施例中采用的H2SO4的反應起始質量濃度為50％，原料的反應起始濃度為300g/L，反應時間為2小時。在該原料的濃度和H2SO4的質量濃度條件下，能確保酸解反應的最佳溫度。在具體實施的過程中，根據需要，可在酸解反應過程中適量的加入一些水用于稀釋反應液，以降低反應液的粘度，從而確保酸解反應能更加充分。