[發(fā)明專(zhuān)利]一種處理鈦鐵物料鹽酸浸出液的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710047194.4
• 申請(qǐng)日: 2017-01-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106801142B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 車(chē)小奎;陳樹(shù)忠;王雷;英明;鄭其;陳松;王力軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京有色金屬研究總院
• 主分類(lèi)號(hào): C22B3/22
• 分類(lèi)號(hào): C22B3/22;C22B3/44;C22B3/10;C22B34/12
• 代理公司: 北京眾合誠(chéng)成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

本發(fā)明提供一種用于處理鈦鐵物料鹽酸浸出液的方法，所述方法包括：將使用鹽酸浸取液浸取鈦鐵物料得到的浸出母液經(jīng)分流后得焚燒浸出母液和循環(huán)浸出母液，焚燒浸出母液經(jīng)文丘里預(yù)濃縮及多效蒸發(fā)濃縮后,再經(jīng)焚燒爐焚燒回收鹽酸用于浸取液再生。采用本發(fā)明的方法可以克服現(xiàn)有鹽酸浸取鈦鐵物料后焚燒工序焚燒量與能耗過(guò)大的缺陷，可減少浸出母液焚燒量26.65％，從而降低整個(gè)工藝能耗18％，具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別地，本發(fā)明涉及鹽酸浸取鈦鐵物料時(shí)浸出液的處理方法，尤其是涉及一種處理鈦鐵物料鹽酸浸出液的方法。

背景技術(shù)

在我國(guó)用鹽酸浸取鈦鐵物料的研究己有三十多年的歷史，已開(kāi)發(fā)了多種浸取工藝，其中部分工藝已較為成熟，例如預(yù)氧化-流態(tài)化常壓鹽酸浸出法、選冶聯(lián)合加壓鹽酸浸出法、直接加壓鹽酸浸出法和氧化-還原常壓鹽酸浸出法。但是，到目前為止，這些工藝尚未工業(yè)化，其中一個(gè)主要原因是處理浸出液的成本太高。例如，目前常采用或建議采用全浸出液噴霧焚燒法(或稱(chēng)Ruther法)來(lái)處理浸出液。這種噴霧焚燒法己被廣泛用于鋼板酸洗工藝中的廢鹽酸回收，采用此方法處理1升廢鹽酸約需680千卡能量。如采用噴霧焚燒法來(lái)焚燒浸出液，焚燒工序的能耗將占整個(gè)工藝能耗的65-75％。故有效處理與利用浸出液、降低焚燒量是鹽酸浸取鈦鐵物料工藝工業(yè)化的關(guān)鍵問(wèn)題之一。

當(dāng)采用稀鹽酸浸取鈦精礦或經(jīng)改性處理過(guò)的鈦精礦時(shí)，浸取液是純或含雜量很低的稀鹽酸。在此鈦精礦鹽酸浸取工藝過(guò)程中，鈦精礦或鈦鐵礦(FeTiO₃)被鹽酸浸出主要按如下反應(yīng)式進(jìn)行：

FeTiO₃+2HCl→TiO₂+FeCl₂+H₂O

其中，在反應(yīng)初期，會(huì)有部分FeTiO₃中的Ti按如下反應(yīng)進(jìn)入溶液：

FeTiO₃+4HCl→TiOCl₂+FeCl₂+2H₂O

當(dāng)反應(yīng)后期，隨著浸出液中鹽酸濃度降低及離子強(qiáng)度增加，TiOCl₂會(huì)水解返回固相，水解公式為：

TiOCl₂+2H₂O→TiO(OH)₂(或TiO₂·H₂O)+2HCl

稀鹽酸浸取工藝浸出母液的化學(xué)組成如表1所示。在浸出母液中，主要成份是FeCl₂，它的濃度在180至270g/L(181至272g/L的FeCl₂＝80～120g/L的Fe²⁺)，在60℃下，F(xiàn)eCl₂在該浸出母液中的溶解度可達(dá)到約400g/L(相當(dāng)于176g/L的Fe²⁺)。此鈦精礦鹽酸浸取與浸出母液回收工藝常采用如圖1所示的流程，其浸出母液和浸渣的洗滌濾液全焚燒。

表1.鹽酸浸取后浸出母液的化學(xué)組成

焚燒的具體工藝步驟可以采用下述操作：

經(jīng)文丘里濃縮的浸出母液從焚燒爐的爐頂由酸槍噴嘴以霧狀噴入爐中進(jìn)行焚燒，而煤氣和空氣在爐子中部以切線(xiàn)方向進(jìn)入爐內(nèi)，濃縮的浸出母液在焚燒爐中部由于500～820℃高溫發(fā)生水解和分解反應(yīng)，生成氯化氫氣體和以三氧化二鐵顆粒為主并含有氧化鎂、氧化鈣等的顆粒。焚燒工藝的化學(xué)原理如下：

FeCl₂+H₂O→Fe(OH)₂+2HCl(水解)

2Fe(OH)₂+1/2O₂→Fe₂O₃+2H₂O(氧化分解)