[發明專利]一種分段焙燒提取高鈦渣中鈦、鐵、鋁、鎂組分系統

有效

• 申請號: 201811349750.4
• 申請日: 2018-11-14
• 公開（公告）號: CN109439918B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 孫紅娟;何思褀;彭同江;丁文金
• 申請（專利權）人: 西南科技大學
• 主分類號: C22B7/04
• 分類號: C22B7/04;C04B7/147;C22B1/06;C22B1/08;C22B21/00;C22B26/22;C22B34/12
• 代理公司: 成都中璽知識產權代理有限公司 51233
• 代理人: 熊禮;邢偉

1.一種分段焙燒提取高鈦渣中鈦、鐵、鋁、鎂組分系統，其特征在于，所述系統包括配料單元、焙燒單元、水浸單元、分步沉淀單元以及冷凝單元，其中，

所述配料單元用于將高鈦渣和助劑混合以得到待焙燒物料，所述助劑為氯化鹽和硫酸鹽的混合物；

所述焙燒單元用于對待焙燒物料依次進行低溫焙燒和高溫焙燒，所述低溫焙燒包括在100℃～400℃溫度下對待焙燒物料進行焙燒，得到含鐵、鈦組分富集氣體以及含鋁、鎂組分的第一物料，所述高溫焙燒包括在400℃～800℃溫度下對所述含鋁、鎂組分的第一物料進行焙燒，得到焙燒渣；

所述水浸單元用于對所述焙燒渣進行水浸處理，固液分離后得到濾渣和包含鋁離子、鎂離子的第一濾液；

所述分步沉淀單元用于對所述包含鋁離子、鎂離子的第一濾液進行分步沉淀，完成對高鈦渣中鋁組分和鎂組分的提取；

所述冷凝單元用于對所述含鐵、鈦組分富集氣體進行控溫凝華處理，完成對高鈦渣中鐵組分和鈦組分的提取，其中，

所述焙燒單元包括外接有第一氣體收集裝置的焙燒窯，所述第一氣體收集裝置用于收集含鐵、鈦組分富集氣體，以及升華和/或分解的助劑氣體；

所述冷凝單元包括冷凝器，所述冷凝器的一端與所述第一氣體收集裝置連接，另一端連接有第二氣體收集裝置，所述升華和/或分解的助劑氣體和含鐵、鈦組分富集氣體中的含鐵組分氣體能夠在冷凝器管壁中的不同位置重結晶，以實現鐵組分的提取以及升華和/或分解的助劑氣體的回收，所述第二氣體收集裝置能夠收集未能在冷凝器管壁中重結晶的含鐵、鈦組分富集氣體中的含鈦組分氣體。

2.根據權利要求1所述的分段焙燒提取高鈦渣中鈦、鐵、鋁、鎂組分系統，其特征在于，所述冷凝器為噴淋式冷凝器、充填式冷凝器、淋水板冷凝器、篩板冷凝器中的一種或多種組合。

3.根據權利要求1所述的分段焙燒提取高鈦渣中鈦、鐵、鋁、鎂組分系統，其特征在于，所述系統還包括回收單元，所述回收單元用于對所述水浸單元得到的濾渣回收再利用以制備硅酸鹽水泥。

4.根據權利要求1所述的分段焙燒提取高鈦渣中鈦、鐵、鋁、鎂組分系統，其特征在于，所述高鈦渣為水淬型高鈦高爐渣，所述水淬型高鈦高爐渣的組分包括，按質量百分比計，Fe₂O₃含量為2％～8％，TiO₂含量為10％～25％，Al₂O₃含量為8％～15％，MgO含量為5％～12％。

5.根據權利要求1所述的分段焙燒提取高鈦渣中鈦、鐵、鋁、鎂組分系統，其特征在于，所述高鈦渣為釩鈦磁鐵礦高爐冶煉所得含鈦高爐渣經高溫碳化-低溫氯化所得的尾渣。

6.根據權利要求1所述的分段焙燒提取高鈦渣中鈦、鐵、鋁、鎂組分系統，其特征在于，所述高鈦渣和助劑的質量比為0.1～10:1。

7.根據權利要求1所述的分段焙燒提取高鈦渣中鈦、鐵、鋁、鎂組分系統，其特征在于，所述分步沉淀包括：

向所述第一濾液中加入第一沉淀劑，在25℃～70℃下調節pH至4.0～6.0，攪拌后過濾，得到氫氧化鋁粉體和富鎂組分的第二濾液，其中，第一沉淀劑為氫氧化鋁和氨水中的一種或兩種組合；

向所述富鎂組分的第二濾液中加入第二沉淀劑，在25℃～70℃下調節pH至9.0～12.0，攪拌后過濾，得到氫氧化鎂粉體，其中，所述第二沉淀劑為氫氧化鎂和氨水中的一種或兩種組合。

8.根據權利要求1所述的分段焙燒提取高鈦渣中鈦、鐵、鋁、鎂組分系統，其特征在于，所述水浸處理包括利用水浸液在攪拌過程中對所述焙燒渣進行水浸處理，所述水浸液與所述焙燒渣的體積質量比為0.5～100:1，所述水浸處理的溫度為20℃～100℃。