[發明專利]一種含鈦爐渣選擇性浸出鈦的方法

有效

• 申請號: 201910860281.0
• 申請日: 2019-09-11
• 公開（公告）號: CN110453093B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 鄭富強;陳鳳;王帥;楊凌志;郭宇峰;邱冠周;姜濤
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B34/12
• 分類號: C22B34/12;C22B7/04
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所(普通合伙) 43001
• 代理人: 何方

本發明公開了一種含鈦爐渣選擇性浸出鈦的方法，屬于鈦資源利用技術領域，包括以下步驟：S1.將含鈦爐渣破碎并細磨；得到預定細度的含鈦爐渣；S2.將細磨后的含鈦爐渣進行第一段浸出反應，將浸出后的料漿進行固液分離，得到浸出液和含鈦浸出渣；S3.將含鈦浸出渣進行第二段浸出反應，將浸出后的料漿進行固液分離，獲得浸出鈦液和殘渣。本發明可以實現含鈦爐渣中硅元素的預先脫除和鈦元素的選擇性高效浸出，浸出鈦液中雜質種類和含量少，有利于后續鈦液中雜質元素的去除。該工藝流程設計合理，操作簡單，無環境污染。

技術領域

本發明屬于鈦資源利用技術領域，涉及一種含鈦爐渣選擇性浸出鈦的方法。

背景技術

我國鈦資源主要賦存在釩鈦磁鐵礦資源中，其中攀西地區釩鈦磁鐵礦資源儲量達到96.6億噸(含超低品位礦)，其中鈦儲量占全國鈦儲量的90.5％，居世界鈦儲量第一位。在目前的選礦技術條件下，攀西釩鈦磁鐵礦中約占52％的鈦資源進入釩鈦磁鐵精礦產品中，約占24％的鈦資源進入鈦鐵礦精礦產品中。釩鈦磁鐵精礦主要采用高爐法工藝回收其中的鐵和釩，鈦則進入高爐鈦渣中，TiO₂品位約25％左右，主要含鈦礦物為鈣鈦礦，因其雜質種類多、含量大，難以經濟回收利用；釩鈦磁鐵精礦經預還原-電爐冶煉后鈦進入含鈦電爐渣中，TiO₂品位約40～60％，主要含鈦礦物為黑鈦石；鈦鐵礦精礦經電爐冶煉后鈦進入電爐鈦渣中，形成TiO₂品位約72％左右、主要含鈦礦物為黑鈦石的電爐鈦渣。含鈦電爐渣和電爐鈦渣中TiO₂品位較高，含鈦電爐渣與一般鈦精礦中TiO₂含量相當，電爐鈦渣TiO₂含量高于一般鈦精礦中TiO₂含量。因此，如何高效回收利用含鈦爐渣中鈦資源已成為提高我國攀西地區鈦資源利用率的關鍵。

目前，鈦工業主要產品為鈦白粉和海綿鈦，每年全球90％以上鈦資源用于生產鈦白粉，鈦白粉生產方法主要有沸騰氯化法、硫酸法和氟化法。沸騰氯化法要求原料TiO₂90％、CaO0.2％、MgO1％，含鈦爐渣中含有大量的雜質元素，特別是鈣、鎂雜質含量大，部分鎂雜質固溶在黑鈦石中，鈣主要以硅酸鹽形式存在，脫除困難，導致含鈦爐渣難以作為氯化法鈦白粉原料。含鈦爐渣中含有大量的雜質元素，特別是Ca和Si元素。硫酸酸浸過程中這些Ca和Si元素與硫酸反應生成膠狀的硫酸鈣和原硅酸附著在未反應的顆粒表面，浸出液中大量的膠狀物的存在不但會影響浸出反應的進一步進行，還會極度惡化鈦液的過濾性能，且硫酸酸浸過程選擇性差，導致大量的鎂、鋁、鐵等元素溶解在浸出液中，對后續鈦渣的除雜造成困難，浸出后廢酸無法回收利用，易造成環境污染。氟化法浸出時，含鈦爐渣中主要含鈦物相為黑鈦石或鈣鈦礦，因為含鈦爐渣中的硅與鈦元素在與含氟浸出劑反應后會轉變為TiF₆^2-和SiF₆^2-離子，二者溶解行為接近，在溶液中分離TiF₆^2-和SiF₆^2-離子較困難。

綜上所述，含鈦爐渣因雜質含量高，無法滿足沸騰氯化法原料要求，硫酸法選擇性差，硅鈦分離困難。開發一種不受雜質種類和含量影響的TiO₂提取方法對含鈦爐渣中鈦資源的利用具有重要意義。

發明內容

針對目前氟化浸出中硅元素鈦元素一同進入鈦液，造成后續液體中硅鈦分離難的問題，本發明的目的在于提供一種含鈦爐渣選擇性浸出鈦的方法，該工藝流程設計合理，操作簡單，無環境污染。

本發明提供以下技術方案：一種含鈦爐渣選擇性浸出鈦的方法，包括以下步驟：

S1.將含鈦爐渣破碎并細磨；得到預定細度的含鈦爐渣；

S2.將細磨后的含鈦爐渣進行第一段浸出反應，將浸出后的料漿進行固液分離，得到浸出液和含鈦浸出渣；