CN102745742A - 一种利用钛白废酸处理含钒钛高炉渣生产富钛料的方法 - Google Patents
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Abstract
一种利用钛白废酸处理含钒钛高炉渣生产富钛料的方法,本发明步骤为:(1)将高炉水淬渣入磨,加入钛白生产产出的废硫酸,加热至沸腾,在170℃下与水淬高炉渣进行酸解反应,继续加热形成黑色固相物;(2)加入钛白废酸进行浸出,进行固液分离;(3)滤液加入(NH4)2SO4净化除铝,同时鼓入空气进行搅拌,使FeSO4部分氧化成Fe2(SO4)3,除去部分硅胶;(4)净化液经外加晶种在0.09~0.11mpa下水解,得到产品,其TiO2含量99.1~99.5%;(5)将得到的偏钛酸采用闪蒸干燥,生产出产品TiO2。本发明的有益效果是,降低废酸处理的成本,减小对环境的污染,同时还可以综合利用含钒钛高炉渣,回收其中的有价元素钪、钛钒。
Description
技术领域
本发明涉及钛白废酸利用和含钒钛高炉渣的处理方法的技术领域。
背景技术
硫酸法钛白是适合我国国情和国内钛资源特点的工艺技术。我国是世界上钛白粉生产的第一大国,钛白生产能力达到250万吨/年,其中80%是用硫酸法生产。三废处理是硫酸法生产钛白粉的产业瓶颈,废酸处理是最大的环保问题。每生产1吨钛白粉将排出20吨浓度为18~20%的废硫酸。通常的处理办法是采用石灰石中和处理废酸,每生产1吨钛白将产出15吨红石膏,环保压力巨大。国外采用浓缩的方法,将废酸浓缩到75%的质量浓度返回酸解,但由于能耗高,设备材料要求也很多,不易被国内厂家采用。我国每年产出上千万吨的钛白废稀酸需要处理。
我国四川攀西地区和河北承德地区,钒钛磁铁矿储量十分丰富,普通高炉冶炼钒钛磁铁矿的技术难题攻克以后,攀西地区和承德地区形成了年冶炼粗钢达千万吨以上。高炉冶炼含钒钛铁精矿产出的高炉渣中含钛在15~25%之间,目前这种高炉渣的处理方式主要有两种,一是儿为建筑材料使用,用于辅路或制作空心砖或墙体材料;二是采用低温氧化生成四氧化钛。由于氧化前需氮化,其中杂质元素较多,净化成本较高,多年来还没有实现工业化应用。高炉渣作为资源化综合利用还没有找到一条经济合理的技术路线。
发明内容
本发明就是为了解决硫酸法钛白废酸利用和回收含钛高炉渣中钛、钪、钒有色金属的方法。可达到资源综合利用和减小环境污染的目的。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的。
利用钛白废酸含钒钛高炉渣生产富钛料的方法,生产方法如下:
(1)将高炉水淬渣入磨,80~120目占80~90%,加入钛白生产产出的废硫酸,加热至沸腾,维持时间在10~30min,在170℃下与水淬高炉渣进行酸解反应,时间10~20min,继续加热保温1.5~2.5h,形成黑色固相物;
(2)在100~150℃下,加入钛白废酸进行浸出,时间30~90min ,进行固液分离;
(3)滤液加入(NH4)2SO4净化除铝,同时鼓入空气进行搅拌,使FeSO4部分氧化成Fe2(SO4)3,除去部分硅胶;
(4)净化液经外加晶种在0.09~0.11mpa下水解,得到产品,其TiO2含量99.1~99.5%。
(5)将得到的偏钛酸采用闪蒸干燥,生产出产品TiO2,品位≧99%的颗粒,这种颗粒状二氧化钛可以替代金红石或VGS渣作为氯化法钛白的原料。
将水解残酸返回酸解工序,而钪、钒金属经循环富集以后,浓度分别达到钒金属为1g/L、钪金属为100mg/l以上时就进行回收利用。
本发明的有益效果是,使用本发明方法,不仅可以综合利用钛白废酸,降低废酸处理的成本,减小对环境的污染,同时还可以综合利用含钒钛高炉渣,回收其中的有价元素钪、钛钒。其经济效益和社会效益都十分明显。
具体实施方式
下面结合实施范例进一步阐述本发明内容。
一种利用钛白废酸含钒钛高炉渣生产富钛料的方法,生产方法如下:
(1)将高炉水淬渣入磨,80~120目占80~90%,加入钛白生产产出的废硫酸,加热至沸腾,维持时间在10~30min,在170℃下与水淬高炉渣进行酸解反应,时间10~20min,继续加热保温1.5~2.5h,形成黑色固相物;
(2)在100~150℃下,加入钛白废酸进行浸出,时间30~90min ,进行固液分离;
(3)滤液加入(NH4)2SO4净化除铝,同时鼓入空气进行搅拌,使FeSO4部分氧化成Fe2(SO4)3,除去部分硅胶;
(4)净化液经外加晶种在0.09~0.11mpa下水解,得到产品,其TiO2含量99.1~99.5%。
(5)将得到的偏钛酸采用闪蒸干燥,生产出产品TiO2,品位≧99%的颗粒,这种颗粒状二氧化钛可以替代金红石或VGS渣作为氯化法钛白的原料。
将水解残酸返回酸解工序,而钪、钒金属经循环富集以后,浓度分别达到钒金属为1g/L、钪金属为100mg/l以上时就进行回收利用。
实施例1:用水淬高炉渣(取自攀钢集团西昌新钢业公司)100g,加入钛白废酸400ml(H2SO421%,残钛TiO24g/l),经加热至沸腾,维持时间20min,酸解至反应开始,主反应温度170℃,主反应时间15min,继续加热保温熟化2h,形成黑灰色固相物。在120℃下,加入200ml废酸进行浸出,浸出时间60min,进行固液分离,得到酸解残渣87g(干重),溶液含TiO290g/l,F值2.2。加入(NH4)2SO4净化除铝,同时鼓入空气进行搅拌,使FeSO4部分氧化成Fe(SO4)3,除去部分硅胶,净化液经外加晶种常压水解,得到产品16g,其TiO2含量99.3%。
实施例2:用水淬高炉渣(取自攀钢集团西昌新钢业公司)100g,加入钛白废酸400ml(H2SO419%,残钛TiO24.5g/l),经加热至沸腾,维持时间20min,酸解至反应开始,主反应温度170℃,主反应时间15min,继续加热保温熟化2h,形成黑灰色固相物。在120℃下,加入200ml废酸进行浸出,浸出时间60min,进行固液分离,得到酸解残渣86g(干重),溶液含TiO292g/l,F值2.3。加入(NH4)2SO4净化除铝,同时鼓入空气进行搅拌,使FeSO4部分氧化成Fe(SO4)3,除去部分硅胶,净化液经外加晶种常压水解,得到产品17g,其TiO2含量99.5%。
实施例3:用水淬高炉渣(取自攀钢集团西昌新钢业公司)100g,加入钛白废酸400ml(H2SO420%,残钛TiO23.8g/l),经加热至沸腾,维持时间20min,酸解至反应开始,主反应温度170℃,主反应时间15min,继续加热保温熟化2h,形成黑灰色固相物。在120℃下,加入200ml废酸进行浸出,浸出时间60min,进行固液分离,得到酸解残渣88g(干重),溶液含TiO289g/l,F值2.1。加入(NH4)2SO4净化除铝,同时鼓入空气进行搅拌,使FeSO4部分氧化成Fe(SO4)3,除去部分硅胶,净化液经外加晶种常压水解,得到产品15g,其TiO2含量99.2%。
Claims (2)
1.一种利用钛白废酸处理含钒钛高炉渣生产富钛料的方法,其特征是,步骤为:
(1)将高炉水淬渣入磨,80~120目占80~90%,加入钛白生产产出的废硫酸,加热至沸腾,维持时间在10~30min,在170℃下与水淬高炉渣进行酸解反应,时间10~20min,继续加热保温1.5~2.5h,形成黑色固相物;
(2)在100~150℃下,加入钛白废酸进行浸出,时间30~90min ,进行固液分离;
(3)滤液加入(NH4)2SO4净化除铝,同时鼓入空气进行搅拌,使FeSO4部分氧化成Fe2(SO4)3,除去部分硅胶;
(4)净化液经外加晶种在0.09~0.11mpa下水解,得到产品,其TiO2含量99.1~99.5%;
(5)将得到的偏钛酸采用闪蒸干燥,生产出产品TiO2,品位≧99%的颗粒,这种颗粒状二氧化钛可以替代金红石或VGS渣作为氯化法钛白的原料。
2.如权利要求1所述一种利用钛白废酸处理含钒钛高炉渣生产富钛料的方法,其特征是,将水解残酸返回酸解工序,而钪、钒金属经循环富集以后,浓度分别达到钒金属为1g/L、钪金属为100mg/L以上时就进行回收利用。
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