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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