CN103316764B - 一种从钛白酸解泥渣中回收二氧化钛的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种从钛白酸解泥渣中回收二氧化钛的方法。所述方法包括：预处理酸解泥渣，以形成矿浆浓度为20～30wt%的矿浆；将所述矿浆通过磁场强度大于3000高斯的磁选系统以磁选出粒径不大于0.038mm的钛精矿，得到磁选精矿和尾矿。本发明的方法能够有效的回收钛白粉生产过程中酸解泥渣中的二氧化钛，得到品位在40%以上的钛精矿，具有回收率高、对环境友好等特点。

Description

一种从钛白酸解泥渣中回收二氧化钛的方法
技术领域
本发明涉及钛白粉生产过程中废渣处理领域，更具体地讲，一种从钛白酸解泥渣中回收二氧化钛的方法。
背景技术
硫酸法钛白生产过程中产生的环境的污染越来越严重，在现有技术中对废水、废气的治理已取得了成效，但对酸解过程中产生的废渣利用确研究得很少。酸解泥渣（酸解废渣）是指硫酸法钛白酸解环节中没有与硫酸反应的部分，经沉降/过滤工艺后产生的固体废物。其主要杂质为未分解的钛铁矿、金红石、脉石、碳、钙、铅等的化合物组成的不溶性悬浮残渣以及水合二氧化硅、水合氧化铝等具有较高动力学稳定性的胶体。表1是某钛白厂生产得到的酸解泥渣的成分表。
表1酸解泥渣（湿基）的成分及其含量
成分 水 TiO2 Fe2O3 Al2O3 其他
湿基含量，wt% 37.60 26.37 3.93 3.30 28.80
目前，大多数钛白粉厂都采用的处理方式为：将含杂质的浆液进行有效的固液分离（例如，经厢压机压榨），回收其中的钛液，而将形成滤饼废弃于堆场，从未进行利用。经检测，滤饼中的钛精矿品位（二氧化钛含量）达到13～14%。为进一步回收残渣中的钛精矿，提高生产系统收率，亟需开放一种硫酸法钛白生产过程中酸解泥渣的回收处理方法。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。
本发明的目的之一在于提供一种能够回收钛白粉生产过程中酸解泥渣中的二氧化钛的处理方法。
为了实现上述目的，本发明提供了一种从钛白酸解泥渣中回收二氧化钛的方法。所述方法包括：预处理酸解泥渣，以形成矿浆浓度为20～30wt%的矿浆；将所述矿浆通过磁场强度大于3000高斯的磁选系统以磁选出粒径不大于0.038mm的钛精矿，得到磁选精矿和尾矿。
根据本发明的从钛白酸解泥渣中回收二氧化钛的方法的一个实施例，，所述磁选系统的磁滚筒面360度均具有磁性。
根据本发明的从钛白酸解泥渣中回收二氧化钛的方法的一个实施例，所述磁选精矿中的二氧化钛含量在40wt%以上。
根据本发明的从钛白酸解泥渣中回收二氧化钛的方法的一个实施例，所述方法还包括将所述磁选精矿在所述磁选系统中连续进行两次磁选以获得二氧化钛含量在47wt%以上的钛精矿。根据本发明的从钛白酸解泥渣中回收二氧化钛的方法的一个实施例，所述预处理酸解泥渣的步骤包括：将酸解泥渣进行压滤处理以去除其中的钛液，然后将压滤得到的滤饼进行打浆处理。优选地，将滤饼从料斗卸料至打浆槽并在所述打浆槽内进行打浆处理，其中，所述料斗包括沿着料斗的横截面设置在料斗下部的格栅。根据本发明的从钛白酸解泥渣中回收二氧化钛的方法的一个实施例，所述方法还包括在进行磁选步骤之前，调节所述预处理后的酸解泥渣至中性。
根据本发明的从钛白酸解泥渣中回收二氧化钛的方法的一个实施例，所述方法还包括对磁选获得的钛精矿和/或尾矿进行压滤处理。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：有效的回收钛白粉生产过程中酸解泥渣中的二氧化钛，得到品位在40%以上的钛精矿，具有回收率高、对环境友好等优点。
具体实施方式
在下文中，将结合示例性实施例详细地描述根据本发明的从钛白酸解泥渣中回收二氧化钛的方法。在本发明中，如果没有例外的表述，则通常提到的物质中各元素或成分的含量均是重量百分含量（用“wt%”表示）。
根据本发明示例性实施例的从钛白酸解泥渣中回收二氧化钛的方法包括以下步骤：预处理酸解泥渣，以形成矿浆浓度为20～30wt%的矿浆；将所述矿浆通过磁场强度大于3000高斯的磁选系统以磁选出粒径不大于0.038mm的钛精矿，得到磁选精矿和尾矿。
其中，所述预处理酸解泥渣的步骤可以包括：将酸解泥渣进行压滤处理以去除其中的钛液，然后将压滤得到的滤饼进行打浆处理。由于滤饼为块状，因此在打浆处理时，在用于向打浆槽给料的料斗中设置格栅以将滤饼打散，所述格栅沿着料斗的横截面设置在料斗下部，这里，格栅是指由一组平行的金属栅条制成的金属框架，设置格栅后可以减轻搅拌压力，同时防止块状固体将搅拌桨叶打坏。格栅栅条间的空隙宽度（栅条间距）可根据生产滤饼的尺寸及滤饼的水分含量等来设定，在一个实施例中，由于块状物料中含有约30wt%的水分，格栅不能太密，否则易造成物料聚集在格栅处，无法下料，因此格栅间距被设置为：宽340mm，长837mm。矿浆浓度是指按重量计算的矿浆中矿石(固体)含量的百分数，是矿物分选的重要指标之一，控制矿浆浓度在20%～30wt%能够满足酸解渣均匀溶于水中，利于分选，浓度过大则获得的精矿品位难以达到要求，浓度过小降低设备分选产能。
钛铁矿是中弱磁性矿物，并且钛精矿在酸解前已解离至0.045mm，酸解后残渣中的钛精矿粒度在0.038mm左右，粒度越细，选矿难度越高，因此，需要将预处理后得到的矿浆通过磁场强度大于3000高斯的磁选系统以磁选出粒径不大于0.038mm的钛精矿。在一个实施例中，所采用的磁选机为筒式磁选机，当矿浆均匀流入匀速转动的磁滚筒面后，在磁场力作用下，磁性矿物（例如，钛精矿）吸附在磁滚筒上，并随磁滚筒转到卸矿处，在卸矿水管喷出的高压水流作用下被卸到精矿槽中，非磁性矿物在翻动中脱落下来，并随矿浆排除尾槽内，成为尾矿。该磁选机的磁滚筒面360度均具有磁性（也就是说磁滚筒面全面具有磁性），并且磁性均在3000GS以上，相比于普通磁选机的磁滚筒面只有部分具有磁性，该磁选机能够形成强大的磁系，吸附住磁性矿物。经过一段磁选后，得到的磁选精矿中二氧化钛含量为40～42wt%。
为进一步提高钛精矿的品位，将得到的磁选精矿再通过流板进入下级磁选滚筒，可进一步去掉夹杂在其中的脉石，得到二氧化钛含量在47wt%以上的钛精矿。
表2示出了上述实施例中包括两级磁选滚筒的磁选机的参数。
表2磁选机参数
进一步地，由于滤饼为酸性（PH值3～4），对磁选设备会有腐蚀作用，因此，需加入一定量的碱液调节预处理后的酸解泥渣至中性，搅拌均匀后再进入磁选机选别。磁选获得的钛精矿进入厢压机进行压滤，以将其中的水分压滤掉，得到比较干燥的二氧化钛，同时对尾矿进行压滤处理，以将水和杂质进行分离，水进入废水处理系统。
某钛白厂采用本发明的方法后对酸解泥渣进行试验，结果如表3所示。
表3试验数据
按某钛白粉厂2万吨/年产能计，每年酸解残渣的产量为6300吨（品位按13.57%计），通过磁选机连续两段磁选进行回收后，可回收钛精矿630吨（品位为47.7%），回收率达到35.15%。
综上所述，本发明的方法充分利用了废弃资源，有效的回收钛白粉生产过程中酸解泥渣中的二氧化钛，并且回收率高。
尽管上面已经通过结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可对本发明的示例性实施例进行各种修改和改变。

Claims (5)

1.一种从钛白酸解泥渣中回收二氧化钛的方法，其特征在于，所述方法包括：
预处理酸解泥渣，以形成矿浆浓度为20～30wt％的矿浆；
将所述矿浆通过磁场强度大于3000高斯的磁选系统以磁选出粒径不大于0.038mm的钛精矿，得到磁选精矿和尾矿；
其中，所述预处理酸解泥渣的步骤包括：将酸解泥渣进行压滤处理以去除其中的钛液，然后将压滤得到的滤饼从料斗卸料至打浆槽并在所述打浆槽内进行打浆处理，其中，所述料斗包括沿着料斗的横截面设置在料斗下部的格栅；
所述磁选系统的磁滚筒面360度均具有磁性。
2.根据权利要求1所述的从钛白酸解泥渣中回收二氧化钛的方法，其特征在于，所述磁选精矿中的二氧化钛含量在40wt％以上。
3.根据权利要求1所述的从钛白酸解泥渣中回收二氧化钛的方法，其特征在于，所述方法还包括将所述磁选精矿在所述磁选系统中连续进行两次磁选以获得二氧化钛含量在47wt％以上的钛精矿。
4.根据权利要求1所述的从钛白酸解泥渣中回收二氧化钛的方法，其特征在于，所述方法还包括在进行磁选步骤之前，调节所述预处理后的酸解泥渣至中性。
5.根据权利要求1所述的从钛白酸解泥渣中回收二氧化钛的方法，其特征在于，所述方法还包括对磁选获得的钛精矿和/或尾矿进行压滤处理。
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