CN105385855A - 氯化法提钛尾渣的除氯方法 - Google Patents

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王建鑫
周艾然
黄富勤
杨仰军
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Abstract

本发明为氯化法提钛尾渣的除氯工艺，属于冶金领域。氯化法提钛尾渣的除氯方法，即将氯化法提钛尾渣与水搅拌混合形成浆料，渣水质量比为1:2～4，然后通过过滤——洗涤——过滤的方式得到合格的提钛尾渣，所述合格的提钛尾渣满足：氯离子含量低于0.2％，含水量为12％～20wt％。本发明利用“搅拌-过滤”的方式，可以有效的降低氯化法提钛尾渣中氯离子的含量，降低了氯离子在尾渣综合利用中的不利影响；此外，本发明还利用“搅拌——过滤——煅烧”的方式，除掉尾渣中的游离碳，使尾渣颜色由黑色变为灰黄色，有利于尾渣在建材钟的应用；实现尾渣处理工艺与攀钢“高温碳化——低温氯化”含钛高炉渣提钛工艺的对接；填补了氯化法提钛尾渣除氯技术上的空白。

Description

氯化法提钛尾渣的除氯方法
技术领域
本发明为氯化法提钛尾渣的除氯工艺，属于冶金领域。
背景技术
攀钢采用普通高炉冶炼钒钛磁铁矿的流程，实现了钒钛磁铁矿的大规模经济冶炼，但由于该矿的特殊性质，也导致了占钛资源总量约52％的TiO2伴随铁精矿进入高炉渣中，形成TiO2含量21％～25％的高钛型高炉渣。攀钢通过“高温碳化—低温氯化”工艺，可以将含钛高炉渣的TiO2以TiCl4的形式提取出来，作为海绵钛或者氯化法钛白的原料。高炉渣经过提钛后的尾渣称为提钛尾渣。由于提钛尾渣中含有大量的氯离子，妨碍了其在建筑行业中的大规模利用。找到一种经济、有效的方法处理提钛尾渣以实现其在建筑行业的规模化应用是综合利用含钛高炉渣急需解决的一个问题。
目前，尚未有氯化法提钛尾渣在线除氯工艺的相关报道。因此提供一种提钛尾渣的除氯方法非常必要。
发明内容
本发明目的在于提供一种氯化法提钛尾渣在线除氯方法，实现了除氯—尾渣运输一体化，并且实现了尾渣除氯工艺与“高温碳化-低温氯化”工艺相衔接，有效地降低了渣中的氯离子含量；提供了一套完整的在线除氯工艺路线，以实现提钛尾渣的运输与除氯。
本发明的技术方案：
本发明提供一种氯化法提钛尾渣的除氯方法，即将氯化法提钛尾渣与水搅拌混合形成浆料，渣水质量比为1：2～4，然后通过过滤-洗涤-过滤的方式得到合格的提钛尾渣，所述合格的提钛尾渣满足：氯离子含量低于0.2％，含水量为12％～20wt％。
优选的，上述方法中，采用真空过滤的方式，真空度为0.06～0.08MPa。
优选的，上述方法中，至少洗涤四次，后一次的滤液作为前一次洗涤的吸水。
进一步，氯化法提钛尾渣的除氯方法，包括以下步骤：
1)氯化法提钛尾渣与工业用水按渣水质量比例1：2～4混合，混合浸泡搅拌5～10分钟，搅拌时使用斜桨式搅拌桨，转速在350r/min以上；然后利用真空过滤的方式，得到一洗滤液和一洗提钛尾渣；
2)一洗提钛尾渣再经二洗、三次和四洗，洗涤后的尾渣氯离子含量低于0.2％、含水量为12％～20wt％时，视为合格水洗尾渣；其中，四洗滤液作为三洗水用，三洗滤液作为二洗水用，二洗水作为一洗水用，二洗水作为一洗水用时，根据水位的变化，适当补给新水，以达到渣与一洗水体积质量为1：2～4的洗涤要求。
进一步，洗涤后得到的合格的提钛尾渣于650～800℃温度条件下煅烧15～30min。煅烧后氯化法提钛尾渣的氯离子低于0.06％。
进一步，煅烧过程中，合格的提钛尾渣在室温条件下直接进入高温段，保证高温段尾渣中含水量不低于8％，尾渣料层宜低于2cm(因为尾渣与空气接触)。
所述氯化法提钛尾渣为：钒钛磁铁矿冶炼得高炉渣经过“高温碳化-低温氯化”法提钛后的尾渣称为提钛尾渣。高温碳化-低温氯化工艺，是指先将炉渣中钛的氧化物在较高温下还原为碳化钛或低价钛的氧化物，再在较低温度下将其氯化，以TiCl4形式回收钛。所述尾渣氯离子含量在2.0％～4.07％之间。
本发明的有益效果：
本发明利用“搅拌-过滤”的方式，可以有效的降低氯化法提钛尾渣中氯离子的含量，降低了氯离子在尾渣综合利用中的不利影响。此外，本发明“搅拌-过滤-煅烧”的方式，还可以进一步除掉尾渣中的游离碳，使尾渣颜色由黑色变为灰黄色，有利于尾渣在建材钟的应用；实现尾渣处理工艺与攀钢“高温碳化—低温氯化”含钛高炉渣提钛工艺的对接；填补了氯化法提钛尾渣除氯技术上的空白。
附图说明
图1为本发明实施例1氯化法提钛尾渣除氯方法的示意图。
具体实施方式
本发明目的在于提供一种解决上述问题的方法，通过“搅拌-过滤-煅烧”三个步骤，有效的降低降低渣中的氯离子含量；提供了一套完整的工艺路线，以实现提钛尾渣的除氯处理。具体为：尾渣与水混合浸泡搅拌5～10分钟后，利用真空过滤的方式，经过2～4次洗涤过滤达到降低氯离子的目的，洗液分别称为一洗水、二洗水、三洗水和四洗水，四次水洗的滤液分别称为一洗滤液、二洗滤液、三洗滤液和四洗滤液。
一种氯化法提钛尾渣的除氯处理方法，包括以下步骤：
1)向炉渣中加入工业用水，渣水质量比例按1：2～4混合，浸泡搅拌5～10分钟，使用斜桨式搅拌桨，转速在350r/min以上，目的在于将水与渣充分接触，搅拌结束，过滤，得到一洗滤液和一洗提钛尾渣；
2)一洗提钛尾渣再经二洗、三次和四洗，四洗滤液作为三洗水用，三洗滤液作为二洗水用，二洗水作为一洗水用，二洗水作为一洗水用时，根据水位的变化，适当补给新水，以达到渣与一洗水体积质量为1：2～4的洗涤要求；
3)本方法的水洗的目的在于得到合格的水洗尾渣，当洗涤后的尾渣氯离子含量低于0.2％时，视为合格水洗尾渣，因此水洗次数根据渣水比、尾渣中本来的氯离子含量、过滤后的渣中含水量，选择2～4次；
4)合格的水洗尾渣氯离子含量低于0.2％，含水量控制在12％～20％，具体控制方法为：最后一次抽滤前的水洗抽滤过程，尽量降低抽滤后的尾渣含水量，最后一次抽滤过程中控制尾渣含水量在12％～20％，也就是最后一次抽滤不能抽滤太干；
5)合格水洗尾渣在650～800℃温度条件下煅烧，尾渣要在室温条件下直接进入高温段，保证高温段尾渣中含水量不低于8％，煅烧过程中，尾渣与空气接触，因此尾渣料层宜低于2cm，煅烧15～30min，可以选择热出炉或者随炉冷却均可；煅烧后的氯离子低于0.06％，且尾渣中多余的碳被烧掉，尾渣颜色由黑色变为灰黄色，有利于尾渣的应用。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
所述的方法采用攀钢“高温碳化—低温氯化”后的提钛尾渣作为原料进行处理。提钛尾渣氯离子含量在2.0％～4.07％之间。
除氯方法具体为：
尾渣与水按1：2～4的体积比进行混合，浸泡搅拌5～10分钟，进行真空抽滤，真空度在0.06～0.08MPa之间，得到一洗滤液；
然后同样按照1：2～4的渣水质量比例，依次加水进行二次洗虑、三次洗虑和四次洗虑；得到的初步除氯尾渣中的离子质量分数可以降低到0.2％以下；
其中，四洗滤液作为三洗水使用，三洗滤液作为二洗水使用，二洗滤液作为一洗水使用，为了保证第一次和第四次水洗的水渣比，在洗虑的过程中适当增加工业用水。
经过2～4次水洗后的合格水洗尾渣可进一步煅烧：抽滤过程中尽量降低尾渣含水量(最后一次抽滤例外，控制尾渣含水量在12％～20％之间)，控制入炉尾渣含水量12％～20％之间，入炉煅烧，煅烧温度650～800℃，保证尾渣进入高温段时，含水量不低于8％；煅烧15～30min得到除氯尾渣，该尾渣中氯离子降低到0.06％以下。

Claims (7)

1.氯化法提钛尾渣的除氯方法，其特征在于，将氯化法提钛尾渣与水搅拌混合形成浆料，渣水质量比为1：2～4，然后通过过滤-洗涤-过滤的方式得到合格的提钛尾渣，所述合格的提钛尾渣满足：氯离子含量低于0.2％，含水量为12％～20wt％。
2.根据权利要求1所述氯化法提钛尾渣的除氯方法，其特征在于，采用真空过滤的方式，真空度为0.06～0.08MPa。
3.根据权利要求1或2所述氯化法提钛尾渣的除氯方法，其特征在于，所述方法中，至少洗涤四次，后一次的滤液作为前一次洗涤的吸水。
4.根据权利要求1～3任一项所述氯化法提钛尾渣的除氯方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
1)氯化法提钛尾渣与工业用水按渣水质量比例1：2～4混合，混合浸泡搅拌5～10分钟，搅拌时使用斜桨式搅拌桨，转速在350r/min以上；然后利用真空过滤的方式，得到一洗滤液和一洗提钛尾渣；
2)一洗提钛尾渣再经二洗、三次和四洗，洗涤后的尾渣氯离子含量低于0.2％、含水量为12％～20wt％时，视为合格水洗尾渣；其中，四洗滤液作为三洗水用，三洗滤液作为二洗水用，二洗水作为一洗水用，二洗水作为一洗水用时，根据水位的变化，适当补给新水，以达到渣与一洗水体积质量为1：2～4的洗涤要求。
5.根据权利要求1～4任一项所述氯化法提钛尾渣的除氯方法，其特征在于，洗涤后得到的合格的提钛尾渣于650～800℃温度条件下煅烧15～30min。
6.根据权利要求1～5任一项所述氯化法提钛尾渣的除氯方法，其特征在于，煅烧过程中，合格的提钛尾渣在室温条件下直接进入高温段，保证高温段尾渣中含水量不低于8％，尾渣料层宜低于2cm。
7.根据权利要求1～6任一项所述氯化法提钛尾渣的除氯方法，其特征在于，所述氯化法提钛尾渣为：钒钛磁铁矿冶炼得高炉渣经过“高温碳化-低温氯化”法提钛后的尾渣；所述尾渣氯离子含量在2.0％～4.07％之间。
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