CN107324380A - 从钛白酸解残渣回收含钛物料的方法 - Google Patents

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宋兵
刘娟
李凯茂
肖军
韩可喜
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Abstract

本发明属于钛白废渣处理技术领域，涉及一种钛白酸解残渣回收含钛物料的方法。针对现有钛白酸解残渣回收利用率低的问题，本发明提供一种钛白酸解残渣回收含钛物料的方法，包括以下步骤：a、在钛白水解残渣中加入水，在120～240r/min的搅拌条件下，水解60～90min，过滤，得到水解残渣；b、将水解残渣进行初次磁选，得到初次含钛物料；c、将初次含钛物料进行二次磁选，得到二次含钛物料；d、将二次含钛物料进行干燥，得到含TiO243～47％的含钛物料。本发明方法能够回收酸解残渣中有价值的含钛物料，操作简单，实现了钛资源综合利用，节省了残渣堆放场地和成本，降低了钛白生产成本，为钛白酸解残渣回收利用提供了一种经济实惠的新思路。

Description

从钛白酸解残渣回收含钛物料的方法
技术领域
本发明属于钛白废渣处理技术领域，涉及一种钛白酸解残渣回收含钛物料的方法。
背景技术
硫酸法是目前国内生产钛白粉的主流工艺，钛白粉生产过程中钛精矿或钛渣经硫酸酸解后会产生大量的酸解残渣，酸解残渣产量高，约为钛白粉产量的20～30％；并且酸解残渣中含钛物料高，TiO2含量约为20～40％。将酸解残渣的含钛物料加以利用，能够提高钛资源综合利用率水平，实现钛资源循环利用，具有较高的经济价值。
因此，如何将钛白酸解残渣中的含钛物料进行合理的收集利用，成为了钛白生产技术研究的热点。
现有钛白酸解残渣的处理方式是将其打浆中和，制得钛石膏。但钛石膏本身的利用价值就非常有限，生产1t钛白粉约产生6.5～9t钛石膏，钛石膏的排放不仅占用大量土地、造成环境污染、增加企业经济负担，其中的TiO2也随之浪费。开发钛白酸解残渣的新处理方式以及新用途，高效的利用其中的钛原料，节约生产成本，成为了现阶段亟待解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题为：现有钛白酸解残渣回收利用率低的问题。
本发明解决技术问题的技术方案为：提供一种钛白酸解残渣回收含钛物料的方法。该方法包括以下步骤：
a、水解
在钛白水解残渣中加入水，搅拌条件下水解60～90min，过滤后得到水解残渣；
b、初次磁选
将步骤a所得水解残渣进行初次磁选，磁场强度为0.6～0.8T，得到TTiO2≥35％的初次含钛物料；
c、二次磁选
将步骤b所得的初次含钛物料进行二次磁选，边磁选边加水，磁场强度为0.4～0.6T，得到TTiO2≥43％的二次含钛物料；
d、干燥
将步骤c得到的二次含钛物料进行干燥，得到含TiO243～47％的含钛物料。
其中，上述钛白酸解残渣回收含钛物料的方法中，步骤a中所述的钛白水解残渣是指硫酸法生产钛白粉得到的残渣；进一步的，所述的钛白水解残渣中含TiO2 20～40％，硫酸5～10％。
其中，上述钛白酸解残渣回收含钛物料的方法中，步骤a中所述的加入水的量≥2.5mL/g钛白水解残渣。
其中，上述钛白酸解残渣回收含钛物料的方法中，步骤a中所述搅拌速度为120～240r/min。
其中，上述钛白酸解残渣回收含钛物料的方法中，步骤a中所述过滤时压力为0.06～0.08Mpa，过滤时间为30～60min。
其中，上述钛白酸解残渣回收含钛物料的方法中，步骤c中所述的加水量为2～5L/min。
其中，上述钛白酸解残渣回收含钛物料的方法中，步骤d中干燥温度为120～150℃，干燥时间1.5～2h。
本发明的有益效果为：本发明通过高强度磁选机对钛白酸解残渣进行磁选去除杂质，回收的钛铁矿产品可直接应用于硫酸法钛白生产，也可与新矿粉或钛渣搭配进行酸解。该方法回收酸解残渣中有价值的含钛物料，操作简单，实现了钛资源综合利用，节省了残渣堆放场地和成本，降低了钛白生产成本，为钛白酸解残渣回收利用提供了一种经济实惠的新思路。
具体实施方式
本发明提供一种了钛白酸解残渣回收含钛物料的方法，包括以下步骤：
a、水解
在钛白酸解残渣中加入≥2.5mL/g的水，采用机械力搅拌进行水解，搅拌速度为120～240r/min，搅拌时间为60～90min，水解后进行过滤，过滤采用真空循环抽滤机，真空压力为0.06～0.08Mpa，过滤时间为30～60min，得到水解残渣；
b、初次磁选
将步骤a所得水解残渣在磁选机作用下进行磁选磁场强度为0.6～0.8T，含有弱磁性的含钛物料被吸附在磁极，与非磁性或极弱磁性杂质相分离，得到TTiO2≥35％的初次含钛物料；
c、二次磁选
将步骤b得到的初次含钛物料进行二次磁选，边磁选边加入水，加水量为2～5L/min，磁场强度为0.4～0.6T，得到TTiO2≥43％的二次含钛物料；
d、干燥
将步骤c所得的二次含钛物料进行干燥，干燥温度为120～150℃，干燥时间1.5～2h，得到含TiO2 43％～47％的含钛物料。
本发明技术方案中，采用高强度磁选机可将钛白酸解残渣中弱磁性的含钛物料回收并利用，提高钛资源的综合利用水平；残渣水解可有效降低渣中的残余硫酸含量，减少对磁选设备的损害；水解后的湿基酸解残渣从磁选机入料口通过一段斜板后从上至下通过磁场区域，磁力方向与残渣下落方向相垂直，保证残渣较均匀的进入磁场区域，渣中有磁性的物质受磁力的作用能有效的向磁极运动并被吸附在圆筒上，后经卸料装置收集，而非磁性或极弱磁性则被排出筒体外。由于渣中矿物之间的比磁化系数有所差异，矿物进行磁选机所受的磁力就有所不同，因而其运动轨迹也就不同，因此此处的下料方向不局限于与磁力方向刚好90°，当下料方向与磁力方向在小于180°范围内结合，均可实现本发明技术方案。
酸解残渣二次磁选时，渣中的含水量较少，为提高其磁选效率，残渣进入斜板后通入2～5mL/min的水，避免残渣在斜板堆积，水量较小对残渣冲击能力小，水量较大，则残渣会在水的毛细粘附力的作用下快速通过磁场区域，降低磁选效率。
为了提高酸解残渣中含钛物料的回收率，在上述技术方案中除了要控制进水量，还要严格要求磁场强度。发明人经过大量的实验发现只有当初次磁选强度为0.6～0.8T，二次磁选强度为0.4～0.6T，进水量为2～5mL/min时才能保证回收后的钛铁矿中的TiO2含量≥43％，达到硫酸法钛白生产对原料的要求；若磁场强度偏高，含钛物料中就含有大量的杂质，可能需要经过多次磁选才能达到钛白原料的要求；若磁场强度偏低，大量的含钛物料未能被磁选，导致钛的回收率较低。
本发明中，磁选设备为市售的磁选设备，该回收方法操作简单，钛的回收率高，实现了钛资源综合利用，节省了残渣堆放场地和成本，回收的含钛物料还可用于硫酸法钛白生产，降低钛白生产成本，为钛渣回收利用领域提供了一种资源节约型和环境友好型的残渣回收含钛物料方法。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的解释说明，但不表示将保护范围限制在实施例所述范围内。
实施例1用本发明方法回收酸解残渣中的含钛物料
酸解残渣水解过程加入2.5mL/g水，机械搅拌速度为120r/min，搅拌60min，将水解液过滤分别得到滤液和水解残渣，通过调节磁选机磁选强度为0.6T进行初次磁选，回收的含钛物料的TiO2含量为35.78％，控制磁选机磁选强度为0.4T，加水量为2L/min进行二次磁选，回收的含钛物料经干燥处理后得到钛铁矿中TiO2含量为43.89％，满足生产钛白粉的原料要求，钛铁矿进行硫酸酸解的酸解率为90.18％。
实施例2用本发明方法回收酸解残渣中的含钛物料
酸解残渣水解过程加入2.5mL/g水，机械搅拌速度为240r/min，搅拌90min，将水解液过滤分别得到滤液和湿基残渣，通过调节磁选机磁选强度为0.8T进行初次磁选，回收的含钛物料的TiO2含量为38.42％，控制磁选机磁选强度为0.6T，加水量为5L/min进行二次磁选，回收的含钛物料经干燥处理后得到钛铁矿中TiO2含量为46.57％，满足生产钛白粉的原料要求，钛铁矿进行硫酸酸解的酸解率为92.54％。
实施例3用本发明方法回收酸解残渣中的含钛物料
酸解残渣水解过程加入3.0mL/g水，机械搅拌速度为200r/min，搅拌90min，将水解液过滤分别得到滤液和湿基残渣，通过调节磁选机磁选强度为0.6T进行初次磁选，回收的含钛物料的TiO2含量为34.41％，控制磁选机磁选强度为0.6T，加水量为3L/min进行二次磁选，回收的含钛物料经干燥处理后得到钛铁矿中TiO2含量为43.14％，满足生产钛白粉的原料要求，钛铁矿进行硫酸酸解的酸解率为90.89％。
对比例1不采用本发明方法回收酸解残渣中的含钛物料
酸解残渣水解过程加入2.0mL/g水，机械搅拌速度为200r/min，搅拌90min，将水解液过滤分别得到滤液和湿基残渣，通过调节磁选机磁选强度为0.5T进行初次磁选，回收的含钛物料的TiO2含量为34.41％，控制磁选机磁选强度为0.7T，加水量为1.5L/min进行二次磁选，回收的含钛物料经干燥处理后得到钛铁矿中TiO2含量为38.51％，满足生产钛白粉的原料要求，钛铁矿进行硫酸酸解的酸解率为79.83％。
从实施例和对比例可知，本发明提供的钛白酸解残渣中回收含钛物料的方法中，通过磁选的方法回收有价值的含钛物料，控制磁场强度和加水量，能够使磁选出的含钛物料钛含量高，杂质含量低，回收率高，可用于硫酸法钛白生产，降低钛白生产成本。该方法操作简单，钛的回收率高，节省了残渣堆放场地和成本，有利于环境保护，具有重要的现实意义。

Claims (8)

1.钛白酸解残渣回收含钛物料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、水解
在钛白水解残渣中加入水，搅拌条件下水解60～90min，过滤后得到水解残渣；
b、初次磁选
将步骤a所得水解残渣进行初次磁选，磁场强度为0.6～0.8T，得到TTiO2≥35％的初次含钛物料；
c、二次磁选
将步骤b所得的初次含钛物料进行二次磁选，边磁选边加水，磁场强度为0.4～0.6T，得到TTiO2≥43％的二次含钛物料；
d、干燥
将步骤c得到的二次含钛物料进行干燥，得到含TiO243～47％的含钛物料。
2.根据权利要求1所述的钛白酸解残渣回收含钛物料的方法，其特征在于：步骤a中所述的钛白水解残渣是指硫酸法生产钛白粉得到的残渣。
3.根据权利要求1或2所述的钛白酸解残渣回收含钛物料的方法，其特征在于：步骤a中所述的钛白水解残渣中含TiO2 20～40％，硫酸5～10％。
4.根据权利要求1～3任一项所述的钛白酸解残渣回收含钛物料的方法，其特征在于：步骤a中所述的加入水的量≥2.5mL/g钛白水解残渣。
5.根据权利要求1～4任一项所述的钛白酸解残渣回收含钛物料的方法，其特征在于：步骤a中所述的搅拌速度为120～240r/min。
6.根据权利要求1～5任一项所述的钛白酸解残渣回收含钛物料的方法，其特征在于：步骤a中所述过滤时压力为0.06～0.08Mpa，过滤时间为30～60min。
7.根据权利要求1～6任一项所述的钛白酸解残渣回收含钛物料的方法，其特征在于：步骤c中所述的加水量为2～5L/min。
8.根据权利要求1～7任一项所述的钛白酸解残渣回收含钛物料的方法，其特征在于：步骤d中干燥温度为120～150℃，干燥时间1.5～2h。
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