CN108217723B - 一种有效提高酸解产能的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种有效提高酸解产能的方法，包括以下步骤：1）将钛精矿与铁粉混合，粉碎并筛选，得到待酸解物料；2）将待酸解物料与质量浓度为15‑20%的废硫酸混合，制成矿浆；3）采用质量浓度为85‑95%的浓硫酸为引发酸，与矿浆混合，使矿浆中硫酸的质量浓度稀释至80‑85%，进行酸解反应；4）酸解完成后，采用稀废硫酸及工艺水进行浸取，保证钛液的F值不变。浸取完后根据钛液中的三价钛含量补加铁粉，使得三价钛含量达到工艺控制指标。本发明在酸解浸取完成后只需添加少量铁粉即可，大大缩短了浸取时间，比正常酸解反应节约2‑3小时，能够有效提高酸解产能，同时能降低起始反应酸浓，能够有效节约浓硫酸的消耗量。

Description

一种有效提高酸解产能的方法
技术领域
本发明属于钛白粉生产领域，具体涉及一种有效提高酸解产能的方法。
背景技术
采用硫酸法制备钛白粉，通常每一批钛矿酸解熟化完后都需加入铁粉进行还原，把三价铁还原成二价铁，同时还要再把部分的四价钛还原成三价钛，确保不会有三价铁的存在。这主要是因为硫酸铁只有在强酸性的条件下才比较稳定，当pH值大于2.0时，就开始水解生产氢氧化铁，铁的氢氧化物对钛白粉的生产极为不利，影响影响钛白粉产品的质量。因此，为了杜绝后续生产中出现三价铁离子，通常在酸解阶段就把三价铁进行还原成二价铁，并保持一定浓度的三价钛。
但是每一批酸解熟化后的物料进行还原，至少需要3-4个小时，十分影响酸解的产能。因此，亟需提供一种钛矿的酸解方法，能够有效的提高酸解产能。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种有效提高酸解产能的方法。通过在酸解前的钛精矿中加入铁粉，使还原步骤可在酸解和浸取步骤中完成，有效的提高酸解的产能。
本发明提供了一种有效提高酸解产能的方法，包括以下步骤：
1）将钛精矿与铁粉混合，粉碎并筛选，得到待酸解物料；
2）将所述待酸解物料与质量浓度为15-20%的废硫酸混合，制成矿浆；
3）采用质量浓度为85-95%的浓硫酸为引发酸，与所述矿浆混合，使矿浆中硫酸的质量浓度稀释至80-85%，进行酸解反应；
4）酸解完成后，采用稀废硫酸及工艺水进行浸取，保证钛液的F值不变。
本发明中，铁粉与钛精矿的混合比例是根据钛精矿中三价铁的含量、酸解完后钛液三价钛的含量控制要求及还原铁粉还原性计算得到。优选情况下，步骤1）中，铁粉的加入量为钛精矿中三氧化二铁的0.4-0.6倍。
在步骤1）中加入铁粉的量无法使钛液中三价钛的含量达到工艺要求时，本发明的方法还包括在浸取液中添加铁粉，调节钛液中的三价钛含量，使其符合工艺指标。
进一步优选地，本发明方法中，铁粉的总加入量使浸取后Ti3+的浓度为0.5-1.5g/L。
根据本发明，步骤1）中，钛精矿与铁粉的混合物可经球磨粉碎至325目，筛余为15-25%。
优选情况下，步骤2）中，矿浆的制备在预混槽中进行。
根据本发明，步骤3）中，先将引发酸加入酸解罐中，再将矿浆加入酸解罐中混合，酸解。
本发明中，步骤4）中，稀废硫酸的质量浓度优选为5-25%。
根据本发明的一种优选实施方式，包括：将计量的钛精矿与铁粉按一定比例进行混合（铁粉的加入量为钛精矿中三氧化二铁的0.4-0.6倍），然后球磨粉碎至325目筛余为15-25%，与15-20%废硫酸在预混槽中混合成矿浆，在酸解罐中加入一定量的浓度为85-95%的浓硫酸作为引发酸引发主反应，使送入酸解罐的矿浆中硫酸稀释至浓度为80-85%，反应完成后，熟化，向酸解罐中加入一定量的5-25%稀废硫酸及工艺水进行浸取，以保证钛液F值保持不变，反应结束后，酸解率为94-96%，Ti3+浓度为0.5-1.5g/L。
根据本发明的另一种优选实施方式，包括：将计量的钛精矿与铁粉按一定比例进行混合，然后球磨粉碎至325目筛余为15-25%，与15-20%废硫酸在预混槽中混合成矿浆，在酸解罐中加入一定量的浓度为85-95%的浓硫酸作为引发酸引发主反应，使送入酸解罐中的矿浆中硫酸稀释至浓度为80-85%，反应完成后，熟化，向酸解罐中加入一定量的5-25%稀废硫酸及工艺水进行浸取，以保证钛液F值保持不变，反应结束后，在浸取液中添加少量铁粉，调节钛液中的三价钛含量，酸解率为94-96%，Ti3+浓度为0.5-1.5g/L。
本发明将铁粉在酸解反应前加入酸解浸取钛矿料中，不仅未对酸解和浸取步骤产生不良影响，而且与现有技术相比，本发明还具有如下有益点：
1、本发明方法在保证酸解、浸取率的前提下，缩短了酸解反应时间，在酸解浸取完后不加或只需添加少量铁粉即可，大大缩短了浸取时间，比正常酸解反应节约至少2-3小时。
2、本发明方法有效降低了酸解反应的起始反应酸浓，起始反应酸浓可比正常的降低1-2%和降低浓硫酸的消耗。
3、本发明方法可减少蒸汽加热，甚至不需要加热。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
本实施例用于说明本发明的有效提高酸解产能的方法。
具体包括以下步骤：
根据钛精矿中三价铁的含量、酸解完后钛液三价钛的含量控制要求及还原铁粉还原性计算得到钛精矿与铁粉的混合比例，按照铁粉的加入量为钛精矿中三氧化二铁的0.6倍将两者混合，然后球磨粉碎至325目筛余为15-25%，与20%废硫酸在预混槽中混合成矿浆，在酸解罐中加入一定量的浓度为95%的浓硫酸作为引发酸引发主反应，使送入酸解罐中的矿浆中硫酸稀释至浓度为85%，反应完成后，熟化，向酸解罐中加入一定量的20%稀废硫酸及工艺水进行浸取，以保证钛液F值保持不变，反应结束后，酸解率为96%，Ti3+浓度为1.2g/L。
采用上述方法缩短了酸解反应时间，在酸解浸取完后就可以直接放料，无需进一步添加铁粉进行还原，比正常酸解反应节约3-4小时，有效的提高了酸解产能。
实施例2
本实施例用于说明本发明的有效提高酸解产能的方法。
具体包括以下步骤：
根据钛精矿中三价铁的含量、酸解完后钛液三价钛的含量控制要求及还原铁粉还原性计算得到钛精矿与铁粉的混合比例，将两者混合，然后球磨粉碎至325目筛余为15-25%，与20%废硫酸在预混槽中混合成矿浆，在酸解罐中加入一定量的浓度为95%的浓硫酸作为引发酸引发主反应，使送入酸解罐中的矿浆中硫酸稀释至浓度为85%，反应完成后，熟化，向酸解罐中加入一定量的20%稀废硫酸及工艺水进行浸取，以保证钛液F值保持不变，反应结束后，在浸取液中添加少量铁粉，调节钛液中的三价钛含量，酸解率为95%，Ti3+浓度为1.0g/L。
采用上述方法缩短了酸解反应时间，在酸解浸取完后就可以直接放料，无需进一步添加铁粉进行还原，比正常酸解反应节约2-3小时，有效的提高了酸解产能。
以上已经描述了本发明的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (5)

1.一种有效提高酸解产能的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将钛精矿与铁粉混合，粉碎并筛选，得到待酸解物料；
2）将所述待酸解物料与质量浓度为15-20%的废硫酸混合，制成矿浆；
3）采用质量浓度为85-95%的浓硫酸为引发酸，与所述矿浆混合，使矿浆中硫酸的质量浓度稀释至80-85%，进行酸解反应；
4）酸解完成后，采用稀废硫酸及工艺水进行浸取，保证钛液的F值不变；
步骤1）中，铁粉的加入量为钛精矿中三氧化二铁的0.4-0.6倍；
还包括在浸取液中添加铁粉，调节钛液中的三价钛含量，使其符合工艺指标。
2.根据权利要求1所述的有效提高酸解产能的方法，其特征在于：步骤1）中，钛精矿与铁粉的混合物经球磨粉碎至325目，筛余为15-25%。
3.根据权利要求1所述的有效提高酸解产能的方法，其特征在于：步骤2）中，矿浆的制备在预混槽中进行。
4.根据权利要求1所述的有效提高酸解产能的方法，其特征在于：步骤3）中，先将引发酸加入酸解罐中，再将矿浆加入酸解罐中混合，酸解。
5.根据权利要求1所述的有效提高酸解产能的方法，其特征在于：步骤4）中，稀废硫酸的质量浓度为5-25%。
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