CN112441613B - 一种钛白酸解泥渣中钛液的回收利用方法 - Google Patents

一种钛白酸解泥渣中钛液的回收利用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及硫酸法钛白生产中泥渣的回收方法技术领域，提供了一种钛白酸解泥渣中钛液的回收利用方法，包括以下步骤：S1将一次压滤后的酸解泥渣卸入打浆槽内，加入钛白废酸或工艺水，用以分散酸解泥渣，一次搅拌形成浆料；S2浆料在卸料时补加工艺水，使可溶性TiO2浓度在25g/L～45g/L，卸料后二次搅拌；S3二次搅拌后的浆料泵入压榨机内固液分离，分离成滤饼和滤液，滤液即为回收钛液；S4回收钛液中满足TiO2：25g/L～45g/L，稳定性≥150的钛液为小度水，作为酸解工序的钛矿或钛渣浸取水使用。本发明具备充分利用资源、节约成本，可有效提高钛白生产系统回收率，降低排放废弃物对环境的污染的技术效果。

Description

一种钛白酸解泥渣中钛液的回收利用方法
技术领域
本发明属于硫酸法钛白生产中泥渣的回收方法技术领域，具体地说，涉及一种钛白酸解泥渣中钛液的回收利用方法。
背景技术
我国的钛白粉生产主要采用硫酸法，据统计每生产一吨钛白粉，要排出0.2t-0.3t的酸解废渣。有关分析结果表明，这些黑色废渣中的含量一般在25％左右，具有进一步回收利用的价值。但目前关于黑色废渣的综合利用、资源化处理问题未得到很好的解决，基本将其作为废料弃置，不仅浪费了其中的有价资源，降低了产品的利润，而且排放的废渣堆存会对环境造成危害。
以攀枝花大互通钛业公司为例：采用渣矿结合生产钛白粉，酸解泥渣固含量为75％，泥渣中附着约20％的钛液。若能将泥渣中的钛液进行回收处理，不仅可给企业带来巨大的经济效益，同时也可充分利用资源，也利于保护环境。
发明内容
针对现有技术中上述的不足，本发明的目的在于提供一种钛白酸解泥渣中钛液的回收利用方法，本发明充分利用资源、节约成本，可有效提高钛白生产系统回收率，降低排放废弃物对环境的污染。
为了达到上述目的，本发明采用的解决方案是：
一种钛白酸解泥渣中钛液的回收利用方法，包括以下步骤：
S1将一次压滤后的酸解泥渣卸入打浆槽内，加入钛白废酸或工艺水，用以分散酸解泥渣，一次搅拌形成浆料；
S2浆料在卸料时补加工艺水，使可溶性TiO2浓度在25g/L～45g/L，卸料后二次搅拌；
S3二次搅拌后的浆料泵入压榨机内固液分离，分离成滤饼和滤液，滤液即为回收钛液；
S4回收钛液中满足TiO2：25g/L～45g/L，稳定性≥150的钛液为小度水，作为酸解工序的钛矿和钛渣浸取水使用。
优选的，所述S1中，每吨酸解泥渣中加入1m3～5m3的钛白废酸或工艺水。
优选的，所述S1中，每吨酸解泥渣中加入1.5m3～3m3的钛白废酸或工艺水。
优选的，所述S1中，钛白废酸为含15％～30％硫酸的钛白废酸。
优选的，所述S1中，一次搅拌时间为30min～40min，一次搅拌速度为40r/min～60r/min。
优选的，所述S2中，二次搅拌时间为10min～30min，二次搅拌速度为40r/min～60r/min。
优选的，所述S4中，小度水作为酸解工序的钛矿或钛渣浸取水的使用方法为，用工艺水浸取钛矿或钛渣后，加入反应锅内，反应锅内的钛液温度＜75℃时，加入小度水，继续浸取至固相物完全溶解。
优选的，每吨钛矿或钛渣加入1.4m3～2.8m3的工艺水以及0.1m3～0.5m3的小度水。
本发明的技术原理：
酸解泥渣中主要包含FeTiO3、CaSO4、SiO2和CaMgSi2O6等物质，硫酸与酸解泥渣混合，用以将酸解泥渣中的铁、钛等物质分离出来。用浸出剂(含15％～30％硫酸的钛白废酸或使用工艺水)浸出钛液，是由于钛白废酸和工艺水中的硫酸浓度足够将酸解泥渣中的钛浸出，且浓硫酸由于其强氧化性和粘性可导致酸解泥渣中的氧化产物不易于酸解，粘性不利于传质过程的进行。
每吨酸解泥渣中加入1m3～5m3的钛白废酸或工艺水，钛的浸出率提高，是由于增加了液固相分子的接触几率、减少传质阻力所致。
一次搅拌后进行水洗，可进一步将可溶性钛浸取出来，同时可降低溶液的酸性及腐蚀性，减少对环境的污染，
一次、二次搅拌速度为40r/min～60r/min，若搅拌速度过高，会导致部分废渣粘到打浆槽壁面上。
本发明的有益效果是：
(1)采用钛白废酸/工艺水作为浸出剂，充分利用资源，无需额外添加硫酸，节约成本；压滤后的固体泥渣，酸度明显下降，PH值由1下降至5左右，且固体泥渣干燥、松散，降低了对环境的危害程度，给下游选矿企业极大的便利，有助于下游选矿企业回收残渣中固相TiO2，同时减轻了下游选矿企业的环保治理费用；
(2)浸出前对酸解泥渣进行机械活化处理，可促使酸解废渣中的钛不断的溶出；
(3)有效提高钛白生产系统回收率，回收率由86.5％提升至88.5％以上，增效约100元/吨钛白；
(4)小度水的回用对钛白粉产品质量未产生负面影响，进一步节约成本。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例提供的一种钛白酸解泥渣中钛液的回收利用方法进行具体说明。
实施例1
一种钛白酸解泥渣中钛液的回收利用方法，包括以下步骤：
S1将一次压滤后的酸解泥渣卸入打浆槽内，加入钛白废酸或工艺水，用以分散酸解泥渣，一次搅拌形成浆料。其中，每吨酸解泥渣中加入1m3包含15％～30％硫酸的钛白废酸；一次搅拌时间为30min，一次搅拌速度为60r/min。
S2浆料在卸料时补加工艺水，使可溶性TiO2浓度在25g/L～45g/L，卸料后二次搅拌。其中，二次搅拌时间为20min，二次搅拌速度为60r/min。
S3二次搅拌后的浆料泵入压榨机内固液分离，分离成滤饼和滤液，滤液即为回收钛液。
S4回收钛液中满足TiO2：25g/L～45g/L，稳定性≥150的钛液为小度水，作为酸解工序的钛矿和钛渣浸取水使用。其中，小度水作为酸解工序的钛矿或钛渣浸取水的使用方法为，用工艺水浸取钛矿或钛渣后，加入反应锅内，反应锅内的钛液温度＜75℃时，加入小度水，继续浸取至固相物完全溶解；每吨钛矿或钛渣加入1.4m3的工艺水以及0.4m3的小度水。
实施例2
一种钛白酸解泥渣中钛液的回收利用方法，包括以下步骤：
S1将一次压滤后的酸解泥渣卸入打浆槽内，加入钛白废酸或工艺水，用以分散酸解泥渣，一次搅拌形成浆料。其中，每吨酸解泥渣中加入1.5m3包含15％～30％硫酸的钛白废酸；一次搅拌时间为35min，一次搅拌速度为45r/min。
S2浆料在卸料时补加工艺水，使可溶性TiO2浓度在25g/L～45g/L，卸料后二次搅拌。其中，二次搅拌时间为10min，二次搅拌速度为50r/min。
S3二次搅拌后的浆料泵入压榨机内固液分离，分离成滤饼和滤液，滤液即为回收钛液。
S4回收钛液中满足TiO2：25g/L～45g/L，稳定性≥150的钛液为小度水，作为酸解工序的钛矿和钛渣浸取水使用。其中，小度水作为酸解工序的钛矿或钛渣浸取水的使用方法为，用工艺水浸取钛矿或钛渣后，加入反应锅内，反应锅内的钛液温度＜75℃时，加入小度水，继续浸取至固相物完全溶解；每吨钛矿或钛渣加入2.8m3的工艺水以及0.2m3的小度水。
实施例3
一种钛白酸解泥渣中钛液的回收利用方法，包括以下步骤：
S1将一次压滤后的酸解泥渣卸入打浆槽内，加入钛白废酸或工艺水，用以分散酸解泥渣，一次搅拌形成浆料。其中，每吨酸解泥渣中加入2m3包含15％～30％硫酸的钛白废酸；一次搅拌时间为40min，一次搅拌速度为40r/min。
S2浆料在卸料时补加工艺水，使可溶性TiO2浓度在25g/L～45g/L，卸料后二次搅拌。其中，二次搅拌时间为30min，二次搅拌速度为55r/min。
S3二次搅拌后的浆料泵入压榨机内固液分离，分离成滤饼和滤液，滤液即为回收钛液。
S4回收钛液中满足TiO2：25g/L～45g/L，稳定性≥150的钛液为小度水，作为酸解工序的钛矿和钛渣浸取水使用。其中，小度水作为酸解工序的钛矿或钛渣浸取水的使用方法为，用工艺水浸取钛矿或钛渣后，加入反应锅内，反应锅内的钛液温度＜75℃时，加入小度水，继续浸取至固相物完全溶解；每吨钛矿或钛渣加入2.5m3的工艺水以及0.1m3的小度水。
实施例4
一种钛白酸解泥渣中钛液的回收利用方法，包括以下步骤：
S1将一次压滤后的酸解泥渣卸入打浆槽内，加入钛白废酸或工艺水，用以分散酸解泥渣，一次搅拌形成浆料。其中，每吨酸解泥渣中加入2.5m3包含15％～30％硫酸的钛白废酸；一次搅拌时间为35min，一次搅拌速度为55r/min。
S2浆料在卸料时补加工艺水，使可溶性TiO2浓度在25g/L～45g/L，卸料后二次搅拌。其中，二次搅拌时间为15min，二次搅拌速度为60r/min。
S3二次搅拌后的浆料泵入压榨机内固液分离，分离成滤饼和滤液，滤液即为回收钛液。
S4回收钛液中满足TiO2：25g/L～45g/L，稳定性≥150的钛液为小度水，作为酸解工序的钛矿和钛渣浸取水使用。其中，小度水作为酸解工序的钛矿或钛渣浸取水的使用方法为，用工艺水浸取钛矿或钛渣后，加入反应锅内，反应锅内的钛液温度＜75℃时，加入小度水，继续浸取至固相物完全溶解；每吨钛矿或钛渣加入2.0m3的工艺水以及0.5m3的小度水。
实施例5
一种钛白酸解泥渣中钛液的回收利用方法，包括以下步骤：
S1将一次压滤后的酸解泥渣卸入打浆槽内，加入钛白废酸或工艺水，用以分散酸解泥渣，一次搅拌形成浆料。其中，每吨酸解泥渣中加入3m3包含15％～30％硫酸的钛白废酸；一次搅拌时间为40min，一次搅拌速度为50r/min。
S2浆料在卸料时补加工艺水，使可溶性TiO2浓度在25g/L～45g/L，卸料后二次搅拌。其中，二次搅拌时间为25min，二次搅拌速度为15r/min。
S3二次搅拌后的浆料泵入压榨机内固液分离，分离成滤饼和滤液，滤液即为回收钛液。
S4回收钛液中满足TiO2：25g/L～45g/L，稳定性≥150的钛液为小度水，作为酸解工序的钛矿和钛渣浸取水使用。其中，小度水作为酸解工序的钛矿或钛渣浸取水的使用方法为，用工艺水浸取钛矿或钛渣后，加入反应锅内，反应锅内的钛液温度＜75℃时，加入小度水，继续浸取至固相物完全溶解；每吨钛矿或钛渣加入1.8m3的工艺水以及0.3m3的小度水。
实施例6
一种钛白酸解泥渣中钛液的回收利用方法，包括以下步骤：
S1将一次压滤后的酸解泥渣卸入打浆槽内，加入钛白废酸或工艺水，用以分散酸解泥渣，一次搅拌形成浆料。其中，每吨酸解泥渣中加入1m3工艺水；一次搅拌时间为30min，一次搅拌速度为60r/min。
S2浆料在卸料时补加工艺水，使可溶性TiO2浓度在25g/L～45g/L，卸料后二次搅拌。其中，二次搅拌时间为20min，二次搅拌速度为60r/min。
S3二次搅拌后的浆料泵入压榨机内固液分离，分离成滤饼和滤液，滤液即为回收钛液。
S4回收钛液中满足TiO2：25g/L～45g/L，稳定性≥150的钛液为小度水，作为酸解工序的钛矿和钛渣浸取水使用。其中，小度水作为酸解工序的钛矿或钛渣浸取水的使用方法为，用工艺水浸取钛矿或钛渣后，加入反应锅内，反应锅内的钛液温度＜75℃时，加入小度水，继续浸取至固相物完全溶解；每吨钛矿或钛渣加入1.4m3的工艺水以及0.4m3的小度水。
实施例7
一种钛白酸解泥渣中钛液的回收利用方法，包括以下步骤：
S1将一次压滤后的酸解泥渣卸入打浆槽内，加入钛白废酸或工艺水，用以分散酸解泥渣，一次搅拌形成浆料。其中，每吨酸解泥渣中加入1.5m3工艺水；一次搅拌时间为35min，一次搅拌速度为45r/min。
S2浆料在卸料时补加工艺水，使可溶性TiO2浓度在25g/L～45g/L，卸料后二次搅拌。其中，二次搅拌时间为10min，二次搅拌速度为50r/min。
S3二次搅拌后的浆料泵入压榨机内固液分离，分离成滤饼和滤液，滤液即为回收钛液。
S4回收钛液中满足TiO2：25g/L～45g/L，稳定性≥150的钛液为小度水，作为酸解工序的钛矿和钛渣浸取水使用。其中，小度水作为酸解工序的钛矿或钛渣浸取水的使用方法为，用工艺水浸取钛矿或钛渣后，加入反应锅内，反应锅内的钛液温度＜75℃时，加入小度水，继续浸取至固相物完全溶解；每吨钛矿或钛渣加入2.8m3的工艺水以及0.2m3的小度水。
实施例8
一种钛白酸解泥渣中钛液的回收利用方法，包括以下步骤：
S1将一次压滤后的酸解泥渣卸入打浆槽内，加入钛白废酸或工艺水，用以分散酸解泥渣，一次搅拌形成浆料。其中，酸解泥渣卸入打浆槽前先置入滚筒磨中进行机械活化处理，滚筒磨中选用刚玉球作为研磨介质，滚筒磨转速为150r/min，研磨时间为20min；每吨酸解泥渣中加入2m3工艺水；一次搅拌时间为40min，一次搅拌速度为40r/min。
S2浆料在卸料时补加工艺水，使可溶性TiO2浓度在25g/L～45g/L，卸料后二次搅拌。其中，二次搅拌时间为30min，二次搅拌速度为55r/min。
S3二次搅拌后的浆料泵入压榨机内固液分离，分离成滤饼和滤液，滤液即为回收钛液。
S4回收钛液中满足TiO2：25g/L～45g/L，稳定性≥150的钛液为小度水，作为酸解工序的钛矿和钛渣浸取水使用。其中，小度水作为酸解工序的钛矿或钛渣浸取水的使用方法为，用工艺水浸取钛矿或钛渣后，加入反应锅内，反应锅内的钛液温度＜75℃时，加入小度水，继续浸取至固相物完全溶解；每吨钛矿或钛渣加入2.5m3的工艺水以及0.1m3的小度水。
实施例9
一种钛白酸解泥渣中钛液的回收利用方法，包括以下步骤：
S1将一次压滤后的酸解泥渣卸入打浆槽内，加入钛白废酸或工艺水，用以分散酸解泥渣，一次搅拌形成浆料。每吨酸解泥渣中加入2.5m3工艺水；一次搅拌时间为35min，一次搅拌速度为55r/min。
S2浆料在卸料时补加工艺水，使可溶性TiO2浓度在25g/L～45g/L，卸料后二次搅拌。其中，二次搅拌时间为15min，二次搅拌速度为60r/min。
S3二次搅拌后的浆料泵入压榨机内固液分离，分离成滤饼和滤液，滤液即为回收钛液。
S4回收钛液中满足TiO2：25g/L～45g/L，稳定性≥150的钛液为小度水，作为酸解工序的钛矿和钛渣浸取水使用。其中，小度水作为酸解工序的钛矿或钛渣浸取水的使用方法为，用工艺水浸取钛矿或钛渣后，加入反应锅内，反应锅内的钛液温度＜75℃时，加入小度水，继续浸取至固相物完全溶解；每吨钛矿或钛渣加入2.0m3的工艺水以及0.5m3的小度水。
实施例10
一种钛白酸解泥渣中钛液的回收利用方法，包括以下步骤：
S1将一次压滤后的酸解泥渣卸入打浆槽内，加入钛白废酸或工艺水，用以分散酸解泥渣，一次搅拌形成浆料。其中，每吨酸解泥渣中加入3m3工艺水；一次搅拌时间为40min，一次搅拌速度为50r/min。
S2浆料在卸料时补加工艺水，使可溶性TiO2浓度在25g/L～45g/L，卸料后二次搅拌。其中，二次搅拌时间为25min，二次搅拌速度为15r/min。
S3二次搅拌后的浆料泵入压榨机内固液分离，分离成滤饼和滤液，滤液即为回收钛液。
S4回收钛液中满足TiO2：25g/L～45g/L，稳定性≥150的钛液为小度水，作为酸解工序的钛矿和钛渣浸取水使用。其中，小度水作为酸解工序的钛矿或钛渣浸取水的使用方法为，用工艺水浸取钛矿或钛渣后，加入反应锅内，反应锅内的钛液温度＜75℃时，加入小度水，继续浸取至固相物完全溶解；每吨钛矿或钛渣加入1.8m3的工艺水以及0.3m3的小度水。
实施例11
一种钛白酸解泥渣中钛液的回收利用方法，包括以下步骤：
S1将一次压滤后的酸解泥渣卸入打浆槽内，加入钛白废酸或工艺水，用以分散酸解泥渣，一次搅拌形成浆料。其中，每吨酸解泥渣中加入1m3包含15％～30％硫酸的钛白废酸；一次搅拌时间为30min，一次搅拌速度为60r/min。
S2浆料在卸料时补加工艺水，使可溶性TiO2浓度在25g/L～45g/L，卸料后二次搅拌。其中，二次搅拌时间为20min，二次搅拌速度为60r/min。
S3二次搅拌后的浆料泵入压榨机内固液分离，分离成滤饼和滤液，滤液即为回收钛液。
S4回收钛液中满足TiO2：25g/L～45g/L，稳定性≥150的钛液为小度水，作为酸解工序的钛矿和钛渣浸取水使用。其中，小度水作为酸解工序的钛矿或钛渣浸取水的使用方法为，用工艺水浸取钛矿或钛渣后，加入反应锅内，反应锅内的钛液温度＜75℃时，加入小度水，继续浸取至固相物完全溶解；每吨钛矿或钛渣加入1.4m3的工艺水以及0.4m3的小度水。
实施例12
一种钛白酸解泥渣中钛液的回收利用方法，包括以下步骤：
S1将一次压滤后的酸解泥渣卸入打浆槽内，加入钛白废酸或工艺水，用以分散酸解泥渣，一次搅拌形成浆料。其中，每吨酸解泥渣中加入1m3工艺水；一次搅拌时间为30min，一次搅拌速度为60r/min。
S2浆料在卸料时补加工艺水，使可溶性TiO2浓度在25g/L～45g/L，卸料后二次搅拌。其中，二次搅拌时间为20min，二次搅拌速度为60r/min。
S3二次搅拌后的浆料泵入压榨机内固液分离，分离成滤饼和滤液，滤液即为回收钛液。
S4回收钛液中满足TiO2：25g/L～45g/L，稳定性≥150的钛液为小度水，作为酸解工序的钛矿和钛渣浸取水使用。其中，小度水作为酸解工序的钛矿或钛渣浸取水的使用方法为，用工艺水浸取钛矿或钛渣后，加入反应锅内，反应锅内的钛液温度＜75℃时，加入小度水，继续浸取至固相物完全溶解；每吨钛矿或钛渣加入1.4m3的工艺水以及0.4m3的小度水。
综上所述，本发明充分利用资源、节约成本，可有效提高钛白生产系统回收率，降低排放废弃物对环境的污染。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种钛白酸解泥渣中钛液的回收利用方法，包括以下步骤：
S1将一次压滤后的酸解泥渣卸入打浆槽内，加入钛白废酸或工艺水，用以分散酸解泥渣，一次搅拌形成浆料；
S2浆料在卸料时补加工艺水，使可溶性TiO2浓度在25g/L～45g/L，卸料后二次搅拌；
S3二次搅拌后的浆料泵入压榨机内固液分离，分离成滤饼和滤液，滤液即为回收钛液；
S4回收钛液中满足TiO2：25g/L～45g/L，稳定性≥150的钛液为小度水，作为酸解工序的钛矿或钛渣浸取水使用。
2.根据权利要求1所述的钛白酸解泥渣中钛液的回收利用方法，其特征在于，所述S1中，每吨酸解泥渣中加入1m3～5m3的钛白废酸或工艺水。
3.根据权利要求2所述的钛白酸解泥渣中钛液的回收利用方法，其特征在于，所述S1中，每吨酸解泥渣中加入1.5m3～3m3的钛白废酸或工艺水。
4.根据权利要求1所述的钛白酸解泥渣中钛液的回收利用方法，其特征在于，所述S1中，钛白废酸为含15％～30％硫酸的钛白废酸。
5.根据权利要求1所述的钛白酸解泥渣中钛液的回收利用方法，其特征在于，所述S1中，一次搅拌时间为30min～40min，一次搅拌速度为40r/min～60r/min。
6.根据权利要求1所述的钛白酸解泥渣中钛液的回收利用方法，其特征在于，所述S2中，二次搅拌时间为10min～30min，二次搅拌速度为40r/min～60r/min。
7.根据权利要求1所述的钛白酸解泥渣中钛液的回收利用方法，其特征在于，所述S4中，小度水作为酸解工序的钛矿或钛渣浸取水的使用方法为，用工艺水浸取钛矿或钛渣后，加入反应锅内，反应锅内的钛液温度＜75℃时，加入小度水，继续浸取至固相物完全溶解。
8.根据权利要求7所述的钛白酸解泥渣中钛液的回收利用方法，其特征在于，每吨钛矿或钛渣加入1.4m3～2.8m3的工艺水以及0.1m3～0.5m3的小度水。
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