CN113264553A - 一种四氯化钛收尘渣添加晶种再结晶回收氧化钛的方法 - Google Patents

一种四氯化钛收尘渣添加晶种再结晶回收氧化钛的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种四氯化钛收尘渣添加晶种再结晶回收氧化钛的方法，以高钛渣为晶种，在通蒸汽条件下将四氯化钛收尘渣再结晶，形成新的含钛矿相和非含钛矿相，再结晶固相产物在酸溶液中重选，分离出富含石油焦的轻相、含钛矿重相和含钛低的中相弃渣；四氯化钛收尘渣中90％以上的氯转化为氯化氢，进一步冷凝获得盐酸，固体物质重选分离，氧化钛与石油焦的回收率分别为83％～88％和81％～89％。

Description

一种四氯化钛收尘渣添加晶种再结晶回收氧化钛的方法
技术领域
本发明涉及一种四氯化钛收尘渣添加晶种再结晶回收氧化钛的方法，属于冶金工业复杂资源回收与综合利用技术领域。
背景技术
我国钛资源丰富，攀西地区钛资源储量约6.01亿t(TiO2计)，占全国钛总量的90.54％。氯化法过程所用的高钛渣、石油焦、氯化钠固态物料按照一定比例混合送入沸腾氯化炉中取粗四氯化钛。生产四氯化钛过程中，从收尘器排出的尘渣中含有大量的FeCl3、FeCl2、MgCl2、CaCl2、TiCl4氯化物，这些固体废物产量较大会对环境造成严重污染。每生产一吨四氯化钛就会产生高达68.7kg氯化收尘渣，则2019年产生氯化渣的总量是491617t。收尘渣量很大，不及时处理影响生产。如何去除收尘渣中Ca和Mg等杂质，提高收尘渣TiO2的品位，是实现我国攀西地区钛资源大规模高效利用的紧迫课题。目前处理收尘渣的方法包括：
专利CN101597081 A(200810305375.3)公开了一种四氯化钛生产过程中收尘冷凝器收尘渣处理工艺，其流程为：打开收尘冷凝器放渣管上的闸板阀，使收尘渣流入打浆槽(1)内，收尘渣流完后关上闸板阀；往打浆槽(1)内加入水，同时开动打浆槽内的搅拌器使渣和水搅拌成浆液，产生的水蒸气和HCl气体排至氯化尾气处理系统并回收盐酸；制好的浆液用砂浆泵(2)送至中和槽(3)，加入石灰乳液进行中和其中的盐酸，生成水和CaOCl；中和完成后用砂浆泵(4)送至沉淀田(5)内进行蒸发、浓缩、沉降、渣水分离，CaOCl随时间推移变成CaCl2，在沉淀池内蒸发浓缩后也进入渣中沉降为渣泥；分离渣后的达标澄清水直接排放至河沟。
专利CN108892179 A(201810926108.1)公开了一种绿色处理四氯化钛收尘渣的方法，包括以下步骤：a、将四氯化钛收尘渣溶于盐酸溶液中，得到浆料；b、将步骤a中的浆料进行压滤，分离得到滤渣和滤液；c、将步骤b得到的滤渣采用多级摇床联合重选，分离得到石油焦和钛渣；d、步骤b得到的滤液经过滤、浓缩后，于焙烧炉中喷雾焙烧，得到Fe粉和含有HCl的炉气；e、步骤d中的炉气经旋风除尘器除尘后，降温至100℃以下，然后在吸收塔中经水吸收形成盐酸溶液，返回至步骤a中使用；Fe粉打包出售。专利CN106745308 A(201611151239.4)公开了涉及收尘渣的回收处理方法，尤其是一种四氯化钛收尘渣的回收处理方法。四氯化钛收尘渣的回收处理方法，包括如下步骤：a、在四氯化钛收尘渣中加水调浆至氯化物溶入液相，得到浆料；b、将步骤a中所得浆料进行过滤，得到第一滤液和第一滤渣；c、将步骤b中所得的第一滤渣通过重选分离得到钛渣和石油焦；d、将步骤b中所得的第一滤液加入石灰乳至pH值在7-8之间，得到第二滤液；e、将步骤d中所得的第二滤液静置2～3h，然后进行过滤得到氯化钙溶液和第二滤渣；f、将步骤e中所得的第二滤渣在700～800℃下焙烧，得到氧化铁粉。专利CN104030344 A(201410218279.0)提供一种四氯化钛收尘渣的综合处理方法，通过调浆、过滤、重选、滤液转化及焙烧，分别回收钛渣、石油焦、盐酸和铁。经过本发明提供的方法，能综合回收收尘渣中的有价成分钛渣、石油焦、氯和铁，并有效解决了氯化物难以处理和污染环境的问题。该发明提供的方法适用海绵钛、钛白粉等行业沸腾氯化生产四氯化钛中收尘渣的处理。专利CN100998914A(200710010074.3)公开了一种低品位富钛料氯化收尘渣的处理方法，在生产四氯化钛过程中产生的金属氯化物以收尘渣的形式排出后，收尘渣直接进入打浆罐进行打浆，打浆液进行循环使用；待循环泥浆的氯根含量达到5～30％时，将其打入中和反应罐，在搅拌的同时用石灰进行中和反应，中和液的pH值控制在6～9；然后，这些混合泥浆在过滤机中进行过滤，滤液即为氯化钙溶液，蒸发浓缩达到要求的浓度即可作为商品出售；滤饼用新鲜水进行洗涤，洗出全部氯化钙溶液，补入打浆罐中。专利CN105836862 A(201610202859.X)公开了一种沸腾氯化法生产四氯化钛过程中收尘灰的综合处理方法。该方法包括以下步骤：1)收尘灰用水吸收，经固液分离，得到固体渣和混合液；2)向混合液中加入过量Fe，通过置换反应除去重金属离子，过滤，得到预除重金属滤液；3)将预除重金属滤液通过萃取除钒、锰，得到萃取尾液；4)萃取尾液加入氧化剂氧化，然后经蒸发浓缩，冷却结晶，得到复合絮凝剂聚合氯化铝铁。步骤1)所得固体渣经过浮选和分级处理分别得到石油焦、石英砂和金红石。专利CN 110606506 A(201910876839.4)公开了一种利用攀枝花钛铁矿生产钛渣及氯化钛白的方法，涉及冶金及化工领域。该方法首先利用HIsmelt熔炼还原技术对钛铁矿进行还原熔炼，得到钛渣和生铁，将钛渣作为原料投入到氯化炉中，采用熔盐氯化法生产钛白粉，并对生产过程中得到的熔盐渣进行回收分离，将分离出的氯化钠返回至氯化炉中。在熔炼钛渣中，可直接利用钛铁矿粉料，还原剂可为要求低的普通无烟煤或含有部分烟煤，同时可在较低温度下熔炼，能耗大幅降低，副产物生铁的附加值高；在利用钛渣进行氯化钛白生产中，旋风除尘装置对烟气具有良好的收尘效果，降低了粗四氯化钛中的杂质量，同时有效的利用了熔盐渣，减少了熔盐渣的堆积量，具有良好的绿色环保的意义。
专利CN 110422877 A(201910642706.0)一种从钒渣中提取制备高纯金红石TiO2的方法，属于资源化综合利用领域。本发明用氯化钠、氯化钾和三氯化铝混合物与含钒渣混合，在600～1100℃下焙烧，将钛氯化为四氯化钛并与钒渣分离。将收集四氯化钛、三氯化铝和去离子水混合，在30～90℃下保温水解，直接得到了不同纯度的金红石二氧化钛，通过在400～900℃煅烧能够提高二氧化钛的结晶性。该方法可以有效的实现了从含钛冶金渣、矿物以及含钛粉尘中分离钛，较低温度下直接制金红石二氧化钛。该方法适用于含钛冶金渣、矿物以及含钛粉尘中钛的提取回收。
氯化收尘渣中的钛在多种矿物中弥散分布，由于TiO2粒度太小，TiO2含量均匀，含钙镁很高；而且在高氟氯离子浓度条件下，前面所述的几个专利采用“选矿”的将含钛组分与钙镁硅组分相分离是很困难的，TiO2含量仍然均匀于各种颗粒内。目前尚无经济有效的方法回收其中的钛组分，造成大量含钛炉渣的堆积，不仅占用土地，而且也造成了极大的资源的浪费，而且含钙镁很高的“氯化收尘渣”利用一直没有现实的方法。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种四氯化钛收尘渣添加晶种再结晶回收氧化钛的方法，包括“添加晶种再结晶”与“重选”两个主要步骤，其具体步骤如下：
(1)将四氯化钛制备过程中收尘器收集的四氯化钛收尘渣碾碎，称取粒度合格的收尘渣，按晶种系数(晶种质量与收尘渣的质量比)配料，加入转动炉中；
(2)转动炉先通电进行加热，蒸汽发生器通电加热至持续产生水蒸气，待转动炉内温度达到预设的温度后，蒸汽发生器的蒸汽出口连接到转动炉的入口管上，鼓风机出口接通到入口管上，水蒸气和空气的混合气体通入到转动炉内，开始反应，打开冷凝器循环水，记录反应起始时间，冷凝器收集获得质量浓度10％～21％的盐酸，反应结束收集转动炉内再结晶固相产物；
(3)将步骤(2)再结晶固相产物进行重选，得到重相、中相和轻相，其中重相富含钛，TiO2计质量百分比含量60.74wt％以上，钙镁合计质量百分比含量0.27wt％～1.02wt％，中相为弃渣，轻相富含石油焦；氧化钛与石油焦的回收率分别大于83％和81％。
步骤(1)四氯化钛收尘渣碾碎至粒度为120～160目(0.096mm～0.12mm)。
步骤(1)晶种用0.048mm～0.09mm的高钛渣，为高钛渣生产时破碎筛分出的细颗粒组分，主要成分及质量百分比含量为：88wt％～92wt％的TiO2、1.5wt％～2.0wt％的CaO+MgO合计、3.0wt％～4.0wt％的Fe；晶种系数(晶种质量与收尘渣的质量比)为0.06～0.12:1。
步骤(2)反应温度在150℃～350℃，反应时间30～60min，反应过程转动炉的炉芯每2min翻动一次，控制混合气体流速为0.08m/s～0.13m/s，空气流量为250L/h，水蒸汽流量为300-500L/h。
步骤(3)重选过程的溶液pH值为2.5～6.5行。
本发明方法使用的装置包括水蒸气发生器1、鼓风机2、流量计3、反应区4、热电偶5、温度控制仪6、冷凝器7、盐酸收集装置8、软管9、转动炉10；蒸汽发生器1的蒸汽出口连接到转动炉10的入口管上，鼓风机2出口接通到入口管上，入口管上还设置流量计3及调节阀门，入口管连接转动炉10内炉芯的反应区4，反应区4内设置热电偶5，热电偶5与温度控制仪6连接，炉芯出口通过软管9与冷凝器7连接，冷凝器7外部设置冷却水，冷凝器7另一端连接盐酸收集装置8，温度控制仪6连接电源。
本发明的原理为：
四氯化钛收尘渣“添加晶种再结晶”过程中，用0.048mm～0.09mm的高钛渣作为晶种，水蒸气和空气混合鼓入到装有四氯化钛收尘渣转动炉内，在0℃-400℃情况下发生化学式：
2AlCl3+3H2O＝A12O3+6HC1 (1)
TiCl4+2H2O＝TiO2+4HCl (2)
MnCl4+2H2O＝MnO2+4HC1 (3)
MnCl4+MnCl2+3H2O＝Mn2O3+6HC1 (4)
2FeCl3+3H2O＝Fe2O3+6HC1 (5)
2FeCl3+FeCl2+4H2O＝Fe3O4+8HC1 (6)
MgCl2+H2O＝MgO+2HCl (7)
CaCl2+H2O＝CaO+2HCl (8)
上述反应(1)～(5)的标准吉布斯自由能ΔG°负值大，能够发生；反应(7)的标准吉布斯自由能ΔG°在250℃以上时为负值，且负值较小，能够发生但反应限度不高；反应(8)的标准吉布斯自由能ΔG°为正值，不能够发生。
在“添加晶种再结晶”反应过程中，在400℃时，根据氯化收尘渣中各物质与水蒸气的标准吉布斯自由能变化排顺序是：
A1C13>MnCl2>FeCl3>TiCl4>MnCl4>MgCl2>CaCl2。
CaCl2不会发生反应，MgCl2会发生一部分反应，理论分析“添加晶种再结晶”反应能够将一部分镁氯化物转变为氧化物，“添加晶种再结晶”，上述反应(2)发生时，氧化钛在晶种表面沉积，使得含钛矿相的颗粒增大，颗粒密度增大，为后面重选回收钛提供了可能。
“添加晶种再结晶”反应过程产出富含氧化铝、氧化硅、氧化钙、氧化镁等的颗粒体，与富含钛的颗粒相离解，重选能够使富含氧化铝、氧化硅、氧化钙、氧化镁的颗粒体与富含钛的颗粒相分离，从而实现钙和镁的有效脱除；未反应完的MgCl2与CaCl2在重选时进入选矿水中，不进入重相、中相和轻相。
再结晶固相产物“重选”过程：再结晶固相产物为含碳、氧化铁、氧化锰、氧化钙、氧化硅组分颗粒与含钛矿相(重相)颗粒，互相离解。根据含钛矿与少含钛矿物颗粒的密度差异，进行重选，分离得到含钛矿相(重相)、(含钛低的)中相和(富含石油焦)轻相。
本发明的有益效果是：
1、本发明“添加晶种再结晶”反应过程所用晶种是高钛渣生产(YS/T299-2010国标规定高钛渣产品的粒度为0.09mm～0.425mm)时破碎筛分出的细颗粒组分，粒度为0.048mm～0.09mm，氧化钛在晶种表面沉积，颗粒长大，颗粒密度也略增大；同时产出富含氧化铝、氧化硅等的细颗粒体(中相)，与富钛颗粒相离解，用重选就能够实现氧化钛相与无用组分(含氧化铝、氧化硅等)的分离，将粒度较细的不合格高钛渣作为晶种使用，实现了细颗粒高钛渣的有效利用。
2、进入重相的氧化钛回收率：不加晶种为34.62％，添加晶种再结晶为83.42％以上；重相的氧化钛含量：不加晶种为28.92wt％，添加晶种再结晶最低为60.74wt％以上。
3、进入轻相的石油焦回收率：不加晶种为76.22％，添加晶种再结晶为89.10％以上；轻相的碳含量：不加晶种为42.86wt％，添加晶种再结晶位81.02wt％以上。
4、添加晶种再结晶的反应温度低(<400℃)，反应时间短(30-60min)，整个工艺流程简单，易于操作；能够大批量处理含四氯化钛收尘渣，解决了氯化收尘渣难以利用的问题，大幅度降低了回收成本。
5、本发明产品为高品质的含钛矿相，钙镁合计含量0.27wt％～1.02wt％，含钛矿相中氧化钛含量与氧化钙+氧化镁合计含量的比值(TiO2/(CaO+MgO))为68.9～289.6，可直接用于生产高钛渣，具有很高的工业应用前景。
附图说明
图1为四氯化钛收尘渣晶种水解回收氧化钛的装置结构示意图；
图中，1-水蒸气发生器，2-鼓风机，3-流量计，4-反应区，5-热电偶，6-温度控制仪，7-冷凝器，8-盐酸收集装置，9-软管，10-加热炉。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本发明作进一步说明，但是本发明的保护范围并不限于所述内容。
本发明使用的装置如图1所示，包括水蒸气发生器1、鼓风机2、流量计3、反应区4、热电偶5、温度控制仪6、冷凝器7、盐酸收集装置8、软管9、转动炉10；蒸汽发生器1的蒸汽出口连接到转动炉10的入口管上，鼓风机2出口接通到入口管上，入口管上还设置流量计3及调节阀门，入口管连接转动炉10内炉芯的反应区4，反应区4内设置热电偶5，热电偶5与温度控制仪6连接，反应区4出口通过软管9与冷凝器7连接，冷凝器7外部设置冷却水，冷凝器7另一端连接盐酸收集装置8(收集罐)，温度控制仪6连接电源，以上部件均为市购常规产品。
实施例1
一种含钛收尘渣再结晶-重选回收钛的方法，使用如图1所示的装置，具体步骤如下：
(1)“添加晶种再结晶”过程：
将收尘器出来的四氯化钛收尘渣(以TiO2计含量为12.02wt％)碾碎至粒度为120～160目(0.096mm～0.12mm)；
称取100克该渣，按晶种系数0.06配料(晶种用0.048mm～0.09mm的高钛渣，主要成分为：TiO2 88.02wt％、CaO+MgO合计2.01wt％和Fe4.01wt％)，加入转动炉10的反应区4内；
转动炉10先通电进行预热，蒸汽发生器1通电加热至持续产生水蒸气，接通热电偶5观察炉温，温度控制仪6控制炉温达到350℃时，打开鼓风机2、转动炉10的入口管上的调节阀门，根据流量计3查看气流情况，控制混合气体流速为0.08m/s，鼓风机2排出的空气流量为250L/h，蒸汽发生器1产生的水蒸汽流量为300L/h，反应时间30min，反应过程转动炉10的炉芯每2min翻动一次，转动炉10排出含氯化氢的尾气，经过软管9进入冷凝器7，打开冷凝器7循环水，经过冷凝器7冷凝后，在盐酸收集装置8内收集获得质量分数21.01％的盐酸；反应完成后转动炉10反应区内收集再结晶固相产物；
(2)“重选”过程用耐磨溜槽两段分选：
将步骤(1)再结晶固相产物在pH值为2.5的盐酸中进行重选，第一段溜槽倾角5°，得到富含碳(石油焦)的轻相和重的几乎不含碳的矿物相；
将第一段得到的矿物相，第二段溜槽倾角8°，也在pH值为2.5的盐酸中进行重选，得到含以TiO2计78.20wt％的含钛矿相(重相)，与含TiO2为0.57wt％的中相(弃渣)，含钛矿相(重相)中钙镁合计含量0.27wt％。
以重相计算，氧化钛的回收率为87.92％；轻相含碳81.08wt％，碳回收率89.40％。
实施例2
一种含钛收尘渣再结晶-重选回收钛的方法，使用如图1所示的装置，具体步骤如下：
(1)“添加晶种再结晶”过程：
将收尘器出来的四氯化钛收尘渣(以TiO2计含量为8.34wt％)碾碎至粒度为120～160目(0.096mm～0.12mm)；
称取100克该渣，按晶种系数0.12配料(晶种用0.048mm～0.09mm的高钛渣，主要成分为：TiO2 92wt％、CaO+MgO合计1.50wt％和Fe3.01wt％)，加入转动炉10的反应区4内；
转动炉10先通电进行预热，蒸汽发生器1通电加热至持续产生水蒸气，接通热电偶5观察炉温，温度控制仪6控制炉温达到150℃时，打开鼓风机2、转动炉10的入口管上的调节阀门，根据流量计3查看气流情况，控制混合气体流速为0.13m/s，鼓风机2排出的空气流量为250L/h，蒸汽发生器1产生的水蒸汽流量为500L/h反应时间60min，反应过程转动炉10的炉芯每2min翻动一次，转动炉10排出含氯化氢的尾气，经过软管9进入冷凝器7，打开冷凝器7循环水，经过冷凝器7冷凝后，在盐酸收集装置8内收集获得质量分数10.02％的盐酸；反应完成后转动炉10反应区内收集再结晶固相产物；
(2)“重选”过程用耐磨溜槽两段分选：
将步骤(1)再结晶固相产物在pH值为3.5的盐酸中进行重选，第一段溜槽倾角5°，得到富含碳(石油焦)的轻相和重的几乎不含碳的矿物相；
将第一段得到的矿物相，第二段溜槽倾角8°，也在pH值为3.5的盐酸溶液中进行重选，得到含以TiO2计70.28wt％的含钛矿相(重相)，与含TiO2为0.56wt％的中相(弃渣)，含钛矿相(重相)中钙镁合计含量1.02wt％。
以重相计算，钛的回收率为87.62％；轻相含碳81.02wt％，碳回收率89.10％。
实施例3
一种含钛收尘渣再结晶-重选回收钛的方法，使用如图1所示的装置，具体步骤如下：
(1)“添加晶种再结晶”过程：
将收尘器出来的四氯化钛收尘渣(以TiO2计含量为6.40wt％)碾碎至粒度为120～160目(0.096mm～0.12mm)；
称取100克该渣，按晶种系数0.1配料(晶种用0.048mm～0.09mm的高钛渣，主要成分为：TiO2 90.00wt％、CaO+MgO合计1.76wt％和Fe3.40wt％)，加入转动炉10的反应区4内；
转动炉10先通电进行预热，蒸汽发生器1通电加热至持续产生水蒸气，接通热电偶5观察炉温，温度控制仪6控制炉温达到350℃时，打开鼓风机2、转动炉10的入口管上的调节阀门，根据流量计3查看气流情况，控制混合气体流速为0.10m/s，鼓风机2排出的空气流量为250L/h，蒸汽发生器1产生的水蒸汽流量为450L/h反应时间30min，反应过程转动炉10的炉芯每2min翻动一次，转动炉10排出含氯化氢的尾气，经过软管9进入冷凝器7，打开冷凝器7循环水，经过冷凝器7冷凝后，在盐酸收集装置8内收集获得质量分数12.12％的盐酸；反应完成后转动炉10反应区内收集再结晶固相产物；
(2)“重选”过程用耐磨溜槽两段分选：
将步骤(1)再结晶固相产物在pH值为6.5的盐酸中进行重选，第一段溜槽倾角5°，得到富含碳(石油焦)的轻相和重的几乎不含碳的矿物相；
将第一段得到的矿物相，第二段溜槽倾角8°，也在pH值为6.5的盐酸中进行重选，得到含以TiO2计60.74wt％的含钛矿相(重相)，与含TiO2为1.72wt％的中相(弃渣)，含钛矿相(重相)中钙镁合计含量0.64wt％。
以重相计算，钛的回收率为83.42％；轻相含碳81.12wt％，碳回收率89.20％。
实施例4
一种含钛收尘渣再结晶-重选回收钛的方法，使用如图1所示的装置，具体步骤如下：
(1)“添加晶种再结晶”过程：
将收尘器出来的四氯化钛收尘渣(以TiO2计含量为6.96wt％)碾碎至粒度为120～160目(0.096mm～0.12mm)；
称取100克该渣，按晶种系数0.1配料(晶种用0.048mm～0.09mm的高钛渣，主要成分为：TiO2 90.02wt％、CaO+MgO合计1.68wt％和Fe3.30wt％)，加入转动炉10的反应区4内；
转动炉10先通电进行预热，蒸汽发生器1通电加热至持续产生水蒸气，接通热电偶5观察炉温，温度控制仪6控制炉温达到250℃时，打开鼓风机2、转动炉10的入口管上的调节阀门，根据流量计3查看气流情况，控制混合气体流速为0.11m/s，鼓风机2排出的空气流量为250L/h，蒸汽发生器1产生的水蒸汽流量为400L/h，反应时间40min，反应过程转动炉10的炉芯每2min翻动一次，转动炉10排出含氯化氢的尾气，经过软管9进入冷凝器7，打开冷凝器7循环水，经过冷凝器7冷凝后，在盐酸收集装置8内收集获得质量分数14.02％的盐酸；反应完成后转动炉10反应区内收集再结晶固相产物；
(2)“重选”过程用耐磨溜槽两段分选：
将步骤(1)再结晶固相产物在pH值为4.5的盐酸中进行重选，第一段溜槽倾角4°，得到富含碳(石油焦)的轻相和重的几乎不含碳的矿物相；
将第一段得到的矿物相，第二段溜槽倾角8.0°，也在pH值为4.5的盐酸中进行重选，得到含以TiO2计68.20wt％的含钛矿相(重相)，与含TiO2为0.58wt％的中相(弃渣)，含钛矿相(重相)中钙镁合计含量0.62wt％。
以重相计算，钛的回收率为87.24％；轻相含碳81.11wt％，碳回收率89.22％。
实施例5
本实施例不添加高钛渣作为晶种回收钛的方法，其具体步骤如下：
(1)将收尘器出来的四氯化钛收尘渣(以TiO2计含量为6.96wt％)碾碎至粒度为120～160目(0.096mm～0.12mm)；
称取100克该渣，加入转动炉10的反应区4内；
转动炉10先通电进行预热，蒸汽发生器1通电加热至持续产生水蒸气，接通热电偶5观察炉温，温度控制仪6控制炉温达到250℃时，打开鼓风机2、转动炉10的入口管上的调节阀门，根据流量计3查看气流情况，控制混合气体流速为0.11m/s，鼓风机2排出的空气流量为250L/h，蒸汽发生器1产生的水蒸汽流量为400L/h反应时间40min，反应过程转动炉10的炉芯每2min翻动一次，转动炉10排出含氯化氢的尾气，经过软管9进入冷凝器7，打开冷凝器7循环水，经过冷凝器7冷凝后，在盐酸收集装置8内收集获得质量分数14.01％的盐酸；反应完成后转动炉10反应区内收集再结晶固相产物；
(2)将步骤(1)再结晶固相产物在pH值为4.5的盐酸中进行重选，第一段溜槽倾角4°，得到富含碳(石油焦)的轻相和重的几乎不含碳的矿物相；
将第一段得到的矿物相，第二段溜槽倾角8.0°，也在pH值为4.5的水溶液中进行重选，得到含以TiO2计28.92wt％的含钛矿相(重相)，与含TiO2为5.5wt％的中相(弃渣)，含钛矿相(重相)中钙镁合计含量2.5wt％。
以重相计算，钛的回收率为34.62％；轻相含碳42.86wt％，碳回收率76.22％。

Claims (8)

1.一种四氯化钛收尘炉渣添加晶种再结晶回收氧化钛的方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)将四氯化钛制备过程中收集的四氯化钛收尘渣碾碎后和晶种混合加入转动炉中；
(2)将水蒸气和空气的混合气体通入到转动炉内，开始反应，冷凝器收集获得盐酸，反应结束收集转动炉内再结晶固相产物；
(3)将步骤(2)再结晶固相产物进行重选，得到重相、中相和轻相，重相富含钛，中相为弃渣，轻相富含石油焦。
2.根据权利要求1所述四氯化钛收尘炉渣添加晶种再结晶回收氧化钛的方法，其特征在于，步骤(1)四氯化钛收尘渣碾碎后的粒度为120～160目。
3.根据权利要求1所述四氯化钛收尘炉渣添加晶种再结晶回收氧化钛的方法，其特征在于，步骤(1)晶种为0.048mm～0.09mm的高钛渣，是高钛渣生产时破碎筛分出的细颗粒，主要成分及质量百分比含量为：88％～92％的TiO2、1.5％～2.0％的CaO+MgO合计、3.0％～4.0％的Fe。
4.根据权利要求1所述四氯化钛收尘炉渣添加晶种再结晶回收氧化钛的方法，其特征在于，步骤(1)晶种与收尘渣的质量比为0.06～0.12:1。
5.根据权利要求1所述四氯化钛收尘炉渣添加晶种再结晶回收氧化钛的方法，其特征在于，步骤(2)反应温度为150℃～350℃，反应时间30～60min，反应过程转动炉的炉芯每2min翻动一次。
6.根据权利要求1所述四氯化钛收尘炉渣添加晶种再结晶回收氧化钛的方法，其特征在于，步骤(2)混合气体流速为0.08m/s～0.13m/s，空气流量为250L/h，水蒸汽流量为300-500L/h。
7.根据权利要求1所述四氯化钛收尘炉渣添加晶种再结晶回收氧化钛的方法，其特征在于，步骤(3)重选过程溶液的pH值为2.5～6.5。
8.根据权利要求1所述四氯化钛收尘炉渣添加晶种再结晶回收氧化钛的方法，其特征在于，使用的装置包括水蒸气发生器(1)、鼓风机(2)、流量计(3)、反应区(4)、热电偶(5)、温度控制仪(6)、冷凝器(7)、盐酸收集装置(8)、软管(9)、转动炉(10)；蒸汽发生器(1)的蒸汽出口连接到转动炉(10)的入口管上，鼓风机(2)出口接通到转动炉(10)的入口管上，入口管上还设置流量计(3)及调节阀门，入口管连接转动炉(10)内炉芯的反应区(4)，反应区(4)内设置热电偶(5)，热电偶(5)与温度控制仪(6)连接，炉芯出口通过软管(9)与冷凝器(7)连接，冷凝器(7)另一端连接盐酸收集装置(8)，温度控制仪(6)连接电源。
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