CN115215370A - 一种利用盐酸和萃取工艺的二氧化钛/钛白粉生产工艺 - Google Patents
一种利用盐酸和萃取工艺的二氧化钛/钛白粉生产工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115215370A CN115215370A CN202210944518.5A CN202210944518A CN115215370A CN 115215370 A CN115215370 A CN 115215370A CN 202210944518 A CN202210944518 A CN 202210944518A CN 115215370 A CN115215370 A CN 115215370A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- titanium dioxide
- hydrochloric acid
- titanium
- filter cake
- extraction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 125
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 123
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 title claims abstract description 60
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 31
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 35
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 21
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 claims description 33
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 13
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 13
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 12
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims description 11
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims description 11
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 11
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 11
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 10
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 9
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 9
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 8
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 8
- 238000004537 pulping Methods 0.000 claims description 8
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 claims description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229960002089 ferrous chloride Drugs 0.000 claims description 7
- NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L iron dichloride Chemical compound Cl[Fe]Cl NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 7
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 6
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 6
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 claims description 3
- LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J titanic acid Chemical compound O[Ti](O)(O)O LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 2
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 claims description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- AXZAYXJCENRGIM-UHFFFAOYSA-J dipotassium;tetrabromoplatinum(2-) Chemical compound [K+].[K+].[Br-].[Br-].[Br-].[Br-].[Pt+2] AXZAYXJCENRGIM-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 2
- QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N hypochlorous acid Chemical compound ClO QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 2
- VKJKEPKFPUWCAS-UHFFFAOYSA-M potassium chlorate Chemical compound [K+].[O-]Cl(=O)=O VKJKEPKFPUWCAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 229910001487 potassium perchlorate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 15
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 abstract description 6
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 6
- 239000000049 pigment Substances 0.000 abstract description 3
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 abstract description 2
- 235000010215 titanium dioxide Nutrition 0.000 description 38
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 7
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 5
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- YDZQQRWRVYGNER-UHFFFAOYSA-N iron;titanium;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Ti].[Fe] YDZQQRWRVYGNER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- ZFXVRMSLJDYJCH-UHFFFAOYSA-N calcium magnesium Chemical compound [Mg].[Ca] ZFXVRMSLJDYJCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- XFVGXQSSXWIWIO-UHFFFAOYSA-N chloro hypochlorite;titanium Chemical compound [Ti].ClOCl XFVGXQSSXWIWIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G23/00—Compounds of titanium
- C01G23/04—Oxides; Hydroxides
- C01G23/047—Titanium dioxide
- C01G23/053—Producing by wet processes, e.g. hydrolysing titanium salts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G23/00—Compounds of titanium
- C01G23/04—Oxides; Hydroxides
- C01G23/047—Titanium dioxide
- C01G23/053—Producing by wet processes, e.g. hydrolysing titanium salts
- C01G23/0536—Producing by wet processes, e.g. hydrolysing titanium salts by hydrolysing chloride-containing salts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G49/00—Compounds of iron
- C01G49/02—Oxides; Hydroxides
- C01G49/06—Ferric oxide [Fe2O3]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
一种利用盐酸和萃取工艺的二氧化钛/钛白粉生产工艺，包括以下步骤：S1、酸解：将一定体积的浓盐酸和一定质量的钛精矿粉加入到反应釜中，浓盐酸浓度大于31%，控制钛精矿粉与浓盐酸的比例在1:2‑1:7之间，其中钛精矿粉质量单位为吨，浓盐酸体积单位m³；密封反应釜，开启搅拌以及加热；在反应一定时间后，得到钛液，再经过如摘要附图表明操作，得到钛白粉或/二氧化钛；综上所述，本发明独特的水解工艺技术保证了工业化大生产的顺利进行、同时保证产品具有优异的颜料性能或特定要求；并且利用某些含水氯化物遇热易于分解为氧化物和含水蒸汽、氯化氢气体的混合物的特性，杜绝了酸性废渣的产出和排放，为提取钛矿中的稀贵金属创造了条件。
Description
技术领域
本发明属于钛化工技术领域，具体涉及一种利用盐酸和萃取工艺的二氧化钛/钛白粉生产工艺。
背景技术
目前的传统二氧化钛生产工艺有硫酸法二氧化钛/钛白粉生产技术、氯化法二氧化钛/钛白粉生产技术，新的盐酸萃取法国外有美国ANI盐酸法技术、加拿大CTL溶剂法；
而硫酸法二氧化钛/钛白粉生产技术存在以下技术缺陷：由于硫酸为高沸点难挥发性，决定了生产过程中出现的稀废硫酸浓缩成本很高，同时导致硫酸循环使用率极低，最高不超过30%，其余均以酸性废水或废渣的形式排放。以纯硫酸计，生产每吨氧化钛产品排放约3吨硫酸（以纯硫酸计，钛铁矿为原料），其中大部分以小于20%的废硫酸排出，多达40~60吨（处理前），需消耗大量的石灰资源去中和，废渣采用相同方法进行处理；
氯化法二氧化钛/钛白粉生产技术存在以下技术缺陷：该技术是为利用澳大利亚富有的金红石矿而发明的，目前全世界金红石矿枯竭，需要通过普通的钛铁矿炼制人造金红石、富钛料做原料满足氯化钛白生产，无形中增加能耗和成本、降低资源利用率；而且全流程氯气的循环使用率只有85%左右（与钛资源的品位有关），纯消耗的氯气最终以氯化物或盐酸的形式排出，不能低成本的转化为氯气循环回生产系统；在氯化时，要消耗大量的石油焦，增加碳排放量，同时增加了能耗；而且含氯废水无法低成本处理，氯化物几乎全部是易溶于水，氯离子无法低成本沉淀或循环利用；
美国ANI盐酸法技术已完成中试，但中试产品没有颜料性能；加拿大CTL溶剂法通过两次不同的萃取，无形中增加萃取成本，同时萃取二氯氧钛的萃取剂为专门合成，比较昂贵致成本增加。
发明内容
本发明旨在提供一种利用盐酸和萃取工艺的二氧化钛/钛白粉生产工艺，以解决上述背景技术中对应的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种利用盐酸和萃取工艺的二氧化钛/钛白粉生产工艺，包括以下步骤：
S1、酸解：将一定体积的浓盐酸和一定质量的钛精矿粉加入到反应釜中，浓盐酸浓度大于31%，控制钛精矿粉与浓盐酸的比例在1:2-1:7之间，其中钛精矿粉质量单位为吨，浓盐酸体积单位m³；密封反应釜，开启搅拌以及加热，维持反应釜内混合物温度在60℃以上，并且加热2-8小时，停止加热，冷却到室温，再停止搅拌，开封取出样品；
S2、过滤：用布氏漏斗过滤，得到深色钛液以及滤饼，滤饼的表面为蓝绿色且底层为黄色；
S3、将上述步骤得到的钛液进行冷冻，冷冻温度控制在0-10℃，冷冻时间为1-6h；
S4、冷冻结束后立即过滤，得到蓝绿色晶粒滤饼和深色滤液，蓝绿色晶粒滤饼为固态的四水氯化亚铁；
S5、将氧化剂加入到步骤S4得到的深色滤液中，然后将二者混合溶液放置在密封容器中进行氧化，氧化时间为2-6小时，氧化结束后得到红色的含钛溶液；
S6、萃取：将步骤S5中得到的含钛溶液进行2-20级逆流萃取操作，得到淡蓝绿色的含钛溶液；
S7、向步骤S6得到的含钛溶液加入水解助剂，升温至85℃以上，并维持该温度2-10h，得到白色悬浮液；
S8、将上述白色悬浮液进行抽滤，得到白色滤饼，再用除盐水或者纯水对其进行洗涤；检测洗涤后水的杂质成分，达到要求后，取出滤饼打浆，向浆液中加入盐处理剂，按回转窑煅烧曲线进行煅烧，得到颜料级二氧化钛初品。
进一步的，将步骤S7得到的白色悬浮液进行抽滤，得到白色滤饼，然后进行打浆，打浆后再次进行抽滤和洗涤，重复2-3次，然后将滤饼在350-950℃煅烧2-12h，得到二氧化钛含量达99.9％以上的高纯二氧化钛。
进一步的，将步骤S2中得到的滤饼除铁，之后通过氯化物分解设备进行分解，得到弱碱性土质固相物和氯化氢、水蒸气的混合气体，弱碱性土质固相物检测后外排。氯化氢、水蒸气的混合气体经降温吸收后转变为盐酸循环回系统。
进一步的，将步骤S4中得到的蓝绿色四水氯化亚铁经氯化物分解设备进行分解为铁红和氯化氢、水蒸气的混合气体。
进一步的，步骤S5中的氧化剂为双氧水、高锰酸钾、氯酸钾、高氯酸钾、氧气、次氯酸、次氯酸钠中的一种或两种以上组合。
进一步的，步骤S7中萃取合格的钛液经过加入水解助剂和过热蒸汽，在水解槽进行水解，温度控制在40-120度，得到要求粒度的白色钛酸悬浮液，其中水解助剂可以是水或/和正钛酸钠。
进一步的，步骤S1中酸解残渣经过氯化物分解设备分解成弱碱性固体、和水蒸气、氯化氢气体等，经冷却吸收成盐酸循环回系统。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明将传统的成熟的硫酸法二氧化钛/钛白生产技术、萃取技术完美的融合在盐酸萃取法钛白/二氧化钛生产技术中，减少了该技术的工业化风险；该工艺实施过程中，与钛矿反应生成的氯化物，均为易分解的物质，该物质加热分解后，生成含HCl混合气体和弱碱性固体，混合气体吸收成盐酸循环回系统。冷冻结晶出的四水氯化亚铁通过氯化物分解设备热解，生成混合气体和铁红，混合气体吸收为盐酸进入循环回系统，上述过程没有酸性废渣的排出；其次，本生产工艺中盐酸为易挥发的酸，形成的氯化物为易分解氯化物，依据该特征发明者发明的盐酸化学法提浓，所有酸性废水中的盐酸均可低成本提浓为浓盐酸，返回生产系统，排出中性含氯极低的废水；再者，本发明较硫酸法、氯化法钛白/二氧化钛全线钛收率高（相同条件下从钛精矿到相同产品），同时在盐酸体系，钛矿中含有的稀贵金属较硫酸体系更易于提取，提高了资源利用率，节省了大量的铁粉、石灰和石油焦，减少了资源消耗。
本发明独特的水解工艺技术保证了工业化大生产的顺利进行、同时保证产品具有优异的颜料性能或特定要求；并且充分利用了盐酸对无机矿物的强分解能力，提高了资源利用率，将萃酸技术、化学法盐酸提浓技术完美的应用于该工艺，节能降耗，杜绝了酸性废水的排放，利用某些含水氯化物遇热易于分解为氧化物和含水蒸汽、氯化氢气体的混合物的特性，杜绝了酸性废渣的产出和排放，为提取钛矿中的稀贵金属创造了条件。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明一种利用盐酸和萃取工艺的二氧化钛/钛白粉生产工艺的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
本发明所提供的一种利用盐酸和萃取工艺的二氧化钛/钛白粉生产工艺的具体实施例：
如图1所示，利用盐酸和萃取工艺的二氧化钛/钛白粉生产工艺，包括以下步骤：
1、取磨好的攀枝花产钛精矿粉；
2、酸解；在反应釜中加入一定体积（根据反应釜的体积定）的浓盐酸和一定质量的上述钛精矿粉，其中浓盐酸浓度大于31%，控制钛精矿粉与浓盐酸的比例在1:2-1:7之间（钛矿质量吨：盐酸体积m³），并且上述反应釜具有密封腔、搅拌和加热功能的，然后密封好反应釜，开启搅拌，检查试漏，保证密封完全，开启加热，维持混合物温度在60℃以上，维持2-8小时，停止加热，冷却到室温，停止搅拌，开封取出样品；
3、过滤；用布氏漏斗过滤，得深色钛液和表面蓝绿色底层黄色泥巴的滤饼，滤饼留用；
4、将步骤3得到的深色钛液进行冷冻，控制冷冻温度0-10℃，冷冻时间为1-6h，完成后立即过滤，得到蓝绿色晶粒的滤饼和深色滤液，该蓝绿色晶粒滤饼为固态的四水氯化亚铁；
5、向步骤4得到的深色滤液加入氧化剂，氧化剂可为双氧水、高锰酸钾、氯气等液体或固体、气体等具有氧化性物质，在带有搅拌的密封容器中氧化，氧化2-6小时后，取出红色含钛溶液；
6、萃取；将步骤5得到的含钛溶液，进行2-20级逆流萃取操作萃取，得到淡蓝绿色清澈透亮的含钛溶液；将氧化后的钛液经2~10级萃取，当然萃取级数越高越好，萃取设备可以为逆流塔式、离心式、箱式、等多种萃取方式，也可是多种组合萃取；
7、将步骤6得到的含钛溶液按要求程序加入水解助剂等，升温至85℃以上，并维持该温度2-10小时，得到白色悬浮液；水解合格的钛酸悬浮液，经过上片、水洗等操作进行水洗，同传统的硫酸法钛白生产操作，叶滤机、转鼓、隔膜压滤机等设备均可满足要求，洗涤用水可根据产品的不同选为纯水、蒸馏水、工艺水、雪水等，水洗产生的酸性废水、各处跑冒滴漏的废水经处理为氯化物，氯化物经分解为氧化物、水蒸气、氯化氢气体等，经冷却吸收成盐酸循环回系统，氧化物循环使用。
8、将该悬浮液抽滤，得到白色滤饼，再用除盐水或纯水对其进行洗涤，检测洗涤后水的杂质成份，达到要求后，取出滤饼打浆，浆液加入盐处理剂，按回转窑煅烧曲线进行煅烧，得到颜料级二氧化钛初品。
9、将步骤8中的白色滤饼进行打浆，然后将打浆得到的滤饼再次进行抽滤、洗涤，重复2-3次，然后将滤饼在350，950℃下煅烧2~12小时，得到二氧化钛含量达99.9%以上的高纯二氧化钛；
10、水洗过程中得到的酸性母液、洗液，利用萃酸工艺技术将游离的盐酸萃取出来，并且以浓度大于31%的盐酸返回生产系统，回收盐酸过程中依次得到的含钛稠浆回收，中性含钙镁稠浆压滤风干，做建筑材料出售或使用。
11、上述步骤3得到的滤饼除铁后，通过氯化物分解设备分解，得到弱碱性土质固相物和氯化氢、水蒸气的混合气体，弱碱性土质固相物检测后，外排。氯化氢、水蒸气的混合气体经吸收后转变为盐酸循环回系统。
12、上述步骤4得到的蓝绿色四水氯化亚铁固体，经氯化物分解设备分解为铁红和氯化氢、水蒸气的混合气体，铁红作为副产品出售，氯化氢、水蒸气的混合气体经吸收后转变为盐酸循环回系统。
13、调整7、8、9步骤，增加盐处理工艺，经煅烧后得到颜料级二氧化钛初品，再经砂磨、无机表面处理、脱盐水水洗、干燥、气流粉碎和特定有机表面处理，得到不同用途的颜料级钛白粉。
需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种利用盐酸和萃取工艺的二氧化钛/钛白粉生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、酸解：将一定体积的浓盐酸和一定质量的钛精矿粉加入到反应釜中，浓盐酸浓度大于31%，控制钛精矿粉与浓盐酸的比例在1:2-1:7之间，其中钛精矿粉质量单位为吨，浓盐酸体积单位m³；密封反应釜，开启搅拌以及加热，维持反应釜内混合物温度在60℃以上，并且加热2-8小时，停止加热，冷却到室温，再停止搅拌，开封取出样品；
S2、过滤：用布氏漏斗过滤，得到深色钛液以及滤饼，滤饼的表面为蓝绿色且底层为黄色；
S3、将上述步骤得到的钛液进行冷冻，冷冻温度控制在0-10℃，冷冻时间为1-6h；
S4、冷冻结束后立即过滤，得到蓝绿色晶粒滤饼和深色滤液，蓝绿色晶粒滤饼为固态的四水氯化亚铁；
S5、将氧化剂加入到步骤S4得到的深色滤液中，然后将二者混合溶液放置在密封容器中进行氧化，氧化时间为2-6小时，氧化结束后得到红色的含钛溶液；
S6、萃取：将步骤S5中得到的含钛溶液进行2-20级逆流萃取操作，得到淡蓝绿色的含钛溶液；
S7、向步骤S6得到的含钛溶液加入水解助剂，升温至85℃以上，并维持该温度2-10h，得到白色悬浮液；
S8、将上述白色悬浮液进行抽滤，得到白色滤饼，再用除盐水或者纯水对其进行洗涤；检测洗涤后水的杂质成分，达到要求后，取出滤饼打浆，向浆液中加入盐处理剂，按回转窑煅烧曲线进行煅烧，得到颜料级二氧化钛初品。
2.根据权利要求1所述的一种利用盐酸和萃取工艺的二氧化钛/钛白粉生产工艺，其特征在于，将步骤S7得到的白色悬浮液进行抽滤，得到白色滤饼，然后进行打浆，打浆后再次进行抽滤和洗涤，重复2-3次，然后将滤饼在350-950℃煅烧2-12h，得到二氧化钛含量达99.9％以上的高纯二氧化钛。
3.根据权利要求1所述的一种利用盐酸和萃取工艺的二氧化钛/钛白粉生产工艺，其特征在于，将步骤S2中得到的滤饼除铁，之后通过氯化物分解设备进行分解，得到弱碱性土质固相物和氯化氢、水蒸气的混合气体，弱碱性土质固相物检测后外排；氯化氢、水蒸气的混合气体经降温吸收后转变为盐酸循环回系统。
4.根据权利要求1所述的一种利用盐酸和萃取工艺的二氧化钛/钛白粉生产工艺，其特征在于，将步骤S4中得到的蓝绿色四水氯化亚铁经氯化物分解设备进行分解为铁红和氯化氢、水蒸气的混合气体。
5.根据权利要求1所述的一种利用盐酸和萃取工艺的二氧化钛/钛白粉生产工艺，其特征在于，步骤S5中的氧化剂为双氧水、高锰酸钾、氯酸钾、高氯酸钾、氧气、次氯酸、次氯酸钠中的一种或两种以上组合。
6.根据权利要求1所述的一种利用盐酸和萃取工艺的二氧化钛/钛白粉生产工艺，其特征在于，步骤S7中萃取合格的钛液经过加入水解助剂和过热蒸汽，在水解槽进行水解，温度控制在40-120度，得到要求粒度的白色钛酸悬浮液，其中水解助剂可以是水或/和正钛酸钠。
7.根据权利要求1所述的一种利用盐酸和萃取工艺的二氧化钛/钛白粉生产工艺，其特征在于，步骤S1中酸解残渣经过氯化物分解设备分解成弱碱性固体、和水蒸气、氯化氢气体等，经冷却吸收成盐酸循环回系统。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210944518.5A CN115215370A (zh) | 2022-08-08 | 2022-08-08 | 一种利用盐酸和萃取工艺的二氧化钛/钛白粉生产工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210944518.5A CN115215370A (zh) | 2022-08-08 | 2022-08-08 | 一种利用盐酸和萃取工艺的二氧化钛/钛白粉生产工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115215370A true CN115215370A (zh) | 2022-10-21 |
Family
ID=83616764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210944518.5A Pending CN115215370A (zh) | 2022-08-08 | 2022-08-08 | 一种利用盐酸和萃取工艺的二氧化钛/钛白粉生产工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115215370A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3202524A (en) * | 1960-11-17 | 1965-08-24 | Laporte Titanium Ltd | Manufacture of titanium dioxide |
| CN101935063A (zh) * | 2009-09-02 | 2011-01-05 | 沙立林 | 高钛盐酸浸出渣、其新用途及钛白粉的制备方法 |
| CN104071830A (zh) * | 2014-04-30 | 2014-10-01 | 山东天大傅山工程技术研究院 | 制备高纯度金红石型或锐钛型纳米二氧化钛的方法 |
| CN205773419U (zh) * | 2016-05-26 | 2016-12-07 | 爱润森德（天津）能源科技有限公司 | 一种盐酸法钛白粉生产系统 |
-
2022
- 2022-08-08 CN CN202210944518.5A patent/CN115215370A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3202524A (en) * | 1960-11-17 | 1965-08-24 | Laporte Titanium Ltd | Manufacture of titanium dioxide |
| CN101935063A (zh) * | 2009-09-02 | 2011-01-05 | 沙立林 | 高钛盐酸浸出渣、其新用途及钛白粉的制备方法 |
| CN104071830A (zh) * | 2014-04-30 | 2014-10-01 | 山东天大傅山工程技术研究院 | 制备高纯度金红石型或锐钛型纳米二氧化钛的方法 |
| CN104211110A (zh) * | 2014-04-30 | 2014-12-17 | 山东天大傅山工程技术研究院 | 制备高纯度锐钛型纳米二氧化钛的方法 |
| CN205773419U (zh) * | 2016-05-26 | 2016-12-07 | 爱润森德（天津）能源科技有限公司 | 一种盐酸法钛白粉生产系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102616842A (zh) | 一种制备钛白粉的方法 | |
| CN107963656B (zh) | 利用混合酸分解钛渣制备颜料级二氧化钛的方法 | |
| CN105883930B (zh) | 一种利用氯化法钛白粉副产氯化渣制备铁红的生产工艺 | |
| CN107720801B (zh) | 一种利用钛白废酸制备沉淀硫酸钡的方法 | |
| US8911696B1 (en) | Recycle process for alkaline and carbon zinc batteries | |
| CN108149015A (zh) | 一种富氧选择性浸出提取钒钛磁铁矿中有价组元的方法 | |
| WO2019137543A1 (zh) | 一种富氧选择性浸出钛精矿制备高纯度TiO2的方法 | |
| CN102557128A (zh) | 新型钛白粉生产工艺 | |
| CN110589884A (zh) | 一种废副二氯氧钛回收利用的方法 | |
| WO2019137542A1 (zh) | 一种高钛渣选择性浸出提质的方法 | |
| CN100455683C (zh) | 一种用电炉钛渣制取富钛料的方法 | |
| US2527257A (en) | Process of separating titanium from its ores | |
| US3202524A (en) | Manufacture of titanium dioxide | |
| CN106636615B (zh) | 利用锂云母制备碳酸锂的云母处理工艺 | |
| CN106882839B (zh) | 一种钛白废酸综合利用的方法 | |
| CN1952192A (zh) | 一种用过氧化物烧结矿石及炉渣提钒的方法 | |
| CN104609472A (zh) | 一种用四氯化钛精制除钒泥浆生产五氧化二钒的方法 | |
| CN115215370A (zh) | 一种利用盐酸和萃取工艺的二氧化钛/钛白粉生产工艺 | |
| CN104477987B (zh) | 一种高纯二氧化钛的清洁生产方法 | |
| CN115974145B (zh) | 连续制备钛白粉和富钛料的生产工艺 | |
| CN114480882B (zh) | 一种将钒钛磁铁矿中钛铁钒资源充分利用的方法 | |
| CN113264553B (zh) | 一种四氯化钛收尘渣添加晶种再结晶回收氧化钛的方法 | |
| CN114655970A (zh) | 一种由蒸垢母液制备碳酸锂的方法 | |
| CN114231732A (zh) | 含钒泥浆深度提钒的方法 | |
| CN108516581B (zh) | 一种钛白粉的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |