CN115784162A - 一种金属氯化液预处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种金属氯化液预处理方法，涉及钛产品生产技术领域，包括中和、固液分离工序，在中和前，向金属氯化液中加入铁粉使盐酸的质量百分比含量降至0～0.1％。本发明通过增加降酸度的一步工艺之后，加入铁粉使得金属氯化液中盐酸的质量百分比含量降至0～0.1％，此时不仅降低了酸度，而且还可以增加金属氯化液中的铁离子浓度，然后再中和，减少了碱与酸进行酸碱中和的过程，使得碱可以更快地和金属氯化液中的金属元素，将PH调至工艺要求之后，氢氧化物渣中铁品位可以达到40％左右，进而可以达到球团厂收购的要求。
Description
技术领域
本发明涉及钛产品生产技术领域，具体涉及一种金属氯化液预处理方法。
背景技术
随着钛产业的迅速发展，使用熔盐氯化和沸腾氯化生产钛产品中间产物的工艺越来越多，规模也随之增大；为提高生产自动化能力，很多沸腾氯化生产的收尘渣会通过粉尘制浆的方式将收尘渣溶解在水中，而后固液分离所得液体部分为金属氯化液。通过ICP检测出，金属氯化液主要成分如表1：
表1金属氯化液主要成分的ICP检测结果
| 项目 | AL | Ca | Cr | Fe | Mg | Mn | Sc | Si | Ti | V | Zr |
| ICP结果 | 43.73 | 157.4 | 7.89 | 442.1 | 37.76 | 95.95 | 0.6937 | 0.0132 | 3.809 | 12.11 | 5.181 |
| 计算结果ppm | 8746 | 31480 | 1578 | 88420 | 7552 | 19190 | 138.74 | 2.64 | 761.8 | 2422 | 1036.2 |
通过化学滴定法检测出亚铁离子和盐酸的相应含量如表2：
表2金属氯化液中亚铁离子和盐酸的化学滴定法检测结果
| 物料 | 数据 |
| 金属氯化液浓度(Fe<sup>2+</sup>) | 95g/L |
| 盐酸的质量百分比含量 | 5％ |
不难看出，金属氯化液氯化亚铁是最主要的成分，其次是氯化钙、氯化锰等金属氯化物。粉尘制浆中的粉尘来源于沸腾氯化生产四氯化钛，该过程为沸腾氯化生产四氯化钛后，进行气固分离，通过旋风收尘将炉气中的固体颗粒收集下来，即粉尘，由于粉尘中混有四氯化钛，四氯化钛在水中极易水解，只有给打浆液提供一定的酸度才有利于粉尘制浆和粉尘制浆后的固液分离工序，所以在粉尘制浆过程中需要引入盐酸，使得制浆后的体系呈酸性，因而打浆后固液分离产生的金属氯化液不能直接排放，需要经过中和处理，中和后再进行固液分离，液体循环使用，固体渣集中堆放。但是固体渣集中堆放又会导致空间占用，还有涉及到的其他环保问题。目前直接压滤出的氢氧化物渣铁品位达不到回收标准，在实验室研究中，金属氯化液如果直接进行中和后，其氢氧化物渣中的铁品位在25％左右，在这样的品位下，氢氧化物渣不可以外卖，目前大多是考虑将中和后的氢氧化物渣进行水洗，再卖给球团厂进行处理，但是水洗时又会产生更多的废水，不利于生产。
发明内容
本发明提供一种金属氯化液预处理方法，以解决现有打浆后产生的金属氯化液产生的氢氧化物渣铁品位达不到回收标准，需要进一步处理而导致废水量大、生产效率低等问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种金属氯化液预处理方法，包括中和、固液分离工序，在中和前，向金属氯化液中加入铁粉使盐酸的质量百分比含量降至0～0.1％。
作为优选地，所述中和工序中，采用碱调节金属氯化液的pH值至9～11。
更进一步地，所述碱为Ca(OH)2浓度为23％的电石泥。
作为优选地，所述固液分离工序所得中和水回收用于金属氯化液的前工段。
综上所述，相比于现有技术，本发明具有如下优点及益效果：
1、通过增加降酸度的一步工艺之后，加入铁粉使得金属氯化液中盐酸的质量百分比含量降至0～0.1％，此时不仅降低了酸度，而且还可以增加金属氯化液中的铁离子浓度，然后再中和，减少了碱与酸进行酸碱中和的过程，使得碱可以更快地和金属氯化液中的金属元素，将PH调至工艺要求之后，氢氧化物渣中的铁品位可以达到40％左右，进而可以达到球团厂收购的要求。
2、本发明所得固废不用再水洗，减少了水资源的使用量。
附图说明
图1为本发明实施例1中的一种实施工艺流程图。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面通过以下实施例以及附图对本发明作进一步具体的阐述，但不可理解为对本发明的限定，对于本领域的技术人员根据上述发明内容所作的一些非本质的改进与调整，也视为落在本发明的保护范围内。
除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
如图1所示，为本发明采用的实施工艺流程为：
沸腾氯化生产四氯化钛后的旋风收尘工段，采用清水以及盐酸对粉尘进行制浆，完成制浆后HCl含量为5％，然后固液分离得到惰性渣(堆放集中处理)和金属氯化液，其中金属氯化液相关检测结果如表1、表2所示。
本发明中和所用碱为Ca(OH)2浓度为23％的电石泥(CaO浓度为40％)。
实施例1
采用铁粉将金属氯化液中的盐酸消耗至0～0.1％(缓慢加入铁粉至铁粉不再反应)，再将电石泥缓慢滴入金属氯化液中，直至将PH调至10左右，中和后，固液分离所得物料及成分情况如表3所示。
表3中和所得物料及成分情况
实施例2
采用铁粉将金属氯化液中的盐酸消耗至0～0.1％(缓慢加入铁粉至铁粉不再反应)，再将电石泥缓慢滴入金属氯化液中，直至将PH调至7左右，中和后，固液分离所得物料及成分情况如表4所示。
表4中和所得物料及成分情况
PH小于9，虽然固体渣铁品位不低，但是滤液中还有大量镁、锰离子不能完全沉淀，重复在系统富集，影响MVR水处理，也明显降低了滤饼产量。
实施例3
采用铁粉将金属氯化液中的盐酸消耗至0～0.1％(缓慢加入铁粉至铁粉不再反应)，再将电石泥缓慢滴入金属氯化液中，直至将PH调至9左右，中和后，固液分离所得物料及成分情况如表5所示。
表5中和所得物料及成分情况
实施例4
采用铁粉将金属氯化液中的盐酸消耗至0～0.1％(缓慢加入铁粉至铁粉不再反应)，再将电石泥缓慢滴入金属氯化液中，直至将PH调至12左右，中和后，固液分离所得物料及成分情况如表6所示。
表6中和所得物料及成分情况
对比例1
将电石泥缓慢滴入金属氯化液中，直至将PH调至10左右，中和后，固液分离所得物料及成分情况如表7所示。
表7中和所得物料及成分情况
对比例2
将电石泥缓慢滴入金属氯化液中，直至将PH调至7左右，中和后，固液分离所得物料及成分情况如表8所示。
表8中和所得物料及成分情况
不难看出，将金属氯化液通过预处理后，可以大幅度提高氢氧化物渣中的铁品位，如果不预先将金属氯化液中的HCl消耗，则氢氧化物渣中铁品位依旧较低；且中和的终点pH值也影响氢氧化物渣的铁品位和产量。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。
Claims (4)
1.一种金属氯化液预处理方法，包括中和、固液分离工序，其特征在于，在中和前，向金属氯化液中加入铁粉使盐酸的质量百分比含量降至0～0.1％。
2.如权利要求1所述的金属氯化液预处理方法，其特征在于，所述中和工序中，采用碱调节金属氯化液的pH值至9～11(结合后面的实施例、对比例数据进行调整)。
3.如权利要求2所述的金属氯化液预处理方法，其特征在于，所述碱为Ca(OH)2浓度为23％的电石泥。
4.如权利要求1所述的金属氯化液预处理方法，其特征在于，所述固液分离工序所得中和水回收用于金属氯化液的前工段。
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