[发明专利]改进的金属提取

权利要求书

1.用于从含钛物质(例如钛铁矿)制备二氧化钛的硫酸盐法，该方法包括以下步骤：

(a)用含有硫酸的沥滤溶液沥滤固态含钛物质，形成工艺溶液，该工艺溶液包括硫酸氧钛(TiOSO₄)和硫酸亚铁(FeSO₄)的酸性溶液；

(b)分离来自沥滤步骤(a)的工艺溶液和残余固相；

(c)从来自步骤(b)的工艺溶液沉淀硫酸氧钛；

(d)从工艺溶液中分离沉淀的硫酸氧钛；

(e)处理沉淀的硫酸氧钛，生成含硫酸氧钛的溶液；

(f)水解溶液中的硫酸氧钛，形成液相和含有水合钛氧化物的固相；

(g)分离液相和含有水合钛氧化物的固相；

(h)煅烧来自步骤(g)的固相，形成二氧化钛；和

(i)从来自步骤(b)的工艺溶液和/或来自步骤(d)的贫化工艺溶液除去硫酸亚铁。

2.权利要求1的方法，还包括将来自步骤(d)的分离的工艺溶液和/或来自步骤(g)的分离的液相供应到沥滤步骤(a)。

3.权利要求1或2的方法，其中沥滤步骤(a)是多阶段沥滤步骤，每个阶段在单个沥滤罐或多个沥滤罐中进行，包括(i)第一阶段，用含硫酸的沥滤溶液沥滤固态含钛物质，形成包括硫酸氧钛(TiOSO₄)和硫酸亚铁(FeSO₄)的酸性溶液的工艺溶液，(ii)分离工艺溶液和残余固相，(iii)在后续阶段中用沥滤溶液沥滤来自第一阶段的残余固相，形成包括硫酸氧钛和硫酸亚铁的酸性溶液的工艺溶液，(iv)分离工艺溶液和残余固相，和(v)将分离的工艺溶液供应到第一沥滤阶段和/或将分离的工艺溶液与来自第一沥滤阶段的工艺溶液混合。

4.前述权利要求中任一项的方法，包括控制沥滤步骤(a)，以使得与沥滤溶液接触的固体在沥滤步骤中的停留时间最大，并使得溶液(即沥滤溶液和/或工艺溶液)在沥滤步骤中的停留时间最小。

5.权利要求4的方法，包括通过使溶液尽可能快地移动通过沥滤罐的“热”区域来控制沥滤步骤(a)，以避免硫酸氧钛的过早沉淀。

6.权利要求4或5的方法，包括通过将沥滤罐或多个沥滤罐内的搅拌限制为仅如本申请所定义的温和搅拌来控制沥滤步骤(a)，由此使罐溢流中的固体携带最小，并由此使固体在沥滤罐或多个沥滤罐中的停留时间最大。

7.权利要求4至6中任一项的方法，包括通过在沥滤罐或多个沥滤罐中产生溶液的温和向上流动来控制沥滤步骤(a)，因此固体在重力或机械筛分的影响下落回，由此使固体在沥滤罐或多个沥滤罐中的停留时间最大。

8.前述权利要求中任一项的方法，包括控制沥滤步骤(a)以制备钛离子浓度为至少40g/L的工艺溶液。

9.权利要求8的方法，包括控制沥滤步骤(a)以制备钛浓度为至少50g/L的工艺溶液。

10.权利要求9的方法，包括控制沥滤步骤(a)以制备钛浓度为至少70g/L的工艺溶液。