[发明专利]提纯装置以及采用该提纯装置提纯改性钛精矿的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提纯装置以及采用该提纯装置提纯改性钛精矿的方法。

背景技术

人造金红石因其品位高、产品质量好，常作为沸腾氯化的优质原料，通 常利用品位较低的钛精矿制备。国内外常用的制备人造金红石的方法主要 有：选择氯化法、锈蚀法、盐酸浸取法、硫酸浸取法。盐酸浸取法是目前常 用的改性钛精矿的制备方法，已在国内外多个厂家中得到应用，该发明已为 本领域技术人员所公知，例如：CN 101244841A公开了一种人造人造金红石 的生产方法，包括如下步骤：a、钛精矿于800-1100℃氧化焙烧，然后于 600-900℃还原焙烧；b、浓度18-24％的盐酸常压下接触还原焙烧后的钛精 矿；c、洗涤、过滤；d、收集滤饼煅烧即得。

目前盐酸浸取法制备人造金红石工序中的改性钛精矿的提纯方法(即上 述CN 101244841A中的步骤b)主要包括以下两种。

1、浸取球加压浸取工艺

盐酸加压浸取是将改性钛精矿(改性钛精矿是指经过氧化焙烧和还原焙 烧后的钛精矿)置于带有压力的浸取球中与高温盐酸反应，除去其中的大多 数杂质成分。一般浸取球的操作压力为0.2～0.3Mpa，浸取球内的反应温度 可以达到130～140℃。在浸取球的操作条件下，浸出过程中能够有效地除去 改性钛精矿中的铁、钙、镁、锰等杂质，提高人造金红石的品位。但加压浸 取工艺存在以下缺点：

(1)带压操作，操作环境危险；

(2)浸取球制造复杂，造价高，需定期进行严格的压力检测；

(3)产能小，产业化放大困难。

2、液固流态化常压浸取工艺

液固流态化常压浸取工艺利用循环盐酸作为动力源，蒸汽作为热源对循 环盐酸加热。热循环盐酸在泵的输送下，从浸取反应器底部进入，使固体物 料始终处于流化状态，同时采用蒸汽对循环盐酸加热，保证反应温度恒定。 保证改性钛精矿与盐酸充分接触，完成浸取反应。但液固流态化常压浸取工 艺存在以下缺点：

(1)操作和控制困难。随着浸取时间的推移，浸取液的粘度和密度都 会发生变化，浸取反应器内部固体物料的流化状态也会随之改变。因此，为 达到良好的浸取效果，就必须调整酸循环泵的流量以保证流态化状态和溢流 口溢流量。增加了操作和控制的难度。

(2)对改性钛精矿的粒度要求高、适应性不强。为保证良好的流态化 状态，所用改性钛精矿粒度分布必须控制在很窄的范围内。且浸取反应器的 尺寸由所采用改性钛精矿的粒度分布情况决定，对不同粒度分布的矿适应性 不强。

(3)盐酸加热器内部容易结垢。如果浸取过程中发生水解反应或者所 用矿物硅含量较高，酸中的固相物在循环过程中会进入盐酸加热器，沉淀形 成结垢物，堵塞盐酸加热器，影响浸取操作。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的改性钛精矿的提纯方法存在操作和控制 困难、对改性钛精矿的粒度要求高、适应性不强的缺陷，提供一种容易操作 和控制、对改性钛精矿的粒度要求低、适应性强的提纯装置以及采用该提纯 装置提纯改性钛精矿的方法。

本发明提供了一种提纯装置，其中，该装置包括反应器、储罐、风机和 第一加热器，所述反应器包括位于该反应器顶部的第一开口、第二开口和第 三开口以及位于该反应器底部的第四开口和第五开口，所述反应器通过位于 该反应器顶部的第三开口与储罐连通，所述风机通过位于该反应器底部的第 四开口与反应器连通，所述第一加热器与风机配合，用于对反应器提供热气 流。

本发明还提供了一种使用本发明提供的提纯装置提纯改性钛精矿的方 法，其中，该方法包括通过位于反应器顶部的第三开口将储罐内的盐酸供入 反应器内，通过位于反应器顶部的第二开口将改性钛精矿供入反应器内，通 过位于反应器底部的第四开口将来自风机的热气流供入反应器内，用于对反 应器内的改性钛精矿和盐酸之间的接触反应提供搅拌和加热作用，接触反应 后的产物从位于反应器底部的第五开口排出，其中，改性钛精矿是指经过氧 化焙烧和还原焙烧后的钛精矿。

和传统的流态化常压浸取法制备人造金红石工序中的改性钛精矿的提 纯方法相比，本发明的有益效果在于：

(1)采用热气流作为热源和搅拌动力源，在热气流作用下，液固两相 即改性钛精矿与盐酸接触充分，混合均匀，能够提高液固反应的速度，传热 效率高；