[发明专利]一种微波加热处理氯化残渣除氯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微波加热处理氯化残渣的除氯方法，属于有色金属冶炼和二次资源综合利用技术领域。

背景技术

现行钛工业的生产主要包括海绵钛的制取和钛白粉的生产两个方面。海绵钛是生产钛材的原材料，海绵钛的制取所用原料约占已开发钛资源总量的8%，其工业生产方法主要是以为原料的镁热还原法。钛白粉是目前性能最好的白色颜料，广泛的应用于涂料、塑料、印刷、化工、橡胶等行业。钛白粉的生产工艺主要有两大类：一是硫酸法，即钛铁矿或钛渣与浓硫酸反应，水解生成偏钛酸，最后洗涤、煅烧即可得到钛白。二是氯化法，利用氯气还原富钛料，再将TiCl₄氧化生成TiO₂。

在电炉中，用碳对高炉渣进行还原碳化处理，将钛还原成碳化钛，碳化渣冷却后磨细至一定的粒度，磁选出去金属铁后在氯化炉内于一定温度与氯气反应，生成TiCl₄进入气相，大部分钛从渣中除去，残留的固体物成为氯化残渣。氯化残渣中氯含量较高，不适于用于烧制水泥，且氯化残渣中含有CaCl₂、MgCl₂等物质，用作工程回填会影响地下水资源。

微波是频率在0.3~300GHz的高频电磁波，波长为0.1~100cm，是一种新的清洁能源，具有选择性加热、均匀加热、热转化效率高、整体加热等优势。随着微波技术的不断探索与发展，不仅应用于通讯、广播、电视等领域，更被广泛的应用在加热、干燥等冶金、化工、国防、建筑领域。微波冶金成为一项新的冶金新技术。

发明内容

要解决的技术问题]

本发明的目的是提供一种微波加热处理氯化残渣的除氯方法。

技术方案]

本发明是通过下述技术方案实现的。

本发明涉及一种微波加热处理氯化残渣的除氯方法。

该处理方法的步骤如下:

A、微波干燥

首先将氯化残渣在微波条件下进行微波干燥，干燥至氯化残渣含水率0~2wt%，得到干燥后氯化残渣，接着

B、 微波加热

将步骤A得到的干燥后氯化残渣在温度700~900℃的条件下进行微波加热，得到微波加热处理后的渣样，接着

C、 水洗处理

将步骤B得到的微波加热处理后的渣样按照液固比为4~6:1混合均匀，进行水洗，接着进行过滤与干燥，得到微波加热处理氯化残渣脱氯后的渣样。

根据本发明的一种优选实施方式，在步骤A中，所述微波装置的频率为2400~2500MHz。

根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤B中，所述微波加热控制物料升温速率为10~100℃/min。

根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤B中，所述微波加热温度为700~900℃。

根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤B中，所述微波加热达到700~900℃后，保温时间为30~60 min。

根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤C中，所述水洗处理是按照液固比为4~6:1混合均匀。

根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤C中，所述得到的微波加热处理氯化残渣后脱氯后渣样，其Cl含量是以重量计0.01%以下。

下面将更详细地描述本发明。

本发明涉及一种微波加热处理氯化残渣的除氯方法。

本发明采用微波对氯化残渣进行处理。其一，微波加热处理可使氯化残渣内部产生明显的晶粒间裂纹，而这些裂纹便于后续水洗过程中蒸馏水浸入渣样，使得更易于水洗。其二，微波加热是内部加热，均匀加热，氯化残渣升温均匀，无烧结粘着现象，反应时间短，降低能耗，氯的脱除率高，物料损失较低。

该处理方法的步骤如下：

A、微波干燥

首先将氯化残渣在微波条件下进行微波干燥，干燥至氯化残渣含水率0~5wt%，得到干燥后氯化残渣。

本发明使用的氯化残渣是，高钛型炉渣高温碳化、低温氯化过程提钛处理后的得到的灰色细砂状粉末。以重量计Cl含量为1.33%以上

其中，Cl含量是根据GB/标准采用氯化银比浊法测定的。

所述氯化残渣在微波场中在100~120℃条件下进行微波辐照干燥处理30~60 min。

本发明使用的设备是一种微波装置，它是目前市场上销售的产品，例如昆明理工大学以商品名微波箱式反应器（HM）销售的产品。

B、 微波加热

将步骤A得到的干燥后氯化残渣在温度700~900℃的条件下进行微波加热，得到微波加热处理后的渣样。