[发明专利]一种从高炉矿渣中提取二氧化钛的酸解反应方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提取二氧化钛的方法，具体是指一种从高炉矿渣中提取二氧化钛的酸解反应方法。

背景技术

目前广泛使用的硫酸法生产钛白的过程是使用浓硫酸与研磨后的钛精矿(TiO2含量在46％以下)反应提取钛液，再经过对钛液的蒸发浓缩结晶去除杂质离子(如Fe)，再进行水解后制得二氧化钛。上述提取二氧化钛的方法存在以下几方面的问题：

(1)原料使用的是开采后经过选矿的钛精矿，但铁及其他干扰元素仍然较多，在生产过程中需经过多个设备和步骤的处理，设备成本与能源成本在此环节中消耗较大。

(2)生产时须使用浓度为90％以上的浓硫酸，废硫酸难以利用，其利用成本高。

(3)钛精矿需要在反应前研磨成粉末，粉尘污染严重。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从高炉矿渣中提取二氧化钛的酸解反应方法，以期能节约能源并降低生产成本，并为提取二氧化钛的水解反应生产提供原料。

本发明通过下述技术方案实现：

一种从高炉矿渣中提取二氧化钛的酸解反应方法，包括以下步骤：

(1)筛选原料

选取粒度小于1mm的高炉矿渣原料；

(2)酸解反应

将选取的原料与质量浓度为45～55％的H2SO4溶液加入酸解反应罐中，搅拌反应1.8～2.2小时，原料的浓度为280～320g/L；

(3)过滤

将酸解溶液过滤并分离出酸解滤液和滤渣。

进一步的，步骤(1)中采用湿式筛选机筛选原料。

更进一步的，步骤(2)中原料的反应起始浓度为320g/L，H2SO4的反应起始质量浓度为50％，反应时间为2小时。

再进一步的，步骤(3)中向酸解溶液中加入絮凝剂后再过滤出滤渣。

为了确保将滤渣制成石膏副产品，从而便于利用废弃物，将滤渣在180～220℃的温度条件下干燥，制得石膏副产品。

为了更好地实现本发明，滤渣的干燥温度为200℃。

为了确保效果，酸解反应罐采用的是搅拌罐。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明的步骤简单，便于操作，采用的原料是高炉矿渣，不需要研磨成粉末，可防止粉尘污染；本发明属于废物回收利用，不仅成本低，而且还节能环保。

(2)本发明的酸解反应滤渣可制成石膏副产品，从而能充分的将高炉矿渣变废为宝；而酸解反应的滤液能为提取二氧化钛的水解反应提供原料。

(3)本发明使用的H2SO4的质量浓度为50％，方便后续生产回收H2SO4后再利用。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

本发明的提取二氧化钛的方法，采用的原料是高炉矿渣，不需要研磨成粉末，可防止粉尘污染；本发明属于废物回收利用，不仅成本低，而且还节能环保。本发明在生产时首先需要筛选原料，选取粒度小于1mm的高炉矿渣原料，本实施例中采用的是湿式筛选机来完成原料的筛选。

然后将筛选出来的原料进行酸解反应，酸解反应使用的酸为H2SO4。实施时，将选取的原料与H2SO4溶液加入酸解反应罐中，酸解反应过程中需搅拌，因此本发明使用的酸解反应罐为自带搅拌功能的搅拌罐。酸解反应过程中会释放热量，反应溶液最高温度可达到90℃，反应过程中温度控制在90℃以内为宜，因此在酸解反应的过程中不需要再对酸解反应罐加热。本发明使用的H2SO4的质量浓度为45～55％，而原料的浓度为280～320g/L，该原料的浓度和H2SO4的质量浓度能确保酸解反应时比较适合的温度条件，搅拌反应时间为1.8～2.2小时。本实施例中采用的H2SO4的反应起始质量浓度为50％，原料的反应起始浓度为300g/L，反应时间为2小时。在该原料的浓度和H2SO4的质量浓度条件下，能确保酸解反应的最佳温度。在具体实施的过程中，根据需要，可在酸解反应过程中适量的加入一些水用于稀释反应液，以降低反应液的粘度，从而确保酸解反应能更加充分。