[发明专利]处理含钛矿渣的方法

说明书

公开了用于处理含钛矿渣的方法和设备。该方法包括：使含钛矿渣(2)与第一硫酸浸出溶液(4)接触用于溶解矿渣中含有的杂质从而获得第一浆料。该方法中，对该第一浆料(8)进行固液分离(10)从而获得含有从第一含钛浸出残渣(12)中溶解的杂质的第一硫酸浸出溶液。

发明领域

本发明涉及处理含钛矿渣的方法和设备。

背景技术

含钛矿渣(例如二氧化钛矿渣)通常作为副产物从冶炼含钛精矿(例如磁铁矿)的工艺中获得。除了钛之外，矿渣经常含有杂质，例如铝、镁、钙和二氧化硅。在将含钛矿渣应用于着色工艺之前，需要将矿渣中含有的杂质部分除去并由此提高钛含量。

常规地，已经提出碱处理以提高含钛矿渣的氧化钛含量。尤其是使用碱处理以从矿渣中去除二氧化硅。根据Liu等人“Kinetics on the desiliconization duringalkaline leaching of titanium slag”，Advanced Materials Research，第233-235卷，2011年，1322-1327页，在湿法冶金操作中碱处理通常使用氢氧化钠浓溶液在大于100℃的温度下进行。需要高浓度的碱以使二氧化硅从矿渣中溶解。碱处理也可以通过火法冶金烘焙工艺来进行，该工艺可能要求高达1000℃的操作温度。根据Dong等人“Upgrading of aTi-slag by roast-leach process”，Hydrometallurgy，第113-114卷，2012年，119-121页和Lasheen T.A.，“Soda ash roasting of titania slag product from Rosettailmenite”，Hydrometallurgy，第93卷，2008年，124-128页，在烘焙工艺之后进行湿法冶金浸出工艺。

使用氢氧化钠的缺点是氢氧化钠能够与铝和二氧化硅反应，由此形成难以从二氧化钛固体中除去的硅酸铝钠析出物。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种方法和用于实施该方法的设备，以缓解矿渣中存在杂质带来的不利。本发明的目的通过特征在于独立权利要求中所述的方法和装置来实现。优选的实施方案在从属权利要求中公开。

方法包括在仅杂质被浸出的条件下浸出矿渣，并且钛(例如二氧化钛形态)保留在固体形态中。此外，该方法的条件阻止二氧化硅凝胶化，因此从浸出溶液分离固体物质变得更容易。在该方法中，在相当稀的硫酸溶液中浸出含钛矿渣(通常为二氧化钛矿渣)由此使矿渣中的杂质溶解并且使钛(通常为二氧化钛)保留在固体中。含有钛的固体可迅速地与浸出至硫酸溶液的杂质分离。该方法可在大气条件(即大气压力)和低于溶液的沸点下进行。

该方法和装置的优点在于通过用稀硫酸溶液浸出，仅含钛矿渣中不期望的杂质被溶解，钛(通常为二氧化钛)仍保留在固体形态。另一个优点是浸出步骤中浆料的密度使得矿渣中含有的杂质(例如铝、镁、钙和二氧化硅)能够进入浸出溶液。换句话说，浸出溶液的可溶性产物不阻止杂质的浸出。除了溶解钛化合物之外，较高的硫酸浓度还具有使从矿渣中溶解的二氧化硅凝胶化的缺点。还出乎意料地发现了通过使用该方法的正确参数，这可被阻止。另一个优点是方法在大气条件下进行，带来经济节约。

附图说明

在以下将参考附图通过优选实施方案更详细地描述本发明，其中，

图1是本发明的实例实施方案，包括用虚线表示的本发明进一步任选的实例实施方案，

图2示出实施例A中浸出之后的固体中的钛和二氧化钛的质量分数。

发明内容

实施方案涉及用于通过从矿渣中除去杂质并由此提高矿渣中的钛浓度的处理含钛矿渣的方法。通常，钛处于二氧化钛(TiO₂)的形态。

处理含钛矿渣的方法包括：