[发明专利]回转窑连续焙烧四氯化钛精制尾渣脱氯脱碳的方法

说明书

本发明涉及回转窑连续焙烧四氯化钛精制尾渣脱氯脱碳的方法，属于精制尾渣的回收再利用技术领域。本发明解决的技术问题是四氯化钛精制尾渣堆放时的环境污染问题和钒流失。本发明的技术方案是提供回转窑连续焙烧四氯化钛精制尾渣脱氯脱碳的方法，步骤包括从回转窑窑头通入氧气，设定回转窑焙烧温度和旋转速率，从回转窑窑尾将四氯化钛精制尾渣加入回转窑中，与氧气形成逆流接触进行焙烧脱氯脱碳，焙烧后的精制尾渣经窑头排出并收集。本发明具有连续动态脱氯脱碳的特点，能有效脱氯脱碳，同时钒氧化率高，钒的回收利用率高。

技术领域

本发明属于精制尾渣的回收再利用技术领域，具体涉及回转窑连续焙烧四氯化钛精制尾渣脱氯脱碳的方法。

背景技术

以攀西地区钒钛磁铁矿资源为原料，通过氯化法制备得到的粗四氯化钛中钒含量较高，大约在5～10‰左右。钒是四氯化钛中常见有色杂元素，它的存在会对后续海绵钛和氯化法钛白质量产生不利影响，因而需要除钒。针对此种高含钒四氯化钛，有机物除钒法具有更强的适应性。在对粗四氯化钛采用有机物试剂除钒时，生成的氯氧化钒或钒的低价氯化物与其它固体杂质以残渣形式分离出去，所得残渣中含有四氯化钛，采用蒸发浓缩的方式对残渣进行回收处理，蒸发回收四氯化钛后的尾渣称为四氯化钛精制尾渣，该尾渣含有钒、氯、钛等元素，是四氯化钛制备过程中常见的固体废弃物。此外，四氯化钛精制尾渣在堆放过程中，会产生大量氯气，严重污染环境，同时，尾渣中钒的含量较高，也会造成一定的资源浪费。

马娜等在《四氯化钛精制尾渣的的综合利用研究》有色金属，2017(7)报道了先对四氯化钛精制尾渣进行碱浸，在浸出液中实施多组分的高效分离，再采用沉淀剂，使铝以铝渣的形式与钒分离，采用分步结晶实现氯化钠与正钒酸钠的分离，以此将精制尾渣中的钒制备得到正钒酸钠，此方案不仅工艺流程复杂，而且不适用于铝含量较低的四氯化钛精制尾渣。专利文献CN103911517A公开了一种用TiCl₄精制尾渣生产含钒熟料的方法，该方法先通过水浸处理固液分离，所得固体然后与钠盐混合，采用高温煅烧的方式对四氯化钛精制尾渣进行回收利用，但此方法所述的煅烧为马弗炉内的静态煅烧，焙烧样品量大时可能存在煅烧不充分，从而造成精制尾渣脱氯脱碳不完全，钒氧化率低的情况。

发明内容

本发明解决的技术问题是四氯化钛精制尾渣堆放时的环境污染问题和钒流失。

本发明解决上述问题的技术方案是提供回转窑连续焙烧四氯化钛精制尾渣脱氯脱碳的方法，包括以下步骤：从回转窑窑头通入氧气，设定回转窑焙烧温度和旋转速率，从回转窑窑尾将四氯化钛精制尾渣加入回转窑中，与氧气形成逆流接触进行焙烧脱氯脱碳，焙烧后的精制尾渣经窑头排出并收集。

其中，焙烧产生的尾气通过尾气吸收装置进行吸收，微小固体颗粒通过收尘装置进行吸收。

其中，四氯化钛精制尾渣是指氯化法生产的粗四氯化钛用有机物除钒后，然后蒸发浓缩回收四氯化钛得到的尾渣。

其中，四氯化钛精制尾渣的成分以元素的质量百分数计包括10～18％TV(全钒)、10～18％Ti、3～15％Cl、3～15％C、0.02～0.08％Si、0.1～0.8％Fe、0.1～0.3％Al。

其中，氧气的流量为135～420m³/(h﹒t精制尾渣)。

其中，回转窑焙烧温度为300～700℃。作为优选的，回转窑焙烧温度为500～600℃。

其中，回转窑旋转速率为0.2～1.5r/min。作为优选的，回转窑旋转速率为0.5～1.5r/min。

其中，回转窑焙烧时间为60～240min。

本发明的有益效果：