[发明专利]一种含钛炉渣选择性浸出钛的方法

说明书

本发明公开了一种含钛炉渣选择性浸出钛的方法，属于钛资源利用技术领域，包括以下步骤：S1.将含钛炉渣破碎并细磨；得到预定细度的含钛炉渣；S2.将细磨后的含钛炉渣进行第一段浸出反应，将浸出后的料浆进行固液分离，得到浸出液和含钛浸出渣；S3.将含钛浸出渣进行第二段浸出反应，将浸出后的料浆进行固液分离，获得浸出钛液和残渣。本发明可以实现含钛炉渣中硅元素的预先脱除和钛元素的选择性高效浸出，浸出钛液中杂质种类和含量少，有利于后续钛液中杂质元素的去除。该工艺流程设计合理，操作简单，无环境污染。

技术领域

本发明属于钛资源利用技术领域，涉及一种含钛炉渣选择性浸出钛的方法。

背景技术

我国钛资源主要赋存在钒钛磁铁矿资源中，其中攀西地区钒钛磁铁矿资源储量达到96.6亿吨(含超低品位矿)，其中钛储量占全国钛储量的90.5％，居世界钛储量第一位。在目前的选矿技术条件下，攀西钒钛磁铁矿中约占52％的钛资源进入钒钛磁铁精矿产品中，约占24％的钛资源进入钛铁矿精矿产品中。钒钛磁铁精矿主要采用高炉法工艺回收其中的铁和钒，钛则进入高炉钛渣中，TiO₂品位约25％左右，主要含钛矿物为钙钛矿，因其杂质种类多、含量大，难以经济回收利用；钒钛磁铁精矿经预还原-电炉冶炼后钛进入含钛电炉渣中，TiO₂品位约40～60％，主要含钛矿物为黑钛石；钛铁矿精矿经电炉冶炼后钛进入电炉钛渣中，形成TiO₂品位约72％左右、主要含钛矿物为黑钛石的电炉钛渣。含钛电炉渣和电炉钛渣中TiO₂品位较高，含钛电炉渣与一般钛精矿中TiO₂含量相当，电炉钛渣TiO₂含量高于一般钛精矿中TiO₂含量。因此，如何高效回收利用含钛炉渣中钛资源已成为提高我国攀西地区钛资源利用率的关键。

目前，钛工业主要产品为钛白粉和海绵钛，每年全球90％以上钛资源用于生产钛白粉，钛白粉生产方法主要有沸腾氯化法、硫酸法和氟化法。沸腾氯化法要求原料TiO₂90％、CaO0.2％、MgO1％，含钛炉渣中含有大量的杂质元素，特别是钙、镁杂质含量大，部分镁杂质固溶在黑钛石中，钙主要以硅酸盐形式存在，脱除困难，导致含钛炉渣难以作为氯化法钛白粉原料。含钛炉渣中含有大量的杂质元素，特别是Ca和Si元素。硫酸酸浸过程中这些Ca和Si元素与硫酸反应生成胶状的硫酸钙和原硅酸附着在未反应的颗粒表面，浸出液中大量的胶状物的存在不但会影响浸出反应的进一步进行，还会极度恶化钛液的过滤性能，且硫酸酸浸过程选择性差，导致大量的镁、铝、铁等元素溶解在浸出液中，对后续钛渣的除杂造成困难，浸出后废酸无法回收利用，易造成环境污染。氟化法浸出时，含钛炉渣中主要含钛物相为黑钛石或钙钛矿，因为含钛炉渣中的硅与钛元素在与含氟浸出剂反应后会转变为TiF₆^2-和SiF₆^2-离子，二者溶解行为接近，在溶液中分离TiF₆^2-和SiF₆^2-离子较困难。

综上所述，含钛炉渣因杂质含量高，无法满足沸腾氯化法原料要求，硫酸法选择性差，硅钛分离困难。开发一种不受杂质种类和含量影响的TiO₂提取方法对含钛炉渣中钛资源的利用具有重要意义。

发明内容

针对目前氟化浸出中硅元素钛元素一同进入钛液，造成后续液体中硅钛分离难的问题，本发明的目的在于提供一种含钛炉渣选择性浸出钛的方法，该工艺流程设计合理，操作简单，无环境污染。

本发明提供以下技术方案：一种含钛炉渣选择性浸出钛的方法，包括以下步骤：

S1.将含钛炉渣破碎并细磨；得到预定细度的含钛炉渣；

S2.将细磨后的含钛炉渣进行第一段浸出反应，将浸出后的料浆进行固液分离，得到浸出液和含钛浸出渣；