[发明专利]盐酸酸解液酸解钛铁矿生产氯化氧钛的方法

说明书

本发明涉及湿法冶金技术领域，公开了盐酸酸解液酸解钛铁矿生产氯化氧钛的方法，包括如下步骤：钛精矿与盐酸酸解液共混后，在HCl气氛的密闭容器中酸解，得到酸解浆料；酸解浆料经固液分离，得到氯化氧钛溶液和酸解渣；盐酸酸解液包括盐酸、可溶性氯化盐以及水，盐酸酸解液来源于氯化氧钛溶液经处理得到二氧化钛后的副产物。本发明循环利用了氯化氧钛溶液，减少了氯化氧钛溶液的后处理；同时，充分利了氯化氧钛溶液中的氯化盐对钛铁矿酸解的促进作用和回收了氯化氧钛溶液中的氯化氧钛。

技术领域

本发明涉及湿法冶金技术领域，具体地说，涉及盐酸酸解液酸解钛铁矿生产氯化氧钛的方法。

背景技术

我国攀西地区的钛资源储量占全国储量的90％以上，该地区的钛铁矿主要是共生岩矿。将该矿用于硫酸法生产钛白粉将会产生大量的废硫酸和绿矾废渣，且该矿不适于作氯化法钛白粉原料。开发一种适合于攀西地区钛铁矿的高效、清洁、环保利用的高档钛白粉生产技术与工艺，是我国钛白领域科研工作者几十年来的心愿，也是解决我国钛白行业可持续发展的根本出路。

氯化法和硫酸法为当今世界上生产钛白粉的两个主要工艺流程。硫酸法包括采用原生钛铁矿或酸溶性高钛渣进行酸解、溶解、(浓缩结晶)、水解、水洗、漂白、加晶种煅烧等步骤，最终制得钛白粉。尽管硫酸法污染较大，但其工艺成熟，对原料要求低，且成本较低，所以攀西地区乃至中国主要还是以硫酸法为主生产钛白粉。氯化法所导致的环境污染比硫酸法少得多，但是产生的氯化渣废弃物毒性作用更大，需经过深井填埋处理。氯化法对原料要求较高，一般要求原料二氧化钛含量在92％以上、粒度须在200目以上、杂质含量低，所以氯化法原料以金红石为主。攀西地区的钛铁矿因品位低、杂质多、粒度细，用其制备人造金红石有诸多工艺难点。

盐酸法钛白粉生产技术是继硫酸法钛白粉生产技术和氯化法生产技术之后的第三代钛白粉生产技术，它具有氯化法清洁生产的优点，同时比硫酸法对原料要求更低，它可处理含高染色杂质(Cr，Ni)的钛精矿。

中国专利CN1114949A公开了利用31％工业盐酸在磷酸作为催化剂条件进行酸解，经固液分离后用HCl调整钛液盐酸浓度至9M，经TBP/苯萃取，有机相用0.6M盐酸洗涤后，再用4M盐酸反萃得精制钛液，浓缩精制钛液后，在有机剂乙二醇单甲醚和三乙醇胺下，加热至沸腾进行水解，得38～45nm TiO₂。

中国专利CN1217298A公开了在偏钛酸水解晶种和还原剂存在条件下，用稀盐酸分解钛铁矿并且同步水解成偏钛酸，再经重选分离偏钛酸与HF除硅、煅烧后获得金红石型钛白粉。

中国专利CN1689975A公开了将90％TiO₂以上的钛物料与矿化剂焙烧，经水洗和过滤的滤饼干燥后，再加入盐酸酸解得氯化氧钛溶液，经浓缩和萃取除杂后得较纯净的氯化氧钛溶液，氯化氧钛溶液在纳米晶种条件下水解、固液分离、干燥和煅烧后得纳米水合二氧化钛。

中国专利CN1766137A公开了一种盐酸-萃取法制备金红石钛白粉的方法，该方法将钛铁矿在50～100℃和矿酸比1:3～9条件下用盐酸酸解，然后经过滤后得钛液，钛液经还原、冷冻结晶、萃取和反萃除杂后得四氯化钛水溶液，四氯化钛水溶液在加入聚丙烯酰胺或丙烯酸树脂下水解得4～6μm球型偏钛酸，再经SnCl₂处理、微波干燥、煅烧、筛分后得4～6μm金红石型钛白粉。

中国专利CN102602991A公开了利用15～34％盐酸在75～105℃条件下对钛铁矿进行酸解，酸解反应得到酸解清液用有机微乳液进行萃钛，酸解清液中的钛被有机微乳液中的微乳膜构成的微细液珠收集在内，被分离为有机萃取液与萃余液，得到的有机萃取液用反萃剂将钛反萃出，得到的反萃钛液经水解煅烧得到金红石型钛白粉。然后采用有机微乳液的方法除去萃余液中的铁、铝、镁、钒等杂质，得再生盐酸可返回酸解工序。