[发明专利]一种从钛粉中回收氯化钙的方法

说明书

本发明公开了一种从钛粉中回收氯化钙的方法，(a)将用氯化钙作为助熔剂还原的钛粉碾磨并与浸出剂混合搅拌，浸出一段时间后停止搅拌并陈化，然后固液分离得到滤液一和固体混合物一；(b)所述固体混合物一经过洗涤酸处理后得到纯钛粉；(c)所述滤液一中加入有机诱导沉淀剂并搅拌混合，一段时间后固液分离得到滤液二及固体混合物二；(d)所述滤液二通过蒸馏回收所述有机诱导沉淀剂及再生所述浸出剂；(e)回收的所述有机诱导沉淀剂及再生的所述浸出剂返回前端循环使用。本发明采用上述结构的一种从钛粉中回收氯化钙的方法，能够低能耗的回收氯化钙，整个工艺流程操作简单、分离效率高、设备投资低、运行成本低。

技术领域

本发明涉及氯化钙的回收技术领域，特别是涉及一种从钛粉中回收氯化钙的方法。

背景技术

由于钛与氧、氮、碳、氢等元素有极强的亲和力，致使钛的制取工艺复杂、流程长、能耗高、成本居高不下，限制了钛在很多行业中的应用。为了降低钛的生产成本，研究者们不断地改进传统工艺，开发新的提取方法，特别是近几十年来国内外在钛的提取工艺上投入了大量的人力、财力，进行广泛深入的研究，在基础理论和提取工艺方面取得了较大的突破。机械加工钛产品或钛粉末冶金过程会产生含氧量高的钛废料副产物，因此开发一种还原技术来回收这种含氧量高的钛废料是有必要的。钛与氧的强亲合力，使钛的脱氧困难，钙可以很好的还原钛制备金属钛粉，并且为了增强除氧能力，通常使用熔融氯化钙作为助熔剂，实验表明，使用熔融氯化钙作为助熔剂钛中的氧浓度可以降低到10ppm的水平。但在实现工业化过程中必须从钛中将钙离子去除，由于氯化钙的蒸气压不够高，不能进行蒸馏，可采用浸出的方法去除固体中的氯化钙，然而，因为氯化钙的一部分水合物在加热时分解为CaO和氯化氢气体，很难从水溶液中提取无水氯化钙，为了防止这种热水解反应和氯化钙水合物完全转化为无水氯化钙，需要在干燥的HCl气体流中加热，此方法复杂低效。因此，我们本发明提出了一种使用非水溶剂的氯化钙浸出工艺，以方便无水氯化钙的再生。

发明内容

本发明的目的是提供一种从钛粉中回收氯化钙的方法，能够低能耗的回收氯化钙，整个工艺流程操作简单、分离效率高、设备投资低、运行成本低。

为实现上述目的，本发明提供了一种从钛粉中回收氯化钙的方法，包括以下步骤：

(a)将用氯化钙作为助熔剂还原的钛粉碾磨并与浸出剂混合搅拌，浸出一段时间后停止搅拌并陈化，然后固液分离得到滤液一和固体混合物一；

(b)所述固体混合物一经过洗涤酸处理后得到纯钛粉；

(c)所述滤液一中加入有机诱导沉淀剂并搅拌混合，一段时间后固液分离得到滤液二及固体混合物二；

(d)所述滤液二通过蒸馏回收所述有机诱导沉淀剂及再生所述浸出剂；

(e)回收的所述有机诱导沉淀剂及再生的所述浸出剂返回前端循环使用；

(f)所述固体混合物二通过真空蒸馏得到氯化钙固体和再生的所述浸出剂，再生的所述浸出剂返回前端循环使用。

优选的，所述钛粉含有氯化钙、氧化钙、钙等，研磨至100目。

优选的，浸出剂为甲酰胺、碳酸乙烯、碳酸丙烯、二甲基亚砜和乙二胺等有机溶剂中的一种或多种组合。

优选的，步骤(a)中，所述浸出温度为60～120℃，所述浸出过程中搅拌速度为100～300r/min，所述陈化时间为1～8h。

优选的，所述固液分离采用的设备为压滤机、沉降离心机、沉降浓密机、浮球澄清器、袋式过滤器或分离柱中的一种或多种。

优选的，所述滤液一为含氯化钙的浸出剂溶液，所述固体混合物一为含Ti、Ca、CaO、CaCl₂的混合物，所述滤液二为所述浸出剂与所述有机诱导沉淀剂的混合物，所述固体混合物二为所述浸出剂与所述氯化钙的结合沉淀物。