[发明专利]用盐酸分解高炉渣制取化工产品的方法

说明书

本发明是用化工方法综合利用高炉渣的技术。

高炉渣是用高炉冶炼铁矿石过程中排弃的废渣。热高炉渣液，用水淬冷则成为水淬渣。用共生矿石（例如用钒钛磁铁矿石）炼铁，排出的高炉渣中会含有钛、钒、钙、镁、硅、铝等氧化物，成为含钛高炉渣。这类含钛高炉渣已可作为水泥混合材料。日本专利（2972、April、1955）报导了用通过150目筛的含钛高炉渣一份与1-3份的盐酸捏和于耐酸容器中，在110℃时加热1-5小时后，洗去可溶物，取出沉淀物在800℃时焙烧，即可获得钛、硅及铁等氧化物的混合物。

为了完全提取含钛高炉渣中的有用成份，使之成为化工原料，并消除废弃高炉渣对环境造成的污染，发明了本方法。

用盐酸分解高炉渣制取化工产品的方法是以含钛水淬渣作原料。将水淬渣加入5-10%的稀盐酸中共磨，磨细至过200目筛，成为含水细渣。

1.化工原料钛白的制法：

在含水细渣中加入6-8倍重、浓度32-40%的浓盐酸，置于回流冷凝酸解槽中加热至80-110℃酸解6-20小时。酸解后的混合液冷至室温，过滤后的母液蒸馏回收盐酸，然后在0.2%草酸溶液中水解，水解产生的沉淀物即为偏钛酸，滤取偏钛酸，洗净至用赤血盐检查无铁离子反应为止，在550-650℃温度下煅烧、粉碎即得化工原料钛白（即氧化钛）。

2.混合钛白的制法：

在含水细渣中加入5-6倍重、浓度为20-32%的盐酸，在酸解槽中加热至80-110℃酸解8-20小时。直至取清液滴水中，无水解产物为止。冷后滤取沉淀物，洗净至用赤血盐检查无铁离子反应为止。将沉淀物在550-650℃温度下煅烧、粉碎即得到由氧化钛及二氧化硅组成的工业原料-混合钛白。

3.氧化镁及氧化钙的制法：

在分离出氧化钛及氧化硅后的母液中加入煅白云石乳进行中和，调整PH值在4-6之间，得到钒、铁及铝的氢氧化物的混合沉淀物。滤除沉淀物后再加入煅白云石乳进行中和，调整PH值至10-12，得沉淀物为氢氧化镁。滤取氢氧化镁，并洗涤至洗液无钙离子。再煅烧，即得氧化镁。把滤取氢氧化镁后的母液蒸浓结晶得六水氯化钙，再脱水即得无水氯化钙。

钒、镁、铝氢氧化物的混合沉淀物还可以再行分离，可分别获得氧化钒、氧化铝及氧化铁。

所发明的用盐酸分解高炉渣制取化工产品的方法能充分提取出高炉渣中有用成分，能消除遗弃高炉渣所造成的环境污染，也合理地利用了共生矿资源。

用盐酸分解高炉渣制取化工产品的方法最好的工艺过程是：

将水淬含钛高炉渣与10%稀盐酸共磨至过200目筛，成为含水细渣。

在制氧化钛时所用盐酸浓度为35%，重量是含水细渣的八倍。混合后加热到106℃时酸解10小时。滤除二氧化硅后，蒸馏回收盐酸，母液在0.2%草酸水溶液中水解，滤取偏钛酸沉淀在600℃时煅烧，即得工业原料钛白（即氧化钛）。

在制混合钛白时所用盐酸浓度为25%，重量是含水细渣的5倍。混合后加热到106℃时酸解10小时，直至清液无水解物产生为止。滤取沉淀物，洗净至用赤血盐检查无铁离子反应为止。沉淀物在600℃时煅烧，粉碎后即成为氧化钛与氧化硅混合在一起的工业原料-混合钛白。

在制氧化镁及氯化钙时，分离出氧化钛及氧化硅后的母液中加入煅白云乳进行中和，PH值调整到5、滤除钒、铁、铝的氢氧化物的混合沉淀。再加煅白云石乳进行中和，调整PH值至10。滤取氢氧化镁沉淀，洗涤至洗液无钙离子。再煅烧即得氧化镁。滤取氢氧化镁后的母液蒸浓结晶，得六水氯化钙，再脱水即得无水氯化钙。