[发明专利]一种含钛高炉渣中有价组分钛高效提取的方法

摘要

本发明提出一种含钛高炉渣中钛的提取方法，具体工艺步骤为：含钛高炉渣破碎至小于106微米以后，将渣、还原剂金属粉、辅助物质盐按照一定的质量比配料；物料混合均匀并在特定气氛中反应后，水洗除盐、弱酸溶解钛，得到含低价钛的酸性溶液；含钛的酸性溶液经氧化/水解/洗涤/煅烧而获得二氧化钛，水解后液则经喷雾热水解获得氧化物残渣及盐酸溶液，再生的盐酸溶液返回至溶解钛的过程。本发明的重要关键点之一是金属热还原过程实现对含钛高炉渣的改性，极大提高其在弱酸介质中的酸溶性能，然后经水解工艺实现从酸性溶液中选择性提钛。

主权项

1.一种含钛高炉渣中有价组分钛高效提取的方法，其特征在于该方法的操作过程包括：(a)将含钛高炉渣进行破碎、球磨，使80％以上的颗粒小于106μm；(b)步骤(a)结束后，将含钛高炉渣、还原剂金属粉和辅助物质盐按照一定的质量比进行混合，其中辅助物质盐为AlCl3、MgCl2、CaCl2、NaCl、KCl、LiCl、其中任意两种或三种盐所组成的共熔盐中的一种或多种，含钛高炉渣和还原剂金属粉二者混合的质量比为1:0.002～1:5，含钛高炉渣和辅助物质盐二者混合的质量比为1:0.005～1:50；(c)步骤(b)结束后，将混合物料转移至坩埚中，然后将坩埚置于气氛炉的高温区中；(d)步骤(c)结束后，用惰性气体对炉体进行气体交换，保证炉体升温前空气已被惰性气体置换干净，而后切换气流至特定的反应气体，启动升温程序，使反应物料在一定温度和特定气氛中保温反应一定时间，程序结束后炉体在反应气氛或惰性气氛保护下自然降温，其中反应温度为200℃～1500℃，保温时间为0.1h～48h；(e)步骤(d)结束后，待炉体降温至80℃以下时，若反应气体为惰性气体，则直接关闭反应气流，将物料取出；若反应气体为易燃易爆气体，则先将气流切换至惰性气体，待炉体内反应气体被惰性气体置换干净后，关闭气流，取出物料；(f)步骤(e)结束后，将反应后物料进行水洗，并进行液固分离，获得水洗物料；(g)步骤(f)结束后，将水洗物料用稀盐酸在一定体积质量比及一定温度下酸浸一定时间，其中体积质量比的配比单位为mL/g，酸浸结束后进行液固分离，固相为提钛尾渣，液相为含钛酸浸液；(h)步骤(g)结束后，用氧化剂处理含钛酸浸液，直至酸浸液的紫色消失；(i)步骤(h)结束后，将氧化处理后的含钛酸浸液倒入结晶器中，并在一定温度下搅拌水解一段时间，水解结束后液固分离，固相为钛酸颗粒，液相为酸性水解后液；(j)步骤(i)结束后，将水解获得的钛酸颗粒进行稀酸洗涤及水洗，并烘干、煅烧，获得TiO2颗粒，酸性水解后液则送入至喷雾水解反应器中，喷雾水解收集到的稀盐酸返回至步骤(g)，用于下一批反应水洗料的酸浸，喷雾水解同时获得氧化物残渣。