專利名稱：可同時回收其它資源的以高爐渣生產(chǎn)鈦白粉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼鐵冶煉高爐渣資源回收技術(shù)，更具體地說，是涉及一種鋼鐵冶煉含鈦高爐渣中的鈦資源與其它資源綜合回收利用的工藝方法。
背景技術(shù)：
鈦是攀西釩鈦磁鐵礦的主要成分之一，占全國總儲量的86％。釩鈦磁鐵礦中的鈦約50％通過選礦進入鐵精礦，經(jīng)高爐熔煉后被富集在高爐渣中排掉。高爐渣含CaO28.80％、SiO224.16％、V2O50.25％、TiO222.56％、S 0.49％、Al2O313.31％、MgO 7.49％，經(jīng)X射線衍射發(fā)現(xiàn)，含鈦成分主要由鈣鈦礦和鈦輝石組成。目前攀鋼東西渣場堆存的高爐渣已達到6000多萬噸，并且還以每年300萬噸的速率增加。因爐渣堆場逐步擴大，不僅污染了長江上游的金沙江，已危及到金沙江的河床與周邊生態(tài)環(huán)境，已經(jīng)成為嚴重的環(huán)境問題。綜合回收利用攀枝花釩鈦磁鐵礦中的鈦及其它寶貴資源，實現(xiàn)經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展和保護生態(tài)環(huán)境，具有極大的經(jīng)濟效益和社會效益。
目前攀鋼高爐渣主要用來作為建筑材料使用，其所含的大量貴重元素如鈦等都未能得到充分利用。含鈦高爐渣一般含TiO2約20-25％，另外還含有硅、鈣、釩、鋁、硫等原素。其中鈣、鋁、鎂的存在，對鈦的回收工藝具有重要影響，但同時也是可利用的重要資源。國內(nèi)已有一些單位對從高爐渣中提取鈦進行了大量研究工作，并取得了一些研究成果，但大多研究成果由于從高爐渣中提取鈦的經(jīng)濟成本過高，以及高爐渣中所含的大量其它元素對提取鈦的制約，致使從高爐渣中提取鈦的處理過程極為困難，因而未能實現(xiàn)工業(yè)化。本申請的發(fā)明人對攀鋼高爐渣的組成、酸解、水解等過程進行了深入系統(tǒng)的研究，在此基礎(chǔ)上完成了以攀鋼高爐渣為原料生產(chǎn)富鈦料的工藝方法，取得了可工業(yè)化生產(chǎn)的突破性的成果，本申請的申請人就此完成的技術(shù)成果向中國專利局提出了發(fā)明專利申請，申請?zhí)枮?00510021390.1。但該申請只回收利用了高爐渣中的寶貴鈦資源與硅、鈣資源，高爐渣中所含的鋁、鎂等其它寶貴資源沒有得到回收利用。
三、本

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的含鈦高爐渣資源回收利用工藝技術(shù)的不足，本發(fā)明提出的可回收高爐渣其它資源的以含鈦高爐渣為原料生產(chǎn)鈦白粉的方法，在以含鈦高爐渣生產(chǎn)鈦白粉的同時還可以分別或同時解決以下技術(shù)問題1、以硫酸鋁銨的形式回收含鈦高爐渣中的鋁資源，硫酸鋁銨可作為絮凝劑和生產(chǎn)鋁制品的材料；2、以氫氧化鎂的形式回收含鈦高爐渣中的鎂資源，氫氧化鎂可作為阻燃劑；3、以硅鈦石膏的的形式回收含鈦高爐渣中的硅、鈣與少量的鈦，作為新型墻體材料的原料；4、使太白粉生產(chǎn)工藝過程中的廢硫酸得以循環(huán)回收利用。
本發(fā)明的主要思路是根據(jù)含鈦高爐渣的組成和反應(yīng)的難易性，通過以不同濃度的硫酸對高爐渣進行選擇性反應(yīng)逐次分離出鋁、鎂、鈦組分，含有硅以及少量鈦的反應(yīng)殘渣為鈦硅石膏，可供建筑材料使用。同時通過實施電磁波激發(fā)輻射，促進高爐渣的選擇性反應(yīng)與強化水解過程，從而獲得較高的鈦收率，經(jīng)煅燒成為富鈦料或鈦白粉。
本發(fā)明要解決的上述技術(shù)問題可通過具有以下技術(shù)方案的可回收爐渣其它資源的含鈦高爐渣生產(chǎn)鈦白粉的方法來實現(xiàn)可回收爐渣其它資源的以含鈦高爐渣生產(chǎn)鈦白粉的方法，主要包括以下工藝步驟1、粒度為80-200目的含鈦高爐渣用重量濃度為3％-25％硫酸在55～80℃條件下對鋁、鎂進行選擇性的初步酸解反應(yīng)，充分酸解反應(yīng)后對料漿進行固液分離，作為二次渣的固相與液相分別進入下一道工序；2、對初步酸解工序1固液分離得到的固相二次渣用濃度為25％-60％硫酸在80～120℃條件下進行二次酸解反應(yīng)，酸解料漿經(jīng)固液分離，所得固相即為鈦硅石膏，液相進入下一道水解工序；3、在二次酸解工序2所得的液相中加入水在100～115℃的條件下進行水解結(jié)晶反應(yīng)，結(jié)晶反應(yīng)析出相為鈦的水合物偏鈦酸，充分水解結(jié)晶反應(yīng)后對偏鈦酸進行分離，偏鈦酸進入下一道工序；4、對進入水解結(jié)晶反應(yīng)工序前的液相料漿實施電磁波激發(fā)輻射；5、水解結(jié)晶反應(yīng)工序3分離得到的偏鈦酸經(jīng)脫水洗滌后，用鹽處理劑進行調(diào)質(zhì)處理。所述鹽處理劑可選自碳酸鉀、硫酸鋁、TiO2溶膠和磷酸等中的至少一種；
6、經(jīng)鹽處理后的偏鈦酸在800～1100℃下進行煅燒，制得成品鈦白粉；7、對初步酸解工序1分離所得的液相分別單獨或共同先后實施以下處理工序(1)加入鋁脫出劑與進入液相的鋁反應(yīng)生成硫酸銨鋁，經(jīng)固液分離、干燥制備硫酸鋁銨產(chǎn)品；鋁脫出劑可以為硫酸銨、氨等。
(2)加入水并升溫至沸點進行水解反應(yīng)，使進入液相的鈦結(jié)晶析出，經(jīng)固液分離、干燥、煅燒制備富鈦料產(chǎn)品；(3)加入堿與進入液相的鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂，經(jīng)固液分離、干燥制備氫氧化鎂產(chǎn)品。所述堿堿可選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水等中的至少一種。
在上述方案中，工序1是為了回收含鈦高爐渣中的鋁、鎂等組分而設(shè)計的一道工序，是初步酸解反應(yīng)工序。該工序硫酸的用量取決于高爐渣中的鋁、鎂等組分的含量與硫酸濃度。硫酸的用量至少應(yīng)能將高爐渣浸沒，使高爐渣中的鋁、鎂等組分能充分地溶解于硫酸。通常為高爐渣用量的1～5倍。酸解反應(yīng)時間取決于硫酸的濃度、反應(yīng)溫度、鋁鎂等組分的分布與含量、高爐渣的粒度以及工藝要求，以使高爐渣中的鋁、鎂等組分得以充分地溶解于硫酸。酸解反應(yīng)時間通常為20～90min。高爐渣的粒度一般控制為約0.08～0.18mm(200～80目)，最好是其中80％的粒度小于180目。
在上述方案中，酸解反應(yīng)工序2是本方法的一個基本工序，是為了回收含鈦高爐渣中的鈦組分，硫酸的用量取決于高爐渣中的鈦組分的含量與硫酸濃度，至少應(yīng)能將初步酸解反應(yīng)工序分離出的作為二次渣的固相浸沒，使高爐渣中的鈦等能充分地溶解于硫酸，通常為高爐渣用量的1～5倍。酸解反應(yīng)時間取決于硫酸的濃度、反應(yīng)溫度、鈦組分的分布與含量，以及工藝要求，以使高爐渣中的鈦組分得以充分地溶解于硫酸。酸解反應(yīng)時間通常為60～120min。
在上述方案的水解反應(yīng)工序中，水的加入量多少主要取決于液相中鈦組分的濃度，以使鈦組分在比較合理的時間內(nèi)得以充分地結(jié)晶析出為準。水的加入量對工藝不會產(chǎn)生很大的影響。水的加入量，以重量計，一般為液相50％～400％。
在上述方案中對液相料漿實施電磁波激發(fā)輻射，從初步酸解工序1到酸解料漿進入水解結(jié)晶反應(yīng)工序之前任一處對含鈦液相料漿實施電磁波激發(fā)輻射，既可在酸解反應(yīng)過程中實施電磁波激發(fā)輻射，如在用濃度為3％-25％硫酸在55～80℃條件下對含鈦高爐渣進行初步酸解反應(yīng)的同時實施電磁波激發(fā)輻射，也可對酸解反應(yīng)后的酸解料漿實施電磁波激發(fā)輻射，如在用濃度為25％-60％硫酸在80～120℃條件下對二次渣酸解反應(yīng)后的料漿實施電磁波激發(fā)輻射。所實施的電磁波，其頻率可為0.1～7.0GH，輻射強度可為1000～3200KW/cm3。
在上述方案中，如果電磁波激發(fā)輻射是在進行初步酸解反應(yīng)時實施，由于電磁波激發(fā)輻射可抑制高爐渣中的鈦組分進入液相，因此對工序1分離所得的液相可分別單獨或共同先后實施以下工序進行進一步處理a、加入硫酸銨與進入液相的鋁反應(yīng)生成硫酸銨鋁，經(jīng)固液分離、干燥制備出硫酸鋁銨產(chǎn)品；b、加入氫氧化鈉與進入液相的鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂，經(jīng)固液分離、干燥制備出氫氧化鎂產(chǎn)品。
對液相處理，當進入液相的鎂組分也比較少，不回收鎂組分時，可僅實施處理工序a，反之當進入液相的鋁組分也比較少，不回收鋁組分時，可僅實施處理工序b。對以攀鋼高爐渣為原料生產(chǎn)太白粉，通常是兩個工序都實施，或者先對液相實施處理工序a，再對處理工序a分離出的液相實施施處理工序b，或者先對液相實施處理工序b，再對處理工序b分離出的液相實施施處理工序a。
如果電磁波激發(fā)輻射是在初步酸解反應(yīng)完結(jié)后實施，如在酸解料漿進入水解結(jié)晶反應(yīng)工序之前實施，在高爐渣進行初步酸解反應(yīng)時，高爐渣中的鈦組分會有一部分的進入液相，因此，對工序1分離所得的液相除可分別單獨或共同先后實施處理工序a與b外，還需要對進入液相的鈦實施回收處理，即通過向液相加入水并升溫至沸點，使進入液相的鈦結(jié)晶析出，經(jīng)固液分離、干燥、煅燒制備出富鈦料產(chǎn)品。
在上述方案中，用處理劑對水解結(jié)晶反應(yīng)析出的鈦的水合物偏鈦酸進行鹽處理，以提高鈦白粉的產(chǎn)品品質(zhì)，進行鹽處理的時間與鈦白粉的產(chǎn)品品質(zhì)要求有關(guān)，鹽處理的時間一般不少于60min。
在上述方案的水解結(jié)晶反應(yīng)工序3，水解結(jié)晶反應(yīng)后經(jīng)固液分離所得的液相，可將其返回到初步酸解反應(yīng)工序，或經(jīng)濃縮后作為二次酸解硫酸循環(huán)使用，這既回收利用了硫酸資源，又避免了對環(huán)境的污染。
在上述方案的煅燒工序6，將經(jīng)鹽處理劑處理后的偏鈦酸置入煅燒爐在800～1100℃下進行煅燒，煅燒的時間與煅燒的溫度有關(guān)，一般都不少于60min。
本發(fā)明還采取了其它一些技術(shù)措施。
高爐渣一般含TiO2約20-25％，另外還含有硅、鈣、釩、鋁、硫等原素。其中鈣、鋁、鎂的存在，不僅對鈦的回收工藝具有重要影響，而且也是可利用的重要資源。以本發(fā)明公開的含鈦高爐渣生產(chǎn)鈦白粉的方法對高爐渣進行處理，其所含的鋁以硫酸鋁銨的形式得以回收，硫酸鋁銨可作為絮凝劑和生產(chǎn)鋁制品的材料；所含的鎂以氫氧化鎂的形式得以回收，氫氧化鎂可作為阻燃劑；所含的硅、鈣以鈦硅石膏的形式得以回收，鈦硅石膏可作為新型墻體材料的原料；所含的鈦則以富鈦料、顏料級鈦白粉或非顏料級鈦白粉的形式得以回收，鈦白粉是一種用途很廣的工業(yè)原料。采用本發(fā)明的方法對含鈦高爐渣進行處理，使高爐渣得到了完全利用，最大限度地實現(xiàn)了廢棄高爐渣的資源化，同時保護了環(huán)境。本發(fā)明將鈣、鋁、鎂全面回收同時，還實現(xiàn)了廢硫酸的回收利用，為鈦的提取創(chuàng)造了更好的條件。

本發(fā)明除了具有巨大的社會效益外，還具有很高經(jīng)濟效益。用本發(fā)明的方法以高爐渣生產(chǎn)鈦白粉，其成本主要取決于硫酸的消耗量，但硫酸可循環(huán)使用，或可采用現(xiàn)有硫酸法鈦白粉廠的廢酸進行生產(chǎn)。每生產(chǎn)一噸鈦白粉約消耗4.2噸硫酸，其生產(chǎn)成本估算參見上表。由上表可見，生產(chǎn)一噸鈦白的成本約為841人民幣元，而市場上的顏料級銳鈦型鈦白粉價格9800元/噸，每生產(chǎn)一噸顏料級銳鈦型鈦白粉的效益是8900元。由此可見，本發(fā)明公開的工藝方法，通過綜合利用后形成了一個良性的循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)，除了具有很高的社會效益外還有很大的經(jīng)濟效益。建立一個年產(chǎn)1萬噸的鈦白粉及多種產(chǎn)品的生態(tài)工業(yè)園區(qū)，設(shè)備投資約1500萬元，年產(chǎn)值達1.22億元。利稅可達1億元人民幣。若不考慮綜合利用，則顏料級鈦白粉的利稅也可達到7000萬元人民幣。
四

附圖1是本發(fā)明的一個實施例工藝流程示意框圖。
附圖1是本發(fā)明的另一個實施例工藝流程示意框圖。
五具體實施例方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的說明。在以下各本實施例中，除特別說明外，濃度均為重量濃度，百分比均為重量百分比，份數(shù)均為重量份數(shù)。
實施例1。
本實施例的工藝流程如附圖1所示。
(1)含TiO2約為22％的攀鋼高爐渣100份，粒度為0.08～0.18mm，置入1號槽酸解反應(yīng)器中，加入濃度約為12％的硫酸220份，在約65℃下進行初步酸解反應(yīng)，反應(yīng)約120min。反應(yīng)過程中，用電磁波激發(fā)輻射，輻射時間約5分鐘，強度約為2500KW/m3，頻率約為5.45GH。
(2)初步酸解反應(yīng)完成后經(jīng)離心機分離洗滌后，液相進入2號反應(yīng)槽，加入硫酸銨脫去鋁，硫銨的加入量由鋁的含量計算決定。沉淀后經(jīng)真空過濾機過濾洗滌，在約70℃下干燥1小時左右，得到硫酸鋁銨產(chǎn)品。
(3)工序(2)過濾洗滌清液再進入3號反應(yīng)槽，用氫氧化鈉調(diào)整pH值約為9(pH調(diào)整范圍為8～14)，結(jié)晶沉淀約12個小時后，經(jīng)過濾、干燥得到工業(yè)級氫氧化鎂，可作為阻燃劑產(chǎn)品。
(4)由工序(1)初步酸解反應(yīng)得到的二次渣再送入4號酸解反應(yīng)槽，用濃度約為50％的硫酸，在溫度約為80℃的條件下進行二次酸解反應(yīng)，時間約為120min。酸解后的料漿經(jīng)過濾和洗滌，所得殘渣即為鈦硅石膏，可作高強度建筑材料。
(5)工序(4)過濾洗滌清液進入5號水解反應(yīng)槽，加入水150份，在108℃左右的條件下進行水解結(jié)晶反應(yīng)，結(jié)晶析出鈦的水合物偏鈦酸。水解結(jié)晶反應(yīng)約3小時左右，由真空過濾機進行脫水和洗滌，送入下一道工序進行處理。
(6)經(jīng)脫水洗滌后的料漿送入鹽處理槽進行調(diào)質(zhì)處理，鹽處理劑為碳酸鉀和磷酸，依次先后加入，碳酸鉀(K2O)約為TiO2的0.5％(在0.2～1.5％的范圍都可)，磷酸(P2O5)約為TiO2的0.1％(在0.08～0.35％的范圍都可)，固相量控制在260g/L左右(固相量在250～320g/L范圍都可)，調(diào)質(zhì)處理約120min。
(7)用鹽處理劑調(diào)質(zhì)處理后的偏鈦酸在840℃左右下煅燒約2小時，即制備得顏料級銳鈦型鈦白粉。
實施例2本實施例的工藝流程與實施例1的工藝流程基本相同，所不同的是將實施例1水解結(jié)晶反應(yīng)工序(5)中的過濾洗滌清液返回到初步酸解工序(1)循環(huán)使用。
實施例3本實施例的工藝流程與實施例1的工藝流程基本相同，所不同的是只對實施例1中的初步酸解反應(yīng)工序(1)得到的液相實施工序(2)的處理，即將液相送入2號反應(yīng)槽，加入硫酸銨脫去鋁，硫銨的加入量根據(jù)鋁的含量計算決定。沉淀后經(jīng)真空過濾機過濾洗滌，在約90℃下干燥1小時左右，得到硫酸鋁銨產(chǎn)品。
實施例4本實施例的工藝流程與實施例1的工藝流程基本相同，所不同的是只對實施例1中的初步酸解反應(yīng)工序(1)得到的液相不實施工序(2)的處理，而直接實施工序(3)的處理，即將液相送入3號反應(yīng)槽，用氫氧化鈉調(diào)整pH值約為12，(pH調(diào)整為8～14之間都可以)，結(jié)晶沉淀約12個小時后，經(jīng)過濾得到工業(yè)級氫氧化鎂，可作為阻燃劑產(chǎn)品。
實施例5本實施例的工藝流程如附圖2所示(1)含TiO2約為20％的攀鋼高爐渣100份，粒度為0.08～0.18mm，置入1號槽酸解反應(yīng)器中，加入濃度約為20％的硫酸150份，在約80℃下進行初步酸解反應(yīng)，反應(yīng)約60min。經(jīng)過濾后，得到二次渣。
(2)液相進入2號反應(yīng)槽，加入硫酸銨脫去鋁。硫銨的加入量根據(jù)液相中鋁的含量計算決定。沉淀后經(jīng)真空過濾機過濾洗滌，在80℃左右下干燥1.2小時，得到硫酸鋁銨產(chǎn)品。
(3)工序(2)得到的清液進入6號連續(xù)反應(yīng)槽，將溫度升至沸點，通過連續(xù)水解結(jié)晶得到的初級偏鈦酸，經(jīng)過濾洗滌在500℃左右下煅燒約1小時得到富鈦料。
(4)工序(3)中的過濾洗滌液體送入3號反應(yīng)槽，用氫氧化鉀調(diào)整pH值為12左右(pH調(diào)整范圍為8～14)，沉淀后經(jīng)過濾、干燥得到工業(yè)級氫氧化鎂，可作為阻燃級產(chǎn)品。
(5)工序(1)初步酸解反應(yīng)得到的二次渣再送入4號反應(yīng)槽進行二次酸解反應(yīng)，硫酸濃度約為60％，溫度為100℃，時間為90min左右，經(jīng)過濾所得殘渣即為鈦硅石膏，經(jīng)處理可得到高強度建筑材料，液相進入下一道工序。
(6)對工序(5)所得的液相實施電磁波激發(fā)輻射，輻射強度為1400KW/m3，頻率為4.25GH。
(7)經(jīng)電磁波激發(fā)輻射后的液體進入5號水解結(jié)晶反應(yīng)槽，在沸點溫度下進行水解，結(jié)晶反應(yīng)物為鈦的水合物偏鈦酸。加入沸水約128份，時間約4個小時。偏鈦酸料漿經(jīng)真空過濾、洗滌、漂白進入下一道工序。
(8)經(jīng)過濾脫水、洗滌、漂白后的偏鈦酸料漿送入鹽處理槽進行調(diào)質(zhì)處理，鹽處理劑為碳酸鉀、硫酸鋁、TiO2溶膠和磷酸。碳酸鉀K2O約為TiO2的0.2～0.8％，硫酸鋁Al2O3為TiO2的約為0.7～1.1％，TiO2溶膠為TiO2的1.5～2.2％，磷酸P2O5為TiO2的0.05～0.1％，調(diào)質(zhì)處理約120min。，固相量控制在300g/L左右(固相量的范圍在250～320g/L)。
(9)用鹽處理劑調(diào)質(zhì)處理后的偏鈦酸在1050℃左右下煅燒約2小時，即制備得顏料級金紅石型鈦白粉。
實施例6本實施例的工藝流程與實施例5的工藝流程基本相同，所不同的是只對實施例1中的初步酸解反應(yīng)工序(1)得到的液相只實施工序(2)與工序(3)的處理，即將液相送入2號反應(yīng)槽，加入硫酸銨脫去鋁，硫銨的加入量根據(jù)鋁的含量計算決定。沉淀后經(jīng)真空過濾機過濾洗滌，在約90℃下干燥1小時左右，得到硫酸鋁銨產(chǎn)品，再將工序(2)得到的清液進入6號水解反應(yīng)槽，將溫度升至沸點，通過連續(xù)水解結(jié)晶得到的初級偏鈦酸，經(jīng)真空過濾洗滌在500℃左右下煅燒約1小時得到富鈦料。
實施例7本實施例的工藝流程與實施例5的工藝流程基本相同，所不同的是只對實施例1中的初步酸解反應(yīng)工序(1)得到的液相只實施工序(3)與工序(4)的處理，即將工序(1)初步酸解反應(yīng)分離得到的液相送入6號水解反應(yīng)槽，將溫度升至沸點，通過連續(xù)水解結(jié)晶得到的初級偏鈦酸，經(jīng)過濾洗滌后的固相在600℃左右下煅燒約1.5小時得到富鈦料，液相送入3號反應(yīng)槽，用氫氧化鈉調(diào)整pH值為10左右(pH調(diào)整范圍為8～14)，沉淀后經(jīng)過濾、干燥得到工業(yè)級氫氧化鎂，可作為阻燃級產(chǎn)品。
實施例8本實施例的工藝流程與實施例5的工藝流程基本相同，所不同的是將實施例5水解結(jié)晶反應(yīng)工序(7)中的過濾洗滌清液，經(jīng)濃縮后返回到第二次酸解工序(5)作為第二次酸解酸循環(huán)使用。
權(quán)利要求
1.一種可同時回收其它資源的以高爐渣生產(chǎn)鈦白粉的方法，其特征在于包括以下工藝步驟(1)粒度為0.08～0.18mm的含鈦高爐渣用濃度為3％-25％硫酸在55～80℃條件下進行初步酸解反應(yīng)，充分反應(yīng)后進行固液分離，固相與液相分別進入下一道工序；(2)工序(1)固液分離得到的固相二次渣用濃度為25％-60％硫酸在80～120℃條件下進行二次酸解反應(yīng)，充分反應(yīng)后進行固液分離，固相為可作為墻體材料的鈦硅石膏，液相進入下一道工序；(3)在工序(2)所得的液相中加入液相量50％～400％的水在100～115℃的條件下進行水解結(jié)晶反應(yīng)，結(jié)晶反應(yīng)析出相為偏鈦酸，充分水解結(jié)晶反應(yīng)后對偏鈦酸進行分離，偏鈦酸進入下一道工序；(4)對進入水解結(jié)晶反應(yīng)工序前的液相料漿實施電磁波激發(fā)輻射；(5)工序(3)分離得到的固相偏鈦酸經(jīng)脫水洗滌后，用鹽處理劑進行調(diào)質(zhì)處理；(6)經(jīng)鹽處理后的偏鈦酸在800～1100℃下進行煅燒，制得成品鈦白粉；(7)對工序(1)分離所得的液相分別單獨或共同先后實施以下工序a、加入鋁脫出劑與進入液相的鋁反應(yīng)生成硫酸鋁銨，經(jīng)固液分離、干燥制備硫酸鋁銨產(chǎn)品；b、加入水并升溫至沸點進行水解反應(yīng)，使進入液相的鈦結(jié)晶析出，經(jīng)固液分離、干燥、煅燒制備富鈦料產(chǎn)品；c、加入堿與進入液相的鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂，經(jīng)固液分離、干燥制備氫氧化鎂產(chǎn)品。
2.如權(quán)利要求1所述的可同時回收其它資源的以高爐渣生產(chǎn)鈦白粉的方法，其特征在于所實施的電磁波的頻率為0.1～2.45GH，輻射強度為1500～3200KW/cm3。
3.如權(quán)利要求2所述的可同時回收其它資源的以高爐渣生產(chǎn)鈦白粉的方法，其特征在于在用濃度為3％-25％硫酸在55～80℃條件下對含鈦高爐渣進行酸解反應(yīng)的同時實施電磁波激發(fā)輻射。
4.如權(quán)利要求3所述的可同時回收其它資源的以高爐渣生產(chǎn)鈦白粉的方法，其特征在于對工序(1)分離所得的液相分別單獨或共同先后實施以下工序處理a、加入硫酸銨與進入液相的鋁反應(yīng)生成硫酸銨鋁，經(jīng)固液分離、干燥制備出硫酸鋁銨產(chǎn)品；b、加入堿與進入液相的鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂，經(jīng)固液分離、干燥制備出氫氧化鎂產(chǎn)品。
5.如權(quán)利要求1所述的可同時回收其它資源的以高爐渣生產(chǎn)鈦白粉的方法，其特征在于所說的鹽處理劑選自鹽處理劑選自碳酸鉀、硫酸鋁、TiO2溶膠和磷酸中的至少一種。
6.如權(quán)利要求1所述的可同時回收其它資源的以高爐渣生產(chǎn)鈦白粉的方法，其特征在于與進入液相中的鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂的堿選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水中的至少一種。
7.如權(quán)利要求2所述的可同時回收其它資源的以高爐渣生產(chǎn)鈦白粉的方法，其征在于用濃度為25％-60％硫酸在80～120℃條件下對二次渣酸解反應(yīng)料漿實施電磁波激發(fā)輻射。
8.如權(quán)利要求7所述的可同時回收其它資源的藝高爐渣生產(chǎn)鈦白粉的方法，其特征在于對工序(1)分離所得的液相分別單獨或共同先后實施以下工序處理a、加入硫酸銨與進入液相的鋁反應(yīng)生成硫酸銨鋁，經(jīng)固液分離、干燥制備出硫酸鋁銨產(chǎn)品；b、加入水并升溫至沸點，進行水解反應(yīng)，使進入液相的鈦的水合物結(jié)晶析出，經(jīng)固液分離、干燥、煅燒制備出富鈦料產(chǎn)品；c、加入堿與進入液相的鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂，經(jīng)固液分離、干燥制備出氫氧化鎂產(chǎn)品。
9.如權(quán)利要求1至8中的任一項權(quán)利要求所述的可同時回收其它資源的以高爐渣生產(chǎn)鈦白粉的方法，其特征在于水解結(jié)晶反應(yīng)后經(jīng)固液分離所得的液相返回到初步酸解反應(yīng)工序或經(jīng)濃縮后返回到二次酸解反應(yīng)工序，作為酸解硫酸循環(huán)使用。
10.如權(quán)利要求1至8中的任一項權(quán)利要求所述的可同時回收其它資源的以高爐渣生產(chǎn)鈦白粉的方法，其特征在于將含鈦高爐渣粉磨至其中粒徑小于180目的不少于80％。
全文摘要
本發(fā)明是一種可同時回收其它資源的以高爐渣為原料生產(chǎn)鈦白粉的方法。該方法先用循環(huán)酸對高爐渣中的鋁、鎂等組分進行選擇性初步酸解，然后再用硫酸對二次渣進行二次酸解，經(jīng)固液分離，固相為用作建筑材料的鈦硅石膏，液相加入水在沸點溫度下進行水解結(jié)晶反應(yīng)，反應(yīng)析出相為偏鈦酸。在對液相實施加水解結(jié)晶反應(yīng)工序之前，可在酸解反應(yīng)過程或酸解反應(yīng)后對液相料漿實施電磁波激發(fā)輻射。結(jié)晶反應(yīng)析出的偏鈦酸經(jīng)脫水過濾、洗滌后，用鹽處理劑進行調(diào)質(zhì)處理，之后經(jīng)高溫煅燒即制取顏料級鈦白粉。初步酸解反應(yīng)得到的液相經(jīng)進一步處理，可以硫酸鋁銨的形式回收鋁資源，以氫氧化鎂的形式回收鎂資源，高爐渣中的寶貴資源得到全面回收。
文檔編號C01F5/14GK1850617SQ200610020838
公開日2006年10月25日 申請日期2006年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月17日
發(fā)明者劉代俊, 徐程浩, 肖永華, 楊德建, 俞雪梅 申請人:四川大學