[发明专利]一种利用钛白废酸提高钒渣品位的方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金环保技术领域，更具体地讲，涉及一种利用硫酸法生产钛白粉工艺中产生的钛白废酸来提高钒渣品位的方法。

背景技术

我国钛白粉生产绝大部分采用硫酸法生产工艺，主要以钛铁矿或钛渣等含钛物料为原料，硫酸法生产钛白主要包括：原矿准备；用硫酸分解含钛物料制取硫酸钛溶液；溶液净化除铁；由硫酸钛溶液水解解析出偏钛酸；偏钛酸煅烧制得二氧化钛以及后处理工序等。该工艺最大的缺点就是“三废”量大，特别是酸性废液，每生产1t钛白粉产生6～8吨的浓度约20%的高酸废液（废硫酸）和50～80吨的浓度为2%～6%的低酸洗液，特别是其中的高酸废液，其直接中和处理费用过高，对企业造成了较重的负担，而直接排放则严重污染环境。钛白废酸的治理问题严重困扰着企业，甚至影响到钛白粉工业的生存。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本发明的目的之一在于提供一种利用钛白废酸来提高钒渣品位的方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种利用钛白废酸提高钒渣品位的方法。所述方法是将钒渣用过滤除去悬浮物后的钛白废酸进行浸出，然后过滤洗涤得到高钒钒渣和含有硫酸亚铁的滤液；其中，所述钛白废酸为硫酸法生产钛白粉工艺中所产生的废酸，所述钒渣为含钒铁水经提钒吹炼后产生的炉渣。

根据本发明利用钛白废酸提高钒渣品位的方法的一个实施例，所述钛白废酸中硫酸的质量百分浓度不低于10%。

根据本发明利用钛白废酸提高钒渣品位的方法的一个实施例，所述钒渣的按重量百分比计包括10～30%的V₂O₅和10～30%的Fe₂O₃。

根据本发明利用钛白废酸提高钒渣品位的方法的一个实施例，所述方法具体包括以下步骤：将所述钒渣与水混合后在搅拌地条件下进行水浴加热，其中，所述钒渣与水的质量比为0.5～3，所述加热的温度控制为50～100℃，所述搅拌的转速为100～500r/min；然后加入所述除去悬浮物后的钛白废酸进行浸出，浸出时控制pH值为0.5～4.0，浸出时间为0.5～2h；最后过滤洗涤后得到高钒钒渣和含有硫酸亚铁的滤液。

根据本发明利用钛白废酸提高钒渣品位的方法的一个实施例，所述加热的温度控制为60℃。

根据本发明利用钛白废酸提高钒渣品位的方法的一个实施例，所述方法还包括将所述钒渣磨细以使得钒渣中80%以上的粒子能够通过80目筛。

根据本发明利用钛白废酸提高钒渣品位的方法的一个实施例，所述方法还包括对所述滤液进行蒸发浓缩处理以得到饱和的硫酸亚铁溶液，然后将所述饱和的硫酸亚铁溶液冷凝结晶得到硫酸亚铁产品。

根据本发明利用钛白废酸提高钒渣品位的方法的一个实施例，所述蒸发浓缩的温度为60～100℃，所述冷凝结晶的温度为0～10℃。

根据本发明利用钛白废酸提高钒渣品位的方法的一个实施例，所述硫酸亚铁产品为七水硫酸亚铁。

根据本发明利用钛白废酸提高钒渣品位的方法的一个实施例，所述方法还包括将所述冷凝结晶产生的冷凝水作为与所述钒渣混合的水。

与现有技术相比，本发明通过实施以废治废的新型利用理念，以工业钛白废酸浸出钒渣并优化设计了最佳工艺参数，实现了钒渣和钛白废酸的综合治理，提高了钒渣品位，还可以得到硫酸亚铁等副产品。

具体实施方式

在下文中，将结合示例性实施例详细地描述根据本发明的利用钛白废酸提高钒渣品位的方法。

钒渣是指含钒铁矿（例如钒钛磁铁矿）炼钢过程中产生的炉渣，通常，先采用高炉冶炼含钒铁矿得到含钒铁水，然后对含钒铁水进行提钒吹炼得到钒渣，钒渣可以作为提取钒的原料，钒渣中的钒含量较高，约为10wt％，并且在钒渣的形成过程中钒已经大部分被氧化为五价，钒渣的粘结性较普通炉渣高。此外，钒渣物相主要由尖晶石相、硅酸盐相以及夹杂的金属铁组成。绝大部分钒以FeV₂O₄、MnV₂O₄、Mn₂V₂O₇的形式存在于尖晶石相中，其中以FeV₂O₄形式为主；极少量的钒以低价钒氧化物如VO₂、V₂O₃的形式存在。