[发明专利]从含钛矿物提取产物

权利要求书

1.一种从颗粒材料回收二氧化钛和硫酸镁的方法，所述方法包含：

a.使所述颗粒材料与硫酸接触且加热，形成硫酸化混合物；

b.将所述硫酸化混合物过滤，产生滤饼和包含硫酸的第一渗透液；

c.使所述滤饼与水接触，形成包含硫酸氧钛的硫酸化悬浮液；

d.过滤所述硫酸化悬浮液，产生包含至少硫酸氧钛的渗透液和包含不溶性残余物的滞留物；

e.使所述包含至少硫酸氧钛的渗透液与水接触，产生水解液体；以及

f.使所述硫酸氧钛水解；

g.从所述水解液体中分离水合二氧化钛，产生包含硫酸镁的渗透液和包含水合二氧化钛的滞留物；以及

h.从所述渗透液沉淀硫酸镁。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述包含不溶性残余物的滞留物包含至少一种选自硫酸钙和二氧化硅的产物。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述硫酸镁的沉淀包含以下步骤：

a.提高所述包含硫酸镁的渗透液的酸浓度，形成酸化液体；以及

b.将所述酸化液体过滤，产生包含沉淀的硫酸镁的滞留物。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述包含硫酸镁的渗透液的酸浓度通过添加硫酸来提高。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其中所述包含硫酸镁的渗透液的pH通过添加硫酸来降低到小于约pH1。

6.根据权利要求3到5中任一项所述的方法，其中所述包含硫酸镁的渗透液的酸浓度通过加热所述渗透液以移除水来提高。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述颗粒材料包含大于8m％二氧化钛和大于7m％氧化镁。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述颗粒材料包含大于15m％二氧化钛和大于10m％氧化镁。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述颗粒材料包含约0.5到3.0的二氧化钛比氧化镁(TiO₂：MgO)的比率。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述沉淀硫酸镁的步骤包含：

a.将所述包含硫酸镁的渗透液或所述酸化液体冷却，产生包含硫酸镁的经冷却液体；以及

b.过滤所述包含硫酸镁的经冷却液体，产生包含沉淀的硫酸镁的滞留物和渗透液。

11.根据权利要求10所述的方法，其中将所述渗透液或液体冷却到0℃与4℃之间。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其进一步包含从以下沉淀硫酸铝的步骤：

a.从所述水解液体产生的所述渗透液；或

b.所述包含至少硫酸氧钛的渗透液。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述颗粒材料选自由以下各者组成的群组：铁渣、熔渣，获自铁渣，获自熔渣，获自制铁工艺，以及获自制钢工艺。

14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法进一步包含研磨原材料以形成步骤a的所述颗粒材料的步骤。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述颗粒材料的粒径在10与180μm之间。

16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述颗粒材料与4-10倍其化学计量量的硫酸接触。

17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述过滤所述硫酸化混合物的步骤进一步包含使所述混合物与压缩空气接触。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述压缩空气的温度为10℃到85℃。

19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将所述包含至少硫酸氧钛的渗透液加热以移除水且增加游离酸度。

20.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述水解液体与含有二氧化钛粒子的水接触。

21.一种通过根据前述权利要求中任一项所述的方法产生的产物，所述产物选自：

a.二氧化钛；

b.二氧化硅；

c.硫酸钙；

d.硫酸铝；或

e.硫酸镁。

22.一种用于从颗粒材料回收产物的系统，所述系统包含：

a.反应器，其适于以接收且加热硫酸和包含至少二氧化钛的颗粒材料，且产生硫酸化混合物；

b.第一过滤单元，其适于以接收所述硫酸化混合物，且产生包含至少硫酸的第一渗透液和包含至少硫酸氧钛的滤饼；

c.反应器，其适于以接收包含硫酸氧钛的溶液，且将所述溶液加热以产生水解液体；

d.分离单元，其适于以接收所述水解液体且分离水合二氧化钛；

e.至少一个促进硫酸镁的沉淀的沉淀槽；以及

f.至少一个促进沉淀的硫酸镁的分离的另一过滤单元。