[发明专利]一种含钛高炉渣矿化二氧化碳联产TiO2、Al2O3的方法

权利要求书

1.一种含钛高炉渣矿化二氧化碳联产TiO₂和Al₂O₃的方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1含钛高炉渣焙烧将细磨的含钛高炉渣粉料与硫酸铵按一定质量比均匀混合，在一定温度下反应一段时间，得到块状焙烧渣和尾气，尾气中主要为氨气，用水吸收制成氨水；

步骤2焙烧渣水浸将步骤1中得到的焙烧渣采用水浸出，浸出浆料经固液分离，得到富含硫酸钙和二氧化硅的浸出渣和富含钛铝镁金属离子的浸出液；

步骤3水浸渣矿化将步骤2得到浸出渣和步骤1得到的氨水混合调成浆料，在一定温度下向浆料中通入二氧化碳，反应一段时间后，浆料经固液分离，得到富含碳酸钙的矿化渣和富含硫酸铵的矿化母液1；

步骤4浸出液中钛铝离子分步沉淀将步骤1得到的氨水加入步骤2得到的浸出液中，控制pH，使浸出液中的钛离子沉淀而铝镁离子不沉淀，过滤，得到H₂TiO₃沉淀渣和富含铝镁硫酸盐和硫酸铵的母液1；向母液1中加入步骤1得到的氨水，控制pH，使母液1中的铝离子沉淀而镁离子不沉淀，过滤后得到Al(OH)₃沉淀渣和富含硫酸镁和硫酸铵的母液2；

步骤5富镁溶液矿化将步骤1得到的氨水加入到步骤4得到的母液2中，同时通入二氧化碳，反应一段时间，浆料经固液分离，得到碳酸镁矿化渣和富含硫酸铵的矿化母液2；

步骤6硫酸铵循环将步骤3得到的矿化母液1和步骤5得到的矿化母液2混合，经蒸发浓缩、冷却、结晶，得到的固体硫酸铵，用于步骤1，实现了硫酸铵的完全循环利用。

2.根据权利要求1所述一种含钛高炉渣矿化二氧化碳联产TiO₂和Al₂O₃的方法，其特征在于步骤7煅烧，将步骤4得到的H₂TiO₃、Al(OH)₃沉淀分别进行煅烧得到TiO₂和Al₂O₃。

3.根据权利要求1所述一种含钛高炉渣矿化二氧化碳联产TiO₂和Al₂O₃的方法，其特征在于步骤1所述含钛高炉渣粒度45-150μm，含钛高炉渣与硫酸铵的质量比为1:4～15。

4.根据权利要求1所述一种含钛高炉渣矿化二氧化碳联产TiO₂和Al₂O₃的方法，其特征在于步骤1所述的焙烧温度为250～450℃、焙烧时间为30～240min。

5.根据权利要求1所述一种含钛高炉渣矿化二氧化碳联产TiO₂和Al₂O₃的方法，其特征在于步骤2所述的水浸液固比以g/g计为1:1～6:1，浸出温度为40～75℃，浸出时间为30～240min。

6.根据权利要求1所述一种含钛高炉渣矿化二氧化碳联产TiO₂和Al₂O₃的方法，其特征在于步骤3所述浆料中硫酸钙与氨的摩尔比为1:2，矿化反应温度为30～60℃、反应时间为60～240min。

7.根据权利要求1所述一种含钛高炉渣矿化二氧化碳联产TiO₂和Al₂O₃的方法，其特征在于步骤4中，钛的沉淀pH为0.5～4，铝沉淀的沉淀pH为5～8，沉淀反应温度为20～60℃。

8.根据权利要求1所述一种含钛高炉渣矿化二氧化碳联产TiO₂和Al₂O₃的方法，其特征在于步骤5中，富镁溶液中镁离子与加入氨水中氨的摩尔比为1:2，矿化过程的反应温度为20～60℃、反应时间为30～300min。

9.根据权利要求1所述一种含钛高炉渣矿化二氧化碳联产TiO₂和Al₂O₃的方法，其特征在于步骤7中H₂TiO₃的煅烧温度为1000℃，时间为60min，Al(OH)₃的煅烧温度为500℃，时间为60min。