[发明专利]从硫酸法钛白粉生产酸解尾渣中磁选钛精矿的工业化方法

说明书

技术领域

本发明涉及硫酸法生产钛白粉生产酸解尾渣再利用领域，更具体地说它是从硫酸法钛白粉生产酸解尾渣中磁选钛精矿的工业化方法。

背景技术

钛白粉又称钛白，学名二氧化钛(TiO₂)，白色粉沫，无毒无害，是一种重要的无机化工原料，其化学性质十分稳定，具有优良的物理性能、光学性能和颜料性能，具有极佳的白度、消色力、遮盖力、分散性、不透明度和抗粉化性能，是目前世界上所发现的颜色最纯白的一种颜料；它广泛地应用于涂料、塑料、造纸、化纤、油墨、橡胶、医药、食品及化妆品等行业，用途十分广泛，俗称工业“味精”。

目前，国内外有硫酸法和氯化法生产钛白粉两种生产工艺，国内有60余家钛白粉生产企业，以硫酸法生产工艺为主导。

硫酸法生产工艺历史悠久，具有对原料规格要求不高、生产成本低、生产技术相对简单等优点，因而成为目前我国绝大多数生产企业采用的生产工艺。

酸解就是用废酸(浓度为20～60％)或自来水稀释浓硫酸(浓度93～98％)，使其硫酸浓度达到84～88％后用之分解钛铁矿(FeTiO₃)，生成含有硫酸氧钛、硫酸钛及其它可溶性硫酸盐类溶液，同时还含有未被硫酸分解的其它不可溶性杂质；化学反应式如下：

FeTiO₃+2H₂SO₄→Ti(SO₄)₂+FeSO₄+2H₂O↑①

FeTiO₃+H₂SO₄→TiOSO₄+FeSO₄+H₂O↑②

钛铁矿在风化后还产生了一些高价铁化合物(Fe₂O₃)也参与了如下反应：

Fe₂O₃+3H₂SO₄→Fe₂(SO₄)₃+3H₂O↑③

该溶液经絮凝沉降、重力沉降后，通过压滤机将可溶性物质分离出来进入下一道工序，将不溶性杂质分离出来，这部分被分离出来的固体杂质通称酸解尾渣或残渣，其主要成份是未被分解的钛铁矿、金红石、锆英石、脉石、泥沙、硫酸亚铁、游离硫酸和可溶性硫酸氧钛等。

该酸解尾渣含酸性，传统处理方式是经水洗或用石灰中和呈中性，过滤、压干后作为无机垃圾填埋处理，或与煤渣掺合用于制砖。

每生产1吨钛白粉约产生0.2～0.3吨酸解废渣(干基)，其TiO₂含量一般在25％左右，具有较高的回收利用价值。

在硫酸法钛白酸解尾渣回收钛方面，有人采用浮选的方法回收酸解尾渣中的大部分TiO₂，并将浮选产品再用作钛白生产原料；有人利用废酸，采用两段化学酸浸法(先盐酸后硫酸)回收酸解尾渣的TiO₂，再直接将酸解液返回生产系统；以上这些研究试验，不同程度取得了回收钛资源一些进展，但均未实现工业化生产，很多停留在实验室研究的基础上。

现有申请号为201210113429.2，专利名称为《一种提高钛铁矿选钛回收率的方法》使用浮选法与磁选法相结合，从低品位的钒钛磁铁矿选出高品位钛精矿，提高钛铁矿回收率；

现有申请号为201310262589.8，专利名称为《一种从钛白酸解泥渣中回收二氧化钛的方法》打浆浓度控制在20～30wt％,磁选前需要将浆料调节成中性，并未对磁转鼓进行防腐设计，需要进行二次磁选，耗时耗力；

现有申请号为CN201320859843.8，专利名称为《一种钛精矿酸解残渣的回收利用系统》，流程复杂，设置有二次打浆槽、串联使用的锥形重力沉降槽等，设备繁冗、耗时物质人力；

现有申请号为专利CN201510320514.X，专利名称为《利用氧化碱浸、酸洗及磁重联合再选钒钛磁铁精矿的方法》：磁选工艺是使用浮选法与磁选法相结合，进行二次磁选，从低品位的钒钛磁铁矿选出高品位钛精矿。

发明内容

本发明的目的是为了提供从硫酸法钛白粉生产酸解尾渣中磁选钛精矿的工业化方法，通过磁选技术，将酸解尾渣中未被分解的钛铁矿最大限度地分离出来，作为原料回用生产系统，提高钛元素回收率，减少浪费，降低成本，提高资源利用效率和循环经济水平。