[发明专利]一种赤泥选择性浸出提取钛的方法

说明书

本发明涉及一种赤泥选择性浸出提取钛的方法。其方案是将硫酸溶液、草酸与酒石酸按照质量比为6~8：1~2：1~2混合溶解充分得到了选择性浸出药剂，将赤泥经破碎和磨矿得到粒度为≤0.047mm（占100%）的赤泥颗粒，然后赤泥颗粒与选择性浸出药剂在液固质量比为2~4mL/g，浸出温度为120~180℃和浸出压力为1.5~3Mp的条件下搅拌浸出获得了钛浓度高和杂质含量低的酸浸液；该酸浸液可以通过调节pH值为2.2~2.8后直接进行水解作业，水解产物纯度高，该水解产物在合适的煅烧条件下进行煅烧获得了纯度大于99.6%的钛白粉产品，钛回收率大于90%。本发明具有钛浸出率高、酸浸液中铁、铝等杂质浓度低、操作简单，无需萃取工艺而直接进行水解煅烧作业，最终产品钛白粉的纯度高的特点。

技术领域

本发明属赤泥湿法冶金技术领域，具体涉及一种赤泥选择性浸出提取钛的方法。

背景技术

赤泥是一种强碱性尾渣，其是氧化铝过程中产生的固体废弃物。赤泥中含有多种有价金属，其中包括钛、钪、钒、铁、铝和稀土金属等。由于铝土矿的产地和氧化铝的生产工艺不同，赤泥中有价金属的种类和含量也有一定的区别，但不同地区赤泥中几乎都含有二氧化钛，且含量一般较高，甚至超过了钛铁矿中二氧化钛的品位，是一种重要的提钛的资源。

由于赤泥中钛的存在形式和赋存状态的特殊性，导致其一般难以溶于低浓度的酸溶液中，故此高浓度硫酸浸出是从赤泥中提取钛的主要方法 (朱国海, 王克勤, 王皓,等. 硫酸浸出赤泥渣回收二氧化钛的研究 [J]. 有色金属(冶炼部分), 2012, 7: 23-26；Agatzini, L.S., Oustadakis, P., Tsakiridis, P.E., et al. Titanium leachingfrom red mud by diluted sulfuric acid at atmospheric pressure [J]. Journal ofHazardous Materials, 2008, 157: 579-586)。采用该方法得到的含钛酸浸液中还有大量的铁、铝等杂质离子，一般需要多级萃取-反萃工艺后，才能进行水解-煅烧作业获得钛白粉产品 (张贵清, 张启修, 周康根, 等. N1923萃取回收钛白水解废酸中的钛-萃取参数的研究[J]. 矿冶工程, 2002, 22(3): 86-88; 梁焕龙, 朱挺健, 樊艳金, 等. 低浓度钛液水解制备偏钛酸的研究[J]. 有色金属 (冶炼部分), 2014, 7: 25-27)。在此过程中，由于赤泥矿物组成的特殊性和浓硫酸浸出的工艺特点，导致赤泥中的含铁、铝、钠等矿物均会溶解到硫酸溶液中，这些元素均会消耗硫酸，最终导致钛的浸出率低，杂质溶出率高，从而必须采用萃取作业进行杂质离子分离和钛浓度的富集。

因此，该方法存在赤泥中钛的浸出率低、酸浸液中铁、铝等杂质浓度高、萃取过程操作繁琐和极易出现乳化现象，最终产品钛白粉的纯度低的问题。

发明内容

本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种能够从赤泥中选择性浸出提取钛的方法，该方法满足钛的浸出率高、酸浸液中铁、铝等杂质浓度低、操作简单，无需萃取工艺而直接进行水解煅烧作业，最终产品钛白粉的纯度高的要求。

本发明的目的可通过下属技术措施来实现：

本发明采用的方法是将硫酸溶液、草酸与酒石酸按照一定质量比混合溶解充分得到选择性浸出药剂，将赤泥经破碎和磨矿得到粒度为≤0.047mm（占100%）的赤泥颗粒，然后赤泥颗粒与选择性浸出药剂在低液固质量比，高温和高压条件下搅拌浸出以获得钛浓度高和杂质含量低的酸浸液；该酸浸液可以直接通过调节pH值后进行水解作业，水解产物纯度高，该水解产物在合适的煅烧条件下进行煅烧获得了高纯钛白粉产品。

具体说：本发明的方法包括下述步骤：

a、将硫酸溶液、草酸与酒石酸按照质量比6~8：1~2：1~2进行混合，之后在温度为30~60℃、搅拌强度为40~100r/min条件下搅拌溶解20~50min，待搅拌溶解充分后得到浸出药剂，收集浸出药剂备用；