[发明专利]一种制备钛酸铝粉体联产酸的工艺

说明书

本发明提供了一种制备钛酸铝粉体联产酸的工艺，包括如下步骤：将磷石膏、粉煤灰、添加剂和改性剂混合研磨制成生料，送入窑内焙烧得熟料；将熟料进行溶出，并进行固液分离；分离得到的溶液制备氧化铝；将制得的氧化铝与氧化钛、氧化镁、氧化铈、氧化铁、氧化硅、氧化锆和氧化钴混匀，加入去离子水混合研磨、干燥得混合物料，将混合物料烧结，冷却后粉碎，加入去离子水研磨，经喷雾干燥得钛酸铝粉体；将分离得到的残渣经浮选得硫化物；硫化物加工制得硫酸。本发明具有制备钛酸铝粉体和制酸成本低，废渣利用率高，制备的钛酸铝粉体具有品质高，工艺简单的优点。

技术领域

本发明涉及一种制备钛酸铝粉体联产酸的工艺，属于冶金化工领域。

背景技术

钛酸铝陶瓷粉体是广泛应用于制造钛酸铝陶瓷及耐火材料，广泛应用于有色金属铸造、 汽车尾气处理以及其他低膨胀材料；钛酸铝的导热系数低，广泛应用于保温材料上。在现有技术的钛酸铝粉体采用氧化铝粉和其它原料加工制备得到，而现有氧化铝粉的制作工艺复杂、生产成本高，导致氧化铝粉价格贵，大大的增加了钛酸铝粉体的生产成本。

磷石膏是指在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣,其 主要成分为硫酸钙(CaSO₄)，其含量一般可达到70-90％左右。此外， 磷石膏还含有多种杂质：未分解的磷矿，未洗涤干净的磷酸、氟化钙、 铁、铝化合物、酸不溶物、有机质等。

现目前，针对磷石膏和粉煤灰的综合利用的技术很少，基本上集中在建材和铺路等传统领域，这造成了磷石膏和粉煤灰中大量高价值成分的浪费，附加值非常低。而将磷石膏和粉煤灰综合利用来制钛酸铝粉体，同时联产酸的工艺，未见报道。

发明目的

本发明的目的在于，提供一种制备钛酸铝粉体联产酸的工艺。本发明具有制备钛酸铝粉体和制酸成本低，废渣利用率高，制备的钛酸铝粉体具有品质高，工艺简单的优点。

本发明的技术方案

一种制备钛酸铝粉体联产酸的工艺，包括如下步骤：

A、将磷石膏、粉煤灰、添加剂和改性剂混合并研磨制成生料，送入窑内焙烧，制得熟料；

B、将步骤A制得的熟料进行溶出，并进行固液分离；

C、向步骤B分离得到的溶液中加入CO₂至白色沉淀不再产生，然后将白色沉淀滤出后清洗烘干并灼烧，粉碎得氧化铝粉；

D、将步骤C制得的氧化铝粉与氧化钛、氧化镁、氧化铈、氧化铁、氧化硅、氧化锆和氧化钴混匀，加入去离子水混合研磨、干燥得混合物料，将混合物料烧结，冷却后粉碎，加入去离子水研磨，经喷雾干燥得钛酸铝粉体；

E、将步骤B分离得到的残渣经浮选，分离得硫化物；

F、将步骤E分离出的硫化物置于30-50%的富氧环境下，在800-1200℃下焙烧3-5h，焙烧产生的烟气经五氧化二钒催化反应后，采用浓硫酸进行吸收，制得硫酸。

前述的制备钛酸铝粉体联产酸的工艺中，步骤A中，所述添加剂为碳酸钠、硫酸钠或烧碱；所述改性剂为无烟煤、碳或煤矸石。

前述的制备钛酸铝粉体联产酸的工艺中，步骤A中，所述的生料中，磷石膏和粉煤灰按照1:1-1.8重量比的比例混合，添加剂添加比例按生料中所含Na₂O和A1₂O₃+Fe₂O₃总和的分子比为1:1添加，改性剂的混合比例为生料总重量的10-25%。

前述的制备钛酸铝粉体联产酸的工艺中，步骤A中，所述窑为工业回转窑、工业隧道窑或工业立窑。

前述的制备钛酸铝粉体联产酸的工艺中，步骤A中，是在温度1000-1350℃下焙烧时间1-2h。