[发明专利]一种钛石膏尾矿制备铁酸钙的方法

说明书

本专利公开了一种钛石膏尾矿制备铁酸钙的方法，在钛白废水中加入碳酸盐，反应结束后过滤，在滤液中加入表面活性剂后、加入钙源中和得到钛石膏桨体，物理分离得到钛石膏尾矿；钛石膏尾矿陈化后，加入粘结剂、催化剂、烧结助剂和还原剂混合均匀后成球，还原焙烧得到铁酸钙。同已有技术方案相比，本方法生产成本低，生产效率高，产品质量好的特点。

技术领域

本发明涉及工业废渣的资源化利用领域，具体涉及钛石膏高质化利用。另外，本专利也涉及工业废水处理，具体涉及含铁的硫酸废水处理。

背景技术

本发明我国是世界钛资源大国，矿物类型主要为钛铁矿，根据2015年美国地质调查局（USGS）公布的数据，我国钛铁矿储量2亿吨，占全球储量28%，排名全球第一。全国原生钛铁矿共有45处，主要分布在四川攀西和河北承德。根据中国有色金属工业协会钛锆铪分会与攀钢钛业集团的联合统计，2014年全国共生产钛精矿380万吨，其中攀西地区254万吨。

钛铁矿主要用于生产钛白粉，钛白粉的主要成分为二氧化钛，其化学性质稳定，具有很好的着色牢度及优良的遮盖力，被认为是目前世界上最好的白色颜料。2015年，我国钛白粉生产总量，超过230万吨。

工业上生产钛白粉主要有两种方法：氯化法和硫酸法。钛石膏是采用硫酸法生产钛白粉时, 为治理酸性废水, 加入石灰石和氧化钙中和酸性废水而产生的废渣, 其主要成分为二水石膏和氢氧化铁，为保证铁沉淀彻底，氧化钙加入微过量，钛石膏显弱碱性。钛石膏的排放不仅占用大量土地，又污染环境。由于受到雨水的冲洗，堆砌场上的钛石膏会发生流失，同时，钛石膏经过雨水的冲刷和浸泡，可溶性有害物质溶于水中，经水在环境中的流动和循环，会严重污染地表水以及地下水；另一方面，钛石膏堆积经日晒风吹后，少部分会以粉末状飘散于大气中，以及沉降到可能接触到的外物表面，既污染环境又威胁健康[李国忠，赵帅，于洋.钛石膏在建筑材料领域的应用研究[J]. 砖瓦，2008，（3）：58-60]。

铁酸钙在转炉炼钢中，能够加速溶解石灰；减少或不加萤石，实现无氟冶炼，利于减少冶炼过程中的氟，对炉衬和环境的伤害，达到保护环境的目的；铁酸钙化渣快，冶炼周期短，提高脱磷效率，有利于减少冶炼时间，提高转炉生产率。

由于钛石膏含有氢氧化铁，含水率高、不易烘干，附加值低。本专利实现钛石膏清洁生产，并提高其附加值，解决钛石膏循环利用问题。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种钛石膏尾矿制备铁酸钙的方法，同已有技术方案相比，本方法能节约生产成本，降低能耗，提高效率，具有显著的经济效益和社会效益。

一种钛石膏尾矿制备铁酸钙的方法，包括以下步骤：

在钛白废水中加入碳酸盐，反应结束后过滤，在滤液中加入表面活性剂后、加入钙源中和得到钛石膏桨体，将钛石膏桨体进行物理分离得到钛石膏尾矿；钛石膏尾矿陈化后，加入粘结剂、催化剂、烧结助剂和还原剂混合均匀后成球，还原焙烧得到铁酸钙。

所述碳酸盐为白云石、白垩、菱铁矿中的一种，加入量为钛石膏尾矿质量的10-50%。

所述表面活性剂为溴化二甲基苄基十二烷基铵，十六烷基氯化吡啶、三乙醇胺、苄基三乙基氯化铵、苯扎溴胺中的一种，加入量为钛石膏尾矿质量的0.1-1.0%。

所述钙源为氧化钙、电石渣、氢氧化钙中的一种，加入量为钛石膏尾矿质量的10-50%。

所述粘结剂为膨润土尾矿、蒙脱土尾矿、陶泥尾矿中的一种，加入量为钛石膏尾矿质量的5-15%。

所述催化剂为铜渣、铁矾渣、铅渣中的一种，加入量为钛石膏尾矿质量的0.5-5%。

所述烧结助剂为钢渣、提钛尾渣、钒渣中的一种，加入量为钛石膏尾矿质量的10-50%。