[发明专利]一种钛渣电炉烟气灰尘回收利用的方法

说明书

本发明公开了一种钛渣电炉烟气灰尘回收利用的方法，包括以下步骤：S1，将电炉冶炼钛渣过程中产生的烟气灰尘在400℃~700℃温度条件下，空气或者氧气气氛下进行0.5~3 h氧化焙烧，焙烧后的烟气灰尘以备用；S2，将焙烧后的烟气灰尘与钛精矿按一定比例混合均匀，将混合后的钛精矿和浓硫酸按一定比例在酸解锅中进行预混合；S3，将稀硫酸或水按一定比例在预混合罐混合后作为引发酸泵入到酸解锅中，引发酸解反应；发明结合硫酸法生产工艺的特点及电炉烟气灰尘富含钛及粒度细的特点，将其用作硫酸法钛白原料，利用现有的工艺设备即可实现工业化连续生产，可操作性强、成本低。

技术领域

本发明涉及钛渣电炉烟气回收处理技术领域，特别是一种钛渣电炉烟气灰尘回收利用的方法。

背景技术

高钛渣是生产四氯化钛、钛白粉及海绵钛的重要原料，通常采用电炉冶炼法进行生产。电炉熔炼生产过程中烟气及下料系统会产出一部分灰尘，主要成分为细料级原料，其TiO₂含量高达40%以上，接近一般钛精矿的品位。该类灰尘产量较大、杂质含量较高、粒度极细，通常作为废弃物进行处理，但该类烟尘富含40%以上的TiO₂直接丢弃既造成钛资源的较大损失，同时易引起二次污染。

为了综合利用这部分烟尘，国内已做了较多的研究，文献《钛生产中含钛废渣的电炉熔炼回收利用研究与实践》中，冶炼过程中配入一定比例的烟尘，这类烟尘通过再次熔炼使其有价元素得到回收，该方法理论上是可行的，但由于该类灰尘粒度细，入炉过程很容易被再次带走，实际处理量较少；另外，细粒级烟尘入炉对炉况影响较大，易导致电极波动，工艺隐患较大，不能实现连续生产。

另一种方法是浸取法，在文献《盐酸浸出高钛渣收尘灰提钛研究》中，浓盐酸酸浸使得酸浸灰中的钛含量由28%左右提高到39.71%；文献《超声辅助盐酸酸浸高钛渣收尘灰提钛实验研究》中，提出采用超声波辅助盐酸酸浸高钛渣收尘灰提高酸浸灰中二氧化钛的方法，酸浸2.5 h后，酸浸灰中二氧化钛可达56.2%；在文献《高钛渣收尘灰铁钛回收工艺研究》中，作者采用了盐酸酸解和氢氧化钠碱浸处理的工艺路线，探究了尘灰中钛铁回收的最佳工艺条件，单因素实验结果表明，盐酸浓度为 12mol/L，酸灰比为 1.5，酸浸温度为 100℃，酸浸时间为 5h 时，酸浸灰TiO₂含量提高到39.7%；在碱浸反应阶段，用氢氧化钠溶液对经酸浸除去大部分铁而钛相对富集的酸浸灰进行碱浸，碱浓度为8mol/L、碱灰比为1.3、碱浸温度为 100℃、碱浸时间为2 h时，浸出灰的二氧化钛的品位可以达到 56.4%，浸取法可以提高炉气灰钛含量，但盐酸浸取中提到用浓盐酸和超声辅助，这两个条件一是很难在工业化实现，二也会使生产成本大幅提高；盐酸酸解和氢氧化钠碱浸处理的工艺路线长，操作复杂，工业化生产时必然会导致成本的增加，三上述两篇文献只是提供了一种提高电炉烟气灰总钛的方法，对后续烟气灰的使用并没有涉及。

发明内容

为了克服上述不足，本发明提供一种钛渣电炉烟气灰尘回收利用的方法，结合矿处理及硫酸法工艺，通过氧化焙烧改变灰尘中物质的晶型结构，改善钛、铁等有价元素的酸溶性，然后将其作为低品质钛铁矿与常规钛铁矿掺配用于硫酸法钛白的生产，达到回收利用该类灰尘的目的。

为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

一种钛渣电炉烟气灰尘回收利用的方法，包括以下步骤：

S1，将电炉冶炼钛渣过程中产生的烟气灰尘在400℃~700℃ 温度条件下，空气或者氧气气氛下进行0.5~3 h氧化焙烧，焙烧后的烟气灰尘以备用；

S2，将焙烧后的烟气灰尘与钛精矿按一定比例混合均匀，将混合后的钛精矿和浓硫酸按一定比例在酸解锅中进行预混合；

S3，将水作为引发剂泵入到酸解锅中，引发酸解反应；

具体的，步骤S2中，将焙烧后的烟气灰尘与钛精矿按混合比例，其中烟气灰尘所占比例≤15%；