一種降低鈦渣中鈣含量的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明提供了一種降低鈦渣中鈣含量的方法，屬于有色金屬冶煉技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]鈦白粉被認(rèn)為是目前世界上性能最好的一種白色顏料，重要的精細(xì)化工材料，廣泛用于涂料、塑料、造紙、化纖、橡膠、油墨和搪瓷等行業(yè)。工業(yè)生產(chǎn)鈦白粉的方法主要有硫酸法和氯化法兩種。
[0003]硫酸法生產(chǎn)鈦白粉的主要弊端是廢物排放量較大。氯化法生產(chǎn)的鈦白粉不僅產(chǎn)品質(zhì)量好，而且生產(chǎn)過(guò)程中“三廢”少，容易治理。因此，采用氯化法生產(chǎn)鈦白粉是社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，是中國(guó)鈦工業(yè)的發(fā)展方向。
[0004]但國(guó)內(nèi)電爐冶煉鈦渣的品位較低，鈣元素含量高，在沸騰氯化過(guò)程中，CaO雜質(zhì)會(huì)比T12提前反應(yīng)，生成CaCl 2，而CaCld^熔點(diǎn)為772°C，沸點(diǎn)為1800°C，在整個(gè)氯化過(guò)程中，呈現(xiàn)熔融態(tài)，難揮發(fā)出去，易粘結(jié)物料，在流化床沉積到一定程度后，堵塞氯化爐篩板，影響沸騰氯化作業(yè)的正常進(jìn)行；同時(shí)Ca進(jìn)入產(chǎn)品中，會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0005]由于鈦渣的主要成分為黑鈦石、塔基石、硅質(zhì)玻璃體組成的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，鈣元素主要存在硅質(zhì)玻璃體、黑鈦石、塔基石中，而硅質(zhì)玻璃體、黑鈦石、塔基石結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，低濃度的酸一般很難與它們反應(yīng)。
[0006]中國(guó)專(zhuān)利CN103014362A公布了一種降低高鈣鎂鈦渣中鈣鎂含量的方法，該方法將原料鈦渣磨細(xì)，然后焙燒、水洗過(guò)濾、酸處理過(guò)濾、后處理，可以有效降低鈦渣中鈣鎂含量。該方法是將鈦渣與堿性物質(zhì)混合，在高溫焙燒時(shí)發(fā)生物相轉(zhuǎn)變，破壞鈦渣中黑鈦石固溶體和硅質(zhì)玻璃體的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，從而生成可溶于水或酸的鈣鎂化合物及可溶于水或酸的含鈦化合物。但該方法中的焙燒步驟工藝控制較復(fù)雜，對(duì)設(shè)備要求高，同時(shí)需要消耗大量能源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的提供了一種能簡(jiǎn)單有效降低鈦渣中鈣含量的方法。
[0008]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，包括原料處理、酸浸與后處理步驟，具體包括:
A.原料處理:原料經(jīng)過(guò)磨機(jī)粉碎或者不粉碎，備用；
B.酸浸:將鈦渣與工業(yè)鹽酸混合，添加助溶劑，反應(yīng)；
C.后處理:抽濾洗滌鹽酸處理后的鈦渣，將得到的鈦渣在烘箱中干燥。
[0009]進(jìn)一步，所述的A步驟中鈦渣粉碎后的粒度為200-400目。
[0010]進(jìn)一步，所述的B步驟中，鈦渣與鹽酸混合的固液比為1:1_6。
[0011]進(jìn)一步，所述的鹽酸的濃度為8-36%。
[0012]進(jìn)一步，所述的B步驟中助溶劑為氯化銨和氟化鈉中的一種或兩種混合，添加量為0.1-5%，反應(yīng)時(shí)間為3-12 ho
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明首次通過(guò)在鈦渣的酸浸步驟中加入助溶劑，提高酸浸步驟中鹽酸對(duì)鈣元素的溶解性。助溶劑中的氯化銨在溶液中會(huì)與鈦渣中的可溶性雜質(zhì)元素比如鐵、鈣、鎂等形成絡(luò)合物，有利于鈣元素的溶解，反應(yīng)式為:
Ca2++NH3+Cr— CaCl 2*8NH3
而加入氟化鈉后，在強(qiáng)酸性體系中氟離子的引入會(huì)破壞鈦渣中硅質(zhì)玻璃體的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，增大了可溶性元素與鹽酸的接觸面，同時(shí)生成可以溶解于強(qiáng)酸體系下的CaF2，有利于鈣元素的浸出，反應(yīng)式為:
CaSi03+r+H+— CaF 2+H2Si03
本發(fā)明省去了現(xiàn)有技術(shù)中的高溫焙燒過(guò)程，且不再另外增加工序，只需要在原有的酸浸步驟中加入助溶劑，大大簡(jiǎn)化了工藝設(shè)備和流程，同時(shí)節(jié)約了高溫焙燒時(shí)需要消耗的大量能源，起到降本增效的目的，適合推廣。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0015]實(shí)施例1
CaO含量為1.84%的鈦渣，取20 g未經(jīng)過(guò)粉碎的鈦渣、0.5 g氯化銨加至120 mL30%工業(yè)鹽酸，加熱至沸騰，反應(yīng)12 ho反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，抽濾水洗濾餅。將濾餅轉(zhuǎn)移至干燥箱中于105°C烘干，獲得的鈦渣CaO含量為1.32%。
[0016]實(shí)施例2
將CaO含量為1.84%的鈦渣用磨機(jī)粉碎至200目，取20 g粉碎后鈦渣、0.02 g氯化銨加至20 mL8%工業(yè)鹽酸，加熱至沸騰，反應(yīng)12 h。反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，抽濾水洗濾餅。將濾餅轉(zhuǎn)移至干燥箱中于105°C烘干，獲得的鈦渣CaO含量為1.22%。
[0017]實(shí)施例3
將CaO含量為1.84%的鈦渣用磨機(jī)粉碎至200目，取20 g粉碎后鈦渣、0.2 g氟化鈉加到120 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的工業(yè)鹽酸中，加熱至沸騰，反應(yīng)3 ho反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，抽濾水洗濾餅。將濾餅轉(zhuǎn)移至干燥箱中于105°C烘干，獲得的鈦渣CaO含量為0.74%ο
[0018]實(shí)施例4
將CaO含量為1.84%的鈦渣用磨機(jī)粉碎至400目，取20 g粉碎后鈦渣、0.5 g氟化鈉加到100 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的工業(yè)鹽酸中，加熱至沸騰，反應(yīng)5 ho反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，抽濾水洗濾餅。將濾餅轉(zhuǎn)移至干燥箱中于105°C烘干，獲得的鈦渣CaO含量為獲得的鈦渣CaO含量為0.46%ο
[0019]實(shí)施例5
將CaO含量為1.84%的鈦渣用磨機(jī)粉碎至400目，取20 g粉碎后鈦渣、0.5 g氯化銨、0.5 g氟化鈉加到100 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13%的工業(yè)鹽酸中，加熱至沸騰，反應(yīng)3h。反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，抽濾水洗濾餅。將濾餅轉(zhuǎn)移至干燥箱中于105°C烘干，獲得的鈦渣CaO含量為 0.48%ο
[0020]實(shí)施例6
將CaO含量為1.84%的鈦渣用磨機(jī)粉碎至300目，取20 g粉碎后鈦渣、0.5 g氯化銨、
0.5 g氟化鈉加到100 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的工業(yè)鹽酸中，加熱至沸騰，反應(yīng)3h。反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，抽濾水洗濾餅。將濾餅轉(zhuǎn)移至干燥箱中于105°C烘干，獲得的鈦渣CaO含量為 0.39%ο
[0021]實(shí)施例7
將CaO含量為1.84%的鈦渣用磨機(jī)粉碎至300目，取20 g粉碎后鈦渣、0.6 g氯化銨加到100 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的工業(yè)鹽酸中，加熱至沸騰，反應(yīng)3h。反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，抽濾水洗濾餅。將濾餅轉(zhuǎn)移至干燥箱中于105°C烘干，獲得的鈦渣CaO含量為1.12%。
[0022]實(shí)施例8
鈦CaO含量為1.84%的渣用磨機(jī)粉碎至200目，取20 g粉碎后鈦渣、0.6 g氟化鈉加到120 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36%的工業(yè)鹽酸中，加熱至沸騰，反應(yīng)3 ho反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，抽濾水洗濾餅。將濾餅轉(zhuǎn)移至干燥箱中于105°C烘干，獲得的鈦渣CaO含量為0.44%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種降低鈦渣中鈣含量的方法，其特征在于，包括以下步驟: A.原料處理:原料經(jīng)過(guò)磨機(jī)粉碎或者不粉碎，備用； B.酸浸:將鈦渣與鹽酸混合，添加助溶劑，反應(yīng)； C.后處理:抽濾洗滌鹽酸處理后的鈦渣，將得到的鈦渣在烘箱中干燥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低鈦渣中鈣含量的方法，其特征在于，所述的A步驟中鈦渣粉碎后的粒度為200-400目。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低鈦渣中鈣含量的方法，其特征在于，所述的B步驟中，鈦渣與鹽酸混合的固液比為1:1-6。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低鈦渣中鈣含量的方法，其特征在于，所用鹽酸的濃度為8-36%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低鈦渣中鈣含量的方法，其特征在于，所述的B步驟中助溶劑為氯化銨和氟化鈉中的一種或兩種混合，添加量為0.1-5%，反應(yīng)時(shí)間為3-12 ho
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種降低鈦渣中鈣含量的方法，包括以下步驟，A.原料處理：原料經(jīng)過(guò)磨機(jī)粉碎或者不粉碎，備用；B.酸浸：將鈦渣與鹽酸混合，添加一定量的助溶劑，反應(yīng)一定時(shí)間；C.后處理：抽濾洗滌鹽酸處理后的鈦渣，將得到的鈦渣在烘箱中干燥。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所用鈦渣只需粉碎，無(wú)需其它預(yù)處理，工藝簡(jiǎn)短，節(jié)約能源；酸浸時(shí)，只添加少量的助溶劑，簡(jiǎn)單易操作。
【IPC分類(lèi)】C22B7-04, C22B34-12
【公開(kāi)號(hào)】CN104762485
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510215264
【發(fā)明人】陳建立, 賀高峰, 豆君, 岳亮, 于文軍, 侯艷武, 喬麗莎, 張超, 閆廣英
【申請(qǐng)人】河南佰利聯(lián)化學(xué)股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2015年4月30日