一種高鈦型爐渣的綜合利用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了涉及爐渣處理【技術領域】的一種高鈦型爐渣的綜合利用方法。采用稀鹽酸先進行酸浸，再采用稀硫酸酸解，提高了浸出率，酸解后的黑鈦液用以制鈦白粉，從酸浸得到的一級濾液中沉降出Fe(OH)3、Al(OH)3、Mg(OH)2和Ca(OH)2，并回收氯化鈉，爐渣中的Si、Mg、Ca用以制備硅鈣磷鎂復合肥，本發(fā)明方法酸循環(huán)使用耗酸量極低，可綜合利用高鈦爐渣的各種有效成份，并兼顧到環(huán)保、技術和經濟效益等諸多方面的因素。礦渣成本低廉，可以綜合回收鈦、鐵、鋁、鎂、鈣、硅、氯化鈉等，經濟效益顯著。解決了長期以來懸而未決的高鈦型爐渣利用難題，節(jié)省堆渣用地，減少環(huán)境污染，化廢為寶，有很好的社會效益。
【專利說明】-種高鐵型妒渣的綜合利用方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及爐渣處理【技術領域】，尤其涉及一種高鐵型爐渣的綜合利用方法。

【背景技術】
[0002] 攀鋼高鐵型爐渣是一種中國獨有的爐渣，它排渣量大，結構獨特，它的主要礦物組 成如下表所列：
[0003]

【權利要求】
1. 一種高鈦型爐渣的綜合利用方法，其特征在于包括如下步驟： (1) 預處理：對爐渣進行處理獲得除鐵后的爐渣粉； (2) 第一階段浸出：對除鐵后的爐渣粉采用稀鹽酸進行酸浸，酸浸后固液分離，得到一 級濾渣和一級濾液； (3) 第二階段浸出：一級濾渣經烘干后采用稀硫酸進行酸解，酸解后固液分離，獲得二 級濾渣和黑鈦液； (4) 制鈦白粉：對黑鈦液進行處理制得鈦白粉。
2. 根據(jù)權利要求1所述的高鈦型爐渣的綜合利用方法，其特征在于：步驟（1)中，除鐵 后的爐渣粉的粒度為300目，步驟（2)中，第一階段浸出操作條件為：溫度為120-140°C，時 間3-4小時，鹽酸濃度為18%-22% (質量分數(shù)），液固比（質量比）為（5-6): 1。
3. 根據(jù)權利要求1所述的高鈦型爐渣的綜合利用方法，其特征在于：第二階段浸出采 用濃度為40%-45% (質量分數(shù)）的稀硫酸，第二階段浸出分為兩次進行： 一次浸出操作條件及方法： 先將一級濾渣加入搪瓷反應釜內，然后慢慢加入稀硫酸溶液，當加入稀硫酸溶液至可 以攪拌的程度時，啟動攪拌，繼而升溫至沸騰，煮至液體變黑，得到黑鈦液； 繼續(xù)加熱，礦物變稠變黑，當物料溫度升到140°C左右時，物料很稠，由于阻力很大，停 止攪拌和加溫，讓其自然發(fā)熱保溫，依然保持濃漿狀態(tài)，持續(xù)一個小時以后，物料溫度逐漸 下降，當溫度下降至90°C，一次性加入三倍于礦重的清水，并開啟攪拌，當物料溫度已降至 60°C左右，繼續(xù)攪拌半個小時以后，停止攪拌； 開啟排料口，將物料壓濾，濾液貯存待處理，濾渣送下一道工序作二次浸出； 二次浸出操作方法： 向濾渣中加入稀硫酸溶液，然后升溫攪拌，煮沸至出現(xiàn)黑鈦液，黑鈦液逐漸濃稠時，停 止攪拌，升壓至5kg/cm2,保持2個小時，然后降壓為常壓，待溫度降至90°C，倒入一倍于礦 重的清水，啟動攪拌，再排出物料壓濾，最后以少些清水洗滌濾餅。
4. 根據(jù)權利要求1所述的高鈦型爐渣的綜合利用方法，其特征在于：向黑鈦液中加入 飽和硫酸銨溶液，優(yōu)選每Im3黑鈦液加入20升飽和硫酸銨溶液，以從溶液中沉析出粗制硫 酸鋁銨，去除粗制硫酸鋁銨，除鋁后的黑鈦液經加熱濃縮水解，再經分離水洗，得到粗制偏 鈦酸和末級濾液，所得末級濾液經濃縮再生后加入到酸解步驟加以循環(huán)利用，以粗制偏鈦 酸為原料制備鈦白粉。
5. 根據(jù)權利要求4所述的高鈦型爐渣的綜合利用方法，其特征在于對粗制的硫酸鋁銨 作重結晶凈化處理，處理方法如下：用蒸餾水溶解粗制硫酸鋁銨，液固比（質量比）=3:2， 此處液固比是指蒸餾水與粗制硫酸鋁銨之比，溶解溫度為60°C左右，然后將其打入冷卻結 晶機，溫度控制在4-5°C，12小時后結束，倒去溶液，將結晶干燥即可。
6. 根據(jù)權利要求4所述的高鈦型爐渣的綜合利用方法，其特征在于末級濾液濃縮再生 方法如下：首先把末級濾液通過多效降膜蒸發(fā)器和強制循環(huán)濃縮器進行蒸發(fā)濃縮，然后將 其冷卻降溫，加入凈化劑硫酸鈉、攪拌、靜置，雜質沉析出來，采用隔膜壓濾機過濾除雜，澄 清的酸液返回酸解工序使用。
7. 根據(jù)權利要求1至6任一權利要求所述的高鈦型爐渣的綜合利用方法，其特征在于： 所述二級濾渣用以制磚或者制硅鈣磷鎂復合肥。
8. 根據(jù)權利要求1所述的高鈦型爐渣的綜合利用方法，其特征在于：回收一級濾液中 的鐵、鋁、鈣、鎂、氯化鈉并對母液進行回收利用，包括如下步驟： 向一級濾液中加入雙氧水，讓溶液中的鐵全部氧化為高價鐵，再加入氫氧化鈉來調節(jié) 濾液的pH值，使得濾液能夠先后沉淀出Fe (OH) 3和Al (OH) 3，然后再在除了鋁的溶液中加入 NaOH，調節(jié)pH值，沉淀出Mg (OH) 2和Ca (OH) 2，沉淀出的Mg (OH) 2和Ca (OH) 2用以制硅鈣磷鎂 復合肥，將除了鐵、鋁、鈣、鎂的溶液加熱濃縮，當液面出現(xiàn)一層乳膜時，送冷凍機結晶出氯 化鈉，收畢氯化鈉，母液返回酸浸步驟中加以回收利用。
9. 根據(jù)權利要求8所述的高鈦型爐渣的綜合利用方法，其特征在于：將沉析出的氫氧 化鋁，以稀鹽酸溶解，濃縮結晶，過濾后烘干，送入回轉窯，煅燒，得到純度大于等于99 %的 Al2O3產品。
10. 根據(jù)權利要求1所述的高鈦型爐渣的綜合利用方法，其特征在于：利用高鈦爐渣生 產鈦白粉時，沖洗跑、冒、滴、露至地板上的黑鈦液而得的大量含酸為1% -2%的低酸廢水， 分作二段處理，第一段，先以石灰石中和至PH = 4 ;第二段用石灰粉繼續(xù)中和至pH = 7,并 以空氣壓縮機通入空氣，把少些二價鐵氧化為三價鐵，隨后加入絮凝劑，待沉淀雜質后，過 濾除去沉渣，清液合格后加至第二階段浸出酸解步驟循環(huán)使用。
【文檔編號】C01G23/053GK104310467SQ201410544554
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月15日 優(yōu)先權日:2014年10月15日
【發(fā)明者】陸世強 申請人:陸世強