CN115676880B - 一种高杂质钛精矿的新型酸解工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高杂质钛精矿的新型酸解工艺，涉及钛白粉生产技术领域，本发明通过特定公式调节预混、酸解硫酸体积等参数，提高浸取时间，控制还原三价钛含量，就可以将高杂质低品位钛矿酸解得到符合生产要求的酸解物质，无需掺杂大量高品位矿，真正解决了现有技术中存在的高品位矿石稀缺、低品位矿石难以使用的难题。
Description
技术领域
本发明涉及钛白粉生产技术领域，具体涉及一种高杂质钛精矿的新型酸解工艺。
背景技术
硫酸钛白粉生产过程中，钛精矿是主要原料。我国虽然有丰富的钛矿资源，但绝大多是都是低品位钛矿，譬如攀矿、云南矿等等，都是钒钛磁铁矿，因这样的钛矿品位低、杂质含量高，并不适合作为海绵钛及高质量钛白粉产品的原料。现有技术中，为了解决高品位矿石稀缺、低品位矿石难以使用的难题，通常采用的技术方案是高品位混杂低品位矿石一起进行生产，如此一来，减少高品位矿石的使用，增加低品位矿石的消耗，减少生产成本。如公开号为CN114408967A的专利申请文件提供的技术《一种高杂质钛精矿的新型酸解工艺》，就提供了这样一种技术方案。但是，这样的技术方案中，高杂质低品位矿石的掺杂比最高也只能达到15％，对于现有技术中存在的高品位矿石稀缺、低品位矿石难以使用的难题，仍属杯水车薪。
发明内容
针对现有技术中的上述问题，本发明提供一种高杂质钛精矿的新型酸解工艺，采用不同矿产的两种高杂质钛精矿进行掺混，制得了符合总钛120～140g/L、F值1.75～2.0g/L主要技术指标的酸解产物，从而解决现有技术中存在的高品位矿石稀缺、低品位矿石难以使用的难题。
本发明采用的技术方案如下：
一种高杂质钛精矿的新型酸解工艺，包括如下步骤：
(1)预混：将高杂质钛精矿磨粉，形成矿粉；将矿粉筛分后送入预混合槽，加入50～60％的硫酸进行预混，矿酸比控制在1.63～1.65，起始反应酸浓控制在83％～84.5％，其中，本步骤50～60％硫酸加入体积计算如下式：
(2)酸解：向预混浆料中添加98％硫酸，同时向预混料浆中通入压缩空气进行搅拌制得反应物，其中，本步骤98％硫酸加入体积计算如下式：
(3)尾气处理：步骤(2)产生的酸解尾气去尾气处理工序集中处理，后续通过水喷淋器及铅电除雾器净化处理尾气后达标排放；
(4)熟化：步骤(2)的酸解反应后对反应物进行熟化操作，熟化时间为90min，保温使其进一步反应，提高酸解率，最后得到生成物；
(5)浸取：从酸解反应釜底部向锅内生成物中通入大流量砂滤水并持续通入压缩空气，等待未完全反应的生成物溶解后加入适量的小度水和浓度为20％的稀废酸开始浸取，浸取时间为300～360min；
(6)还原：向浸取后的溶液中分三次缓慢加入铁粉，直至检测还原三价钛含量达标(0.8～1.8g/L)后得到酸解钛液，还原时间为60～120min；
(7)储存：将酸解钛液取样送检，检测合格后将酸解钛液储存并进入后面沉降工序。
作为有优选地，所述高杂质钛精矿为攀矿和/或谷城矿，且谷城矿和攀矿的混合质量比为0～1∶9。
综上所述，相比于现有技术，本发明具有如下优点及益效果：
本发明通过特定公式调节预混、酸解硫酸体积等参数，提高浸取时间，控制还原三价钛含量，就可以将高杂质低品位钛矿酸解得到符合生产要求的酸解物质，无需掺杂大量高品位矿，真正解决了现有技术中存在的高品位矿石稀缺、低品位矿石难以使用的难题。
附图说明
图1是预混工序工艺流程方框图；
图2是酸解工序工艺流程方框图。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面通过以下实施例以及附图对本发明作进一步具体的阐述，但不可理解为对本发明的限定，对于本领域的技术人员根据上述发明内容所作的一些非本质的改进与调整，也视为落在本发明的保护范围内。
如图1、2所示，为本发明两段主要工序的工艺流程方框图。
本发明包括如下步骤：
(1)预混：将高杂质钛精矿磨粉，形成矿粉；将矿粉筛分后送入预混合槽，加入50～60％的硫酸进行预混，矿酸比控制在1.63～1.65，起始反应酸浓控制在83％～84.5％，其中，本步骤50～60％硫酸加入体积计算如下式：
(2)酸解：向预混浆料中添加98％硫酸，同时向预混料浆中通入压缩空气进行搅拌制得反应物，其中，本步骤98％硫酸加入体积计算如下式：
(3)尾气处理：步骤(2)产生的酸解尾气去尾气处理工序集中处理，通过水喷淋器及铅电除雾器净化处理尾气后达标排放；
(4)熟化：步骤(2)的酸解反应后对反应物进行熟化操作，熟化时间为90min，保温使其进一步反应，提高酸解率，最后得到生成物；
(5)浸取：从酸解反应釜底部向锅内生成物中通入大流量砂滤水并持续通入压缩空气，等待未完全反应的生成物溶解后加入适量的小度水和浓度为20％的稀废酸开始浸取，浸取时间为300～360min；
(6)还原：向浸取后的溶液中分三次缓慢加入铁粉，直至检测还原三价钛含量达标(0.8～1.8g/L)后得到酸解钛液，还原时间为60～120min；
(7)储存：将酸解钛液取样送检，检测合格后将酸解钛液储存并进入后面沉降工序。
本发明实施例以谷城矿和攀矿为例进行探究，其中，谷城矿的品位在44.5％左右，攀矿品位在46.5％左右；本发明各实施例中，预混中加入的硫酸为55％硫酸，其密度为1.46g/ml， 98％硫酸的密度为1.82g/ml。
本技术领域中，钛矿酸解产物的生产要求如表1：
表1
| 项目 | 总钛g/L | F值 | 稳定性ml |
| 标准 | 120～140 | 1.75～2.0 | 不小于300 |
实施例1
本实施例对单一的谷城矿进行本发明的酸解操作，其投料和结果如表2所示。
表2实施例1投料与酸解产物参数
实施例2
本实施例对单一的攀矿进行本发明的酸解操作，其投料和结果如表3所示。
表3实施例2投料与酸解产物参数
实施例3
本实施例对质量比为20∶80的谷城矿和攀矿进行本发明的酸解操作，其投料和结果如表4所示。
表4实施例3投料与酸解产物参数
实施例4
本实施例对质量比为15∶85的谷城矿和攀矿进行本发明的酸解操作，其投料和结果如表5所示。
表5实施例4投料与酸解产物参数
实施例5
本实施例对质量比为10∶90的谷城矿和攀矿进行本发明的酸解操作，其投料和结果如表6所示。
表6实施例5投料与酸解产物参数
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。
Claims (1)
1.一种高杂质钛精矿的新型酸解工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)预混：将高杂质钛精矿磨粉，形成矿粉，其中，所述高杂质钛精矿为攀矿和谷城矿，且谷城矿和攀矿的混合质量比为0～1∶9；将矿粉筛分后送入预混合槽，加入50～60％的硫酸进行预混，矿酸比控制在1.63～1.65，起始反应酸浓控制在83％～84.5％，其中，本步骤50～60％硫酸加入体积计算如下式：
(2)酸解：向预混浆料中添加98％硫酸，同时向预混料浆中通入压缩空气进行搅拌制得反应物，其中，本步骤98％硫酸加入体积计算如下式：
(3)尾气处理：步骤(2)产生的酸解尾气去尾气处理工序集中处理；
(4)熟化：步骤(2)的酸解反应后对反应物进行熟化操作，熟化时间为90min，最后得到生成物；
(5)浸取：从酸解反应釜底部向锅内生成物中通入大流量砂滤水并持续通入压缩空气，等待未完全反应的生成物溶解后加入适量的小度水和浓度为20％的稀废酸开始浸取，浸取时间为300～360min；
(6)还原：向浸取后的溶液中分三次缓慢加入铁粉，直至检测还原三价钛含量达0.8～1.8g/L后得到酸解钛液，还原时间为60～120min；
(7)储存：将酸解钛液取样送检，检测合格后将酸解钛液储存并进入后面沉降工序。
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| CN108217723A (zh) * | 2018-03-08 | 2018-06-29 | 四川龙蟒钛业股份有限公司 | 一种有效提高酸解产能的方法 |
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