[其他]用含鈦煉鐵高爐渣制取鈦白粉的方法

無效

• 申請號: 86108511
• 申請日: 1986-12-10
• 公開（公告）號: CN86108511A
• 公開（公告）日: 1988-06-22
• 發明（設計）人: 莫似浩;潘葉金;楊紫云;潘純熙;丁振翔
• 申請（專利權）人: 中南工業大學
• 主分類號: C01G23/053
• 分類號: C01G23/053
• 代理公司: 中南工業大學專利事務所
• 代理人: 鐘洣云

本發明屬于用濕法生產二氧化鈦領域，即用硫酸分解煉鐵高爐渣，從中制取鈦白粉。所使用的煉鐵高爐渣為一種高堿性含鈦高爐渣，含TiO₂21-26%，以冶煉過程產生的鈦透輝石、鈣鈦礦形態存在的TiO₂占TiO₂總含量的80%以上，和含CaO21-27%，SiO₂21-25%，Al₂O₃9-15%，MgO4-8%，及少量其它雜質，其化學成份和礦相組成與普通的煉鐵高爐渣有本質的差別。作為水泥原料，含鈦嫌高，從而導致水泥強度降低;作為提鈦原料，含鈦又甚低，而且渣中含鈣、鎂、硅、鋁等雜質甚高，是一種低品位的劣質提鈦原料。

日本專利昭39-19958中提出一種方法，以砂鐵礦爐渣為原料制取硫酸鈦溶液。這種爐渣含TiO₂23.19%，SiO₂23.89%，CaO24.22%，Al₂O₃13.04%，MgO8.26%等。他們處理砂鐵礦爐渣的原則流程如附圖1所示。它采用稀硫酸反復多次處理砂鐵礦爐渣，攪拌過濾，使鈦和硅進入溶液，然后加入濃硫酸，從溶液中沉淀出SiO₂，達到硅鈦分離，得到硫酸鈦溶液。此流程冗長，必須有除硅工序。

除該日本專利是以砂鐵礦爐渣為原料制取硫酸鈦溶液外，目前國內外一般都以鈦鐵礦精礦或高鈦渣為原料制取硫酸鈦溶液，從中制取鈦白粉。

本發明的目的是提供一種從含鈦煉鐵高爐渣中制取鈦白粉的方法。

本發明將前述高爐渣磨細到小于0.074毫米，加入濃度為10-96%的硫酸，以濃度50-85%硫酸為好，在常壓下加熱進行酸分解，硫酸用量一般為理論量的1.1-1.6%倍，以1.2-1.4倍為最好。酸分解過程控制的溫度一般為160-280℃，以180-230℃為佳。經過1-3小時，酸分解率達到90%左右。然后在70-90℃用水及水解母液浸出鈦硫酸鹽，該過程控制的液固比為2.3-3.0，得到含有TiO₂50-70克/升，Al₂O₃25-30克/升，MgO10-20克/升的硫酸鈦溶液，而硅等雜質留存在酸分解渣中，無需專門的除雜工序。本發明酸分解的原則流程如圖2所示。此硫酸鈦溶液雜質濃度高，而鈦濃度遠低于現工業制鈦白的溶液濃度。本發明將浸出的硫酸鈦溶液保持Ti（3價）2-3克/升，酸比值為4.0左右，不需要濃縮，在常壓下，溫度為60-90℃，加入1-2%按常規制作的晶種水解，得到偏鈦酸沉淀。然后過濾，洗滌，烘干，高溫焙解，得到完全符合目前中國使用標準的焊條級、搪瓷級和冶金級的鈦白粉。

本發明為我國某鋼鐵公司數千萬噸計的、堆積如山的含鈦高爐渣找到了一條回收鈦的可行技術途徑，開辟了綜合利用的廣闊前景。本發明的生產流程簡短，無需專門的除雜工序，一次性得到硫酸鈦溶液。采用常規化工、冶金設備，即可實現工業化生產，高爐渣中的鈦可回收80-90%。本發明鈦白的概算成本低于用硫酸法從鈦鐵礦精礦中生產的上述級別的鈦白粉的成本。

實例一：取小于0.074毫米的某鋼鐵公司高爐渣粉末500克，其中含TiO₂25.71%，Al₂O₃9.69%，CaO25.19%，SiO₂21.42%，MgO4.38%，Fe（總）3.55%，且其中以冶煉過程中產生的鈦透輝石和鈣鈦礦形態存在的鈦占總含鈦的80%以上，用濃度90%的硫酸分解，其用量為理論量的1.4倍，攪拌均勻，加熱到230℃，保溫2小時，冷卻后用液固比為2.5的水及水解母液在70℃浸出1小時，其鈦分解率為90.05%。

實例二：取小于0.074毫米的某鋼鐵公司含鈦高爐渣粉末20克，其中含TiO₂24.40%，Al₂O₃13.43%，CaO26.17%，SiO₂22.55%，MgO7.34%，Fe（總）2.00%，且其中以冶煉過程中產生的鈦透輝石和鈣鈦礦形態存在的鈦占總含鈦的80%以上，用濃度10%的硫酸分解，其用量為理論量1.6倍，在200℃保溫3小時，用液固比為2.5的水及水解母液在70℃的條件下攪拌浸出1小時，其鈦分解率為87.5%。

實例三：取與例二相同的高爐渣粉末20克，用濃度為60%的硫酸分解，其用量為理論量的1.6倍，其余按實例二的工藝條件酸分解、浸出，其鈦分解率為94.02%。

將上述方法制得的硫酸鈦溶液混合，控制Ti（3價）為2-3克/升，酸比值為4.0左右，在加入晶種后，能使硫酸鈦溶液水解成偏鈦酸沉淀。分別量取上述硫酸鈦溶液400毫升，600毫升和2000毫升，加熱至50-70℃，分別加入1-2%按常規制作的晶種，煮沸2.5-3小時，過濾、洗滌、烘干、在850℃-950℃焙解2-4小時，得到完全符合目前中國使用標準的焊條級、搪瓷級和冶金級的鈦白粉，其鈦白收得率分別為86%，91.6%和92.1%。