鈦白酸解渣中鈦和鐵的浸出工藝研究.pdf

1、鈦白粉在化工原料中占有十分重要的地位，在涂料、造紙、塑料和陶瓷等領(lǐng)域中充當(dāng)著重要角色。目前生產(chǎn)鈦白粉的方法主要有氯化法和硫酸法兩種，我國大部分的企業(yè)仍使用傳統(tǒng)的硫酸法生產(chǎn)工藝。據(jù)統(tǒng)計(jì)，工廠每生產(chǎn)1t鈦白粉會(huì)產(chǎn)生0.2～0.3 t酸解廢渣，其中TiO2含量在15～30％，鐵含量和鈦基本相當(dāng)。由于廢渣難以處理，工廠一般經(jīng)過水洗、壓濾后直接廢棄或填埋，既浪費(fèi)鈦和鐵資源又對(duì)環(huán)境造成了污染。若能采用合適的方法對(duì)其中的鈦和鐵進(jìn)行回收利用，將具有十分

2、重要的意義?；诖耍疚难芯苛蒜伆姿峤庠锈伜丸F的浸出工藝，主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)通過水洗、常規(guī)酸浸和強(qiáng)化浸出實(shí)驗(yàn)對(duì)酸解渣難浸原因進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，用清水浸出酸解渣，鈦的浸出率不足1％;用硫酸常規(guī)浸出，鈦和鐵的浸出率為42.94％和41.14％;先用硫酸浸出再添加氟化銨強(qiáng)化浸出，鈦和鐵的浸出率提高到60.41％和59.72％。鈦精礦酸解過程中生成的CaSO4對(duì)FeTiO3表面的附著、包裹作用和酸解后SiO2含量的提升是

3、酸解渣難以被浸出的兩大主要原因。
　　(2)采用空氣焙燒、氮?dú)獗簾涂諝饧訅A焙燒實(shí)驗(yàn)對(duì)酸解渣中鈦和鐵的浸出工藝進(jìn)行了探索。結(jié)果表明，經(jīng)空氣焙燒后酸浸，鈦和鐵的浸出率為24.86％和34.59％;經(jīng)氮?dú)獗簾笏峤?，鈦和鐵的浸出率提高到68.52％和71.41％;經(jīng)空氣加堿焙燒水洗后酸浸，鈦和鐵的浸出率為68.16％和68.22％。對(duì)已有法進(jìn)行改進(jìn)，獲得氮?dú)饧訅A焙燒水洗酸浸新工藝。
　　(3)對(duì)氮?dú)饧訅A焙燒水洗酸浸工藝的焙燒水洗

4、條件和水洗液的除雜進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，焙燒的最佳工藝條件為:堿礦質(zhì)量比1，焙燒溫度500℃，焙燒時(shí)間60 min。水洗的最佳工藝條件為:水洗時(shí)間20 min，液固比5，攪拌轉(zhuǎn)速300 r/min，不加熱。水洗濾液中，氫氧化鈉的最高可回收率為55.53％,用生石灰去除Na2SiO3雜質(zhì)，在生石灰固液比0.016，反應(yīng)時(shí)間20 min，攪拌轉(zhuǎn)速300 r/min，室溫的條件下，氫氧化鈉的最高可回收率提高到71.84％。
　　(4)對(duì)

5、氮?dú)饧訅A焙燒水洗酸浸工藝的酸浸條件和酸浸動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，酸浸的最佳條件為:反應(yīng)時(shí)間60 min、液固比3、攪拌轉(zhuǎn)速700 r/min、硫酸濃度11.0 mol/L、浸出溫度95.0℃和酸解渣粒度為過0.147mm篩。在此條件下鈦和鐵的浸出率達(dá)到90.35％和89.33％。酸浸過程可用收縮芯模型描述，屬內(nèi)擴(kuò)散控制。對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合處理，求得宏觀動(dòng)力學(xué)方程為:1-2/3x-（1-x）2/3=7.8526×10-6 exp(-1