【2017年整理】钛渣替代钛矿制备钛白酸解试验研究.doc

钛渣替代钛矿制备钛白酸解试验研究 邹建新1，2 ，王荣凯3 （1攀枝花学院材料系，四川 攀枝花 617000； 2 钒钛材料与复合技术四川省省级重点实验室，四川 攀枝花 617000；3 攀钢钛业公司，四川 攀枝花 617009) 摘要：在酸解罐中采用TiO2品位为75%～80%的酸溶性钛渣与96%～98%的浓硫酸进行酸解反应，通过添加硝酸钠或铁粉调节Ti3＋含量后熟化钛液。结果表明，钛渣酸解工艺顺行，工业化生产可行，可以较大程度地减少“三废”排放量；主要酸解工艺优化参数为：酸渣比1.7，成熟时间3h，总钛≥220 g/l，钛渣平均酸解率93%。 关键词：钛渣；酸解；钛白；废硫酸 中图分类号：TF111.3 文献标识码： A 文章编号： Study on digesting titania slag during production titanium Dioxide ZOU Jian-xin1,2 , WANG Rong-kai3 (1 Materials Engineering Department, Panzhihua University, Sichuan Panzhihua 617000, China; 2 Key Lab of Sichuan Province on Titanium Vanadium Material and Composite Technology, Sichuan Panzhihua 617000, China; 3 Pangang Titanium Co.,LTD, Sichuan Panzhihua 617000, China) Abstract: Acid dissolved titania slag which TiO2 content equal to 75%～80% digest with H2SO4 which content equal to 96%～98% in the digestion tank, then adjust Ti3＋ content during aging titania liquid by appending sodium nitrate or iron powder. As a result, digesting titania slag technics goes on wheels, waste H2SO4 is reduced obviously; Otherthan, the digesting titania slag technics parameter are given, sulphur acid / slag ratio is 1.7, aging time is 3h, total titanium ion concent ≥220 g/l, titania slag average digesting ratio is 93%. Key words: titania slag; digestion;titanium dioxide;waste sulphur acid 目前钛白粉生产工艺有硫酸法和氯化法两种，由于硫酸法能采用价廉易得的钛铁矿为原料，技术较成熟，设备简单，无须复杂的控制系统，操作易掌握，投资也较低，因此，至今在许多国家仍能得到发展。我国除攀钢集团锦州钛业公司采用氯化法外，其余50余家钛白粉厂全部是硫酸法生产。与氯化法比较，硫酸法最致命的弱点是废酸和副产绿矾的综合治理问题。 酸溶性钛渣取代钛矿生产钛白，是减少“三废”的重要途径之一，是减少或消除副产绿矾的根本途径，可缩短生产流程，减少生产过程中的各种废副产品的排放量及对环境的污染，同时降低了综合治理的消耗[1]。由于钛矿经电炉熔炼生产钛渣后，TiO2品位从47%左右提高到了70%-80%，绝大部分铁氧化物被还原为金属铁而分离，因此，它具有如下优势：减少浓硫酸酸耗30%、基本消除副产绿矾、提高单位设备的产能、减少固定投资。事实上，酸溶性钛渣作为钛工业的基本优质原料，早已受到国内外钛白行业的高度重视。 尽管通过实验室研究和国外报道得知酸溶性钛渣生产钛白具有诸多优势，但目前国内还没有供应酸溶性钛渣的厂家，因此，也就没有正式采用酸溶性钛渣生产钛白的工厂。在实际工业生产中，钛渣替代钛矿生产钛白的工艺技术是否顺行、设备是否可靠，均需通过工业化试验进行验证。由于经过高温熔炼后的钛渣晶相结构与钛矿相比存在一定差异，H2SO4与TiO2反应动力学不一样，因此，酸解工序是钛渣能否顺利替代钛矿的关键环节，本文就钛渣原料采用浓硫酸浸取在某厂进行了酸解试验研究。 1 试验部分 1.1 试验原料 某厂电炉冶炼试验所得酸溶性钛渣：TiO2品位为75%～8