硫酸浸出赤泥富钛渣

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2012.05.009硫酸浸出赤泥富钛渣宋强，王家伟，徐本军（贵州大学材料与冶金学院，贵阳550003）摘要：制备了赤泥富钛渣，并通过单因素和正交试验考查了硫酸浓度、反应时间、反应温度对二氧化钛酸解率的影响。结果表明，影响二氧化钛酸解率因素的主次顺序为硫酸浓度、反应温度和反应时间。较佳酸化条件是反应温度180℃、反应时间140min和硫酸浓度95%，二氧化钛酸解率为96.32%。关键词：赤泥；富钛渣；浸出；硫酸中图分类号：TF822文献标识码：A文章编号：1007-7545（2

2、012）05-0000-00LeachingofTi-enrichedSlagfromRedMudwithSulfuricAcidSONGQiang,WANGJia-wei,XUEBen-jun(MaterialsandMetallurgicalCollege,GuizhouUniversity,Guiyang550003,China)Abstract:TheTi-enrichedslagwasprepared,andtheinfluenceofsulfuricacidconcentration,reactiontimeandreac

3、tiontemperatureonacidolysisrateoftitaniumdioxidewerestudiedbysinglefactorandorthogonalexperiment.Theresultsshowthatthefactorssequencedaccordingtothesignificantlevelweresulfuricacidconcentration,reactiontemperatureandreactiontime.Theoptimumacidificationconditionsincludet

4、hereactiontemperatureof180℃,reactiontimeof140min,andthesulfuricacidconcentrationof95%,undertheseconditions,theacidolysisrateoftitaniumdioxidereaches96.32%.朗读显示对应的拉丁字符的拼音Keywords:redmud;Ti-enrichedslag;leaching;sulfuricacid赤泥是氧化铝生产中产生的废弃物，每生产1t氧化铝约产出1~1.3t赤泥[1]，我国每年约产生50

5、0万t赤泥。目前大多数氧化铝厂都是将赤泥筑坝堆存，这种简单的处理方式不仅占用大量土地，而且造成了赤泥中有价金属Ti、Fe等资源的浪费。近年来，研究者对赤泥的综合利用进行了大量研究[2-8]。采用硫酸法对赤泥处理后制备钛白粉是一种比较有前景的方法，且附加值高。因此，本文就硫酸浸出赤泥富钛渣开展了研究，考查硫酸浓度、反应时间和反应温度等对二氧化钛酸解率的影响，以获得较佳酸解条件，为后续研究奠定基础。1试验1.1富钛渣的制备采用某氧化铝厂生产后的赤泥制备低铁富钛渣，其制备条件：在钙比2.15、烧结温度1150℃、烧结时间40min、碱比1.

6、8烧结后，溶出时间为20min的条件下进行烧结矿溶出氧化铝，再将废盐酸对溶出后的渣进行浸出，浸出条件为：废酸过量系数1.2、盐酸浓度6mol/L、反应温度90℃、反应时间60min。在以上条件下制备的富钛渣主要化学成分为（%）：Ti51.88、SiO24.30、CaO0.64、MgO1.65、Fe2O31.81。物相分析表明钛主要以TiO2和Fe2TiO5形态存在。1.2试验原理富钛渣与浓硫酸在加热条件下，钛的氧化物与硫酸发生反应，生成可溶的硫酸氧钛及硫酸钛：TiO2+H2SO4=TiOSO4+H2O（1）TiO2+2H2SO4=Ti

7、(SO4)2+2H2O（2）Ti2O3+3H2SO4=Ti2(SO4)3+3H2O（3）富钛渣中除了含钛的氧化物外，还含有氧化铝、三氧化二铁、二氧化硅等物质，硫酸在与二氧化钛反应的同时，也与以上物质发生副反应，生成对应的硫酸盐：Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O（4）Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O（5）1.3试验过程及设备量取一定体积的硫酸溶液于反应容器中（试验装置如图1所示），控制酸矿比（质量比）为2.5∶1，加热到一定温度，称取10g富钛料加入硫酸溶液中，升温到酸解温度并保温进行酸解反应

8、，达到预定反应时间后，用蒸馏水洗涤并过滤，滤液用于后续水解试验，滤渣烘干后采用吸光度法分析其中的钛，并计算酸解率。基金项目：贵州省基金项目（黔科合J字[2009]2057号）；贵阳市科技局项目（[2010]筑科Ⅰ合同字第