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1、钛渣替代钛矿制备钛白酸解试验研究邹建新「2,王荣凯彳(1攀枝花学院材料系,四川攀枝花617000;2帆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Ti()2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TF+含量后熟化钛液。结果衣明,钛渣酸解T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2220g/1,钛渣平均酸解率93%。关键词:饮渣;酸解;钛白;废硫酸中图分类号:TF111
2、.3文献标识码:A文章编号:StudyondigestingtitaniaslagduringproductiontitaniumDioxideZOUJian-xinh2,WANGRong-kai3(1MaterialsEngineeringDepartment,PanzhihuaUniversity,SichuanPanzhihua617000,China;2KeyLabofSichuanProvinceonTitanium&VanadiumMaterialandCompositeTechnology,SichuanPanzhihua617000,China;3Pan
3、gangTitaniumCo.,LTD,SichuanPanzhihua617000,China)Abstract:AciddissolvedtitaniaslagwhichTi02contentequalto75%~80%digestwithH2SOiwhichcontentequalto96%~98%inthedigestiontank,thenadjustTi3*contentduringagingtitanialiquidbyappendingsodiumnitrateorironpowder.Asaresult,digestingtitaniaslagtech
4、nicsgoesonwheels,wasteH2SO4isreducedobviously;Otherthan,thedigestingtitaniaslagtechnicsparameteraregiven,sulphuracid/slagratiois1.7,agingtimeis3h,totaltitaniumionconcent2220g/1,titaniaslagaveragedigestingratiois93%.Keywords:titaniaslag;digestion;titaniumdioxide;wastesulphuracid目前钛白粉生产工艺有
5、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矶的综合治理问题。酸溶性钛渣取代钛矿生产钛口,是减少“三废”的重要途径z—,是减少或消除副产绿矶的根本途径,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叫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
6、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%、基本消除副产绿矶、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。在实际工业生产屮,钛渣替代钛矿生产钛口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,HzSO』与TiO?反应动力学不一样,因此,酸解工序是钛渣能否顺利替代
7、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:Ti()2品位为75%〜80%,共150t,细度为+40-80io浓硫酸:96%〜98%,工业级;硝酸钠:5t,工业一级;铁粉:2t,>96%,工业级。1.2试验设备ill蒙濟3台:丄机电流45A,M机电流45A,分析器转速750r/mino酸解锅:锥角为90。的3口,锥角为60。的3口。1.3试验工艺路线钛渣酸解试验T艺路线如图1所示。硫酸硝酸钠、恢粉II酸溶钛渣一籟丽一股料浸取H熟化卜耳网一酸解钛液图1酸解试验