一种降低钛渣中钙含量的方法
【技术领域】
[0001]本发明提供了一种降低钛渣中钙含量的方法，属于有色金属冶炼技术领域。
【背景技术】
[0002]钛白粉被认为是目前世界上性能最好的一种白色颜料，重要的精细化工材料，广泛用于涂料、塑料、造纸、化纤、橡胶、油墨和搪瓷等行业。工业生产钛白粉的方法主要有硫酸法和氯化法两种。
[0003]硫酸法生产钛白粉的主要弊端是废物排放量较大。氯化法生产的钛白粉不仅产品质量好，而且生产过程中“三废”少，容易治理。因此，采用氯化法生产钛白粉是社会和经济发展的必然趋势，是中国钛工业的发展方向。
[0004]但国内电炉冶炼钛渣的品位较低，钙元素含量高，在沸腾氯化过程中，CaO杂质会比T12提前反应，生成CaCl 2，而CaCld^熔点为772°C，沸点为1800°C，在整个氯化过程中，呈现熔融态，难挥发出去，易粘结物料，在流化床沉积到一定程度后，堵塞氯化炉筛板，影响沸腾氯化作业的正常进行；同时Ca进入产品中，会影响产品的质量。
[0005]由于钛渣的主要成分为黑钛石、塔基石、硅质玻璃体组成的稳定结构，钙元素主要存在硅质玻璃体、黑钛石、塔基石中，而硅质玻璃体、黑钛石、塔基石结构稳定，低浓度的酸一般很难与它们反应。
[0006]中国专利CN103014362A公布了一种降低高钙镁钛渣中钙镁含量的方法，该方法将原料钛渣磨细，然后焙烧、水洗过滤、酸处理过滤、后处理，可以有效降低钛渣中钙镁含量。该方法是将钛渣与碱性物质混合，在高温焙烧时发生物相转变，破坏钛渣中黑钛石固溶体和硅质玻璃体的稳定结构，从而生成可溶于水或酸的钙镁化合物及可溶于水或酸的含钛化合物。但该方法中的焙烧步骤工艺控制较复杂，对设备要求高，同时需要消耗大量能源。
【发明内容】
[0007]本发明的目的提供了一种能简单有效降低钛渣中钙含量的方法。
[0008]本发明的目的是这样实现的，包括原料处理、酸浸与后处理步骤，具体包括:
A.原料处理:原料经过磨机粉碎或者不粉碎，备用；
B.酸浸:将钛渣与工业盐酸混合，添加助溶剂，反应；
C.后处理:抽滤洗涤盐酸处理后的钛渣，将得到的钛渣在烘箱中干燥。
[0009]进一步，所述的A步骤中钛渣粉碎后的粒度为200-400目。
[0010]进一步，所述的B步骤中，钛渣与盐酸混合的固液比为1:1_6。
[0011]进一步，所述的盐酸的浓度为8-36%。
[0012]进一步，所述的B步骤中助溶剂为氯化铵和氟化钠中的一种或两种混合，添加量为0.1-5%，反应时间为3-12 ho
[0013]与现有技术相比，本发明首次通过在钛渣的酸浸步骤中加入助溶剂，提高酸浸步骤中盐酸对钙元素的溶解性。助溶剂中的氯化铵在溶液中会与钛渣中的可溶性杂质元素比如铁、钙、镁等形成络合物，有利于钙元素的溶解，反应式为:
Ca2++NH3+Cr— CaCl 2*8NH3
而加入氟化钠后，在强酸性体系中氟离子的引入会破坏钛渣中硅质玻璃体的稳定结构，增大了可溶性元素与盐酸的接触面，同时生成可以溶解于强酸体系下的CaF2，有利于钙元素的浸出，反应式为:
CaSi03+r+H+— CaF 2+H2Si03
本发明省去了现有技术中的高温焙烧过程，且不再另外增加工序，只需要在原有的酸浸步骤中加入助溶剂，大大简化了工艺设备和流程，同时节约了高温焙烧时需要消耗的大量能源，起到降本增效的目的，适合推广。
【具体实施方式】
[0014]下面结合实施例对本发明做进一步说明。
[0015]实施例1
CaO含量为1.84%的钛渣，取20 g未经过粉碎的钛渣、0.5 g氯化铵加至120 mL30%工业盐酸，加热至沸腾，反应12 ho反应结束后，冷却至室温，抽滤水洗滤饼。将滤饼转移至干燥箱中于105°C烘干，获得的钛渣CaO含量为1.32%。
[0016]实施例2
将CaO含量为1.84%的钛渣用磨机粉碎至200目，取20 g粉碎后钛渣、0.02 g氯化铵加至20 mL8%工业盐酸，加热至沸腾，反应12 h。反应结束后，冷却至室温，抽滤水洗滤饼。将滤饼转移至干燥箱中于105°C烘干，获得的钛渣CaO含量为1.22%。
[0017]实施例3
将CaO含量为1.84%的钛渣用磨机粉碎至200目，取20 g粉碎后钛渣、0.2 g氟化钠加到120 mL质量分数为20%的工业盐酸中，加热至沸腾，反应3 ho反应结束后，冷却至室温，抽滤水洗滤饼。将滤饼转移至干燥箱中于105°C烘干，获得的钛渣CaO含量为0.74%ο
[0018]实施例4
将CaO含量为1.84%的钛渣用磨机粉碎至400目，取20 g粉碎后钛渣、0.5 g氟化钠加到100 mL质量分数为20%的工业盐酸中，加热至沸腾，反应5 ho反应结束后，冷却至室温，抽滤水洗滤饼。将滤饼转移至干燥箱中于105°C烘干，获得的钛渣CaO含量为获得的钛渣CaO含量为0.46%ο
[0019]实施例5
将CaO含量为1.84%的钛渣用磨机粉碎至400目，取20 g粉碎后钛渣、0.5 g氯化铵、0.5 g氟化钠加到100 mL质量分数为13%的工业盐酸中，加热至沸腾，反应3h。反应结束后，冷却至室温，抽滤水洗滤饼。将滤饼转移至干燥箱中于105°C烘干，获得的钛渣CaO含量为 0.48%ο
[0020]实施例6
将CaO含量为1.84%的钛渣用磨机粉碎至300目，取20 g粉碎后钛渣、0.5 g氯化铵、
0.5 g氟化钠加到100 mL质量分数为20%的工业盐酸中，加热至沸腾，反应3h。反应结束后，冷却至室温，抽滤水洗滤饼。将滤饼转移至干燥箱中于105°C烘干，获得的钛渣CaO含量为 0.39%ο
[0021]实施例7
将CaO含量为1.84%的钛渣用磨机粉碎至300目，取20 g粉碎后钛渣、0.6 g氯化铵加到100 mL质量分数为8%的工业盐酸中，加热至沸腾，反应3h。反应结束后，冷却至室温，抽滤水洗滤饼。将滤饼转移至干燥箱中于105°C烘干，获得的钛渣CaO含量为1.12%。
[0022]实施例8
钛CaO含量为1.84%的渣用磨机粉碎至200目，取20 g粉碎后钛渣、0.6 g氟化钠加到120 mL质量分数为36%的工业盐酸中，加热至沸腾，反应3 ho反应结束后，冷却至室温，抽滤水洗滤饼。将滤饼转移至干燥箱中于105°C烘干，获得的钛渣CaO含量为0.44%。
【主权项】
1.一种降低钛渣中钙含量的方法，其特征在于，包括以下步骤: A.原料处理:原料经过磨机粉碎或者不粉碎，备用； B.酸浸:将钛渣与盐酸混合，添加助溶剂，反应； C.后处理:抽滤洗涤盐酸处理后的钛渣，将得到的钛渣在烘箱中干燥。
2.根据权利要求1所述的一种降低钛渣中钙含量的方法，其特征在于，所述的A步骤中钛渣粉碎后的粒度为200-400目。
3.根据权利要求1所述的一种降低钛渣中钙含量的方法，其特征在于，所述的B步骤中，钛渣与盐酸混合的固液比为1:1-6。
4.根据权利要求1所述的一种降低钛渣中钙含量的方法，其特征在于，所用盐酸的浓度为8-36%。
5.根据权利要求1所述的一种降低钛渣中钙含量的方法，其特征在于，所述的B步骤中助溶剂为氯化铵和氟化钠中的一种或两种混合，添加量为0.1-5%，反应时间为3-12 ho
【专利摘要】本发明公开了一种降低钛渣中钙含量的方法，包括以下步骤，A.原料处理：原料经过磨机粉碎或者不粉碎，备用；B.酸浸：将钛渣与盐酸混合，添加一定量的助溶剂，反应一定时间；C.后处理：抽滤洗涤盐酸处理后的钛渣，将得到的钛渣在烘箱中干燥。与现有技术相比，本发明所用钛渣只需粉碎，无需其它预处理，工艺简短，节约能源；酸浸时，只添加少量的助溶剂，简单易操作。
【IPC分类】C22B7-04, C22B34-12
【公开号】CN104762485
【申请号】CN201510215264
【发明人】陈建立, 贺高峰, 豆君, 岳亮, 于文军, 侯艳武, 乔丽莎, 张超, 闫广英
【申请人】河南佰利联化学股份有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年4月30日