1.本發(fā)明屬于鈦白粉生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體屬于一種高雜質(zhì)鈦精礦酸解工藝。

背景技術(shù)：

2.我國鈦礦儲量約2億噸，占全球總儲量的28.57％，位居世界第一。我國最大的鈦精礦儲存地是攀枝花地區(qū)，占國內(nèi)總產(chǎn)量的48％；云南次之，占總產(chǎn)量的20％。但上述兩地多為釩鈦磁鐵礦，品位低，雜質(zhì)含量高，不適合作為海綿鈦及高質(zhì)量鈦白粉產(chǎn)品的原料。海南及兩廣地區(qū)鈦精礦以砂礦為主，品位較高，但由于近兩年過度開采及環(huán)境維護等原因，該地域鈦精礦產(chǎn)量有所降落。因此我國鈦資源儲備整體體現(xiàn)為貧礦多、富礦少，整體品質(zhì)不高；雖然我國是鈦鐵礦資源大國，每年仍然需要從國外進口大量的鈦精礦以滿足國內(nèi)需求。

3.鈦白粉生產(chǎn)的主要原料為鈦精礦，受產(chǎn)能和地理位置限制，在自產(chǎn)礦供應(yīng)不足時還需外購，而外購礦品質(zhì)差，雜質(zhì)含量高，鈦礦中除鈦、鐵外通常含有鋁、鎂、鈣、硅、鉻、釩、錳等雜質(zhì)，這些雜質(zhì)的存在，大多對鈦白的生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生不利的影響，而不同地區(qū)所產(chǎn)鈦礦不僅雜質(zhì)含量不同，而且雜質(zhì)的賦存狀態(tài)也不同，造成雜質(zhì)進入酸解鈦液的比例也不同。在現(xiàn)有的工藝中，采用較高品味的礦石(所選礦石的雜質(zhì)含量比高雜質(zhì)鈦精礦的雜質(zhì)含量低)與高雜質(zhì)鈦精礦進行搭配使用，以降低鈦白粉的生產(chǎn)成本，但是現(xiàn)有工藝的高雜質(zhì)鈦精礦加入比例只能達到12％，需要調(diào)整酸解工藝，來增加高雜質(zhì)鈦精礦的占比，以進一步降低鈦白粉的生產(chǎn)成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

4.針對現(xiàn)有技術(shù)中高雜質(zhì)鈦精礦加入比例較小導(dǎo)致鈦白粉的生產(chǎn)成本較高的問題，本發(fā)明提供一種高雜質(zhì)鈦精礦酸解工藝，其目的在于：調(diào)整酸解工藝，增加高雜質(zhì)鈦精礦的加入比例，保證鈦白粉的質(zhì)量的同時進一步降低鈦白粉的生產(chǎn)成本。

5.本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

6.一種高雜質(zhì)鈦精礦酸解工藝，包括如下步驟：

7.步驟一、預(yù)處理：將高品位礦石與高雜質(zhì)鈦精礦混合并進行粉磨，形成礦粉；將礦粉進行篩分，篩分所采用的篩網(wǎng)目數(shù)為300-350目，且篩下物占比≥85％，將篩下物與濃度為50％-60％的酸進行混合，得到預(yù)混料漿；

8.步驟二、酸解：向預(yù)混料漿中添加水和濃度為98％的硫酸，同時向預(yù)混料漿中通入壓縮空氣進行攪拌制得反應(yīng)物，硫酸稀釋后的濃度為83％-85％，酸礦比為1.64-1.70,酸解時間為25-50min；

9.步驟三、尾氣處理：對步驟二中產(chǎn)生的尾氣進行處理，對處理過程中產(chǎn)生的廢水進行凈化，凈化后的水進行循環(huán)利用；

10.步驟四、熟化：在步驟二的酸解反應(yīng)后對反應(yīng)物進行熟化操作，減少壓縮空氣的通入量，熟化時間為80-120min，最后得到生成物；

11.步驟五、浸?。合蛏晌镏型ㄈ肷盀V水并持續(xù)通入壓縮空氣，等待生成物溶解后加

入適量的小度水和濃度為20％的稀廢酸開始浸取，浸取時間為100-150min；

12.步驟六、還原：向浸取后的溶液中加入鐵粉還原得到酸解鈦液，還原時間為60-120min；

13.步驟七、儲存：將酸解鈦液取樣送檢，檢測合格后將酸解鈦液儲存。

14.優(yōu)選的，所述酸解鍋中的酸礦比為1.67。

15.優(yōu)選的，所述熟化時間為90min。

16.優(yōu)選的，所述浸取時間為120min。

17.優(yōu)選的，所述還原時間為70min。

18.綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

19.1、使用條件為：酸礦比1.67，酸解過程中，硫酸稀釋后的濃度為83-85％、熟化90min、浸取120min和還原70min，可以保證鈦白粉的生產(chǎn)質(zhì)量的同時最大限度的提高高雜質(zhì)鈦精礦的加入比例，高雜質(zhì)鈦精礦較目前使用的高品位礦石便宜300元/噸，大大降低了鈦白粉生產(chǎn)成本。

20.2、在步驟二中通入壓縮空氣使預(yù)混料漿與硫酸充分反應(yīng)，縮短反應(yīng)時間。在步驟四中通入少量的壓縮空氣，保證酸礦充分反應(yīng)并降低反應(yīng)后產(chǎn)物的溫度。在步驟五中，通入壓縮空氣是為了讓砂濾水與生成物充分混合并使生成物溶解在砂濾水中。

21.3、在步驟三中，酸解過程中產(chǎn)生含酸霧、粉塵等尾氣，直接排放會影響人身安全以及污染環(huán)境，因此將尾氣進行去污處理，保證尾氣安全的排入空氣中；去污處理過程中產(chǎn)生的廢水經(jīng)過收集和凈化處理得到可以再次使用的水，節(jié)約了水資源。

附圖說明

22.本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：

23.圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。

具體實施方式

24.本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

25.下面結(jié)合圖1對本發(fā)明作詳細說明。

26.步驟一、預(yù)處理：將高品位礦石與高雜質(zhì)鈦精礦混合并通入到風(fēng)掃磨中進行粉磨，粉磨后得到的礦粉經(jīng)過振動篩進行篩分，振動篩的篩網(wǎng)目數(shù)為300-350目且篩下物占比≥85％，將篩下物加入到含有濃度為50％-60％的酸的預(yù)混槽中進行預(yù)混得到預(yù)混料漿；篩網(wǎng)目數(shù)優(yōu)選為325目。

27.步驟二、酸解：將預(yù)混料漿輸送至酸解鍋中，加入水和濃度為98％的硫酸并向酸解鍋內(nèi)通入壓縮空氣進行攪拌制得反應(yīng)物，硫酸稀釋后的濃度為83％-85％，酸解鍋中的酸礦比為1.64-1.70,酸解時間為25-50min；夏天的酸解時間為25-40min，冬天的酸解時間為40-50min。反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)物呈多孔疏松狀。

28.步驟三、尾氣處理：在步驟二中產(chǎn)生的尾氣通入尾氣洗滌塔中，經(jīng)過處理后的尾氣排入空氣中；洗滌過程中產(chǎn)生的廢水進入到洗滌回水槽中，廢水經(jīng)過沉淀分離后被輸送至去污循環(huán)水站；將尾氣通入尾氣洗滌塔中進行去污處理，并且尾氣洗滌塔設(shè)置有兩個，對尾

氣進行二次洗滌，保證尾氣安全的排入空氣中；洗滌過程中產(chǎn)生的廢水經(jīng)過洗滌回水槽進行沉淀收集，將上層清水回收到去污循環(huán)水站進行凈化處理得到可使用的水，節(jié)約了水資源。

29.步驟四、熟化：在步驟二的酸解反應(yīng)后對反應(yīng)物進行熟化操作，減少壓縮空氣的通入量，熟化時間為80-120min，最后得到生成物；熟化保證酸礦充分反應(yīng)。

30.步驟五、浸?。簭乃峤忮伒撞客ㄈ肷盀V水并持續(xù)通入壓縮空氣，等待生成物溶解后從酸解鍋頂部加入適量的小度水(七水亞鐵的洗滌水)和濃度為20％的稀廢酸開始浸取，浸取時間為100-150min；

31.步驟六、還原：向酸解鍋內(nèi)加入鐵粉得到酸解鈦液，還原時間為60-120min；鐵粉將浸取溶液中fe

3+

還原成fe

2+

，同時還要將料液中的部分ti

4+

還原成ti

3+

，使酸解料漿呈還原性。

32.步驟七、儲存：將酸解鈦液取樣送檢，檢測合格后通過酸解料漿泵將酸解鈦液輸送到酸解料漿儲槽內(nèi)存放。最后再將酸解料漿儲槽中的酸解鈦液輸送到沉降工藝中進行沉降處理。

33.鈦精礦酸解的主要技術(shù)指標(biāo)如表1所示。

34.表1鈦精礦酸解的主要技術(shù)指標(biāo)

35.總鈦(g/l)f值(g/l)120-1401.75-2.0

36.在表1中所示的總鈦和f值的范圍值，表明要在酸解工藝中總鈦和f值要在范圍值內(nèi)才能正常的酸解。本發(fā)明只針對酸礦比這一參數(shù)，探尋高雜質(zhì)鈦精礦加入的最大比例，因此在實驗中固定條件為硫酸稀釋后的濃度為84.3％，熟化90min，浸取120min，還原70min。

37.實驗一：

38.在酸礦比為1.64的條件下，改變高雜質(zhì)鈦精礦加入比例(高雜質(zhì)鈦精礦的質(zhì)量占礦物總質(zhì)量比例)，得到總鈦和f值的實驗結(jié)果，如表2所示。

39.表2高雜質(zhì)鈦精礦加入比例對于總鈦和f值的影響

40.高雜質(zhì)鈦精礦加入比例(％)酸礦比硫酸稀釋后的濃度(％)總鈦(g/l)f值(g/l)51.6484.3126.71.88101.6484.3127.31.89151.6484.3118.21.76

41.由表2中的數(shù)據(jù)可以得到，酸礦比為1.64時，高雜質(zhì)鈦精礦加入比例從5％開始增加，直到加入比例為15％時，總鈦的數(shù)據(jù)出現(xiàn)了異常，原因是酸的含量不能滿足酸解反應(yīng)的需求，因此在酸礦比為1.64時，高雜質(zhì)鈦精礦加入比例只能小于15％，不然會影響酸解的效果。

42.實驗二：

43.在酸礦比為1.64和高雜質(zhì)鈦精礦加入比例為15％的基礎(chǔ)上進行實驗，增大酸礦比(增加酸的含量)，得到總鈦和f值的實驗結(jié)果，如表3所示。

44.表3高雜質(zhì)鈦精礦加入比例為15％時酸礦比對于總鈦和f值的影響

45.高雜質(zhì)鈦精礦加入比例(％)酸礦比硫酸稀釋后的濃度(％)總鈦(g/l)f值(g/l)151.6484.3118.21.76

151.6584.3116.41.82151.6684.3117.51.83151.6784.3123.61.87

46.由表3中的數(shù)據(jù)可以得到，酸礦比為1.67時，總鈦和f值均為正常值，此時表明酸的含量已經(jīng)可以滿足酸解反應(yīng)的需求，因此高雜質(zhì)鈦精礦加入比例為15％時，酸礦比至少為1.67才能正常酸解。

47.實驗三：

48.在酸礦比為1.67和高雜質(zhì)鈦精礦加入比例為15％的基礎(chǔ)上進行實驗，增大高雜質(zhì)鈦精礦加入比例，得到總鈦和f值的實驗結(jié)果，如表4所示。

49.表4酸礦比為1.67時高雜質(zhì)鈦精礦加入比例對于總鈦和f值的影響

50.高雜質(zhì)鈦精礦加入比例(％)酸礦比硫酸稀釋后的濃度(％)總鈦(g/l)f值(g/l)151.6784.3123.61.87201.6784.3109.11.63

51.由表4中的數(shù)據(jù)可以得到，酸礦比為1.67時，將高雜質(zhì)鈦精礦加入比例增加到20％，總鈦和f值均發(fā)生了異常，因此在酸礦比為1.67時，高雜質(zhì)鈦精礦加入比例至少可以設(shè)置15％，可滿足正常酸解。

52.實驗四：

53.在實驗三中由于加入的高雜質(zhì)鈦精礦過多導(dǎo)致總鈦和f值異常，因此在實驗四中，預(yù)增加酸礦比來使酸堿反應(yīng)正常；高雜質(zhì)鈦精礦加入比例為20％，酸礦比從1.67開始增加，得到總鈦和f值的實驗結(jié)果，如表5所示。

54.表5高雜質(zhì)鈦精礦加入比例為20％時酸礦比對于總鈦和f值的影響

[0055][0056]

由表5中的數(shù)據(jù)可以得到，高雜質(zhì)鈦精礦加入比例為20％時，逐漸增加酸礦比也不能使總鈦和f值變?yōu)檎Ｖ?，甚至在酸礦比為1.69時，酸解出現(xiàn)冒鍋現(xiàn)象，實驗因此失敗，證明了高雜質(zhì)鈦精礦加入比例為20％時是無法實現(xiàn)正常的酸解的。

[0057]

綜合實驗一到實驗四的實驗結(jié)果，在酸解條件為：酸礦比1.67，硫酸稀釋后的濃度為84.3％，熟化90min，浸取120min，還原70min，高雜質(zhì)鈦精礦加入比例至少可以達到15％。

[0058]

實施例1：

[0059]

高雜質(zhì)鈦精礦加入比例為5％，將混合的礦物通入到風(fēng)掃磨中進行粉磨，粉磨后得到的礦粉經(jīng)過振動篩進行篩分，將篩下物加入到含有濃度為55％的酸的預(yù)混槽中進行預(yù)混得到預(yù)混料漿；預(yù)混料漿輸送至酸解鍋中，加入98％硫酸和水并向酸解鍋內(nèi)通入壓縮空氣進行攪拌；酸解鍋中的酸礦比為1.67，硫酸稀釋后的濃度為84.3％，酸解反應(yīng)后再熟化90min，浸取120min，還原70min，最后得到的酸解鈦液的總鈦為126.7g/l，f值為1.86g/l。

[0060]

實施例2：

[0061]

高雜質(zhì)鈦精礦加入比例為10％，將混合的礦物通入到風(fēng)掃磨中進行粉磨，粉磨后

得到的礦粉經(jīng)過振動篩進行篩分，將篩下物加入到含有濃度為55％的酸的預(yù)混槽中進行預(yù)混得到預(yù)混料漿；預(yù)混料漿輸送至酸解鍋中，加入98％硫酸和水并向酸解鍋內(nèi)通入壓縮空氣進行攪拌；酸解鍋中的酸礦比為1.67，硫酸稀釋后的濃度為84.3％，酸解反應(yīng)后再熟化90min，浸取120min，還原70min，最后得到的酸解鈦液的總鈦為127.3g/l，f值為1.87g/l。

[0062]

實施例3：

[0063]

高雜質(zhì)鈦精礦加入比例為15％，將混合的礦物通入到風(fēng)掃磨中進行粉磨，粉磨后得到的礦粉經(jīng)過振動篩進行篩分，將篩下物加入到含有濃度為55％的酸的預(yù)混槽中進行預(yù)混得到預(yù)混料漿；預(yù)混料漿輸送至酸解鍋中，加入98％硫酸和水并向酸解鍋內(nèi)通入壓縮空氣進行攪拌；酸解鍋中的酸礦比為1.67，硫酸稀釋后的濃度為84.3％，酸解反應(yīng)后再熟化90min，浸取120min，還原70min，最后得到的酸解鈦液的總鈦為123.6g/l，f值為1.87g/l。

[0064]

實施例4：

[0065]

高雜質(zhì)鈦精礦加入比例為20％，將混合的礦物通入到風(fēng)掃磨中進行粉磨，粉磨后得到的礦粉經(jīng)過振動篩進行篩分，將篩下物加入到含有濃度為55％的酸的預(yù)混槽中進行預(yù)混得到預(yù)混料漿；預(yù)混料漿輸送至酸解鍋中，加入98％硫酸和水并向酸解鍋內(nèi)通入壓縮空氣進行攪拌；酸解鍋中的酸礦比為1.67，硫酸稀釋后的濃度為84.3％，酸解反應(yīng)后再熟化90min，浸取120min，還原70min，最后得到的酸解鈦液的總鈦為109.1g/l，f值為1.63g/l。

[0066]

上述的四個實施例的實驗結(jié)果如表6所示。

[0067]

表6不同高雜質(zhì)鈦精礦加入比例對于總鈦和f值的影響

[0068]

高雜質(zhì)鈦精礦加入比例(％)總鈦(g/l)f值(g/l)5126.71.8610127.31.8715123.61.8720109.11.63

[0069]

從表6可看出，在相同的酸解條件下(酸礦比1.67，硫酸稀釋后的濃度為84.3％，熟化90min，浸取120min，還原70min)使用不同的高雜質(zhì)鈦精礦加入比例時，總鈦和f值會發(fā)生變化；高雜質(zhì)鈦精礦加入比例為5％-15％時，總鈦和f值變化較小且均在正常范圍內(nèi)，高雜質(zhì)鈦精礦加入比例為20％時，總鈦和f值出現(xiàn)異常，可以得知，高雜質(zhì)鈦精礦加入比例為15％及以下時可保證正常的酸解效果，相比現(xiàn)有的酸解工藝中的12％高雜質(zhì)鈦精礦加入比例，高雜質(zhì)鈦精礦加入比例有較大的提升，大大降低了鈦白粉的生產(chǎn)成本。

[0070]

綜上所述，以上所述實施例僅表達了本技術(shù)的具體實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本技術(shù)保護范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本技術(shù)技術(shù)方案構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本技術(shù)的保護范圍。技術(shù)特征：

1.一種高雜質(zhì)鈦精礦酸解工藝，其特征在于，包括如下步驟：步驟一、預(yù)處理：將高品位礦石與高雜質(zhì)鈦精礦混合并進行粉磨，形成礦粉；將礦粉進行篩分，篩分所采用的篩網(wǎng)目數(shù)為300-350目，且篩下物占比≥85％，將篩下物與濃度為50％-60％的酸進行混合，得到預(yù)混料漿；步驟二、酸解：向預(yù)混料漿中添加水和濃度為98％的硫酸，同時向預(yù)混料漿中通入壓縮空氣進行攪拌制得反應(yīng)物，硫酸稀釋后的濃度為83％-85％，酸礦比為1.64-1.70,酸解時間為25-50min；步驟三、尾氣處理：對步驟二中產(chǎn)生的尾氣進行處理，對處理過程中產(chǎn)生的廢水進行凈化，凈化后的水進行循環(huán)利用；步驟四、熟化：在步驟二的酸解反應(yīng)后對反應(yīng)物進行熟化操作，減少壓縮空氣的通入量，熟化時間為80-120min，最后得到生成物；步驟五、浸?。合蛏晌镏型ㄈ肷盀V水并持續(xù)通入壓縮空氣，等待生成物溶解后加入適量的小度水和濃度為20％的稀廢酸開始浸取，浸取時間為100-150min；步驟六、還原：向浸取后的溶液中加入鐵粉還原得到酸解鈦液，還原時間為60-120min；步驟七、儲存：將酸解鈦液取樣送檢，檢測合格后將酸解鈦液儲存。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高雜質(zhì)鈦精礦酸解工藝，其特征在于，所述酸解鍋中的酸礦比為1.67。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高雜質(zhì)鈦精礦酸解工藝，其特征在于，所述熟化時間為90min。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高雜質(zhì)鈦精礦酸解工藝，其特征在于，所述浸取時間為120min。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高雜質(zhì)鈦精礦酸解工藝，其特征在于，所述還原時間為70min。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了一種高雜質(zhì)鈦精礦酸解工藝，屬于鈦白粉生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，解決了高雜質(zhì)鈦精礦加入比例較小導(dǎo)致鈦白粉的生產(chǎn)成本較高的問題，礦石經(jīng)過預(yù)處理：將高品位礦石與高雜質(zhì)鈦精礦混合粉磨篩分，通入預(yù)混槽中進行預(yù)混得到預(yù)混料漿；酸解：將預(yù)混料漿輸送至酸解鍋中，加入硫酸和水并進行攪拌得到反應(yīng)物；熟化：減少壓縮空氣的通入量，得到生成物；浸?。和ㄈ肷盀V水溶解生成物，加入小度水和稀廢酸開始浸?。贿€原：向酸解鍋內(nèi)加入鐵粉得到酸解鈦液，其中工藝條件設(shè)置為：酸礦比1.67，酸解鍋中硫酸稀釋后的濃度為83-85％、熟化90min、浸取120min和還原70min，可以增加高雜質(zhì)鈦精礦的加入比例，保證鈦白粉的質(zhì)量的同時進一步降低鈦白粉的生產(chǎn)成本。的生產(chǎn)成本。的生產(chǎn)成本。

技術(shù)研發(fā)人員：靳三良 彭本鈴 周海生

受保護的技術(shù)使用者：龍佰襄陽鈦業(yè)有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.12.28

技術(shù)公布日：2022/4/29