专利名称：一种含钛冶金炉渣综合利用的方法
技术领域：
本发明涉及一种含钛冶金炉渣综合利用的方法，特别是涉及一种采用稀硫酸浸出含钛冶金炉渣的综合利用方法。
背景技术：
我国攀枝花-西昌地区蕴藏着丰富的钒钛磁铁矿资源，目前，攀钢采用高炉-转炉法处理该资源，每生产1吨铁就产出0.9吨含TiO222％-25％的炉渣，每年排放200-300万吨含钛高炉渣，至今已累计排放5000多万吨。该渣作为生产人造金红石、TiCl4、钛白粉等的原料，其TiO2含量太低；用于生产建筑材料，其TiO2的含量又太高。目前，还没有找到较好的途径来处理这些含钛高炉渣。大量的含钛高炉渣堆积如山，不仅造成钛资源的巨大浪费，而且占用土地，污染周围环境。此外，国外采用预还原-电炉法处理钒钛磁铁矿资源，所得电炉炉渣也未得到有效利用。因此，研究含钛炉渣的综合回收利用具有重要现实意义。
近年来，很多人对含钛炉渣的综合回收利用进行了较为广泛的研究。主要有用含钛炉渣生产建材水泥、制取硅钛复合合金、高温碳化、低温氯化制取TiCl4、光催化原料、矿渣微晶玻璃；含钛高炉渣选择性析出含钛组分；浓硫酸或稀硫酸加压酸浸、盐酸浸出等。上述方法虽然都取得了一定进展，但均因存在着钛资源没有被回收利用，生产处理量小，效果差，污染严重，成本高等原因，而未获得工业生产应用。因而，寻找一种合理、经济的含钛炉渣综合利用的方法非常必要。
为了给含钛冶金炉渣的综合利用提供新技术，特提出本发明。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种生产处理量大，效果好，污染较小，成本低的含钛炉渣综合利用的方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的含钛高炉渣综合利用的方法，对水淬含钛渣采取稀硫酸常压浸出工艺，稀硫酸质量百分比浓度为20％～30％，液固质量比5∶1～10∶1，在90℃～110℃的温度下以400r/min～600r/min的搅拌速度下浸出1h～2h，然后进行固液分离，所得含钛溶液可用于生产钛白，固体物料中TiO2的品位小于6％，用于生产建材材料等。
所述水淬含钛渣为对高炉或电炉冶炼钒钛磁铁矿过程中产生的液态含钛炉渣进行水淬处理所得。
本发明的原理在于一、含钛炉渣中含钛矿物与硫酸发生反应，使钛组分以可溶的TiOSO4进入溶液。二、不与硫酸反应的矿物或反应新生成的沉淀进入渣相。三、液态含钛炉渣进行水淬处理，渣中主要含钛矿物大多以非晶态形态存在，采取稀硫酸常压浸出工艺，易于溶出其中的含钛矿物。
本发明的优点主要在于采取稀硫酸常压浸出工艺，反应条件和技术要求低，粉尘少，生产上易实现。实际生产过程中可考虑采用工业废硫酸作为浸出剂，采用本发明能使含钛炉渣中TiO2的浸出率达到72％以上，尾渣中的品位小于6％，在回收钛的同时，尾渣可以作为建材原料，达到了含钛炉渣综合利用的目的。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明。
附图为本发明的工艺流程示意图。
具体实施例方式
实施例1，参见附图，对攀钢高炉冶炼钒钛磁铁矿过程中产生的液态含钛高炉渣进行水淬处理，所得水淬含钛高炉渣，含TiO2为22.36％(质量百分比)，用浓度为20％(质量百分比)的硫酸，液固比为10∶1(质量比)，在90℃下以400r/min的搅拌速度搅拌浸出2h，TiO2的浸出率可达到72.26％(质量百分比)，浸出液经除杂、水解，可获得钛白，尾渣中TiO2的品位为5.61％(质量百分比)，用作生产水泥的参合料。
实施例2，参见附图，对攀钢高炉冶炼钒钛磁铁矿过程中产生的液态含钛高炉渣进行水淬处理，所得水淬含钛高炉渣，含TiO2为22.36％(质量百分比)，用浓度为25％(质量百分比)的硫酸，液固比为5∶1(质量比)，在100℃下以500r/min的搅拌速度搅拌浸出1.5h，TiO2的浸出率可达到72.56％(质量百分比)，浸出液经除杂、水解，可获得钛白，尾渣中TiO2的品位为5.58％(质量百分比)，用作生产水泥的参合料。
实施例3，参见附图，对攀钢高炉冶炼钒钛磁铁矿过程中产生的液态含钛高炉渣进行水淬处理，所得水淬含钛高炉渣，含TiO2为22.36％(质量百分比)，用浓度为30％(质量百分比)的硫酸，液固比为10∶1(质量比)，在110℃下以600r/min的搅拌速度搅拌浸出2h，TiO2的浸出率可达到73.96％(质量百分比)，浸出液经除杂、水解，可获得钛白，尾渣中TiO2的品位为5.17％(质量百分比)，用作生产水泥的参合料。
实施例4，参见附图，对某电炉冶炼钒钛磁铁矿过程中产生的液态含钛高炉渣进行水淬处理，所得水淬含钛高炉渣，含TiO2为25.78％(质量百分比)，用浓度为20％(质量百分比)的硫酸，液固比为10∶1(质量比)，在90℃下以400r/min的搅拌速度搅拌浸出2h，TiO2的浸出率可达到75.16％(质量百分比)，浸出液经除杂、水解，可获得钛白，尾渣中TiO2的品位为5.90％(质量百分比)，用作生产水泥的参合料。
实施例5，参见附图，对某电炉冶炼钒钛磁铁矿过程中产生的液态含钛高炉渣进行水淬处理，所得水淬含钛高炉渣，含TiO2为25.78％(质量百分比)，用浓度为25％(质量百分比)的硫酸，液固比为5∶1(质量比)，在100℃下以500r/min的搅拌速度搅拌浸出1.5h，TiO2的浸出率可达到75.38％(质量百分比)，浸出液经除杂、水解，可获得钛白，尾渣中TiO2的品位为5.79％(质量百分比)，用作生产水泥的参合料。
实施例6，参见附图，对某电炉冶炼钒钛磁铁矿过程中产生的液态含钛高炉渣进行水淬处理，所得水淬含钛高炉渣，含TiO2为25.78％(质量百分比)，用浓度为30％(质量百分比)的硫酸，液固比为10∶1(质量比)，在110℃下以600r/min的搅拌速度搅拌浸出2h，TiO2的浸出率可达到76.06％(质量百分比)，浸出液经除杂、水解，可获得钛白，尾渣中TiO2的品位为5.66％(质量百分比)，用作生产水泥的参合料。
权利要求
1.一种含钛冶金炉渣综合利用的方法，其特征是对水淬含钛炉渣采取稀硫酸常压浸出工艺，稀硫酸质量百分比浓度为20％～30％，液固质量比5∶1～10∶1，在90℃～110℃的温度下以400r/min～600r/min的搅拌速度下浸出1h～2h，然后进行固液分离，所得含钛溶液可用于生产钛白，固体物料中TiO2的品位小于6％，用于生产建材材料等。
2.根据权利要求1所述的含钛冶金炉渣综合利用的方法，其特征是所述水淬含钛渣为对高炉或电炉冶炼钒钛磁铁矿过程中产生的液态含钛炉渣进行水淬处理所得。
全文摘要
本发明公开了一种含钛冶金炉渣综合利用的方法，对水淬含钛炉渣采取稀硫酸常压浸出工艺，稀硫酸质量百分比浓度为20％～30％，液固质量比5∶1～10∶1，在90℃～110℃的温度下以400r/min～600r/min的搅拌速度下浸出1h～2h，然后进行固液分离，所得含钛溶液可用于生产钛白，固体物料中TiO
文档编号C22B3/08GK101037726SQ20071003484
公开日2007年9月19日 申请日期2007年4月28日 优先权日2007年4月28日
发明者姜涛, 郭宇峰, 邱冠周, 杨永斌, 李光辉, 董海刚, 黄柱成, 范晓慧, 许斌, 张元波 申请人:中南大学