高钛渣收尘灰综合利用可行性的研究

高钛渣收尘灰的钛含量相当可观,实验目的是探索二次资源的综合利用,减少环境污染。实验采用盐酸浸出法,盐酸可以实现循环利用。通过正交实验研究了盐酸浓度、酸灰比、酸浸温度以及酸浸时间对尘灰中钛和铁浸出率的影响。结果表明,影响钛和铁浸出率的因素的显著顺序是相同的,依次为:酸浸温度、盐酸浓度、酸灰比以及酸浸时间。     

高钛渣收尘灰中钛回收工艺研究

高钛渣收尘灰其钛含量是相当可观的,我国生产钛白粉厂比较多,生产过程中所用原料产生尘灰的数量也是值得关注的,如果不加以充分利用,造成的环境污染比较大。实验研究的目的是对二次资源的充分利用,减少环境污染。通过对比目前工业上应用较多的电炉熔炼法、硫酸浸出法、盐酸浸出法、还原锈蚀法的优缺点,再根据高钛渣收尘灰的的组成,实验选择盐酸浸出法,其盐酸在实验过程中可以实现循环利用,大大减少"三废"量。实验主要研究了酸浸浓度,酸浸温度,酸浸矿酸比,酸浸时间对钛的富集和回收的影响。结果表明:当盐酸浓度为6 mol/L,酸浸温度为90℃,矿酸比为1∶1.3,酸浸时间为5 h,除去铁锰等可溶性杂质的效果比较好,处理渣中的钛含量可以提高到43.17%。     

超声辅助盐酸酸浸高钛渣收尘灰提钛实验研究

针对高钛渣生产过程中产生的大量无法处理的收尘灰,本文提出采用超声波辅助盐酸酸浸高钛渣收尘灰提高酸浸灰中二氧化钛的方法,用XRD谱图对比了高钛渣收尘灰煅烧前后的结晶分布特征,考察了盐酸浓度、酸浸时间、酸浸浓度、酸灰比对酸浸灰中二氧化钛含量的影响,并与无超声波作用的酸浸实验进行对比。结果表明,与无超声条件相比,因超声效应造成颗粒分散与表面更新,加快了反应速率,可将酸浸时间从6h缩短至2.5h,同时酸浸灰中二氧化钛含量明显提高,在超声波作用下,盐酸浓度5mol/L,酸浸温度90℃,酸浸时间2.5h,酸灰比1.4：1,酸浸灰中二氧化钛可达56.2%。     

混合酸浸法分离含钛高炉渣中的主要成分

根据含钛高炉渣的结构和组分的化学性质特点,采用低温盐酸硫酸混合酸浸法将高炉渣中的钛组分富集于滤渣中,钙、铝、镁、铁等酸溶性组分富集于滤液中,研究了混合酸浓度、盐酸/硫酸配比、反应温度等对组分分离效果的影响. 结果表明,采用混合酸浓度为6 mol/L、盐酸与硫酸体积比为3:1的混合酸、酸渣质量比为1.2:1条件下,混合酸与含钛高炉渣在80℃反应5 h后,滤渣中TiO2含量可达30%以上.     

煤矸石中和渣酸化提取铝、钛实验研究

本文以煤矸石中和渣为研究对象,采用加浓硫酸酸化、浸提的方法提取有价元素铝、钛.研究考察了酸渣比、反应温度、溶解时间、溶解温度等因素对中和渣中铝、钛溶出的影响规律,以单因素实验为基础,进而进行正交实验,优化浸提中和渣中铝、钛的工艺条件.实验结果表明:在本研究的条件下,中和渣酸浸提取铝、钛的最优工艺条件为:酸渣比1.5、反应温度170℃、溶解时间60 min、溶解温度80℃,此时铝、钛溶出率分别达到98.32％、92.28％.用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等手段对煤矸石、中和渣及酸渣的物相和微观形貌进行表征,分析结果表明:中和渣酸浸后,酸渣中只有SiO2和少量CaSO4存在,说明煤矸石中和渣中的铝、钛通过酸浸可以充分浸取.该法为煤矸石资源化高效利用探索出一条新的工艺思路.     

自然冷却含钛高炉渣中钛的提取与分离

对自然冷却含钛高炉渣中钛的提取与分离进行了研究,提出了钛的两段富集路线,即先用盐酸浸出含钛高炉渣,初步分离钛、硅与其他可溶性杂质;所得酸浸渣再作高温热处理结晶分离硅与钛. 研究结果表明,盐酸浸出可获得含TiO2约33%, SiO2约36%的一次浸渣,TiO2主要来自钛液水解生成的偏钛酸(H2TiO3)与原渣中未反应的钙钛矿(CaTiO3). 热处理过程中偏钛酸中的TiO2被还原为Ti3O5并从熔体中结晶析出,Ti3O5含量约85%,平均粒径为20 mm. 添加少量锐钛型TiO2可使Ti3O5的晶体尺寸增大,平均粒径达36 mm,因此可以通过重选的方法分离Ti3O5相与富含硅物相. 计算出钛的理论收率约为39%.     

还原焙烧钛渣盐酸浸出过程的动力学

对钠化焙烧钒钛磁铁矿产生的新型焙烧钛渣,采用盐酸加压浸出方法提钛,根据反应前后物相变化,考察了酸浓度、液固比、反应温度、反应时间等对钛浸出率的影响. 结果表明,加压酸浸的最优条件为反应温度120℃,反应时间2 h,盐酸浓度30%(?),液固比8 mL/g. 该条件下,TiO2浸出率可达95%以上. 根据固体产物层内扩散控制模型的动力学方程和Arrhenius方程,利用焙烧渣在不同反应温度下的转化率与反应时间的关系得出焙烧渣在盐酸体系中常压分解动力学方程为1+2(1?x)?3(1?x)2/3?11.4e?31.2/(RT)t,反应的表观活化能为?31.2 kJ/(mol?K).     

草酸酸浸处理钛石膏实验研究

硫酸法酸浸钛石膏虽能有效浸出铁杂质但易引起石膏相变,对环境影响较大,工艺危险性高。基于此,采用草酸代替硫酸酸浸钛石膏浸出铁杂质,探究了酸浸温度、酸浸时间、草酸质量分数、液固质量比等因素对浸出铁效果的影响。结果表明：在草酸酸浸过程中以扩散过程为主,温度和时间是主要影响因素;在酸浸时间为110 min、酸浸温度为90℃、草酸质量分数为6%、液固质量比为8条件下,草酸浸出铁率可达84%;结合FT-IR、XRD、SEM表征结果发现,钛石膏中铁杂质以絮凝状吸附在石膏晶体表面,适量草酸能有效去除钛石膏中铁杂质,过量草酸则会造成石膏部分溶解并在晶体表面生成草酸钙影响晶体形貌。采用草酸酸浸处理钛石膏可以有效去除钛石膏中的铁杂质,是一种环保、有效的除铁工艺,该实验结果可为钛石膏除铁研究提供参考。     

深还原钛渣硫酸法制取钛白实验研究

以含钛铁精矿直接还原冶炼的含钛物料（深还原钛渣）为原料,对硫酸法制取颜料级钛白粉的工艺进行了研究。实验结果表明,深还原钛渣具有良好的酸解性能,酸解率可达97%;酸解后得到的钛液过滤性能好;但酸解钛液中氧化镁和氧化铝浓度过高,所以直接以该钛液为原料制得的钛白颜料性能差。采用深还原钛渣和钛精矿按一定比例混合酸解,可以避免钛液杂质含量过高对最终钛白产品质量造成的影响。深还原钛渣较佳用量为不高于钛原料总质量的20%。     

钛渣替代钛矿制备钛白酸解试验研究

在酸解罐中采用TiO2质量分数为75%～80%的酸溶性钛渣与质量分数为96%～98%的浓硫酸进行酸解反应,通过添加硝酸钠或铁粉调节Ti3+浓度,然后熟化钛液.试验结果表明钛渣酸解替代钛矿制备钛白粉工艺简单,工业化生产可行,可以较大程度地减少"三废"排放;主要酸解工艺优化参数为酸渣比1.7,成熟时间3 h,总钛质量浓度大于220g/L,钛渣平均酸解率93%.     

攀枝花钛渣氧化改性酸浸和微波消解工艺对比

为获得攀枝花钛渣制备高品质富钛料的适宜方法,对比研究了氧化改性酸浸工艺和微波消解工艺,并利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）对产物进行表征。结果表明：钛渣氧化改性后在常压酸浸工艺中反应活性差,难以有效除杂;微波消解工艺有利于破坏钛渣的致密固溶体,其效果比氧化改性常压酸浸工艺好。在盐酸质量分数为25%、液固比为4 mL/g、压力0.2 MPa条件下,采用微波消解工艺制得了二氧化钛质量分数为88%、铁质量分数为2%~3%、氧化镁+氧化钙质量分数<1.5%的富钛料。该富钛料符合沸腾氯化工艺生产钛白粉对原料的要求。     

磷酸活化焙烧-酸浸法富集低品位还原钛渣

以钒钛磁铁矿经煤基直接还原-电炉熔分工艺生产的钛渣为原料,采用磷酸活化焙烧-稀硫酸浸出方法去除杂质提高钛渣品位. 钛渣的物相包括黑钛石、辉石(玻璃相)、塔基洛夫石、镁铝尖晶石等. 考察了磷酸焙烧活化过程中各因素对钛渣晶型转化的影响及稀硫酸浸出过程中各因素对主要杂质(Ca, Mg, Al, Si)浸出的影响,得到优化的工艺条件为：焙烧温度1273 K,焙烧时间100 min,磷酸加入比例7.1%(w),酸浸温度110℃,硫酸浓度5%(w),液固质量比10:1,浸出时间120 min,在该条件下钛渣中TiO2含量由52.54%提高至68.31%.     

钛白废酸加压浸出钛精矿制备富钛料实验研究

基于硫酸钛白生产工艺的现状,将钛白废硫酸综合利用与富钛料的生产相结合,开展了钛白废酸加压浸出钛精矿制备富钛料的实验研究,并分别考察了酸矿比、浸出温度、浸出时间等因素对富钛料品位的影响。研究结果表明：在酸矿比（mL/g）为8∶1、酸浸温度为150 ℃、酸浸时间为7~8 h的条件下,可获得二氧化钛品位达80%以上的富钛料。通过XRD分析可知,酸浸完成后,钛精矿中的主要物相FeTiO3已转换为富钛料中的二氧化钛物相。     

改性对高钛渣酸解性能的影响研究

以碳酸钠为改性剂,研究了改性剂配比、焙烧温度和焙烧时间对高钛渣酸解性能的影响。研究结果表明焙烧改性的适宜条件：焙烧温度为850 ℃,碳酸钠与高钛渣质量比为0.7,焙烧时间为3 h。对改性后的高钛渣进行酸解,在溶解温度为60 ℃、溶解时间为4 h、固液质量比为1∶6条件下,钛的溶出率可以达到97.48%。     

钛石膏硫酸浸取法提取铁质氧化物及石膏的物相变化

硫酸法生产钛白粉副产大量钛石膏，因其含有较多杂质而无法直接利用，目前可采用硫酸酸浸处理提高钛石膏的品质。本文以硫酸为浸取剂，研究钛石膏中铁质氧化物在不同硫酸浓度、反应温度、固液比、反应时间条件下的溶出规律以及酸浸产物的物相变化；采用XRD、XRF、SEM等分析手段，对钛石膏酸浸前后样品的物相、化学成分、形态等进行分析。结果表明，硫酸酸浸可以有效去除钛石膏中铁质氧化物，最佳工艺条件下去除率可达93.14%，白度由原来的8.1提高至54.4。在酸浸过程中随着硫酸浓度、反应温度、固液比等浸取条件的改变，钛石膏中的二水石膏脱水形成半水石膏和无水石膏。采用硫酸酸浸法处理钛石膏，滤液经处理可获得Fe(OH)₃，废液可循环利用，将为钛石膏的资源化利用提供新途径。     

改性电炉钛渣矿相解构法制备富钛料新工艺研究

以氧化后的钛精矿电炉冶炼渣为研究对象,采用一段氟化氢铵浸出-二段盐酸浸出的新工艺制备可用于沸腾氯化生产的富钛料原料,从浸出反应热力学和改性钛渣浸出行为两方面进行了系统的研究。氟化氢铵浸出热力学研究表明,氟化氢铵浸出可分解硅酸盐和部分黑钛石,并形成CaMg2Al2F12, CaF2和AlF3沉淀,浸出后杂质元素硅主要以(NH4)2SiF6的形式进入到浸出液中。氟化氢铵浸出实验表明,在氟化氢铵浓度为15wt%、液固比为10:1、温度20℃、浸出时间2 h的条件下,Si, Al, Ti, Fe, Ca和Mg元素的浸出率分别为93.55wt%, 28.03wt%, 3.88wt%, 20.50wt%, 3.40wt%和2.45wt%。浸出渣中主要的物相为金红石、黑钛石和钙镁氟化盐。氟化浸出残渣的盐酸浸出热力学表明,CaMg2Al2F12, CaF2, AlF3沉淀和剩余的黑钛石可溶解于盐酸溶液中。盐酸浸出实验表明,在盐酸浓度为20wt%、液固比为8:1、温度120℃、浸出时间2 h的条件下,Ca, Al, Mg, Ti, Si和Fe的浸出率分别为86.78wt%, 62.33wt%, 92.31wt%, 18.08wt%, 40.23wt%和75.36wt%。盐酸浸出后浸出渣主要物相为金红石,TiO2品位95.20wt%、CaO含量为0.49wt%、MgO含量为0.48wt%,满足沸腾氯化法对原料成分的要求。     

钛渣连续酸解工艺技术研究

用钛渣代替钛铁矿生产钛白粉,可以有效降低硫酸消耗,杜绝绿矾产生,是硫酸法钛白产业清洁生产的发展趋势。但是由于钛渣中强放热性物质（如氧化铁等）很少,因此酸解反应不可能像钛铁矿一样依赖反应生成热维持反应连续进行,需要补充一定的热量。通过对钛渣连续酸解热量分析,自主开发了一套实验室钛渣连续酸解装置。实验结果表明,该装置对钛渣连续酸解热量补充是可行的,解决了钛渣连续酸解热量不足的问题;掌握了浆料预热温度、熟化时间、酸料比、反应酸浓度等钛渣连续酸解的关键工艺操作参数,钛渣连续酸解成套工艺运行稳定;钛渣连续酸解其酸解率较间歇式酸解提高2%以上,降低了钛白粉的生产能耗,而且酸解得到的钛液质量稳定可控。     

废弃SCR催化剂碱浸后钛渣的酸解工艺优化

废弃SCR催化剂是燃煤电厂脱硝环节中产生的固体废弃物,其中含有Ti、V、W等贵金属.对废弃SCR催化剂的回收利用不仅能够减少固体废弃物对环境的污染,还能够产生经济效益.为了实现废弃SCR催化剂中TiO2的高效回收利用,本实验采用浓硫酸溶液与废弃SCR催化剂碱浸后的钛渣进行酸浸反应,探究硫酸浓度、液固比、酸解温度对钛渣酸...     

盐酸浸出钛石膏实验研究

钛石膏是钛白粉生产过程中利用石灰中和钛白废酸而形成的一种工业固体废弃物。同时由于钛石膏含有多种有价金属元素,也是重要的二次资源,必须加以回收利用。利用盐酸浸出钛石膏,回收有价金属元素,实现钛石膏的综合利用。研究了盐酸浓度、浸出温度、浸出时间以及液固质量比等因素对浸出效果的影响。实验结果表明,在盐酸质量分数为15%、浸出时间为60 min、浸出温度为90 ℃、液固质量比为6∶1时,金属铁的浸出率>90%。该处理工艺流程简单,处理成本低,为钛石膏的利用提供一种新途径。     

赤泥酸浸回收钛的实验研究

对某氧化铝厂的赤泥进行了酸浸回收钛的研究,考察了硫酸浓度、温度、液固比对钛浸出率的影响。结果表明,在硫酸浓度7 mol/L,温度90℃,浸取时间2.5 h,液固比3∶1的条件下,赤泥中钛的浸出率达85%以上。