一种从低铁铝精矿溶铝渣中富集钛的方法

摘要

一种从低铁铝精矿溶铝渣中富集钛的方法，包括如下步骤：将低铁铝精矿进行碱溶浸出，得到的溶铝渣再依次通过选择性酸浸脱硅、氨水沉铝、氨水碱转化，得到富钛碱渣，经烘干、焙烧得到高钛渣。采用本发明能够高效富集低铁铝精矿溶铝渣中的钛资源并综合回收铝，使资源真正得到高效优质利用，为低铁铝精矿资源综合利用提供了一条新思路。同时，本发明的工艺流程简单，钛的损失量少且富集程度高，易于实现大规模的工业化生产应用。

说明书

技术领域

本发明涉及一种低铁铝精矿溶铝渣中富集钛的方法，属于硫铁矿资源综合利用技术领域。

背景技术

广西某地区硫铁矿中除含有黄铁矿矿物外,伴生有一水硬铝石、叶蜡石、绿泥石、高岭石、锐钛矿等矿物，以及伴生镓、钪、铌等稀贵金属成分，具有贫、杂、细等特点。经国内科研院校科技攻关，确定了东巴凤硫铁矿选矿工艺路线，可完全利用硫铁矿原矿，分别选出硫精矿、铝精矿、叶腊石粉精矿和耐火粘土等四类合格产品，实现无尾化选矿。科技攻关表明：该硫铁矿的质量好，硫(S)含量49.32％，S回收率大于97％，制酸后烧渣中铁(Fe)含量大于63％；铝精矿的铝硅比(Al₂O₃/SiO₂即A/S)达6.92、Al₂O₃含量69.22％、铝精矿产率大于16％，该铝精矿具有高铝低铁特点，有用铝矿物主要为一水硬铝石。

广西冶金研究院有限公司对低铁铝精矿进行了综合化利用研究，提出了“碱溶浸出-溶铝渣-选择性酸浸-氨水沉铝-碱转化-焙烧”工艺，工艺流程顺畅，使低铁铝精矿得以整体资源化综合利用，工业废水循环利用、废渣有出路，经济效益良好。该工艺富集得的高钛渣可用于硫酸法或氯化法钛白粉生产，为其提供原料。

发明内容

本发明的目的是提出一种从低铁铝溶铝渣中富集钛的方法，能够脱掉铝精矿溶铝渣中的铝、硅等，使钛得到富集。

本发明的技术方案是：一种从低铁铝精矿溶铝渣中富集钛的方法，原料铝精矿的主要成分和质量百分数为：：Al₂O₃>2>2>2O₃0.022％、Sc₂O₃>

原料铝精矿溶铝渣的主要成分和质量百分数为：Al₂O₃>2>2>2O₃>

(1)选择性酸浸：先称取一定量的溶铝渣，按水与溶铝渣的体积/重量比＝0.5～2/1的比例加入水，把溶铝渣搅拌成浆状，然后按硫酸与溶铝渣的体积/重量比＝0.5～1.5/1的比例称取工业浓硫酸，并加入到溶铝渣浆液中，过程迅速搅拌均匀，反应5～20分钟后，再按水与溶铝渣的体积/重量比＝3～8/1的比例量取水，并加入到反应液中搅拌反应30～120分钟，过滤，洗涤，得到浸出渣及浸出液；

(2)沉铝：往步骤(1)得到的浸出液中加氨水或者通入氨气使溶液中的铝以硫酸铝铵的形式结晶析出，氨水加入量为理论量的1～1.2倍，反应温度5～10℃，反应时间30～120分钟；

(3)碱转化：往步骤(2)沉铝后液中缓慢加入氨水或者通入氨气进行碱转化，调节pH至8～12之间，待pH调节完毕后，继续搅拌反应40～120分钟，过滤，洗涤，得到硫酸铵及富钛碱渣；

(4)烘干、焙烧：将步骤(3)得到的富钛碱渣置于100～200℃烘箱中烘干，再置于马弗炉中焙烧，焙烧温度500～650℃，得到高钛渣，为锐钛型TiO₂。

除另有说明外，本发明所述的百分比均为质量百分比，各组分含量百分数之和为100％。

本发明的突出优点在于：

1、能够高效富集低铁铝精矿溶铝渣中的钛资源并综合回收铝，使资源真正得到高效优质利用，为低铁铝精矿资源综合利用提供了一条新思路。

2、工艺流程简单，钛的损失量少且富集程度高，易于实现大规模的工业化生产应用。

附图说明

图1是本发明所述的从低铁铝精矿溶铝渣中富集钛的方法的工艺流程图。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明。

实施例1

本发明所述的从低铁铝精矿溶铝渣中富集钛的方法的一个实例，包括如下步骤：

第一步，先称取100g溶铝渣于烧杯中，加入100ml水并搅拌均匀，在强烈搅拌条件下缓慢加入70ml工业级的浓硫酸，搅拌反应5分钟，再迅速加入400ml水，继续反应40分钟，得到的反应液转入抽滤漏斗进行过滤，然后用水洗涤4次，抽干，得到浸出渣及浸出液。该步钛的浸出率为65.3％。

第二步，先将浸出液转入烧杯中，在搅拌条件下加入氨水25ml，5℃反应30分钟，过滤，用水洗涤3次，抽干，得到硫酸铝铵及沉铝后液。

第三步，先将沉铝后液转入烧杯中，边搅拌边加入氨水进行中和反应，调节pH至8后再继续反应60分钟，反应液转入抽滤漏斗进行过滤，用水洗涤3次，抽干，得到富钛碱渣及滤液。

第四步，将得到的富钛碱渣经100℃烘干、500℃焙烧得到高钛渣。高钛渣含TiO₂85.6％。

从溶铝渣算起，钛的回收率为58.2％。

实施例2

本发明所述的从低铁铝精矿溶铝渣中富集钛的方法的另一个实例，包括如下步骤：

第一步，先称取100g溶铝渣于烧杯中，加入150ml水并搅拌均匀，在强烈搅拌条件下缓慢加入80ml工业级的浓硫酸，搅拌反应8分钟，再迅速加入450ml水，继续反应60分钟，得到的反应液转入抽滤漏斗进行过滤，然后用水洗涤5次，抽干，得到浸出渣及浸出液。该步钛的浸出率为63.2％。

第二步，先将浸出液转入烧杯中，在搅拌条件下加入氨水28ml，8℃反应50分钟，过滤，用水洗涤4次，抽干，得到硫酸铝铵及沉铝后液。

第三步，先将沉铝后液转入烧杯中，边搅拌边加入氨水进行中和反应，调节pH至10后再继续反应60分钟，反应液转入抽滤漏斗进行过滤，用水洗涤3次，抽干，得到富钛碱渣及滤液。

第四步，将得到的富钛碱渣经102℃烘干、600℃焙烧得到高钛渣。高钛渣含TiO₂87.5％。

从溶铝渣算起，钛的回收率为56.8％。

实施例3

本发明所述的从低铁铝精矿溶铝渣中富集钛的方法的再一个实例，包括如下步骤：

第一步，先称取100g溶铝渣于烧杯中，加入200ml水并搅拌均匀，在强烈搅拌条件下缓慢加入90ml工业级的浓硫酸，搅拌反应10分钟，再迅速加入600ml水，继续反应80分钟，得到的反应液转入抽滤漏斗进行过滤，然后用水洗涤5次，抽干，得到浸出渣及浸出液。该步钛的浸出率为71.8％。

第二步，先将浸出液转入烧杯中，在搅拌条件下加入氨水30ml，10℃反应60分钟，过滤，用水洗涤4次，抽干，得到硫酸铝铵及沉铝后液。

第三步，先将沉铝后液转入烧杯中，边搅拌边加入氨水进行中和反应，调节pH至12后再继续反应60分钟，反应液转入抽滤漏斗进行过滤，用水洗涤3次，抽干，得到富钛碱渣及滤液。

第四步，将得到的富钛碱渣经105℃烘干、650℃焙烧得到高钛渣。高钛渣含TiO₂87.8％。

从溶铝渣算起，钛的回收率为55.6％。