含鈦高爐渣及其鹽酸浸取液中主要組分的分離提取.pdf

1、攀西地區(qū)釩鈦磁鐵礦是世界著名的多金屬共（伴）生礦床，其中，鈦資源儲(chǔ)量占世界第一位。但到目前為止，礦石中鈦資源的利用率卻很低，約為15％左右。其主要原因就是原礦中約有50％以上的鈦隨鐵精礦經(jīng)高爐煉鐵后進(jìn)入爐渣成為含鈦高爐渣。這種含鈦高爐渣中TiO2含量高達(dá)20～26％。攀鋼在1970-1992年生產(chǎn)期間堆置在金沙江畔的西渣場的高爐渣就達(dá)3000多萬噸，若TiO2含量以20％計(jì)，僅西渣場的高爐渣中TiO2的含量就高達(dá)600多萬噸，此后每年新

2、增至少60萬噸TiO2。據(jù)此估計(jì)，到目前為止，攀枝花高爐渣中TiO2的總量已近2500萬噸左右，這無疑是一個(gè)巨大的鈦資源寶藏。但它卻與高爐渣一起作為工業(yè)固體廢棄物堆積金沙江邊，不僅未能得到利用，還為當(dāng)?shù)卦斐蓸O大的環(huán)境問題和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。如何開發(fā)利用這種人造二次資源的高鈦型高爐渣，尤其是其中的鈦資源已成為一個(gè)重要的迫切課題。
　　 本文針對攀枝花高鈦型高爐渣中的鈦含量高，分離提取技術(shù)難度大，至今未能得到利用的難題，根據(jù)其組分以及組構(gòu)特

3、點(diǎn)，采用低溫化學(xué)分離提取法，將含鈦高爐渣中的其它主要雜質(zhì)組分除去，使鈦富集成可用于工業(yè)生產(chǎn)的富鈦料，然后從酸浸液中分離提取主要組分。試驗(yàn)工藝過程分2個(gè)步驟：第一步是將5～6mol/L鹽酸溶液按酸渣比為0.9:1～1:1的比例，在100℃條件下與空冷含鈦高爐渣反應(yīng)4h，將主要的酸溶性組分鎂、鋁、鈣等分離；第二步是采用沉淀法將酸浸液中的主要組分CaO，MgO，Al2O3等分離提取出來。
　　 由于使用硫酸浸取高爐渣時(shí)生成會(huì)生成硫酸鈣

4、膠狀物，影響高爐渣的進(jìn)一步的浸出，因此本文選用鹽酸作為浸取劑，而且TiO2在整個(gè)反應(yīng)過程（酸溶和水解過程）中其實(shí)并沒有消耗稀鹽酸這一原理，先利用鹽酸除雜能力強(qiáng)這一特點(diǎn)，用適量的鹽酸除去高爐渣中的Ca，Mg，Al等有價(jià)元素，使高爐渣中的鈦組分以H2TiO3的形式進(jìn)入渣中，將鈦富集于濾渣中，然后通過后續(xù)處理從濾渣中提取鈦。
　　 在對用少量稀鹽酸處理含鈦高爐渣的實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行探索中，主要考察了鹽酸濃度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度及酸渣比等因素

5、對含鈦高爐渣中鈣、鎂、鋁、鈦浸出率的影響，并通過實(shí)驗(yàn)找到了使TiO2的浸出率較低，CaO，MgO，Al2O3的浸出率高的稀鹽酸溶解酸性雜質(zhì)的條件為：鹽酸濃度6mol/l，反應(yīng)溫度100℃，時(shí)間4h，酸渣比為1:1。
　　 利用鹽酸浸出液中各金屬元素沉淀pH值的差異，調(diào)節(jié)溶液的pH值，分別得到了CaSO4，F(xiàn)e2O3，Al2O3，Mg(OH)2及含硅殘?jiān)?。分離Ca組分時(shí)，雖然CaSO4溶解度不大，但其溶解度呈特殊的先升高后降低狀