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1、第29卷第1期(總第113期)濕法冶金VoI．29NO．1(Sum．113)2010年3月HydrometallurgyofChinaMar．2O10非水淬高鈦型高爐渣的綜合利用研究霍紅英。，劉國欽，鄒敏，馬光強(1．攀枝花學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院，四川攀枝花617000；2．西華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，四川成都610039)摘要：研究了用鹽酸酸解非水淬高鈦型高爐渣，去除鐵、鋁、鎂、鈣等可溶性雜質(zhì)，制得富鈦渣料以及從酸解液中回收鐵、鋁及Cl等有價元素。結(jié)果表明：在鹽酸濃度7mol／L、溫度90℃、酸渣質(zhì)量比1．7：l、反應(yīng)時問7h條件下，可制備TiO質(zhì)量分數(shù)超過45的富鈦渣
2、料；用雙氧水將酸解液中的Fe氧化成Fe”后，用氨水調(diào)節(jié)pH為2．8～2．9，可沉淀Fe(OH)。，鐵沉淀率≥76；繼續(xù)用氨水調(diào)pH約為4．8時，可沉淀AI(OH)。，鋁沉淀率≥86；采用低溫多次蒸發(fā)冷析結(jié)晶法回收廢液中的NHCI，3次蒸發(fā)冷析結(jié)晶后可制得純度98％的NHCl，其回收率在75以上。關(guān)鍵詞：高鈦型高爐渣；二氧化鈦；分步沉淀；綜合回收中圖分類號：Tx756文獻標志碼：A文章編號：1009—2617(2010)01—004405攀枝花是世界著名的釩鈦之都，其鈦儲量占攀鋼高鈦型高爐渣分為水淬渣和非水淬渣。國內(nèi)已探明儲量的90．54％，世界已探明儲量的水淬渣是指從高爐
3、出來后加水冷卻形成的高爐35．17，其潛在經(jīng)濟價值達8萬億美元。但是，渣，非水淬渣是指在空氣中直接冷卻得到的高爐現(xiàn)有鋼鐵生產(chǎn)工藝只能利用釩鈦磁鐵礦中鈦質(zhì)量渣。與水淬渣相比，非水淬高鈦型高爐渣中晶體分數(shù)的2O。鐵精礦中的二氧化鈦經(jīng)高爐冶煉有序度較高，物理化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，其中的后基本進入高爐渣，最后隨渣一起棄為廢物]。TiO在常溫下幾乎不溶于酸]。針對非水淬高攀鋼高爐渣中的二氧化鈦質(zhì)量分數(shù)達2O～爐渣的特點，利用渣中TiO對酸的穩(wěn)定性，采用23，以攀鋼年產(chǎn)400萬t鐵計，每年產(chǎn)出高爐渣鹽酸酸解法去除渣中可溶性雜質(zhì)，制取富鈦料渣320萬t，其中有Ti0約90萬t，按目前市場價
4、計并同時回收Fe、A1等有價元素，實現(xiàn)非水淬高鈦算，直接經(jīng)濟損失達5O多億元。攀鋼已累計排放型高爐渣的綜合利用。該方面的研究，目前國內(nèi)5000多萬t含鈦高爐渣，除其中一小部分用作建外相關(guān)文獻中尚未見有報道。筑材料外，其余大部分都堆積在2個渣場內(nèi)，目前1試驗部分的綜合利用率還不到15，資源浪費嚴重，而且對環(huán)境也有污染。因此，合理有效地利用攀鋼含1．1試驗原料及設(shè)備鈦高爐渣具有重大的經(jīng)濟價值和社會效益口]。非水淬高鈦型高爐渣取自四川攀枝花鋼鐵集國外的一些專家曾對從攀鋼高爐渣中提取鈦團公司巴關(guān)河渣場，經(jīng)干燥、高能球磨和篩分后，進行了研究，但未提出有效的解決方案]。近年粒度1OO
5、～160目，化學(xué)成分見表1；分析純鹽酸、來，我國科技工作者針對此渣開展了大量研究工氨水和氫氧化鈉均為成都科龍化工有限公司產(chǎn)品。作，初步形成了“復(fù)合法”、“應(yīng)用相分離法”、“高溫表1非水淬高鈦型高爐渣的化學(xué)組成％炭化一低溫氯化法”、“有價組分選擇性析出法”、“用含鈦高爐渣制取TiC1”等多種方法。]。這些Ti02CaOMgOAI2OaSiOz∑Fe其他方法雖各具優(yōu)勢，但又都存在一些問題，目前尚未有任何一種方法可以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。收稿日期：2009—09—15作者簡介：霍紅英(1984一)，女，湖南人，在讀碩士，主要從事冶金物理化學(xué)及功能材料制備研究。第29卷第1期霍紅英，等：非
6、水淬高鈦型高爐渣的綜合利用研究·45·試驗主要設(shè)備：天津泰斯特儀器有限公司的從圖1看出：酸解渣中TiO質(zhì)量分數(shù)隨反SX2—1700℃箱式電阻爐；南京桑力電子設(shè)備廠的應(yīng)溫度升高而升高，在溫度為70℃時趨于穩(wěn)定。SYP一11玻璃恒溫水浴缸；北京市永光明醫(yī)療儀器考慮到溫度提高會使成本增加，因此，最佳酸解溫廠的202一電熱恒溫干燥箱。度以控制在70℃左右較為適宜。1．2試驗方法2．1．2鹽酸濃度對酸解渣中1質(zhì)量分數(shù)的影響1．2．1富鈦料渣的制備反應(yīng)溫度90℃，反應(yīng)時間6h，酸渣質(zhì)量比將1O0～160目的高爐渣在水浴中加熱到一1．7：1，酸解渣中TiO質(zhì)量分數(shù)隨鹽酸濃度的定溫度，在
7、攪拌條件下用一定濃度的鹽酸酸解一變化關(guān)系如圖2所示?？梢钥闯觯蝴}酸濃度為7定時間后，冷卻，抽濾，洗滌，即得富鈦料渣。mol／L時，酸解渣中TiO。質(zhì)量分數(shù)最高；鹽酸濃1．2．2酸分解液中有價成分的提取度大于7mol／L，部分TiO。酸解進入液相，使酸酸解液中加入雙氧水，將Fe抖氧化為Fe什；解渣中Tio質(zhì)量分數(shù)下降。因此，鹽酸濃度以用氨水(1+1)調(diào)節(jié)pH為2．8～2．9，使Fe(OH)。不高于7mol／L為宜。沉淀完全，過濾、洗滌并干燥后制得副產(chǎn)品FeO。；酸解液中繼續(xù)加氨水(1+1)調(diào)節(jié)pH約為4．8，使Al(OH)。沉淀
