氯化法提钛尾渣的除氯方法技术领域
本发明为氯化法提钛尾渣的除氯工艺,属于冶金领域。
背景技术
攀钢采用普通高炉冶炼钒钛磁铁矿的流程,实现了钒钛磁铁矿的大规模经济冶炼,但由
于该矿的特殊性质,也导致了占钛资源总量约52%的TiO2伴随铁精矿进入高炉渣中,形成
TiO2含量21%~25%的高钛型高炉渣。攀钢通过“高温碳化—低温氯化”工艺,可以将含钛
高炉渣的TiO2以TiCl4的形式提取出来,作为海绵钛或者氯化法钛白的原料。高炉渣经过提
钛后的尾渣称为提钛尾渣。由于提钛尾渣中含有大量的氯离子,妨碍了其在建筑行业中的大
规模利用。找到一种经济、有效的方法处理提钛尾渣以实现其在建筑行业的规模化应用是综
合利用含钛高炉渣急需解决的一个问题。
目前,尚未有氯化法提钛尾渣在线除氯工艺的相关报道。因此提供一种提钛尾渣的除氯
方法非常必要。
发明内容
本发明目的在于提供一种氯化法提钛尾渣在线除氯方法,实现了除氯—尾渣运输一体化,
并且实现了尾渣除氯工艺与“高温碳化-低温氯化”工艺相衔接,有效地降低了渣中的氯离子
含量;提供了一套完整的在线除氯工艺路线,以实现提钛尾渣的运输与除氯。
本发明的技术方案:
本发明提供一种氯化法提钛尾渣的除氯方法,即将氯化法提钛尾渣与水搅拌混合形成浆
料,渣水质量比为1:2~4,然后通过过滤-洗涤-过滤的方式得到合格的提钛尾渣,所述合格
的提钛尾渣满足:氯离子含量低于0.2%,含水量为12%~20wt%。
优选的,上述方法中,采用真空过滤的方式,真空度为0.06~0.08MPa。
优选的,上述方法中,至少洗涤四次,后一次的滤液作为前一次洗涤的吸水。
进一步,氯化法提钛尾渣的除氯方法,包括以下步骤:
1)氯化法提钛尾渣与工业用水按渣水质量比例1:2~4混合,混合浸泡搅拌5~10分钟,
搅拌时使用斜桨式搅拌桨,转速在350r/min以上;然后利用真空过滤的方式,得到一洗滤液
和一洗提钛尾渣;
2)一洗提钛尾渣再经二洗、三次和四洗,洗涤后的尾渣氯离子含量低于0.2%、含水量为
12%~20wt%时,视为合格水洗尾渣;其中,四洗滤液作为三洗水用,三洗滤液作为二洗水用,
二洗水作为一洗水用,二洗水作为一洗水用时,根据水位的变化,适当补给新水,以达到渣
与一洗水体积质量为1:2~4的洗涤要求。
进一步,洗涤后得到的合格的提钛尾渣于650~800℃温度条件下煅烧15~30min。煅烧后
氯化法提钛尾渣的氯离子低于0.06%。
进一步,煅烧过程中,合格的提钛尾渣在室温条件下直接进入高温段,保证高温段尾渣
中含水量不低于8%,尾渣料层宜低于2cm(因为尾渣与空气接触)。
所述氯化法提钛尾渣为:钒钛磁铁矿冶炼得高炉渣经过“高温碳化-低温氯化”法提钛后
的尾渣称为提钛尾渣。高温碳化-低温氯化工艺,是指先将炉渣中钛的氧化物在较高温下还原
为碳化钛或低价钛的氧化物,再在较低温度下将其氯化,以TiCl4形式回收钛。所述尾渣氯离
子含量在2.0%~4.07%之间。
本发明的有益效果:
本发明利用“搅拌-过滤”的方式,可以有效的降低氯化法提钛尾渣中氯离子的含量,降
低了氯离子在尾渣综合利用中的不利影响。此外,本发明“搅拌-过滤-煅烧”的方式,还可
以进一步除掉尾渣中的游离碳,使尾渣颜色由黑色变为灰黄色,有利于尾渣在建材钟的应用;
实现尾渣处理工艺与攀钢“高温碳化—低温氯化”含钛高炉渣提钛工艺的对接;填补了氯化
法提钛尾渣除氯技术上的空白。
附图说明
图1为本发明实施例1氯化法提钛尾渣除氯方法的示意图。
具体实施方式
本发明目的在于提供一种解决上述问题的方法,通过“搅拌-过滤-煅烧”三个步骤,有效
的降低降低渣中的氯离子含量;提供了一套完整的工艺路线,以实现提钛尾渣的除氯处理。
具体为:尾渣与水混合浸泡搅拌5~10分钟后,利用真空过滤的方式,经过2~4次洗涤过滤达
到降低氯离子的目的,洗液分别称为一洗水、二洗水、三洗水和四洗水,四次水洗的滤液分
别称为一洗滤液、二洗滤液、三洗滤液和四洗滤液。
一种氯化法提钛尾渣的除氯处理方法,包括以下步骤:
1)向炉渣中加入工业用水,渣水质量比例按1:2~4混合,浸泡搅拌5~10分钟,使用斜
桨式搅拌桨,转速在350r/min以上,目的在于将水与渣充分接触,搅拌结束,过滤,得到一
洗滤液和一洗提钛尾渣;
2)一洗提钛尾渣再经二洗、三次和四洗,四洗滤液作为三洗水用,三洗滤液作为二洗水
用,二洗水作为一洗水用,二洗水作为一洗水用时,根据水位的变化,适当补给新水,以达
到渣与一洗水体积质量为1:2~4的洗涤要求;
3)本方法的水洗的目的在于得到合格的水洗尾渣,当洗涤后的尾渣氯离子含量低于0.2%
时,视为合格水洗尾渣,因此水洗次数根据渣水比、尾渣中本来的氯离子含量、过滤后的渣
中含水量,选择2~4次;
4)合格的水洗尾渣氯离子含量低于0.2%,含水量控制在12%~20%,具体控制方法为:
最后一次抽滤前的水洗抽滤过程,尽量降低抽滤后的尾渣含水量,最后一次抽滤过程中控制
尾渣含水量在12%~20%,也就是最后一次抽滤不能抽滤太干;
5)合格水洗尾渣在650~800℃温度条件下煅烧,尾渣要在室温条件下直接进入高温段,
保证高温段尾渣中含水量不低于8%,煅烧过程中,尾渣与空气接触,因此尾渣料层宜低于
2cm,煅烧15~30min,可以选择热出炉或者随炉冷却均可;煅烧后的氯离子低于0.06%,且
尾渣中多余的碳被烧掉,尾渣颜色由黑色变为灰黄色,有利于尾渣的应用。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述,并不因此将本发明限制在所
述的实施例范围之中。
实施例1
所述的方法采用攀钢“高温碳化—低温氯化”后的提钛尾渣作为原料进行处理。提钛尾
渣氯离子含量在2.0%~4.07%之间。
除氯方法具体为:
尾渣与水按1:2~4的体积比进行混合,浸泡搅拌5~10分钟,进行真空抽滤,真空度在
0.06~0.08MPa之间,得到一洗滤液;
然后同样按照1:2~4的渣水质量比例,依次加水进行二次洗虑、三次洗虑和四次洗虑;
得到的初步除氯尾渣中的离子质量分数可以降低到0.2%以下;
其中,四洗滤液作为三洗水使用,三洗滤液作为二洗水使用,二洗滤液作为一洗水使用,
为了保证第一次和第四次水洗的水渣比,在洗虑的过程中适当增加工业用水。
经过2~4次水洗后的合格水洗尾渣可进一步煅烧:抽滤过程中尽量降低尾渣含水量(最
后一次抽滤例外,控制尾渣含水量在12%~20%之间),控制入炉尾渣含水量12%~20%之间,
入炉煅烧,煅烧温度650~800℃,保证尾渣进入高温段时,含水量不低于8%;煅烧15~30min
得到除氯尾渣,该尾渣中氯离子降低到0.06%以下。