一种含钛高炉渣废酸处理与利用方法.pdf

本发明属于固体废物资源化利用领域。本发明的含钛高炉渣废酸处理与利用方法，将含钛高炉渣加入废稀硫酸球磨浸取，分离得到滤渣和浸取液。通过减压蒸发控制浸取液中TiO2的当量浓度后，再进行氧化水解反应，水解后的产物经过滤、洗涤、烘干后得到偏钛酸-硅酸的复合物，在其上进一步负载钨，焙烧后即可得到钛钨硅粉；球磨后滤渣经过简单的悬浮分离、烘干焙烧后得到硫酸钙-SiO2复合晶须材料。而水解后的液体结晶分离可得到硫酸铝化学品。所述的方法不仅实现了高炉渣中钛、硅、钙、铝的有效利用，解决了高钛炉渣提取钛白粉产品分离净化困难、产品品质难以达标的问题，同时也能大大降低提钛成本，降低能耗，并实现了钙、硅的高值化利用。

权利要求书
1.  一种含钛高炉渣废酸处理与利用方法，包括以下步骤：
(a)将含钛高炉渣粉碎后，加入质量浓度为10％～60％的废硫酸溶液，对粉碎的高炉渣进行球磨，球磨后分离得到浸取液和滤渣；其中，所述废硫酸溶液中硫酸的质量与含钛高炉渣的质量比为(1～5)：1；
(b)通过减压浓缩，控制浸取液中TiO2当量浓度到15～100g/L，然后进行氧化水解反应；
(c)将步骤(b)氧化水解后的物料经过滤后获得滤饼和滤液，将滤饼经洗涤、烘干后得到偏钛酸-硅酸复合物；
(d)在步骤(c)所得偏钛酸-硅酸复合物上负载钨源前躯体，经焙烧制得钛钨硅粉；其中，所述钨源前躯体的负载量按WO3计，为偏钛酸-硅酸复合物重量的1％～10％；
(e)在步骤(d)所得钛钨硅粉上负载钒源前躯体，烘干焙烧后即得钒钛钨硅SCR烟气脱硝催化剂；其中，所述钒源前躯体的负载量按V2O5计，为钒钛钨硅SCR烟气脱硝催化剂总重量的0.5％～5％；
(f)步骤(a)酸解后的滤渣经洗涤、烘干后，得到硫酸钙-二氧化硅复合物晶须。

2.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(b)所述减压浓缩过程的温度为30～70℃，时间为1～8h，真空度为-0.5atm～-0.01atm。

3.  根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(b)所述氧化水解反应的温度为90～120℃，水解时间在5～20h，所用氧化剂为O2、H2O2和硝酸中的一种或几种。

4.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(c)所述洗涤为依次用废硫酸和氨水洗涤滤饼至中性；所述的烘干为依次在80℃维持1～2h，100℃维持1～2h，然后于105～150℃下烘干得到偏钛酸-硅酸复合物。

5.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(d)所述钨源前躯体为偏钨酸铵、钨酸铵、乙醇钨、仲钨酸和仲钨酸铵中的一种或两种以上的混合物。

6.  根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，步骤(d)所述的焙烧温度450～650℃，焙烧时间2～5h。

7.  根据权利要求6所述的方法，其特征在于，焙烧采取程序升温，升温速率控制在2～10℃/min。

8.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(e)所述的，在步骤(d) 所得的钛钨硅粉上负载钒源前躯体的方法为：将钒源前躯体溶解之后加入步骤(d)所得的钛钨硅粉中，在40～90℃水浴中维持1～12h后烘干，然后500～550℃焙烧3～4h。

9.  根据权利要求1或8所述的方法，其特征在于，所述的钒源前躯体为草酸钒、偏钒酸铵、硫酸氧钒、乙酰丙酮氧钒中的一种或两种以上的混合物。

10.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将步骤(c)的滤液以及步骤(f)洗涤滤渣后的液体，通过浓缩结晶生产硫酸铝和硫酸镁。

说明书一种含钛高炉渣废酸处理与利用方法
技术领域
本发明属于固体废物资源化利用领域，具体地，本发明涉及一种含钛高炉渣废酸处理与利用方法。本发明属于含钛高炉渣废酸处理高值化利用新工艺，包含其制备SCR烟气脱硝催化剂的纳米钛硅载体、可作为造纸、保温耐火隔热材料含硅硫酸钙晶须及作为絮凝剂的硫酸铝等化工原料。
背景技术
我国攀西地区蕴含着丰富的钒钛磁铁矿资源，以钒钛磁铁矿为高炉冶炼的原料，选矿后大约有50％的钛进入铁精矿中，高炉冶炼后，钛几乎全部进入渣相，形成含钛高炉渣。目前我国含钛高炉渣主要以渣场堆放的形式处理，不仅会占用大量的土地资源，造成环境污染，而且会造成资源的巨大浪费，含钛高炉渣中含有钛、硅、钙、铝、镁等金属，可采用合适的分离方法提取高附加值的化工产品，合理利用该工业废弃物资源。
含钛高炉渣的TiO2含量达15％～25％，SiO2含量达12％～20％，钙含量达22％～46％，具有很高的回收利用价值。目前，为解决含钛高炉渣的污染和资源的综合利用，企业和科研院所进行了大量的研究工作，主要包括以下几方面：
(1)用作建筑材料
如制成水渣、矿渣碎石、膨胀矿渣、矿渣棉等，用作水泥的原料或者制砖(CN104313211A)、制碎石或砂(CN103601388A)、铺路等的建筑材料；
(2)用作化工原料
如含钛高炉渣可用于制取微晶泡沫玻璃(CN89105864.8)(CN103241955A)(CN103145340A)、类水滑石和沸石(CN104556097)、耐火材料(CN104402462A)、人造玉(CN104261702A)、人造玛瑙(CN104261701A)、多孔材料(CN103922787A)等。
(3)回收高炉渣中有价金属
Ti金属的回收有多种方法，CN102534234A公开了一种含钛高炉渣湿法提钛工艺，分别经过盐酸酸浸、碱溶处理得到富钛产品，工艺虽无需高温处理过程，但涉及碱的消耗，废渣利用率低；CN103468962A公开了一种含钛高炉渣中钛的富集方法，采用加B2O3或硼酸在还原条件下进行熔化冷却和保温处理后在冰水中淬冷，得到钛 的新相的富集，并结晶出来，该工艺简单、成本低，而且钛富集含量高，具有重大的经济效益；CN103966455A公开了一种含钛高炉渣铝热法提钛工艺，采用碳热还原、酸浸、碱煅烧等步骤得到较纯净的TiC，该工艺能有效实现含钛高炉渣中钛元素的分离富集。CN103952567A公开了一种多段酸浸取回收钛、硅、铝、钙和镁的方法，利用酸浸取尤其多段酸浸取，通过萃取分离获得钛铝钙镁等有用金属，该工艺实现废物的循环利用，提高回收效率；
(4)制备钛白粉及脱硝催化剂载体
含钛高炉渣由于其较高的钛含量(20％左右)而常被用作制备钛白粉，CN103882238A公开了一种含钛高炉渣制备钛白粉的方法，首先利用SO2、O2、N2对含钛高炉渣进行硫酸化与氧化反应，然后采用常压水浸泡脱镁，用碳酸铵脱钙，然后氨水提取二氧化钛；CN1743386A公开了一种用含钛高炉渣制取颜料级钛白粉和粗钛白的方法，该方法采用硫酸处理含钛高炉渣，经过二段磨浸、二段水解及表面处理得到颜料级的钛白粉。CN102698737A发明了一种含钛高炉渣制备SCR烟气脱硝催化剂的方法，对含钛高炉渣进行酸浸取、水解，得到偏钛酸，进一步负载钨和钒，可得到钒钨钛SCR脱硝催化剂，该方法实现了高炉渣中有价元素的有效利用，解决了高炉渣提取钛白粉类产品分离净化困难、产品品质难以达标的问题。但上述TiO2工艺均用到高浓度硫酸浸取，且浸取后残渣利用价值低，难以形成高值化利用工艺。
上述各种利用方法中的专利均技术可行，但大多基于Ti及TiO2的提取，其分离净化工艺要求严格，致使提取过程能耗大、成本高等问题。
氨气选择性催化还原(NH3-SCR)烟气脱硝技术是脱除固定源NOx应用最广泛的技术之一。其中，催化剂是NH3-SCR烟气脱硝技术的核心，通常由钒、钨、钛的氧化物组成，而二氧化钛作为催化剂的载体用量约占催化剂的80％。同时，大量研究表明二氧化硅也可以作为NH3-SCR烟气脱硝催化剂的载体。因此，含钛高炉渣提取二氧化钛-二氧化硅的复合载体不仅可以降低传统钛提纯的成本，并可以大大降低能耗。而二氧化硅则可以显著增加纳米TiO2的晶型稳定性，提高催化剂的使用寿命。
含钛高炉渣中钙含量较高，在硫酸酸解过程中可产生大量的硫酸钙晶须，硫酸钙晶须具有高强度、高模量、高韧性、高绝缘性、耐磨耗、耐高温、耐酸碱、抗腐蚀、等诸多优良的理化性能，可用于树脂、塑料、橡胶、涂料、油漆、造纸、沥青、摩擦和密封材料中作补强增韧剂或功能型填料；又可直接作为过滤材料、保温材料、耐火隔热材料、和包覆电线的高绝缘材料。可见硫酸钙晶须具有十分广泛的前景。
因此，如何合理处理含钛高炉渣中钛和钙的高值化利用，减少能量消耗、降低 处理成本也成为人们研究的一个课题。
发明内容
本发明针对以上问题，提出了一种含钛高炉渣废酸处理与利用方法。
本发明所述含钛高炉渣除了Ti、Ca、Si、Al、Mg、Fe之外还含有少量Mn、K等元素，采用硫酸法制钛白过程产生的低浓度废酸，通过球磨反应的方式对高炉渣进行处理，酸浸液体分离后进行高温水解及负载钨制取钛钨硅粉。废酸球磨处理后的滤渣进行简单悬浮分离得到纤维状二氧化硅-硫酸钙晶须。水解分离产物后所形成的酸性溶液，通过pH调控、浓缩结晶后形成硫酸铝镁产品(可作为水处理絮凝剂)。固相产物中通常会含有少量杂质，由于钛钨硅粉用于做烟气脱硝催化剂的载体所使用，对TiO2的白度没有要求，微量的杂质成分，如Mn、Fe等不影响脱硝催化剂活性，还有利于催化剂活性和稳定性的提高；硫酸钙晶须中含有的少量杂质TiO2、SiO2有利于增加晶须的白度，增大硫酸钙晶须在造纸行业的应用，少量的硅杂质可以增强硫酸钙晶须的表面积和绝热效果，有利于硫酸钙晶须的耐磨耗、耐高温、耐酸碱、抗腐蚀性。
本发明的含钛高炉渣废酸处理与利用方法，包括以下步骤：
(a)将含钛高炉渣粉碎后，加入质量浓度为10％～60％的废硫酸溶液，对粉碎的高炉渣进行球磨，球磨后分离得到浸取液和滤渣；其中，所述废硫酸溶液中硫酸的质量与含钛高炉渣的质量比为(1～5)：1；
(b)通过减压浓缩，控制浸取液中TiO2当量浓度到15～100g/L，然后进行氧化水解反应；
(c)将步骤(b)氧化水解后的物料经过滤后获得滤饼和滤液，将滤饼经洗涤、烘干后得到偏钛酸-硅酸复合物；
(d)在步骤(c)所得偏钛酸-硅酸复合物上负载钨源前躯体，经焙烧制得钛钨硅粉；其中，所述钨源前躯体的负载量按WO3计，为偏钛酸-硅酸复合物重量的1％～10％；
(e)在步骤(d)所得钛钨硅粉上负载钒源前躯体，烘干焙烧后即得钒钛钨硅SCR烟气脱硝催化剂；其中，所述钒源前躯体的负载量按V2O5计，为钒钛钨硅SCR烟气脱硝催化剂总重量的0.5％～5％；
(f)步骤(a)酸解后的滤渣经洗涤、烘干后，得到硫酸钙-二氧化硅复合物晶须。
该方法的流程示意图见图1。
根据本发明的方法，作为优选地，所述的含钛高炉渣为TiO2含量为10％以上的钢铁冶炼高炉渣，所述废硫酸为硫酸钛白生产过程中产生的废硫酸。
根据本发明的方法，优选地，步骤(a)具体可以为：称取粉碎后的含钛高炉渣最好是为10目以下的，以便于高炉渣与废硫酸在球磨过程中充分反应。按废硫酸的质量浓度为10％～60％，例如10％、20％、30％、40％、50％、60％等，优选20％～30％，粉碎后的含钛高炉渣，按废硫酸(以100％硫酸计算)质量：高炉渣质量为(1～5):1，例如1:1、2:1、3:1、4:1、5:1等，优选(2～4):1，进一步优选3:1，加入废硫酸，充分球磨，球磨速度为30～1000r/min，例如30r/min、40r/min、50r/min、100r/min、200r/min、300r/min、400r/min、500r/min、600r/min、800r/min、1000r/min等，优选50～500r/min，进一步优选100～300r/min，球磨时间为15～600min，例如15min、50min、100min、200min、400min、400min、600min等，优选200～400min，结束后进行离心/过滤分离获得滤渣和浸取液，滤渣用废硫酸洗涤至少1～3次，优选2次，收集浸取液；
根据本发明的方法，作为优选地，步骤(b)中所述的浸取液减压浓缩过程的温度为30～70℃，例如30℃、40℃、50℃、60℃、70℃等，进一步优选为40～60℃，真空度为-0.5atm～-0.01atm，优选-0.1atm，维持1h～8h，例如1h、2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h等，优选4～6h，至溶液中TiO2当量浓度约10～100g/L，优选30～70g/L。步骤(b)所述氧化水解反应过程控制温度在90～120℃，水解时间在5～20h，优选10～12h。为提高水解过程TiO2收率，对钛液中的Ti3+进行氧化处理，所述的氧化剂为O2、H2O2和硝酸中的一种或几种。进一步优选O2或H2O2，加入量为10～100mL/L(按H2O2计)，优选30～60mL/L(按H2O2计)。
根据本发明的方法，作为优选地，步骤(c)所述洗涤为依次用废硫酸和氨水洗涤滤饼至中性；所述的烘干为依次在80℃维持1～2h，100℃维持1～2h，然后于105～150℃下烘干得到偏钛酸-硅酸复合物。
根据本发明的方法，作为优选地，步骤(d)所述钨源前躯体为能够溶于水或者有机溶剂的钨化合物，优选偏钨酸铵、钨酸铵、乙醇钨、仲钨酸和仲钨酸铵中的一种或两种以上的混合物，进一步优选偏钨酸铵或仲钨酸铵，负载量为偏钛酸-硅酸复合物重量的1％～10％(按WO3计)，优选3％～8％(按WO3计)，进一步优选4％～6％(按WO3计)。
根据本发明的方法，作为优选地，步骤(d)的过程中所述的焙烧采取程序升温，升温速率控制在2～10℃/min，进一步优选为2～5℃/min，升温至450～650℃，进 一步优选为500～600℃，维持2～5h，进一步优选为3～4h。
优选地，将钨源前躯体与步骤(c)所得偏钛酸-硅酸复合物混合后，在上述优化焙烧程序下进行焙烧。
根据本发明的方法，作为优选地，在步骤(d)所得的钛钨硅粉上负载钒源前躯体的方法为：将钒源前躯体溶解之后加入步骤(d)所得的钛钨硅粉中，在40～90℃水浴中，优选60～80℃，维持1～12h，优选2～6h后，烘干，然后500～550℃焙烧(煅烧)3～4h。所述的钒源前躯体为能够溶于水或者有机溶剂的钒化合物，优选草酸钒、偏钒酸铵、硫酸氧钒、乙酰丙酮氧钒中的一种或两种以上的混合物，优选草酸钒或偏钒酸铵，负载量为钒钛钨硅SCR烟气脱硝催化剂总重量的0.5％～5％(按V2O5计)，进一步优选1％～3％(按V2O5计)。
根据本发明的方法，作为优选地，可以将步骤(c)的滤液以及步骤(f)洗涤滤渣后的液体，通过浓缩结晶生产硫酸铝和硫酸镁。
本发明提出的含钛高炉渣废酸处理与利用方法，是一种含钛高炉渣高值化利用制备钛钨硅粉、钒钛钨硅SCR烟气脱硝催化剂、硫酸钙晶须及硫酸铝化学品的方法，可直接利用低浓度的硫酸法钛白生产过程的废酸，酸浸取液水解后的钛硅复合物进行钨负载后可作烟气脱硝催化剂的载体，钛钨硅粉进行钒负载可制的钒钛钨硅SCR烟气脱硝催化剂，酸浸的滤渣可进一步净化制得含硅硫酸钙晶须；水解后滤液经浓缩结晶，可得到水处理的硫酸铝产品。该方法不仅为高炉渣的高值化利用提供一条新途径，同时也利用了钛白生产过程产生的废酸，而且利用球磨酸化工艺，可以生成纤维状硫酸钙产品。以该工业废弃物与废酸作为原料有效降低了钛钨硅粉和含硅硫酸钙晶须的生产成本，节约能耗，有助于缓解目前环境污染的给社会带来的巨大压力，具有重要的经济意义和社会意义。
本发明提供的含钛高炉渣废酸处理与利用方法，利用工业废弃物生产高附加值的钛钨硅粉和硫酸钙晶须，实现了含钛高炉渣与钛白生产过程的废硫酸的资源化、高值化利用。
本发明所述方法过程简单，而且实现了低浓度废酸对废渣中TiO2的浸取，且对产物的净化分离要求不高，对产品白度没有要求，允许产品中含有微量的Mn、Fe元素，以促进催化剂的脱硝活性与稳定性；而硫酸钙晶须中含有少量的杂质钛有利于增加晶须的白度，增大硫酸钙晶须在造纸行业的应用，少量的硅杂质可以增强硫酸钙晶须的强度和导热效果，有利于硫酸钙晶须的耐磨耗、耐高温、抗腐蚀性；本发明的工艺可用于生产高附加值的脱硝催化剂载体、钒钛钨硅SCR烟气脱硝催化剂和硫酸钙复合物晶须，并大大提高了含钛高炉渣的利用价值，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为本发明的含钛高炉渣废酸处理与利用工艺流程示意图。
图2为本发明实施例1中所得钛钨硅粉的XRD谱图。
图3为本发明实施例1中V2O5-WO3/TiO2-SiO2的脱硝活性图。
图4为本发明实施例1中含硅硫酸钙晶须的扫描电镜图(500倍)。
图5为本发明实施例1中含硅硫酸钙晶须的扫描电镜图(10000倍)。
图6为本发明实施例1中所用原料及所得硫酸钙晶须的XRD谱图。
具体实施方式
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或者类似特征中的一个例子而已。所述仅仅是为了帮助理解本发明，不应该视为对本发明的具体限制。
实施例1
1000g含钛高炉渣(20～50目)(组成见附表1)、5kg(质量浓度20％废硫酸)混合后，加入至10L的球磨罐中，加入刚玉球，进行球磨反应。控制球磨转速为120转/min，球磨时间600min。反应完成后，浆液倒入离心罐中高速离心分离和废硫酸洗涤后，得到浸取液和固体残余物。
浸取液体在60℃、-0.8atm条件下浓缩至2.5L后(TiO2当量浓度50g/L)，升温至110℃条件下，以30mL/L(以H2O2计)通入氧气，进行氧化水解反应10h，小型压滤机进行液固分离后，分别采用稀硫酸与氨水洗涤两次后，80℃维持1h，100℃维持1h，然后于105℃下烘干，得到偏钛酸-硅酸的复合物滤饼。计算偏钛酸-硅酸的复合物滤饼的干基重量后，取WO3当量质量5％的偏钨酸铵与滤饼混合后，以5℃/min升温至500℃焙烧4h、磨粉后，得到WO3/TiO2-SiO2粉体产品。浸渍钒钛钨硅SCR烟气脱硝催化剂重量2％的草酸钒(以V2O5计)，60℃水浴6h，烘干后500℃焙烧3h，制得钒钛钨硅SCR烟气脱硝催化剂，催化剂活性见附图3，催化剂的组成见附表2。
离心分离后的固体残余物在水相中悬浮分离后，经洗涤得到硫酸钙-二氧化硅的复合物晶须，该固体产物在105℃烘干后，产物的组成与形貌见附表3和图4与图5。硫酸钙的晶型如图6所示。图6中a曲线为原料的衍射曲线，而b曲线为硫酸钙-二氧化硅复合物的衍射曲线，可以看出为硫酸钙二水化合物的典型衍射峰。
将水解后分离的液体洗涤含钛高炉渣原料，尽可能浸取高炉渣中铝、镁元素后， 采用氨水中和pH值，在100℃浓缩后，采用分步结晶的方式对液相中的硫酸铝、硫酸镁、硫酸铵进行分离，得到相应的化工产品。
附表1：含钛高炉渣组成

附表2：钒钛钨硅催化剂组成

附表3：CaSO4-SiO2晶须组成

实施例2
1000g含钛高炉渣(20～50目)(组成见附表1)、50kg(质量浓度10％废硫酸)混合后，加入至10L的球磨罐中，加入刚玉球，进行球磨反应。控制球磨转速为30转/min，球磨时间600min。反应完成后，浆液倒入离心罐中高速离心分离和废硫酸洗涤后，得到浸取液和固体残余物。
浸取液体在30℃、-0.5atm条件下浓缩至8.33L后(TiO2当量浓度15g/L)，升温至90℃条件下，以60mL/L加入H2O2，进行氧化水解反应20h，小型压滤机进行液固分离后，分别采用稀硫酸与氨水洗涤两次后，80℃维持2h，100℃维持2h，然后于150℃下烘干，得到偏钛酸-硅酸的复合物滤饼。计算滤饼的干基重量后，取WO3当量质量1％的偏钨酸铵与滤饼混合后，以2℃/min升温至450℃焙烧5h、磨粉后，得到WO3/TiO2-SiO2粉体产品。浸渍钒钛钨硅SCR烟气脱硝催化剂重量0.5％的偏钒酸铵(以V2O5计)，80℃水浴2h，烘干后550℃焙烧4h，制得钒钛钨硅SCR烟气脱硝催化剂。
将水解后分离的液体洗涤含钛高炉渣原料，尽可能浸取高炉渣中铝、镁元素后，采用氨水中和pH值，在100℃浓缩后，采用分步结晶的方式对液相中的硫酸铝、硫酸镁、硫酸铵进行分离，得到相应的化工产品。
实施例3
1000g含钛高炉渣(20～50目)(组成见附表1)、1.67kg(质量浓度60％废硫酸)混合后，加入至10L的球磨罐中，加入刚玉球，进行球磨反应。控制球磨转速为1000转/min，球磨时间15min。反应完成后，浆液倒入离心罐中高速离心分离和废硫酸洗涤后，得到浸取液和固体残余物。
浸取液体在70℃、-0.01atm条件下浓缩至1.25L后(TiO2当量浓度100g/L)，升温至120℃条件下加入硝酸(以H2O2计10mL/L)，进行氧化水解反应5h，小型压滤机进行液固分离后，分别采用稀硫酸与氨水洗涤两次后，80℃维持1.5h，100℃维持1.5h，然后于120℃下烘干得到偏钛酸-硅酸的复合物滤饼，滤饼在110℃烘干、600℃焙烧后得到TiO2-SiO2产物。计算滤饼的干基重量后，取WO3当量质量10％的偏钨酸铵与滤饼混合后，以10℃/min升温至650℃焙烧2h、磨粉后，得到WO3/TiO2-SiO2粉体产品。浸渍钒钛钨硅SCR烟气脱硝催化剂重量3％的偏钒酸铵(以V2O5计)，40℃水浴12h，烘干后500℃焙烧4h，制得钒钛钨硅SCR烟气脱硝催化剂。
将水解后分离的液体洗涤含钛高炉渣原料，尽可能浸取高炉渣中铝、镁元素后，采用氨水中和pH值，在100℃浓缩后，采用分步结晶的方式对液相中的硫酸铝、硫酸镁、硫酸铵进行分离，得到相应的化工产品。
实施例4
1000g含钛高炉渣(20～50目)(组成见附表1)、2.5kg(质量浓度40％废硫酸)混合后，加入至10L的球磨罐中，加入刚玉球，进行球磨反应。控制球磨转速为100转/min，球磨时间400min。反应完成后，浆液倒入离心罐中高速离心分离和废硫酸洗涤后，得到浸取液和固体残余物。
浸取液体在40℃、-0.1atm条件下浓缩至1.79L后(TiO2当量浓度70g/L)，升温至100℃条件下，以30mL/L(以H2O2计)通入氧气，进行氧化水解反应10h，小型压滤机进行液固分离后，分别采用稀硫酸与氨水洗涤两次后，80℃维持2h，100℃维持1h，然后于130℃下烘干得到偏钛酸-硅酸的复合物滤饼。计算滤饼的干基重量后，取WO3当量质量4％的偏钨酸铵与滤饼混合后，以5℃/min升温至600℃焙烧3h、磨粉后，得到WO3/TiO2-SiO2粉体产品。浸渍钒钛钨硅SCR烟气脱硝催化剂重量0.5％的硫酸氧钒(以V2O5计)，90℃水浴1h，烘干后550℃焙烧3h，制得钒钛钨硅SCR烟气脱硝催化剂。
将水解后分离的液体洗涤含钛高炉渣原料，尽可能浸取高炉渣中铝、镁元素后，采用氨水中和pH值，在100℃浓缩后，采用分步结晶的方式对液相中的硫酸铝、硫酸镁、硫酸铵进行分离，得到相应的化工产品。
实施例5
1000g含钛高炉渣(20～50目)(组成见附表1)、10kg(质量浓度30％废硫酸)混合后，加入至10L的球磨罐中，加入刚玉球，进行球磨反应。控制球磨转速为300转/min，球磨时间200min。反应完成后，浆液倒入离心罐中高速离心分离和废硫酸 洗涤后，得到浸取液和固体残余物。
浸取液体在60℃、-0.1atm条件下浓缩至4.17L后(TiO2当量浓度30g/L)，升温至110℃条件下，以100mL/L加入H2O2，进行氧化水解反应12h，小型压滤机进行液固分离后，分别采用稀硫酸与氨水洗涤两次后，80℃维持1h，100℃维持1h，然后于110℃下烘干得到偏钛酸-硅酸的复合物滤饼。计算滤饼的干基重量后，取WO3当量质量6％的偏钨酸铵与滤饼混合后，以2℃/min升温至450℃焙烧5h、磨粉后，得到WO3/TiO2-SiO2粉体产品。浸渍钒钛钨硅SCR烟气脱硝催化剂重量5％的乙酰丙酮氧钒(以V2O5计)，80℃水浴2h，烘干后500℃焙烧3h，制得钒钛钨硅SCR烟气脱硝催化剂。
将水解后分离的液体洗涤含钛高炉渣原料，尽可能浸取高炉渣中铝、镁元素后，采用氨水中和pH值，在100℃浓缩后，采用分步结晶的方式对液相中的硫酸铝、硫酸镁、硫酸铵进行分离，得到相应的化工产品。
当然，本发明还可以有多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明的公开做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。