The invention belongs to the field of chemical engineering, in particular to a method and a system for preparing anatase titania by using titanium slag as raw material. The invention uses industrial titanium slag as raw material, titanium slag and sodium hydroxide are mixed, reduced and roasted, and the anatase titanium dioxide is prepared by acid hydrolysis, hydrolysis, drying and roasting of dilute sulfuric acid. Washing liquid and titanium slag after the reduction roasting of sodium hydroxide by nanofiltration membrane after the removal of impurities, the evaporation and crystallization to obtain sodium hydroxide crystals, recycling; acid sulfuric acid leaching solution, sulfuric acid resin exchange regeneration system recovery by ion, after add a small amount of sulfuric acid, used as circulating acid solution. All kinds of raw materials used in the invention, raw material consumption, simple operation, friendly environment, and the quality of anatase TiO2 Prepared, its small size, large surface area, high purity, can be used in the field of denitration catalyst carrier, photocatalytic catalyst, cosmetics etc..
【技术实现步骤摘要】
一种利用钛渣为原料制备锐钛矿型二氧化钛的方法及系统
本专利技术属于化学工程领域,涉及以工业钛渣为原料,经与氢氧化钠混合后还原焙烧、洗涤、浸出、水解、焙烧制备锐钛矿型二氧化钛,以及各原料循环利用、废液处理的方法,具体为一种利用钛渣为原料制备锐钛矿型二氧化钛的方法。
技术介绍
二氧化钛(钛白粉)作为一种重要的化工原料,不仅广泛应用于油漆、化妆品、造纸、化纤、橡胶等工业领域,还可作为一种重要的光催化催化剂及催化剂载体材料,是选择性还原脱硝(SCR)催化剂载体的最佳选择。二氧化钛的生产主要有两种工艺,硫酸法和氯化法:硫酸法的主要原料是硫酸和钛精矿等,生产出来的产品质量低,品种单一,环境污染严重。国内约95%的钛白粉生产企业采用传统硫酸法生产工艺。氯化法钛白粉生产工艺生产过程环保,产品质量较高,是国际公认的替代硫酸法的新一代先进技术。在欧美发达国家,氯化法的比例则更高,美国早在2006年就关闭了国内最后一家硫酸法钛白粉工厂。国内学术界也主张发展氯化法淘汰硫酸法。但是,氯化法生产钛白粉在国内推广困难重重,对氯化法的争议很大:其一,氯化法的主要原料是高钛渣和氯气等,目前国内的钛资源岩矿虽然很多,但高品质的砂矿少,要适应氯化法生产工艺,还需要将钛精矿提炼成高钛渣,这样一来,氯化法的生产流程就相当复杂,且成本颇高;其二,氯化法工艺对生产技术和装备材质的要求都非常高,而国内绝大多数钛白粉企业达不到这种技术水平;其三,氯化法产生废水废渣排放虽然较硫酸法少,但其废物比硫酸法产生的废物毒性更大、更难处理;其四,硫酸法钛白粉在某些领域有特殊应用,是氯化法所不能代替的,如SCR脱硝催化 ...
【技术保护点】
一种利用钛渣为原料制备锐钛矿型二氧化钛的方法,其特征在于该方法包括以下步骤:(1)钛渣研磨与还原焙烧:将钛渣研磨至粒径为5μm ‑ 20μm,与氢氧化钠按一定的比例混合均匀后进行还原焙烧;(2)还原焙烧后钛渣的水洗:将步骤(1)中还原焙烧后的钛渣以蒸馏水清洗后过滤,得到碱性水洗滤液和滤渣,并将滤渣烘干;(3)水洗滤液除杂:将步骤(2)中的碱性水洗滤液通过纳滤膜组件除去滤液中的杂质;(4)碱性滤液蒸发结晶:将步骤(3)中除去杂质后的碱性滤液,采用蒸发器蒸发至NaOH的wt%≥60%后,结晶制得NaOH晶体;(5)钛渣酸解浸出:将步骤(2)中烘干后的滤渣加入稀硫酸在常压下进行酸解浸出;(6)酸解浸出液再生:将步骤(5)中酸解浸出液通过离子交换树脂再生系统进行再生,回收的硫酸液循环利用,并将硫酸盐溶液进行水解;(7)硫酸盐溶液水解:将步骤(6)中硫酸盐溶液加入还原铁粉将Fe
【技术特征摘要】
1.一种利用钛渣为原料制备锐钛矿型二氧化钛的方法,其特征在于该方法包括以下步骤:(1)钛渣研磨与还原焙烧:将钛渣研磨至粒径为5μm-20μm,与氢氧化钠按一定的比例混合均匀后进行还原焙烧;(2)还原焙烧后钛渣的水洗:将步骤(1)中还原焙烧后的钛渣以蒸馏水清洗后过滤,得到碱性水洗滤液和滤渣,并将滤渣烘干;(3)水洗滤液除杂:将步骤(2)中的碱性水洗滤液通过纳滤膜组件除去滤液中的杂质;(4)碱性滤液蒸发结晶:将步骤(3)中除去杂质后的碱性滤液,采用蒸发器蒸发至NaOH的wt%≥60%后,结晶制得NaOH晶体;(5)钛渣酸解浸出:将步骤(2)中烘干后的滤渣加入稀硫酸在常压下进行酸解浸出;(6)酸解浸出液再生:将步骤(5)中酸解浸出液通过离子交换树脂再生系统进行再生,回收的硫酸液循环利用,并将硫酸盐溶液进行水解;(7)硫酸盐溶液水解:将步骤(6)中硫酸盐溶液加入还原铁粉将Fe3+全部还原为Fe2+,加入氢氧化钠进行中和、水解,直至pH=2-2.5时,Ti4+以偏钛酸颗粒的形式完全沉淀析出,Fe、Ca、Mg杂质留在液相中,实现杂质与Ti选择性分离;(8)偏钛酸的后处理:将步骤(7)中的偏钛酸颗粒清洗干净、过滤、烘干,并高温焙烧得到锐钛矿型二氧化钛。2.根据权利要求1所述利用钛渣为原料制备锐钛矿型二氧化钛的方法,其特征在于:所述钛渣中TiO2所占的质量百分含量为46%-85%,氢氧化钠纯度大于95%,硫酸纯度大于95%。3.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员:张向辉,李敬,王蕾,王磊,胡洧冰,
申请(专利权)人:西南化工研究设计院有限公司,
类型:发明
国别省市:四川,51
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