一种钛石膏循环转化金属自富集且整量利用的方法技术

本发明专利技术提供一种钛石膏循环转化金属自富集且整量利用的方法，属于资源二次利用技术领域。该方法首先将钛石膏与氨水、二氧化碳按比例混合反应；然后进行固液分离，得到以高活性碳酸钙为主的固相及液相硫酸铵产物；再将硫酸铵溶液蒸发浓缩冷却结晶，得到硫酸铵产品；高活性碳酸钙固相与煅烧后氧化钙固相返回钛白产业链中和酸性废水，形成金属自富集钛石膏返回循环。经过一定的循环次数后，实现废水中铁、钛、铝等金属自富集，并封存二氧化碳满足碳减排需求。最终将固相产品达到钙、铁、钛品位要求成为炼铁烧结矿配料。该方法实现钛石膏市场化产业链，对钛产业可持续发展具有重要意义。

A Method of Self-enrichment and Integral Utilization of Titanium Gypsum Cyclic Conversion Metals

The invention provides a method for self-enrichment and integral utilization of titanium gypsum recycling conversion metal, belonging to the technical field of secondary utilization of resources. Firstly, titanium gypsum is mixed with ammonia and carbon dioxide in proportion; secondly, solid-liquid separation is carried out to obtain solid and liquid ammonium sulfate products with high activity calcium carbonate as the main component; then ammonium sulfate products are obtained by evaporation, concentration and crystallization of ammonium sulfate solution; solid phase of high activity calcium carbonate and calcined calcium oxide are returned to acidic wastewater in titanium white industry chain to form metal. The self-enriched titanium gypsum is recycled. After a certain number of cycles, iron, titanium, aluminum and other metals in wastewater can be self-enriched, and carbon dioxide can be sequestered to meet the needs of carbon emission reduction. Finally, the solid products meet the requirements of calcium, iron and titanium grade and become the burden of iron-making sinter. This method realizes the market-oriented industrial chain of titanium gypsum and has great significance for the sustainable development of titanium industry.

【技术实现步骤摘要】
一种钛石膏循环转化金属自富集且整量利用的方法
本专利技术涉及资源二次利用
，特别是指一种钛石膏循环转化金属自富集且整量利用的方法。
技术介绍
钛石膏是硫酸法钛白粉生产过程中产生的酸性废水，利用石灰中和，压滤得到的废渣。其主要成分为二水石膏(CaSO4·2H2O)，并含有Ti、Al、Fe、Mg等金属元素杂质和S、Si等非金属杂质。虽自2005年起我国从产业政策上鼓励发展氯化法钛白，但至今氯化法钛白只占全国产量的5.8％，硫酸法仍为目前钛白主要生产工艺。硫酸法每生产1t钛白粉产生15t钛石膏，仅攀枝花市尾矿库中已堆存钛石膏4千万吨，既占用大量土地，又污染环境威害健康。钛石膏含水量大、力学强度弱、石膏纯度低、且含大量的杂质，造成其可用范围窄，利用受限因素多。目前有不少研究者针对钛石膏做了大量研究，但主要集中在利用钛石膏制备水泥缓凝剂、土壤改良剂、复合胶凝材料等方面。利用效率低、经济效益差、处理成本高。CN107777960A公开了一种工业废渣钛石膏砌块及其制备方法。该方法将钛石膏与硅酸盐水泥熟料、磷酸二氢钾、助剂搅拌均匀后，浇注成型、自然养护脱模。但该方法生产规模小，钛石膏中铁杂质等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钛石膏循环转化金属自富集且整量利用的方法，其特征在于：包括步骤如下：(1)将钛石膏与二氧化碳、氨水按比例混合进行加温反应；(2)将步骤(1)反应后混合物进行固液分离，得到固相1和硫酸铵溶液；(3)将步骤(2)中得到的硫酸铵溶液蒸发浓缩冷却结晶，得到硫酸铵；(4)将固相1高温煅烧得到固相2；(5)将步骤(2)中得到的固相1与步骤(4)中煅烧得到的固相2返回钛白产业链中和酸性废水，形成金属自富集钛石膏返回步骤(1)循环。

【技术特征摘要】
1.一种钛石膏循环转化金属自富集且整量利用的方法，其特征在于：包括步骤如下：(1)将钛石膏与二氧化碳、氨水按比例混合进行加温反应；(2)将步骤(1)反应后混合物进行固液分离，得到固相1和硫酸铵溶液；(3)将步骤(2)中得到的硫酸铵溶液蒸发浓缩冷却结晶，得到硫酸铵；(4)将固相1高温煅烧得到固相2；(5)将步骤(2)中得到的固相1与步骤(4)中煅烧得到的固相2返回钛白产业链中和酸性废水，形成金属自富集钛石膏返回步骤(1)循环。2.根据权利要求1所述的钛石膏循环转化金属自富集且整量利用的方法，其特征在于：所述步骤(1)中钛石膏为采用硫酸法生产钛白粉时，为治理酸性废水，加入石灰中和酸性废水产生的废渣；所述钛石膏中包括Fe、Ti、Al、Mg、Si元素中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的钛石膏循环转化金属自富集且整量利用的方法，其特征在于：所述步骤(1)中钛石膏中硫酸钙与所加氨水的物质的量比为1:2～1:6。4.根据权利要求1所述的钛石膏循环转化金属自富集且整量利用的方法，其特征在于：所述步骤(1)中钛石膏和氨水混合后，加入密闭反应器中，二氧化碳在钛石膏与氨水混合反应时持续通入，二氧化碳的气体分压为0.1-1.8Mpa。5.根据权利要求1所述的钛石膏循...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯雅丽，吴浩，李浩然，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京,11