一种磷酸铁-钛联产工艺还原制取三价钛的方法技术

本发明专利技术公开了一种磷酸铁

【技术实现步骤摘要】
一种磷酸铁
‑
钛联产工艺还原制取三价钛的方法


[0001]本专利技术涉及钛元素回收领域，更具体的说涉及一种磷酸铁
‑
钛联产工艺还原制取三价钛的方法。

技术介绍

[0002]钛被认为是一种稀有金属，这是由于在自然界中其存在分散并难以提取。但是钛的含量相对丰富，在所有元素中居第十位。钛的矿石主要有钛铁矿及金红石，广泛分布于地壳及岩石圈中。钛最常见的化合物是二氧化钛，可用于制造白色颜料。冶炼钛时，要经过比较复杂的步骤，且钛在高温下性质十分活泼，很容易和氧、氮、碳等元素化合，要提炼出纯钛需要十分苛刻的条件，因此钛的成本可想而知，所以在工业生产中，能够对钛进行回收，将有效的降低企业的生产成本。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种磷酸铁
‑
钛联产过程中，利用副产品七水硫酸亚铁还原制取三价钛的方法。
[0004]为了达到以上技术目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0005]本专利技术提供了一种磷酸铁
‑
钛联产工艺还原制取三价钛的方法，其特征在于：包括以下步骤：
[0006](1)将七水硫酸亚铁溶液溶于磷酸铁一次洗水中；
[0007](2)在上述溶液中加入阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂后，置入沉降槽中，沉降除杂后获得亚铁上清液和低硫渣；
[0008](3)将所述亚铁上清液用氢氧化钠溶液调节pH值至3.5
‑
4.5，并加热至50℃
‑
70℃，静置沉降后固液分离，获得含钛铝滤饼和滤液；
[0009](4)用磷酸溶液将所述滤液pH值调节至1.7
‑
2.2，静止30
‑
45分钟后，使用压滤机进行压滤，获得滤饼及亚铁滤液；用98％的浓硫酸液将所述钛铝滤饼溶解，获得溶液物料A；其中98％浓硫酸液与所述钛铝滤饼中二氧化钛的质量比例为1.2
‑
1.5；
[0010](5)待所述物料A溶清后冷却至60℃，随即加入水进行稀释得到物料B，稀释后物料B中钛离子的浓度达到90
‑
110g/L；
[0011](6)在所述物料B内加入铝粉，然后保温30分钟，得到还原性三价钛溶液；
[0012](7)将所述还原性三价钛溶液加入漂白工段的偏钛酸打浆料中，通过漂白作业实现钛回收。
[0013]进一步，所述步骤(1)中，获得的溶液中，铁离子浓度为190
‑
210g/L。
[0014]进一步，所述步骤(2)中，阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂与磷酸铁溶液的浓度为1∶1000。
[0015]进一步，所述步骤(2)中，沉降时间为45
‑
60分钟。
[0016]进一步，所述步骤(2)中获得的低硫渣送至污水处理站处理。
[0017]进一步，所述步骤(4)中获得的滤饼送至污水站处理。
[0018]进一步，所述步骤(6)中，所述铝粉与所述物料B中二氧化钛的质量比为0.12∶1。
[0019]本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：
[0020]1.本专利技术通过加入阳离子絮凝剂的方法分离出亚铁上清液和低硫渣，对含硫杂质进行分离除杂，除杂效果好，利用氢氧化钠调节pH值的方法进行获得钛铝滤饼，能够对钛元素进行有效分离，获得的还原性三价钛溶液投入偏钛酸打浆料中，通过漂白作业回收钛元素，回收效果好，收率高。
[0021]2.本专利技术回收了三价钛离子，在实际生产中，三价钛离子常用于氧化生产过程中的铁离子，通过本方法，可有效的对金红石产品中的铁离子进行除杂，提高产品纯度。
具体实施方式
[0022]下面将通过实施例对本专利技术及其效果做进一步说明。
[0023]实施例1：
[0024]本实施例采用的步骤如下：
[0025](1)将七水硫酸亚铁溶液溶于磷酸铁一次洗水中，此时铁离子浓度为190g/L。
[0026](2)在上述亚铁溶液中加入阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂后，置入沉降槽中沉降，沉降除杂后获得亚铁上清液和低硫渣。
[0027]其中阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂与磷酸铁溶液的浓度为1∶1000；获得的低硫渣送至污水站处理。
[0028](3)将亚铁上清液用氢氧化钠溶液调节pH值至3.5，并加热至50
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70℃，静置沉降后进行固液分离，获得含钛铝滤饼和滤液，滤液进行下一步处理。
[0029](4)用磷酸溶液将滤液pH值调节至1.7，静止30分钟后，使用压滤机进行压滤，获得滤饼及亚铁滤液，滤饼送至污水站，滤液进行下一步处理。
[0030](5)用98％的浓硫酸液将钛铝滤饼溶解，获得溶液物料A，其中98％浓硫酸液与二氧化钛的质量比例为1.2。
[0031](6)待物料A溶清后冷却至60℃，随即加入水进行稀释得到物料B，稀释后物料B中钛离子的浓度达到90g/L。
[0032](7)在物料B内加入铝粉，然后保温30分钟，得到还原性三价钛溶液，其中铝粉与二氧化钛的质量比为0.12∶1。
[0033](8)将还原性三价钛溶液加入漂白工段的偏钛酸打浆料中，通过漂白作业回收钛元素。
[0034]实施例2
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6：
[0035]实施例2
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6与实施例1所采用的原料类别、全部工艺过程均相同，不同之处在于：铁离子浓度、沉降时间、经调节后溶液的pH值等参数不同，具体差异见表1所示。
[0036]表1实施例1
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6的区别
[0037][0038]表1中的数据表明，通过采用不同的铁离子浓度、沉降时间、pH值等参数，得到的钛离子浓度以及最终金红石的收率不同，最高收率达到1.25％，并且在实际生产中，溶液浓度、沉降时间等因素精确到某一特定值的难度较大，因此选用区间值进行生产作业。
[0039]改进后金红石型钛白粉生产工艺，获得钛白粉收率的增加值如表2所示：
[0040]表2钛白粉的收率增加值
[0041][0042]表2中的数据表明，使用本方法后，金红石型钛白粉的收率增加均值为1.23％，本方法有效的提升了钛的收率，促进了企业环保事业的发展。
[0043]需要说明的是，以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本专利技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解，对本专利技术的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本专利技术的权利要求范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磷酸铁
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钛联产工艺还原制取三价钛的方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)将七水硫酸亚铁溶液溶于磷酸铁一次洗水中；(2)在上述溶液中加入阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂后，置入沉降槽中，沉降除杂后获得亚铁上清液和低硫渣；(3)将所述亚铁上清液用氢氧化钠溶液调节pH值至3.5
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4.5，并加热至50℃
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70℃，静置沉降后固液分离，获得含钛铝滤饼和滤液；(4)用磷酸溶液将所述滤液pH值调节至1.7
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2.2，静止30
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45分钟后，使用压滤机进行压滤，获得滤饼及亚铁滤液；用98％的浓硫酸液将所述钛铝滤饼溶解，获得溶液物料A；其中98％浓硫酸液与所述钛铝滤饼中二氧化钛的质量比例为1.2
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1.5；(5)待所述物料A溶清后冷却至60℃，随即加入水进行稀释得到物料B，稀释后物料B中钛离子的浓度达到90
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110g/L；(6)在所述物料B内加入铝粉，然后保温30分钟，得到还原性三价钛溶液；(7)将所述还原性三价钛溶液加入漂白工段的偏钛酸打浆料中，通过漂白作业实现钛回收。2.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹鹏，冯卫星，孟磊，刘文明，田军，李斌，张鹏，
申请(专利权)人：甘肃佰利联化学有限公司，
类型：发明
国别省市：