【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于矿物资源利用，具体涉及一种由含钛高炉渣分离富集含钛组分的方法。
技术介绍
1、钛产品广泛用于航空航天、制造业、涂料等领域，我国90％以上的钛资源位于攀西地区的钒钛磁铁矿矿床。含钛高炉渣是钒钛磁铁矿高炉冶炼过程中产生的副产物，由于其钛含量较高(10％-25％，tio2计)，无法像普通高炉渣一样用于水泥生产，因此大规模应用受限，仅有极少部分用于铺路材料等低端建材，利用率不足10％，至今大多闲置堆放，累计堆存量已超8000万吨，且每年增加近400万吨，既占用土地又浪费钛资源。
2、含钛高炉渣中的钛存在于多种含钛矿相中，包括钙钛矿、攀钛透辉石、富钛透辉石、铝镁尖晶石、重钛酸镁、碳氮化钛等，90％以上的钛存在于钙钛矿、攀钛透辉石和富钛透辉石中。钙钛矿中的钛含量可达55.8％(tio2计)，但晶粒细小(5μm-40μm)，与其它杂质矿物嵌布复杂，导致选矿困难。攀钛透辉石钛和富钛透辉石是含钛高炉渣在高温下经水淬形成的特有物相。攀钛透辉石和富钛透辉石中钛与si、ca、mg、al形成复杂共晶结构，导致钛分离富集困难。
3、含钛高炉渣提钛的方法可分为火法和湿法。火法提钛包括高温碳化-低温氯化法和熔析结晶-选矿法。湿法提钛包括碱焙烧法、盐酸法和硫酸法。其中，高温碳化-低温氯化法和熔析结晶-选矿法需要在高温下进行，能耗大、成本高；碱焙烧法、盐酸法和硫酸法碱/酸消耗量大，使其应用受限。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，
2、本专利技术提出了一种由含钛高炉渣分离富集含钛组分的方法。根据本专利技术的实施例，该方法包括：
3、(1)将含钛高炉渣、酸溶液和氯盐进行第一混合，以便得到混合物料；
4、(2)将所述混合物料进行固液分离得到沉淀物，并将所述沉淀物与水进行第二混合，以便得到第一改性矿浆；
5、(3)将所述第一改性矿浆与多元醇类表面活性剂、硫酸酯类表面活性剂和胺类阳离子型表面活性剂进行第三混合，以便得到第二改性矿浆；
6、(4)将所述第二改性矿浆进行沉降分离，以便得到含钛浆液；
7、(5)将所述含钛浆液进行固液分离和干燥，以便得到含钛产品。
8、根据本专利技术上述实施例的由含钛高炉渣分离富集含钛组分的方法，通过将含钛高炉渣、酸溶液和氯盐进行第一混合，可以在氯盐的稀酸溶液中通过湿式矿相重构途径将含钛高炉渣中的共晶含钛矿物转化为游离的偏钛酸颗粒，由此，可以减小酸消耗量，并降低对设备的耐腐蚀性要求，从而有利于降低成本；将混合物料进行固液分离得到沉淀物，并将所得沉淀物与水进行第二混合，可以得到含有偏钛酸颗粒和钙钛矿颗粒，且酸性较低的第一改性矿浆，由此可以为后续选择性絮凝和吸附提供合适的ph和溶液环境，从而有利于提高后续分离效率和所得含钛产品品位；将所述第一改性矿浆与多元醇类表面活性剂、硫酸酯类表面活性剂和胺类阳离子型表面活性剂进行第三混合，可以利用多元醇类表面活性剂和硫酸酯类表面活性剂与含钛组分(偏钛酸、钙钛矿等)的吸附桥联絮凝效应，形成易沉降的含钛组分团聚颗粒，利用胺类阳离子型表面活性剂可以选择性吸附含硅矿物及石膏等杂质组分，并促进含硅矿物及石膏等杂质组分疏水上浮；将第二改性矿浆进行沉降分离，即可得到含有含钛组分团聚颗粒的含钛浆液和含有含硅矿物及石膏等杂质组分的杂质浆液，并且含钛组分团聚颗粒易沉降，含硅矿物及石膏等杂质组分在胺类阳离子型表面活性剂的作用下疏水上浮，从而有利于提高分离效率；将含钛浆液进行固液分离和干燥，除去水分，即可得到品位较高的含钛产品。此外，该方法无需在高温条件下进行，具有能耗小、流程简便的特点。由此，本专利技术的由含钛高炉渣分离富集含钛组分的方法不仅能耗小、酸消耗量小、对设备的耐腐蚀性要求低、流程简便，可以有利于降低成本，而且分离效率高，可以提高所得含钛产品品位，从而有利于实现含钛高炉渣的资源化高值利用。
9、另外，根据本专利技术上述实施例的由含钛高炉渣分离富集含钛组分的方法还可以具有如下附加的技术特征：
10、在本专利技术的一些实施例中，以tio2计，所述含钛高炉渣中的钛含量为10wt％-25wt％。
11、在本专利技术的一些实施例中，所述含钛高炉渣的粒度为100目-400目。由此，有利于减小酸消耗量，并降低对设备的耐腐蚀性要求。
12、在本专利技术的一些实施例中，所述酸溶液包括硫酸或钛白废酸。
13、在本专利技术的一些实施例中，所述硫酸的浓度和所述钛白废酸中硫酸的浓度分别独立地为15wt％-25wt％。
14、在本专利技术的一些实施例中，所述含钛高炉渣、酸溶液和氯盐的质量比为1:(2-20):(0.005-0.15)。由此，可以减小试剂消耗量，从而有利于降低成本。
15、在本专利技术的一些实施例中，所述氯盐包括氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化铵和氯化镁中的至少之一。
16、在本专利技术的一些实施例中，所述第一混合在加热条件下进行。由此，有利于减小酸消耗量。
17、在本专利技术的一些实施例中，所述加热的温度为60℃-100℃。
18、在本专利技术的一些实施例中，所述第一混合在搅拌条件下进行。
19、在本专利技术的一些实施例中，所述搅拌的速率为30rpm-300rpm。
20、在本专利技术的一些实施例中，所述第一混合的时间为2h-10h。
21、在本专利技术的一些实施例中，所述第一改性矿浆中所述沉淀物的含量为5wt％-30wt％。由此，有利于提高后续分离效率和所得含钛产品品位。
22、在本专利技术的一些实施例中，所述第二改性矿浆中所述多元醇类表面活性剂的含量、所述硫酸酯类表面活性剂的含量和所述胺类阳离子型表面活性剂的含量分别独立地为0.01wt％-0.5wt％。由此，有利于提高后续分离效率。
23、在本专利技术的一些实施例中，所述第三混合在搅拌条件下进行。
24、在本专利技术的一些实施例中，所述第三混合的时间为0.5h-3h。
25、在本专利技术的一些实施例中，所述多元醇类表面活性剂包括丙二醇、甘油、乙二胺季戊四醇、木糖醇、山梨醇和蔗糖中的至少之一。
26、在本专利技术的一些实施例中，所述硫酸酯类表面活性剂包括硫酸二甲酯、硫酸二乙酯、月桂醇硫酸酯钾、硫酸单甲酯和硫酸乙烯酯中的至少之一。
27、在本专利技术的一些实施例中，所述胺类阳离子型表面活性剂包括辛基胺、辛二胺、乙二胺、丙二胺、十二胺、十八烷胺、环氧丙胺和三乙醇胺中的至少之一。
28、在本专利技术的一些实施例中，将所述第二改性矿浆沉降分离是采用多级沉降分离装置进行的，所述多级沉降分离装置包括多级沉降分离槽，所述多级沉降分离槽中，最后一级沉降分离槽包括含钛浆液入口、含钛浆液出口和杂质浆液出口，其余沉降分离槽均包括含钛浆液入口、含钛本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种由含钛高炉渣分离富集含钛组分的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以TiO2计，所述含钛高炉渣中的钛含量为10wt％-25wt％；
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸溶液包括硫酸或钛白废酸；
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含钛高炉渣、酸溶液和氯盐的质量比为1:(2-20):(0.005-0.15)；
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一混合在加热条件下进行；
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一改性矿浆中所述沉淀物的含量为5wt％-30wt％。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二改性矿浆中所述多元醇类表面活性剂的含量、所述硫酸酯类表面活性剂的含量和所述胺类阳离子型表面活性剂的含量分别独立地为0.01wt％-0.5wt％；
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多元醇类表面活性剂包括丙二醇、甘油、乙二胺季戊四醇、木糖醇、山梨醇和蔗糖中的至少之一；
9.根据权利要求1所
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述沉降分离槽包括同轴设置的圆柱形筒体和锥形筒体，所述圆柱形筒体的底部与所述锥形筒体的顶部相连通，所述圆柱形筒体的径高比为1:(2-20)；
...【技术特征摘要】
1.一种由含钛高炉渣分离富集含钛组分的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以tio2计，所述含钛高炉渣中的钛含量为10wt％-25wt％；
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸溶液包括硫酸或钛白废酸；
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含钛高炉渣、酸溶液和氯盐的质量比为1:(2-20):(0.005-0.15)；
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一混合在加热条件下进行；
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一改性矿浆中所述沉淀物的含量为5wt％-30wt％。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二改性矿浆中所述多元醇类表面活性剂的含量、所述硫酸酯类表面活性剂的含量和所述胺类阳离子型表面活性剂的含量分别独立地为0.01wt％-0.5...
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