酸溶性钛渣的酸解工艺

    用酸溶性钛渣作原料比钛铁矿作原料有以下优点。    a.由于钛渣中的TiO₂含量高，产品总收率可提高2%~3%，并可节约相应的储运、干燥、原矿粉碎的费用；    b.由于钛渣中钛含量高、铁含量低，因此酸耗也显著降低，每吨钛白粉的酸(H₂SO₄)耗可节约25%~30%，但反应时硫酸浓度较高；    c.无副产品硫酸亚铁，也不需要用铁屑来还原，避免废铁屑带进的杂质对成品质量的影响；    d.能耗低，可节约0.6t蒸汽/钛白粉，节电8%、节油或燃气4%、节水5%、节约制造成本12%；    e.工艺流程短，可省去还原、亚铁结晶与分离和浓缩3个工艺操作过程；    f.反应生成的钛液稳定性好，晶种添加量也较少；    g.废酸，废水、废渣排放量以每吨钛白粉计比普通钛铁矿酸解工艺要少得多，三废治理的费用相对少。     因为酸溶性钛渣在高温冶炼时要加入还原剂(无烟煤)，因此产品中不含Fe₂O₃而含有二价的FeO和金属铁，所以在酸解过程中不仅不需要加入铁屑来还原高价铁，有时因为三价钛含量过高还要加入少量的氧化剂。另外由于酸溶性钛渣中二氧化钛含量高、总铁含量低、不含有Fe₂O₃,因此反应时放热低，需要蒸汽加热的时间较长，反应时的硫酸浓度要求较高(91%)成熟和浸取的时间较长。      图1为使用加拿大QIT索利尔酸溶性钛渣的酸解反应过程，从图中可以看出：反应前的80min为加酸、投矿和搅拌的过程，此时的压缩空气流量为600m³/h，随后加稀释水7min，由于硫酸稀释放热温度从50℃升至80℃，然后通蒸汽加热25min温度上升至120℃，主反应立即开始，在5min内温度从120℃猛增至200℃左右。主反应期间维持约15min，从加稀释水前20min到主反应期间压缩空气的流量增大至800~1000m³/h,保温吹气0.5h，此时压缩空气量可降至500m³/h，停止吹气成熟约4h，在此期间温度从190℃缓慢降至85℃，接着在不超过90℃的情况下浸取约7h，浸取期间搅拌用的压缩空气流量约800m³/h,所得钛液的相对密度为1.550g/cm³。[next]    图2是一个使用加拿大QIT索利尔酸溶性钛渣的工艺流程和物料平衡示意图。