一種回收利用堿溶濾液中鈦的方法技術

本發明專利技術公開了一種回收利用堿溶濾液中鈦的方法，它是先將堿溶濾液濃縮制得TiO2濃度不低于140g/L的稠漿，然后再將該稠漿與硫酸混合并加熱使其充分反應，然后加入待包膜的二氧化鈦料漿中進行鈦包膜。與現有技術相比，本發明專利技術不僅回收利用了堿溶濾液中的鈦，防止了資源的浪費，而且將該堿溶濾液用于高光澤、高亮度的金紅石型鈦白粉生產的包膜工序，提供了鈦包膜劑的另一原料，解決了單獨使用偏鈦酸制備鈦包膜劑帶來的高成本的后果，降低了制備鈦白粉的包膜成本。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術公開了，它是先將堿溶濾液濃縮制得TiO2濃度不低于140g/L的稠漿，然后再將該稠漿與硫酸混合并加熱使其充分反應，然后加入待包膜的二氧化鈦料漿中進行鈦包膜。與現有技術相比，本專利技術不僅回收利用了堿溶濾液中的鈦，防止了資源的浪費，而且將該堿溶濾液用于高光澤、高亮度的金紅石型鈦白粉生產的包膜工序，提供了鈦包膜劑的另一原料，解決了單獨使用偏鈦酸制備鈦包膜劑帶來的高成本的后果，降低了制備鈦白粉的包膜成本?！緦＠f明】
本專利技術涉及鈦白粉生產
，具體涉及。
技術介紹
在硫酸法制備金紅石型二氧化鈦的生產過程中，偏鈦酸煅燒時需要加入煅燒晶 種，所謂的煅燒晶種一般使用合格的二洗漿料與濃堿反應、洗滌后得到鈦酸鈉(這一過程俗 稱堿溶)，鈦酸鈉再與鹽酸反應制得。堿溶時所得的鈦酸鈉混合液用水洗滌壓濾，壓濾時部 分鈦和堿隨壓濾液流出，該壓濾液通常稱為堿溶濾液。如果堿溶濾液不加以回收利用而直 接外排，不僅會造成鈦和堿的損失而增加生產成本，而且還會增大污水處理難度，如若處理 不當極易造成環境污染。部分企業將堿溶濾液用于煅燒尾氣噴淋，以便利用濾液中堿中和 煅燒酸性尾氣，但濾液中的Ti0 2仍未被回收利用。 為了提高鈦白粉的耐候性，改善二氧化鈦的光澤度、分散度等性能，通常需要對 Ti〇2進行表面包膜處理。無機包膜通常包括鈦、鋁、硅、鋯包膜等，鈦包膜的主要目的在于通 過對二氧化鈦粒子表面進行處理，提高二氧化鈦的光澤、亮度等，彌補二氧化鈦粒子光化學 活性的缺陷。一般工廠進行鈦包膜是用偏鈦酸與濃硫酸控制在一定比例，在適當的溫度下 反應制得鈦包膜劑用于包膜，此方法單獨用偏鈦酸制備鈦包膜劑成本較高。
技術實現思路
本專利技術的目的就在于針對上述現有技術的不足，提供一種回收利用堿溶濾液中鈦 的方法。 為了實現上述目的，本專利技術采用的技術方案是這樣的： ，包括以下生產步驟： (1) 將硫酸法制備金紅石型二氧化鈦工藝中的堿溶濾液經濃縮制得Ti02濃度不低于 140g/L的稠漿； (2) 將步驟（1)所得稠漿與90%濃硫酸混合并加熱使其充分反應制得硫酸氧鈦溶液； (3) 將步驟（2)所得溶液加入待包膜的二氧化鈦料漿中進行鈦包膜。 其中，上述方法步驟（1)中濃縮的具體方式是采用稠厚器沉降，在現有技術中有采 用西恩沉降器進行沉降的方式，采用西恩沉降方式雖然濃縮效果更好，但是西恩沉降成本 較高，不僅需要定期更換濾布，還需要及時更換濾料，否則容易出現堵網現象，過濾效果大 大降低。本專利技術采用稠厚器沉降雖然不及西恩濃縮效果，但是稠厚器單靠重力作用進行沉 降可以保證制得的稠漿濃度按110 2計不低于140g/L，該濃度已經可以達到本專利技術的專利技術目 的，因此本專利技術采用稠厚器沉降既保證了專利技術效果，也降低了使用成本，經濟性更強。 同時專利技術人對本專利技術所得稠漿中Ti〇2用于鈦包膜進行了可行性分析。該稠漿主 要是經過堿溶壓濾后沉降所得。首先對進行堿溶的主要原料NaOH溶液進行分析，從廠家提 供的NaOH檢測報告中發現以下物質對鈦白粉生產有較大影響： 1.鐵：42%的液堿出廠指標三氧化鐵含量< 0. 002%，堿溶時堿鈦比為1. 5:1，則1噸偏 鈦酸中（以Ti02計）由42%的液堿帶入的鐵為22. 8ppm，在堿溶壓濾鐵附著在鈦酸鈉表面一 起穿濾，堿溶濾液經檢測鐵鈦比為18ppm，與理論值基本一致。包膜時硫酸氧鈦（以1102計） 加量為4%，則由此帶入1噸成品中的鐵含量為0. 9ppm，只占產品中Fe ( 2014年四川龍蟒 集團有限責任公司R996成品Fe平均數據為34ppm)含量的3%，因此本專利技術帶入成品中的鐵 不會影響到產品性能。 2.重金屬Hg等：鈦白粉中重金屬影響鈦白粉極限含量為0. 00015%，經計算由本發 明帶入1噸產品當中的重金屬為0. 00006% < 0. 00015%，故不會對產品性能造成影響。 其次對進行堿溶的另一主要原料二洗后的偏鈦酸進行分析，經過二洗后的偏鈦酸 中以鐵為雜質代表的其含量控制在20ppm以下，經過堿溶壓濾洗滌后鐵含量會更低，因此 不會影響后續包膜產品質量。同時堿溶過程發生以下反應：H 2Ti03+4Na0H===Na4Ti04+3H 20， 經堿溶壓濾，生成的Na4Ti04部分會隨洗水流入濾液中，經檢測濾液中Ti0 2含量為 2. 5-3. 0%，此部分Ti02經稠厚器沉降后全部進入稠漿中進行二次壓濾。而NaOH經稠厚器 沉降后直接進入上層清液用于煅燒尾氣噴淋。 進一步的，硫酸法生產鈦白粉包膜過程中，一般包膜劑濃度控制在90?120g/l左 右，濃度太高，造成體系粘度過大，生產裝置攪拌不勻，不利于Ti〇 2包覆。濃度太低，包膜劑 容易自身水解生成沉淀影響包膜致密度，造成Ti〇2酸溶率偏高，耐候性降低。因此步驟（1) 中所述稠漿中Ti0 2的濃度為150-170g/L，在加入4?5倍質量的90%濃硫酸酸溶后，剛好 可制得濃度為l〇〇-ll〇g/l (以Ti02濃度計）的硫酸氧鈦溶液，滿足鈦包膜過程中包膜劑濃 度控制要求。 其中，上述方法步驟（2)中，稠漿與濃硫酸的配比為：硫酸中H2S04的質量：稠漿中 Ti02的質量=4?5 : 1,保證酸溶完全并且不浪費硫酸。 其中，上述方法步驟（3)的配比關系為：步驟（2)所得溶液中Ti02的質量：待包膜 的二氧化鈦料漿中Ti0 2的質量=4 : 100,可以保證二氧化鈦能夠均勻的分散在其原級粒子 上，彌補其光化學活性的缺陷，達到理想的鈦包膜效果。 本專利技術中所述Ti02濃度是指物料中所含的Ti以Ti02計的濃度，所述Ti0 2質量是 指物料中所含的Ti以Ti〇2計的質量。 本專利技術方法具體可以按照以下步驟實施：（1)采用稠厚器將硫酸法制備金紅石型 二氧化鈦工藝中的堿溶濾液沉降，制得Ti0 2濃度為150-170g/L的稠漿；（2)向步驟（1)所 得稠漿中加入濃度為90%的硫酸，硫酸中H2S0 4的質量為稠漿中Ti02的質量的4?5倍，力口 入硫酸的同時攪拌，硫酸加入完畢后加熱至135°C并保持20-30分鐘，使稠漿與硫酸充分反 應，得到濃度為100 - ll〇g/l的硫酸氧鈦溶液，待用；（3)將待包膜的砂磨二氧化鈦漿料放 入包膜槽中，升溫至50-60°C，用堿液調節漿料的pH值至8-10,將步驟（2)所得溶液泵入包 膜槽，泵入的量為步驟（2)所得溶液中Ti0 2的質量：待包膜的二氧化鈦料漿中Ti02的質量 =4 . 100,加完以后熟化30分鐘即完成欽包|旲過程。 現有技術中堿溶濾液通常用于煅燒尾氣噴淋，導致了濾液中二氧化鈦損失。雖然 堿溶濾液中鈦含量非常低，通常以Ti0 2計在70-80g/L左右，但是專利技術人發現，通過適當的 濃縮方法，將堿溶濾液濃縮制成Ti02濃度不低于140 g/L的稠漿，然后向其中加入適當的 硫酸，在適宜的溫度下酸溶制得硫酸氧鈦溶液，就可用于砂磨二氧化鈦漿料的鈦包膜。 與現有技術相比，本專利技術不僅回收利用了堿溶濾液中的鈦，防止了資源的浪費，而 且將該堿溶濾液用于高光澤、高亮度的金紅石型鈦白粉生產的包膜工序，提供了鈦包膜劑 的另一原料，解決了單獨使用偏本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種回收利用堿溶濾液中鈦的方法，其特征在于：包括以下步驟：（1）將硫酸法制備金紅石型二氧化鈦工藝中的堿溶濾液經濃縮制得TiO2濃度不低于140g/L的稠漿；（2）將步驟（1）所得稠漿與90%濃硫酸混合并加熱使其充分反應；（3）將步驟（2）所得溶液加入待包膜的二氧化鈦料漿中進行鈦包膜。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊萬梅，姚恒平，鐘小英，劉不盡，
申請(專利權)人：四川龍蟒鈦業股份有限公司，
類型：發明
國別省市：四川;51