[发明专利]一种高磷钛精矿的盐酸法钛白粉工业化生产流程中的酸解方法

说明书

本发明公开了一种高磷钛精矿的盐酸法钛白粉工业化生产流程中的酸解方法，能够保障盐酸法钛白粉酸解工艺体系的工业化生产，对应其它钛白粉生产方法，显著提高钛精矿酸解率，提高钛液浓度，整个酸解过程不产生低浓度钛液，降低盐酸用量，提高还原铁粉效率和酸解钛液的稳定性，脱磷效果明显，有利于制备高品质颜料钛白粉。

技术领域

本发明涉及钛白粉及二氧化钛生产技术领域，特别是涉及一种高磷钛精矿的盐酸法钛白粉工业化生产流程中的酸解方法。

背景技术

钛白粉是目前世界上性能最佳的白色颜料，被广泛应用于涂料、塑料、造纸、橡胶、油墨、化纤、电子、陶瓷等工业领域，是一种最重要的无机化工产品，其销售值位于世界无机化工产品销售值的第三位。因此，钛白粉人均消费量可以相对衡量一个国家人民生活水平和工业水平的高低。

当前，世界上钛白粉工业化生产的成熟工艺为硫酸法和氯化法。硫酸法钛白粉制造是采用硫酸酸解钛精矿或钛渣，产生硫酸氧钛溶液，经铁粉还原三价铁、冷冻结晶除二价铁、水解、过滤洗涤、漂白还原、盐处理、干燥、煅烧及后处理等工艺处理，得到硫酸法钛白粉。优点是矿源易得，工艺技术比较成熟，缺点是工艺路线流程长、硫酸和水消耗高、副产硫酸亚铁量大难充分利用、废酸废水处理困难，环境污染大，现阶段综合成本较高。我国钛白粉生产以硫酸法为主。氯化法钛白粉生产：利用氯气、石油焦通过沸腾氯化或熔盐氯化金红石矿或高钛渣制备四氯化钛，再经四氯化钛精制、气相氧化和后处理等工艺处理，得到氯化法钛白粉。优点：流程短，产品品质较高。缺点：原料受控，高温氯化和高温氧化对设备本身的工艺制造要求高，设备结构复杂，投资大。由于采用氯气为主要原材料，安全生产风险大。洗渣废水、废酸产生量大，难处理。国外发达国家以氯化法钛白生产为主，目前我国氯化法钛白工业仅有龙蟒佰利联、中信钛业等几家企业能少量生产。

盐酸法钛白粉生产工艺经过几十年的探索，一些研究成果己经呈现，但实际未达到工业化要求。盐酸法钛白粉制造是采用盐酸酸解钛精矿或钛渣，产生钛液。后续工艺分两条路线：其一经铁粉还原除三价铁、浓缩、冷冻结晶除氯化亚铁、水解、过滤洗涤、干燥、煅烧及后处理等工艺处理，得到盐酸法钛白粉；其二是采取萃取分离Ti⁴⁺和Fe²⁺、Fe³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等金属阳离子，精制钛液经水解(或喷雾加热水解)、过滤洗涤、干燥、煅烧及后处理等工艺处理，得到盐酸法钛白粉。全球盐酸法钛白的两大主要制备工艺：美国ANI法(主要专利为US6440383)和加拿大CTL法(主要专利为CA2513309)，以钛元素萃取为目标。也有一些文献报道通过萃取各金属元素来达到对钛元素的有效分离。但目前盐酸法钛白粉生产工艺尚不成熟，钛精矿酸解率及钛液浓度不高，钛液稳定性低，萃取效率低，萃取剂分离效果欠佳，难以生产颜料钛白，盐酸的回收利用不彻底，固体废物无法综合利用，环保问题还未完全解决。目前报道的只有福建坤彩材料科技股份有限公司采用盐酸萃取工艺生产二氧化钛的珠光体颜料。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种高磷钛精矿的盐酸法钛白粉工业化生产流程中的酸解方法，能够保障盐酸法钛白粉酸解工艺体系的工业化生产，对应其它钛白粉生产方法，显著提高钛精矿酸解率，提高钛液浓度，整个酸解过程不产生低浓度钛液，降低盐酸用量，提高还原铁粉效率和酸解钛液的稳定性，脱磷效果明显，有利于制备高品质颜料钛白粉。