[发明专利]一种含钛渣电解提取钛的方法

摘要

本发明涉及一种含钛渣电解提取钛的方法，属于电化学冶金领域。工艺步骤如下：将TiO₂含量在1‑50wt％的含钛渣放置于底部铺有一层金属铁或铁合金的电解炉内；加热炉体至金属铁或铁合金以及含钛渣至熔融状态；熔融保温一定时间后以石墨或惰性电极为阳极，金属铁为阴极进行直流电解；电解一定时间待熔融渣中TiO₂含量降低到0.1‑1wt％以下，将阴极所得液态钛合金经出铁口收集，随后将残余渣经出铁口排出，进行下一炉电解。本发明具有操作简单，成本低廉，设备简易，钛元素回收率高等特点。通过该方法，可有效回收冶金过程中产生的各类含钛渣中的钛元素，尤其可解决高钛型高炉渣大量堆积造成的环境问题并实现其中钛元素的回收利用。

主权项

1.一种含钛渣电解提取钛的方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：将金属铁或铁合金放置于电解炉底部，在电解过程中作为阴极溶剂回收钛元素；步骤二：将含钛渣放置于底部铺有金属铁或铁合金的电解炉内，在电解过程中作为电解质，同时作为钛离子源进行电解；步骤三：升高温度至电解炉内金属铁或铁合金、含钛渣至熔融状态，随后保温一定时间；步骤四：将石墨阳极或惰性阳极下放至其部分浸入熔融含钛渣中，但并不与阴极液态铁及铁合金接触；步骤五：采用直流电解技术，以石墨或惰性电极为阳极，液态铁或铁合金为阴极进行电解，并监控熔融含钛渣中TiO2的含量变化；步骤六：电解至熔融含钛渣中TiO2的含量低于0.1‑1wt％停止电解，通过电解炉底部出铁口收集阴极钛合金，随后通过出铁口排出电解后的残渣，最后进行下一炉电解；所述步骤一中电解炉为现有直流电弧炉或其它在1000‑2000℃之间工作并可实现惰性气体保护的冶金炉；所述步骤一中铁或铁合金的用量根据电解炉规格以及所炼含钛渣中TiO2的含量变化，具体为在液态铁或铁合金和液态含钛渣总体积占电解炉反应器容量四分之一到四分之三的前提下，按照含钛渣中全部钛元素是阴极铁摩尔数的0.1‑9倍取铁或铁合金的量；所述步骤二中含钛渣的TiO2含量在1‑50wt％，该含钛渣为高炉或电炉冶炼之后所得的具有一定温度的液态渣，或者为常温下固态渣；同时通过选择性添加CaO、MgO以及Al2O3和SiO2调节熔融渣碱度、粘度和电导率；熔融含钛渣的厚度在50‑5000mm之间。