利用多段酸浸取从含钛高炉渣回收钛、硅、铝、钙和镁的方法

摘要

这里公开的是利用多段酸浸取从含钛高炉渣回收钛、硅、铝、钙和镁的方法，尤其是攀枝花地区所采的钒钛磁铁矿进行炼铁所获得的含钛高炉渣。首先采用酸浸取法、尤其多段酸浸取法对炉渣进行浸取，获得酸浸取液，和白炭黑。通过萃取工艺从酸浸取液中获得钛、铝、钙、镁及锰、铁、铬、钒等有用的金属。在回收资源的同时，实现废物的循环利用，即一个工艺的废物作为另一个工艺的原料，消除了废物排放，显著降低成本和提高回收效率。

主权项

处理含钛高炉渣的方法，该方法包括以下步骤：I) 酸浸取工序，该酸浸取工序包括对含钛高炉渣进行多段酸浸取：1) 一段酸浸取按照1 : 12～35的固/液比，将第一部分的含钛高炉渣粉末添加到浓度为30‑45wt%的浓盐酸中，在升高的温度下进行搅拌和反应，当观察到料液呈现透明质感时或观察到料液从粘稠变成稀薄时，在保持温度的情况下继续搅拌一段时间，将料液进行过滤，获得一段酸浸取滤液A1和滤渣B1；2) 二段酸浸取在以上步骤1)获得的一段酸浸取滤液A1中补充氯化氢至盐酸浓度为30‑45wt%，然后按1 : 12～35的固/液比，在浸取滤液A1中添加第二部分的含钛高炉渣粉，在升高的温度下进行搅拌和反应，当观察到料液呈现透明质感时或观察到料液从粘稠变稀薄时，在保持温度的情况下继续搅拌一段时间，将料液进行过滤，获得二段酸浸取滤液A2和滤渣B2；和3) 末段酸浸取和氯气氧化以上步骤2)获得的二段酸浸取滤液A2用于进行末段酸浸取和氯气氧化：在浸取滤液A2中补充氯化氢至盐酸浓度为30‑45wt%，然后按1 : 12～35的固/液比，在浸取滤液A2中添加最后一部分的含钛高炉渣粉，在升高的温度下进行搅拌和反应，当观察到料液呈现透明质感时或观察到料液从粘稠变稀薄时，在保持温度的情况下继续搅拌一段时间；然后在体系中通入氯气，一直到亚铁含量低于20mg/L为止；将料液过滤，获得酸浸取完成滤液AA和滤渣BB；II) 萃取工序，该萃取工序包括以下过程：II‑1、用乙酸C5‑C8异烷基酯萃取Fe³⁺和V⁵⁺的过程II‑1‑1) 乙酸C5‑C8异烷基酯萃取Fe³⁺和V⁵⁺的步骤采用其中乙酸C5‑C8异烷基酯 : 甲苯 : 二甲苯的质量比为2 : 0.7～1.3 : 0.7～1.3的溶剂混合物作为萃取剂，按照O/A=1: 0.7～1.3的相比，对以上工序所获得的酸浸取滤液AA进行4‑6级萃取，获得作为有机相的萃取物201和作为水相的萃余液202；II‑1‑2) 反萃步骤萃取物201不经洗涤，使用稀盐酸，按照O/A=10～30 : 1的相比，对萃取物201进行3‑5级反萃，获得有机相203和反萃液204；反萃后的有机相203直接返回到以上II‑1‑1)步骤中作为萃取剂；II‑2、用磷酸三(C4‑C8)烷基酯萃取Ti⁴⁺的过程II‑2‑1) 用磷酸三(C4‑C8)烷基酯萃取Ti⁴⁺的步骤采用其中磷酸三(C4‑C8)烷基酯 : 200＃溶剂油 : 甲苯 : 二甲苯的质量比为4 : 2.6～3.4 : 1.2～1.8 : 1.2～1.8的溶剂混合物作为萃取剂，按照O/A=1 : 0.6～1.4的相比，对萃余液202进行4‑6级萃取，获得作为有机相的萃取物301和作为水相的萃余液302；II‑2‑2)、反萃步骤萃取物301不经洗涤，使用稀盐酸，按照O/A= 10: 0.4～1.8的相比，经3‑5级反萃，获得有机相303和反萃液304；反萃后的有机相303直接返回到以上II‑2‑1) 步骤中作为萃取剂；以及II‑3、用磷酸三(C4‑C8)烷基酯萃取过量的盐酸的过程II‑3‑1) 用磷酸三(C4‑C8)烷基酯萃取过量的盐酸的步骤采用通过在磷酸三(C4‑C8)烷基酯中添加基于磷酸三(C4‑C8)烷基酯的重量的2～20wt%的C7‑C10直链链烷醇作为调相剂所获得的溶剂混合物作为萃取剂，按照O/A= 1: 0.6～1.4的相比，对于萃余液302进行4‑6级萃取，获得作为有机相的萃取物401和萃酸余液402；II‑3‑2) 反萃步骤 有机相可不经洗涤，直接以白炭黑洗涤水，以O/A=3‑7 : 1的相比，经2‑4级反萃，得到反萃浓酸液，再用纯水，以O/A=1～4 : 1的相比，经1级或2级反萃，得到反萃稀酸液，反萃后的有机相可直接返回II‑3‑1)萃取步骤中作为萃取剂的一部分或全部；或II‑3、用碱中和过量的盐酸的过程用碱中和萃余液302至6.9‑7.1的pH值，获得中和后的萃Ti余液402’。