1前言
硫酸法生产钛白粉的主要弊端是废物排放量较大[1]。据统计,每生产1t钛白粉要排出20%左右的硫酸8~10t,硫酸亚铁晶体2.5~3.5t,酸性废水(5%以下)200t左右,酸性废渣500~600kg,废气2×104 ~4×104 m3[2],对环境污染相当严重。氯化法生产钛白粉属于干法生产,技术先进、流程短、工序少;易实现连续化、自动化,劳动生产率高;排出废物少、氯气循环利用、三废污染少;产品消色杂质少、粒径均匀、消色力大、分散性好,质量好;能耗低、生产成本低,经济效益好[3]。但也存在一些问题,如原料要求高、价格高;技术难度高;设备要求高、维修难;目前我国仅攀锦钛业一家有3万t/a氯化法钛白粉生产能力。 另外,我国已知的氯化法钛白粉拟建项目,除杜邦20万t/a项目已通过环评外,还有在筹备中的阿斯创钛白9万t/a、河南兴茂钛业6万t/a、佰利联6万t/a、江苏太白集团3万t/a项目以外,还有湖南株洲化工集团计划的3万t/a项目、承德2.7万t/a和费县1.5万妇合资项目,云南新立有色金属有限公司的6万t/a项目(已委托东华工程公司设计),攀渝钛业也有望成为涵盖上中游产业链(高品位钛渣、四氯化钛、海绵钛)的大型钛业企业[4]。因此采用氯化法生产钛白粉,是社会和经济发展的必然趋势,是我国钛工业的发展方向。
为满足氯化法生产优质钛白粉,必须提供高质量的人造金红石才能使绿化工艺得以顺利的运行。目前生产人造金红石的方法主要有电热法、还原锈蚀法和酸浸法[5-9]。电热法、还原锈蚀法,以及硫酸浸出法均可除去钛精矿中的铁杂质,但难以除去钙、镁等非铁杂质[10];而盐酸则具有较强的杂质去除能力,但目前的盐酸法一般要求盐酸浓度高、并通常采用加压浸出[9][11-12],因此,存在设备腐蚀严重、再生盐酸难以循环的问题。
本课题针对我国攀西地区钛资源的特点(即储量大、品位低、钙镁杂质含量高)开发出一种清洁、优质的人造金红石生产工艺,为高效利用高钛渣资源提供适用技术[13]。工艺采用除杂能力强的盐酸作浸出介质,在常压低温低酸浓度条件下,对钛铁矿进行多级逆流浸出,通过试验研究,制备出了氯化钛白所需要的高质量的人造金红石原料,同时解决了盐酸再生与再生酸循环利用衔接的技术难题。
2 试验研究
2.1 试验原料
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