技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及濕法冶金工藝，具體的涉及一種低成本濕法冶金處理釩鈦磁鐵礦的方法。
背景技術(shù)：
：：濕法冶金就是金屬礦物原料在酸性介質(zhì)或堿性介質(zhì)的水溶液進(jìn)行化學(xué)處理或有機(jī)溶劑萃取、分離雜質(zhì)、提取金屬及其化合物的過程。濕法冶金在鋅、鋁、銅、鈾等工業(yè)中占有重要地位，目前世界上全部的氧化鋁、氧化鈾、約74％的鋅、近12％的銅都是用濕法生產(chǎn)的。濕法冶金包括下列步驟：①將原料中有用成分轉(zhuǎn)入溶液，即浸??；②浸取溶液與殘?jiān)蛛x，同時(shí)將夾帶于殘?jiān)械囊苯鹑軇┖徒饘匐x子洗滌回收；③浸取溶液的凈化和富集，常采用離子交換和溶劑萃取技術(shù)或其他化學(xué)沉淀方法；④從凈化液提取金屬或化合物。在生產(chǎn)中，常用電解提取法從凈化液制取金、銀、銅、鋅、鎳、鈷等純金屬。鋁、鎢、鉬、釩等多數(shù)以含氧酸的形式存在于水溶液中，一般先以氧化物析出，然后還原得到金屬。20世紀(jì)50年代發(fā)展起來的加壓濕法冶金技術(shù)可自銅、鎳、鈷的氨性溶液中，直接用氫還原(例如在180℃,25大氣壓下)得到金屬銅、鎳、鈷粉，并能生產(chǎn)出多種性能優(yōu)異的復(fù)合金屬粉末，如鎳包石墨、鎳包硅藻土等。這些都是很好的可磨密封噴涂材料。但是再濕法冶金工藝中處理浸出液時(shí)常采用焚燒法處理，浸出液數(shù)量較大，使得焚燒能耗巨大，這就限制了該工藝的工業(yè)化應(yīng)用。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：：為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種低成本濕法冶金處理釩鈦磁鐵礦的方法，該方法可以有效克服現(xiàn)有技術(shù)中鹽酸浸出母液焚燒量過大以及能耗過大的問題。為了更好的解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種低成本濕法冶金處理釩鈦磁鐵礦的方法，包括以下步驟：(1)將鐵精礦、焦亞硫酸鈉和氯化鈉混合在還原爐中還原熔煉，部分釩鐵轉(zhuǎn)化成鐵水，難以還原的部分鐵、鋁等雜質(zhì)與鈦、鈣鎂留在含鈦爐渣中；(2)在120-140℃，200kpa下采用鹽酸浸取液處理含鈦爐渣，得到的浸出料固液分離后得到母液和固相浸渣；(3)將步驟(2)制得的母液進(jìn)行分流處理，得到焚燒母液和循環(huán)母液，并將得到的焚燒母液進(jìn)入焚燒工序的文丘里進(jìn)行預(yù)濃縮并使廢氣降溫，得到中濃度焚燒母液，然后經(jīng)多效濃縮蒸發(fā)得到高濃度焚燒母液和稀鹽酸；將高濃度焚燒母液壓入到焚燒爐中，焚燒制得鐵、鈣、鎂的氧化物與氯化氫以及含有鹽酸廢氣的水蒸汽；(4)將步驟(2)得到的鐵、鈣、鎂氧化物還原得到鐵、鈣、鎂金屬粉末；(5)將步驟(3)制得的含有鹽酸廢氣的水蒸汽經(jīng)除塵、文丘里處理；將步驟(2)制得的固相浸渣洗滌得到洗滌濾液，然后混合所有洗滌濾液并與步驟(3)制得的循環(huán)母液和稀鹽酸和上述經(jīng)過除塵、文丘里處理后的含有鹽酸廢氣的水蒸氣混合均勻，并進(jìn)行氯化氫氣體吸收處理，得到循環(huán)稀浸出母液，將其用于配制所述的浸取液，用于浸取鈦鐵物料，洗滌后的固相殘?jiān)厥这?。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(1)中，鐵精礦、焦亞硫酸鈉、氯化鈉的質(zhì)量比為100：(5-9)：(10-15)。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(2)中，所述鹽酸浸取液中鹽酸的濃度為20g/l。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(2)中，鹽酸浸取液中還含有可溶性氯化鹽，為氯化亞鐵、氯化鈣、氯化鎂、氯化鋁、氯化鐵、氯化錳的混合物，其中，亞鐵離子的濃度為30-45g/l。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(3)中，所述焚燒浸出母液的總氯根離子的濃度為220-260g/l，焚燒母液進(jìn)入焚燒工序的文丘里進(jìn)行預(yù)濃縮并使廢氣降溫處理時(shí)，廢氣文丘里出口溫度小于90℃，所述中濃度焚燒母液含氯化氫80-130g/l，文丘里在負(fù)壓條件下操作，文丘里進(jìn)口壓力為-0.8～-1.4kpa，廢氣文丘里進(jìn)口溫度為350-420℃。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(3)中，所述多效濃縮蒸發(fā)的條件為：蒸發(fā)溫度為80-120℃。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(3)中，所述高濃度焚燒母液中含氯化氫20-60g/l，稀鹽酸含氯化氫140-220g/l。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(3)中，所述高濃度焚燒母液壓入到焚燒爐時(shí)，經(jīng)噴嘴進(jìn)入焚燒爐在500-820℃下水解和分解，生成金屬氧化物和氯化氫以及含有鹽酸廢氣的水蒸汽。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(5)中，洗滌固相殘?jiān)鼤r(shí)采用稀鹽酸和水來洗滌，稀鹽酸的質(zhì)量濃度為0.35-1％，稀鹽酸與水的體積比為(1-5)：1。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(5)中，在進(jìn)行氯化氫氣體吸收處理時(shí)，洗滌濾液、循環(huán)母液以及稀鹽酸組成的混合液作為吸收液，其在多個(gè)相連的吸收塔中進(jìn)行。本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明首先采用還原的方法由釩鈦磁鐵礦制得含鈦爐渣，然后采用含有可溶性氯化鹽的鹽酸復(fù)合體系溶液來浸出處理含鈦爐渣，通過對(duì)得到的浸出液進(jìn)行濃縮處理制得高濃度浸出母液。使得焚燒更高濃度的浸出母液成為可能，有效降低了能耗，節(jié)約了成本。具體實(shí)施方式：為了更好的理解本發(fā)明，下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明，實(shí)施例只用于解釋本發(fā)明，不會(huì)對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何的限定。所用鐵精礦的化學(xué)成分為表1所示，此外還含有部分含量小于0.001％的雜質(zhì)，還原所得含鈦爐渣的化學(xué)成分為表2所示；表1tio2tfefeofe2o3sio2caomgoal2o3mno％11.4558.7329.4051.272.050.451.432.280.24v2o3cr2o3％0.710.003表2al2o3caotfemgosio2tio2v2o5％0.891.1432.514.053.5546.150.1實(shí)施例1一種低成本濕法冶金處理釩鈦磁鐵礦的方法，包括以下步驟：(1)將鐵精礦、焦亞硫酸鈉和氯化鈉混合在還原爐中還原熔煉，部分釩鐵轉(zhuǎn)化成鐵水，難以還原的部分鐵、鋁等雜質(zhì)與鈦、鈣鎂留在含鈦爐渣中；其中，鐵精礦、焦亞硫酸鈉、氯化鈉的質(zhì)量比為100：5：10；(2)在120℃，200kpa下采用鹽酸濃度為20g/l的鹽酸浸取液處理含鈦爐渣，得到的浸出料固液分離后得到母液和固相浸渣；(3)將步驟(2)制得的母液進(jìn)行分流處理，得到焚燒母液和循環(huán)母液，并將得到的焚燒母液進(jìn)入焚燒工序的文丘里進(jìn)行預(yù)濃縮并使廢氣降溫，其中，廢氣文丘里出口溫度小于90℃，文丘里在負(fù)壓條件下操作，文丘里進(jìn)口壓力為-0.8kpa，廢氣文丘里進(jìn)口溫度為350℃，得到中濃度焚燒母液，其含氯化氫80g/l，然后在80℃的溫度下經(jīng)多效濃縮蒸發(fā)得到高濃度焚燒母液和稀鹽酸；高濃度焚燒母液中含氯化氫20g/l，稀鹽酸含氯化氫140g/l；將高濃度焚燒母液經(jīng)噴嘴進(jìn)入焚燒爐在500℃下水解和分解，生成金屬氧化物和氯化氫以及含有鹽酸廢氣的水蒸汽；(4)將步驟(2)得到的鐵、鈣、鎂氧化物還原得到鐵、鈣、鎂金屬粉末；(5)將步驟(3)制得的含有鹽酸廢氣的水蒸汽經(jīng)除塵、文丘里處理；將步驟(2)制得的固相浸渣洗滌得到洗滌濾液，然后混合所有洗滌濾液并與步驟(3)制得的循環(huán)母液和稀鹽酸和上述經(jīng)過除塵、文丘里處理后的含有鹽酸廢氣的水蒸氣混合均勻，并進(jìn)行氯化氫氣體吸收處理，得到循環(huán)稀浸出母液，將其用于配制所述的浸取液，用于浸取鈦鐵物料，洗滌后的固相殘?jiān)厥这?；其中，洗滌固相殘?jiān)鼤r(shí)采用稀鹽酸和水來洗滌，稀鹽酸的質(zhì)量濃度為0.35％，稀鹽酸與水的體積比為1：1。實(shí)施例2一種低成本濕法冶金處理釩鈦磁鐵礦的方法，包括以下步驟：(1)將鐵精礦、焦亞硫酸鈉和氯化鈉混合在還原爐中還原熔煉，部分釩鐵轉(zhuǎn)化成鐵水，難以還原的部分鐵、鋁等雜質(zhì)與鈦、鈣鎂留在含鈦爐渣中；其中，鐵精礦、焦亞硫酸鈉、氯化鈉的質(zhì)量比為100：9：15；(2)在140℃，200kpa下采用鹽酸濃度為20g/l的鹽酸浸取液處理含鈦爐渣，得到的浸出料固液分離后得到母液和固相浸渣；(3)將步驟(2)制得的母液進(jìn)行分流處理，得到焚燒母液和循環(huán)母液，并將得到的焚燒母液進(jìn)入焚燒工序的文丘里進(jìn)行預(yù)濃縮并使廢氣降溫，其中，廢氣文丘里出口溫度小于90℃，文丘里在負(fù)壓條件下操作，文丘里進(jìn)口壓力為-1.4kpa，廢氣文丘里進(jìn)口溫度為420℃，得到中濃度焚燒母液，其含氯化氫130g/l，然后在120℃的溫度下經(jīng)多效濃縮蒸發(fā)得到高濃度焚燒母液和稀鹽酸；高濃度焚燒母液中含氯化氫60g/l，稀鹽酸含氯化氫220g/l；將高濃度焚燒母液經(jīng)噴嘴進(jìn)入焚燒爐在820℃下水解和分解，生成金屬氧化物和氯化氫以及含有鹽酸廢氣的水蒸汽；(4)將步驟(2)得到的鐵、鈣、鎂氧化物還原得到鐵、鈣、鎂金屬粉末；(5)將步驟(3)制得的含有鹽酸廢氣的水蒸汽經(jīng)除塵、文丘里處理；將步驟(2)制得的固相浸渣洗滌得到洗滌濾液，然后混合所有洗滌濾液并與步驟(3)制得的循環(huán)母液和稀鹽酸和上述經(jīng)過除塵、文丘里處理后的含有鹽酸廢氣的水蒸氣混合均勻，并進(jìn)行氯化氫氣體吸收處理，得到循環(huán)稀浸出母液，將其用于配制所述的浸取液，用于浸取鈦鐵物料，洗滌后的固相殘?jiān)厥这仯黄渲?，洗滌固相殘?jiān)鼤r(shí)采用稀鹽酸和水來洗滌，稀鹽酸的質(zhì)量濃度為1％，稀鹽酸與水的體積比為5：1。實(shí)施例3一種低成本濕法冶金處理釩鈦磁鐵礦的方法，包括以下步驟：(1)將鐵精礦、焦亞硫酸鈉和氯化鈉混合在還原爐中還原熔煉，部分釩鐵轉(zhuǎn)化成鐵水，難以還原的部分鐵、鋁等雜質(zhì)與鈦、鈣鎂留在含鈦爐渣中；其中，鐵精礦、焦亞硫酸鈉、氯化鈉的質(zhì)量比為100：6：12；(2)在130℃，200kpa下采用鹽酸濃度為20g/l的鹽酸浸取液處理含鈦爐渣，得到的浸出料固液分離后得到母液和固相浸渣；(3)將步驟(2)制得的母液進(jìn)行分流處理，得到焚燒母液和循環(huán)母液，并將得到的焚燒母液進(jìn)入焚燒工序的文丘里進(jìn)行預(yù)濃縮并使廢氣降溫，其中，廢氣文丘里出口溫度小于90℃，文丘里在負(fù)壓條件下操作，文丘里進(jìn)口壓力為-1.0kpa，廢氣文丘里進(jìn)口溫度為380℃，得到中濃度焚燒母液，其含氯化氫100g/l，然后在90℃的溫度下經(jīng)多效濃縮蒸發(fā)得到高濃度焚燒母液和稀鹽酸；高濃度焚燒母液中含氯化氫30g/l，稀鹽酸含氯化氫160g/l；將高濃度焚燒母液經(jīng)噴嘴進(jìn)入焚燒爐在600℃下水解和分解，生成金屬氧化物和氯化氫以及含有鹽酸廢氣的水蒸汽；(4)將步驟(2)得到的鐵、鈣、鎂氧化物還原得到鐵、鈣、鎂金屬粉末；(5)將步驟(3)制得的含有鹽酸廢氣的水蒸汽經(jīng)除塵、文丘里處理；將步驟(2)制得的固相浸渣洗滌得到洗滌濾液，然后混合所有洗滌濾液并與步驟(3)制得的循環(huán)母液和稀鹽酸和上述經(jīng)過除塵、文丘里處理后的含有鹽酸廢氣的水蒸氣混合均勻，并進(jìn)行氯化氫氣體吸收處理，得到循環(huán)稀浸出母液，將其用于配制所述的浸取液，用于浸取鈦鐵物料，洗滌后的固相殘?jiān)厥这仯黄渲?，洗滌固相殘?jiān)鼤r(shí)采用稀鹽酸和水來洗滌，稀鹽酸的質(zhì)量濃度為0.55％，稀鹽酸與水的體積比為2：1。實(shí)施例4一種低成本濕法冶金處理釩鈦磁鐵礦的方法，包括以下步驟：(1)將鐵精礦、焦亞硫酸鈉和氯化鈉混合在還原爐中還原熔煉，部分釩鐵轉(zhuǎn)化成鐵水，難以還原的部分鐵、鋁等雜質(zhì)與鈦、鈣鎂留在含鈦爐渣中；其中，鐵精礦、焦亞硫酸鈉、氯化鈉的質(zhì)量比為100：8：13；(2)在130℃，200kpa下采用鹽酸濃度為20g/l的鹽酸浸取液處理含鈦爐渣，得到的浸出料固液分離后得到母液和固相浸渣；(3)將步驟(2)制得的母液進(jìn)行分流處理，得到焚燒母液和循環(huán)母液，并將得到的焚燒母液進(jìn)入焚燒工序的文丘里進(jìn)行預(yù)濃縮并使廢氣降溫，其中，廢氣文丘里出口溫度小于90℃，文丘里在負(fù)壓條件下操作，文丘里進(jìn)口壓力為-1.2kpa，廢氣文丘里進(jìn)口溫度為400℃，得到中濃度焚燒母液，其含氯化氫110g/l，然后在110℃的溫度下經(jīng)多效濃縮蒸發(fā)得到高濃度焚燒母液和稀鹽酸；高濃度焚燒母液中含氯化氫45g/l，稀鹽酸含氯化氫200g/l；將高濃度焚燒母液經(jīng)噴嘴進(jìn)入焚燒爐在780℃下水解和分解，生成金屬氧化物和氯化氫以及含有鹽酸廢氣的水蒸汽；(4)將步驟(2)得到的鐵、鈣、鎂氧化物還原得到鐵、鈣、鎂金屬粉末；(5)將步驟(3)制得的含有鹽酸廢氣的水蒸汽經(jīng)除塵、文丘里處理；將步驟(2)制得的固相浸渣洗滌得到洗滌濾液，然后混合所有洗滌濾液并與步驟(3)制得的循環(huán)母液和稀鹽酸和上述經(jīng)過除塵、文丘里處理后的含有鹽酸廢氣的水蒸氣混合均勻，并進(jìn)行氯化氫氣體吸收處理，得到循環(huán)稀浸出母液，將其用于配制所述的浸取液，用于浸取鈦鐵物料，洗滌后的固相殘?jiān)厥这?；其中，洗滌固相殘?jiān)鼤r(shí)采用稀鹽酸和水來洗滌，稀鹽酸的質(zhì)量濃度為0.75％，稀鹽酸與水的體積比為4：1。當(dāng)前第1頁12