一種氯化法提鈦尾渣的無公害處理方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種氯化法提鈦尾渣的無公害處理方法及系統(tǒng)。所述方法包括：利用冷風降溫高溫提鈦尾渣，得熱風和120～150℃熱尾渣；對熱尾渣順序進行兩次以上真空洗滌過濾，每次真空洗滌過濾均將尾渣與洗滌液混合并浸泡，然后過濾得到濾液和洗滌后的尾渣，彼此相鄰的兩次真空洗滌過濾中后一次的濾液作為前一次的洗滌液；用熱風對第一次真空洗滌過濾所得濾液進行濃縮，得到濃縮液；對濃縮液進行霧化干燥處理，得氯化鈣。所述系統(tǒng)包括降溫單元、真空洗滌過濾單元、濃縮單元、霧化干燥單元和冷風供給單元。本發(fā)明能夠得到用于建材等行業(yè)并滿足無公害要求的尾渣；能夠實現(xiàn)洗液的循環(huán)利用；能夠與氯化法制備四氯化鈦工藝有效對接。
【專利說明】一種氯化法提鈦尾渣的無公害處理方法及系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及氯化法提鈦尾渣的回收利用【技術領域】，具體來講，涉及一種氯化法提鈦尾渣的無公害處理方法以及一種氯化法提鈦尾渣的無公害處理系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]目前，對于采用普通高爐冶煉含鈦鐵礦(例如，釩鈦磁鐵礦)的流程而言，其能夠實現(xiàn)含鈦鐵礦的大規(guī)模經(jīng)濟冶煉，但由于該礦物的特殊性質，也導致了占鈦資源總量較大比例(例如，約52%)的TiO2伴隨鐵精礦進入高爐渣中，形成TiO2含量較高的含鈦高爐渣(例如，TiO2含量為21%~25%的高鈦型高爐渣)。對于含鈦高爐渣而言，通過“高溫碳化一低溫氯化”工藝，可以將含鈦高爐渣的TiO2以TiCl4的形式提取出來，作為海綿鈦或者氯化法鈦白的原料。含鈦高爐渣經(jīng)過提鈦后的尾渣稱為提鈦尾渣。由于提鈦尾渣中含有大量的氯離子，妨礙了其在建筑行業(yè)中的大規(guī)模利用。[0003]因此，亟需開發(fā)一種經(jīng)濟、有效的方法處理提鈦尾渣的方法，以實現(xiàn)提鈦尾渣在建筑行業(yè)的規(guī)模化應用，從而實現(xiàn)含鈦高爐渣的綜合利用。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術存在的上述不足中的至少一項。
[0005]例如，本發(fā)明的目的之一在于提供一種能夠對氯化法提鈦尾渣進行無公害處理的方法和系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明的一方面提供了一種氯化法提鈦尾渣的無公害處理方法。所述方法包括步驟:利用冷風對氯化爐中排出的高溫提鈦尾渣進行降溫，得到熱風和溫度為120~150°C的熱尾渣；對熱尾渣順序進行兩次以上真空洗滌過濾，所述兩次以上真空洗滌過濾中的每次真空洗滌過濾均將尾渣與洗滌液混合并浸泡，然后過濾得到濾液和洗滌后的尾渣，其中，所述兩次以上真空洗滌過濾中的第一次和最后一次真空洗滌過濾將尾渣與洗滌液按照1:(I~3)的體積比混合，所述第一次真空洗滌過濾的洗滌液包括水，所述最后一次真空洗滌過濾的洗滌液為水，所述兩次以上真空洗滌過濾中的彼此相鄰的兩次真空洗滌過濾中，后一次真空洗滌過濾的濾液作為前一次真空洗滌過濾的洗滌液；采用所述熱風對第一次真空洗滌過濾得到的濾液進行濃縮，得到濃縮液和第一再生水；對濃縮液進行霧化干燥處理，得到氯化鈣和第二再生水。
[0007]本發(fā)明的另一方面提供了一種氯化法提鈦尾渣的無公害處理系統(tǒng)。所述無公害處理系統(tǒng)包括降溫單元、真空洗滌過濾單元、濃縮單元、霧化干燥單元和冷風供給單元，其中，降溫單元具有彼此連通的高溫提鈦尾渣入口、熱尾渣出口、冷風入口和熱風出口，冷風入口與冷風供給單元連通以接收冷風，高溫提鈦尾渣入口用于接收氯化爐中排出的高溫提鈦尾；真空洗滌過濾單元包括串聯(lián)的兩個以上的子真空洗滌過濾單元，每個子真空洗滌過濾單元包括洗滌液入口、尾渣入口、尾渣出口和濾液出口，以用于將尾渣與洗滌液混合并浸泡，然后過濾得到濾液和洗滌后的尾渣，并且所述兩個以上的子真空洗滌過濾單元中的彼此相鄰的兩個子真空洗滌過濾單元中，后一子真空洗滌過濾單元的濾液出口與前一子真空洗滌過濾單元的洗滌液入口連通，所述兩個以上的子真空洗滌過濾單元中的第一個子真空洗滌過濾單元的洗滌液入口還與水管連通，第一個子真空洗滌過濾單元的尾渣入口與所述熱尾渣出口連通，所述兩個以上的 子真空洗滌過濾單元中的最后一個子真空洗滌過濾單元的洗滌液入口與水管連通；濃縮單元具有濾液入口、濃縮液出口、熱風入口和第一再生水出口，其中，濾液入口與第一個子真空洗滌過濾單元的濾液出口連通，熱風入口與所述熱風出口連通；霧化干燥單元具有濃縮液入口、第二再生水出口和氯化鈣出口，濃縮液入口與所述濃縮液出口連通。
[0008]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果包括:能夠有效降低渣中的氯離子含量，并可達到無公害要求，所得尾渣可廣泛用于建材等行業(yè)；能夠實現(xiàn)洗液的循環(huán)利用；能夠有效利用高溫提鈦尾渣的熱量，從而可與氯化法制備四氯化鈦工藝有效對接；能夠回收利用提鈦尾渣中的氯化鈣。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的氯化法提鈦尾渣無公害處理方法的一個示例性實施例的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0010]在下文中，將參照附圖和示例性實施例來詳細說明本發(fā)明的氯化法提鈦尾渣無公害處理方法及系統(tǒng)。
[0011]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的氯化法提鈦尾渣無公害處理方法的一個示例性實施例的工藝流程圖。
[0012]在本發(fā)明的一個示例性實施例中，如圖1所示，氯化法提鈦尾渣的無公害處理方法可以包括以下內容:
[0013](I)尾渣降溫過程
[0014]利用冷風(例如，冷空氣，當然，也可為常溫空氣)對氯化爐中排出的高溫提鈦尾渣(可簡稱為尾渣)進行降溫，得到熱風(例如，熱空氣)和溫度為120~150°C的熱尾渣。例如，可以直接采用冷空氣對高溫提鈦尾渣進行吹掃以實現(xiàn)尾渣降溫。
[0015](2)多次真空洗滌過濾過程
[0016]對熱尾渣順序進行四次真空洗滌過濾。每次真空洗滌過濾均將尾渣與洗滌液混合并浸泡，然后過濾得到濾液和洗滌后的尾渣。浸泡時間可以為10~20分鐘，但不限于此。其中，第一次真空洗滌過濾和最后一次真空洗滌過濾將尾渣與洗滌液按照1: (I~3)的體積比(優(yōu)選地，體積比為1: (I~2))混合，第一次真空洗滌過濾的洗滌液包括水，所述最后一次真空洗滌過濾的洗滌液為水。而且，對于彼此相鄰的兩次真空洗滌過濾而言，后一次真空洗滌過濾的濾液作為前一次真空洗滌過濾的洗滌液。如圖1所示,第一次真空洗滌過濾的洗滌液為水(例如，工業(yè)水)和第二次真空洗滌過濾所產(chǎn)生的二洗濾液；第三次真空洗滌過濾所產(chǎn)生的三洗濾液作為第二次真空洗滌過濾的洗滌液，以對經(jīng)第一次真空洗滌過濾處理后得到的尾渣進行洗滌和過濾處理；第四次真空洗滌過濾所產(chǎn)生的四洗濾液作為第三次真空洗滌過濾的洗滌液，以對經(jīng)第二次真空洗滌過濾處理后得到的尾渣進行洗滌和過濾處理；第四次真空洗滌過濾的洗滌液為水(例如，工業(yè)水)。當然，第一次真空洗滌過濾會產(chǎn)生蒸發(fā)水。
[0017](3)濾液濃縮過程
[0018]采用尾渣降溫過程所得到的熱風對第一次真空洗滌過濾得到的一洗濾液進行濃縮，得到濃縮液和第一再生水。
[0019](4)氯化鈣收集過程
[0020]對濾液濃縮過程所得到的濃縮液進行霧化干燥處理，得到氯化鈣(CaCl2)粉末和第二再生水。這里，第一再生水和第二再生水也可以作為第四次真空洗滌過濾的洗滌液。
[0021]在本發(fā)明中，氯化法提鈦尾渣是含鈦高爐渣經(jīng)高溫碳化和低溫氯化處理后，從氯化爐中排出的高溫提鈦尾渣。該氯化爐中排出的高溫提鈦尾渣的溫度可以為300~500°C。此外，該高溫提鈦尾渣中氯離子的質量百分含量通常在2.0%~30%之間。例如，高溫提鈦尾渣的成分可如表1所示。
[0022]表1高溫提鈦尾渣的成分(wt%)
【權利要求】
1.一種氯化法提鈦尾渣的無公害處理方法，其特征在于，所述方法包括步驟: 利用冷風對氯化爐中排出的高溫提鈦尾渣進行降溫，得到熱風和溫度為120~150°C的熱尾渣； 對熱尾渣順序進行兩次以上真空洗滌過濾，所述兩次以上真空洗滌過濾中的每次真空洗滌過濾均將尾渣與洗滌液混合并浸泡，然后過濾得到濾液和洗滌后的尾渣，其中，所述兩次以上真空洗滌過濾中的第一次和最后一次真空洗滌過濾將尾渣與洗滌液按照1:(1~3)的體積比混合，所述第一次真空洗滌過濾的洗滌液包括水，所述最后一次真空洗滌過濾的洗滌液為水，所述兩次以上真空洗滌過濾中的彼此相鄰的兩次真空洗滌過濾中，后一次真空洗滌過濾的濾液作為前一次真空洗滌過濾的洗滌液； 采用所述熱風對第一次真空洗滌過濾得到的濾液進行濃縮，得到濃縮液和第一再生水； 對濃縮液進行霧化干燥處理，得到氯化鈣和第二再生水。
2.根據(jù)權利要求1所述的氯化法提鈦尾渣的無公害處理方法，其特征在于，所述第一再生水和第二再生水作為最后一次真空洗滌過濾的洗滌液。
3.根據(jù)權利要求1所 述的氯化法提鈦尾渣的無公害處理方法，其特征在于，所述第一次和最后一次真空洗滌過濾將尾渣與洗滌液按照1: (I~2)的體積比進行混合。
4.根據(jù)權利要求1所述的氯化法提鈦尾渣的無公害處理方法，其特征在于，所述氯化法提鈦尾渣是含鈦高爐渣經(jīng)高溫碳化和低溫氯化處理后，從氯化爐中排出的高溫提鈦尾渣。
5.根據(jù)權利要求1所述的氯化法提鈦尾渣的無公害處理方法，其特征在于，所述氯化爐中排出的高溫提鈦尾渣的溫度為300~500°C。
6.根據(jù)權利要求1所述的氯化法提鈦尾渣的無公害處理方法，其特征在于，所述利用冷風對氯化爐中排出的高溫提鈦尾渣進行降溫的步驟采用冷空氣對高溫提鈦尾渣進行吹掃。
7.一種氯化法提鈦尾渣的無公害處理系統(tǒng)，其特征在于，所述無公害處理系統(tǒng)包括降溫單元、真空洗滌過濾單元、濃縮單元、霧化干燥單元和冷風供給單元，其中， 降溫單元具有彼此連通的高溫提鈦尾渣入口、熱尾渣出口、冷風入口和熱風出口，冷風入口與冷風供給單元連通以接收冷風，高溫提鈦尾渣入口用于接收氯化爐中排出的高溫提鈦尾； 真空洗滌過濾單元包括串聯(lián)的兩個以上的子真空洗滌過濾單元，每個子真空洗滌過濾單元包括洗滌液入口、尾渣入口、尾渣出口和濾液出口，以用于將尾渣與洗滌液混合并浸泡，然后過濾得到濾液和洗滌后的尾渣，并且所述兩個以上的子真空洗滌過濾單元中的彼此相鄰的兩個子真空洗滌過濾單元中，后一子真空洗滌過濾單元的濾液出口與前一子真空洗滌過濾單元的洗滌液入口連通，所述兩個以上的子真空洗滌過濾單元中的第一個子真空洗滌過濾單元的洗滌液入口還與水管連通，第一個子真空洗滌過濾單元的尾渣入口與所述熱尾渣出口連通，所述兩個以上的子真空洗滌過濾單元中的最后一個子真空洗滌過濾單元的洗滌液入口與水管連通； 濃縮單元具有濾液入口、濃縮液出口、熱風入口和第一再生水出口，其中，濾液入口與第一個子真空洗滌過濾單元的濾液出口連通，熱風入口與所述熱風出口連通；霧化干燥單元具有濃縮液入口、第二再生水出口和氯化鈣出口，濃縮液入口與所述濃縮液出口連通。
8.根據(jù)權利要求7所述的氯化法提鈦尾渣的無公害處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一再生水出口和/或第二 再生水出口與所述最后一個子真空洗滌過濾單元的洗滌液入口連通。
【文檔編號】C01F11/28GK103936050SQ201410148402
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月14日 優(yōu)先權日:2014年4月14日
【發(fā)明者】王云, 楊仰軍, 陸平, 王建鑫, 劉森林, 周艾然 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司