本發(fā)明屬于濕法冶金
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別地，本發(fā)明涉及鹽酸浸取鈦鐵物料時浸出液的處理方法，尤其是涉及一種處理鈦鐵物料鹽酸浸出液的方法。
背景技術(shù)：
：在我國用鹽酸浸取鈦鐵物料的研究己有三十多年的歷史，已開發(fā)了多種浸取工藝，其中部分工藝已較為成熟，例如預(yù)氧化-流態(tài)化常壓鹽酸浸出法、選冶聯(lián)合加壓鹽酸浸出法、直接加壓鹽酸浸出法和氧化-還原常壓鹽酸浸出法。但是，到目前為止，這些工藝尚未工業(yè)化，其中一個主要原因是處理浸出液的成本太高。例如，目前常采用或建議采用全浸出液噴霧焚燒法(或稱Ruther法)來處理浸出液。這種噴霧焚燒法己被廣泛用于鋼板酸洗工藝中的廢鹽酸回收，采用此方法處理1升廢鹽酸約需680千卡能量。如采用噴霧焚燒法來焚燒浸出液，焚燒工序的能耗將占整個工藝能耗的65-75％。故有效處理與利用浸出液、降低焚燒量是鹽酸浸取鈦鐵物料工藝工業(yè)化的關(guān)鍵問題之一。當(dāng)采用稀鹽酸浸取鈦精礦或經(jīng)改性處理過的鈦精礦時，浸取液是純或含雜量很低的稀鹽酸。在此鈦精礦鹽酸浸取工藝過程中，鈦精礦或鈦鐵礦(FeTiO3)被鹽酸浸出主要按如下反應(yīng)式進(jìn)行：FeTiO3+2HCl→TiO2+FeCl2+H2O其中，在反應(yīng)初期，會有部分FeTiO3中的Ti按如下反應(yīng)進(jìn)入溶液：FeTiO3+4HCl→TiOCl2+FeCl2+2H2O當(dāng)反應(yīng)后期，隨著浸出液中鹽酸濃度降低及離子強(qiáng)度增加，TiOCl2會水解返回固相，水解公式為：TiOCl2+2H2O→TiO(OH)2(或TiO2·H2O)+2HCl稀鹽酸浸取工藝浸出母液的化學(xué)組成如表1所示。在浸出母液中，主要成份是FeCl2，它的濃度在180至270g/L(181至272g/L的FeCl2＝80～120g/L的Fe2+)，在60℃下，F(xiàn)eCl2在該浸出母液中的溶解度可達(dá)到約400g/L(相當(dāng)于176g/L的Fe2+)。此鈦精礦鹽酸浸取與浸出母液回收工藝常采用如圖1所示的流程，其浸出母液和浸渣的洗滌濾液全焚燒。表1.鹽酸浸取后浸出母液的化學(xué)組成焚燒的具體工藝步驟可以采用下述操作：經(jīng)文丘里濃縮的浸出母液從焚燒爐的爐頂由酸槍噴嘴以霧狀噴入爐中進(jìn)行焚燒，而煤氣和空氣在爐子中部以切線方向進(jìn)入爐內(nèi)，濃縮的浸出母液在焚燒爐中部由于500～820℃高溫發(fā)生水解和分解反應(yīng)，生成氯化氫氣體和以三氧化二鐵顆粒為主并含有氧化鎂、氧化鈣等的顆粒。焚燒工藝的化學(xué)原理如下：FeCl2+H2O→Fe(OH)2+2HCl(水解)2Fe(OH)2+1/2O2→Fe2O3+2H2O(氧化分解)FeCl3+3H2O→Fe(OH)3+3HCl(水解)2Fe(OH)3→Fe2O3+3H2O(分解)MgCl2+H2O→Mg(OH)2+2HCl(水解)Mg(OH)2→MgO+H2O(分解)CaCl2+H2O→Ca(OH)2+2HCl(水解)Ca(OH)2→CaO+H2O(分解)焚燒之后的大部分固體顆粒因重力作用落到焚燒爐底部，并從焚燒爐底部排出，小部分固體顆粒隨著370～450℃氯化氫氣體、水蒸氣及煤氣燃燒后產(chǎn)生的廢氣，氯化氫氣體占廢氣體積濃度為6％,被風(fēng)機(jī)從爐頂部抽出，經(jīng)旋風(fēng)除塵器后固體顆粒大部分返回爐內(nèi)。廢氣從旋風(fēng)除塵器出口進(jìn)入文丘里與浸出母液混合蒸發(fā)降溫，其蒸發(fā)量為母液給入量的25％-28％，文丘里出口的廢氣溫度應(yīng)小于90℃并進(jìn)入下一步鹽酸氣體吸收工序。氯化氫氣體的吸收是將氯化氫從廢氣中分離出來，使鹽酸再生的過程，整個過程在二級(或三級)吸收塔中完成。從文丘里來的含有氯化氫氣體的廢氣(<90℃)首先進(jìn)入一級吸收塔(Ⅰ)的底部，經(jīng)過支撐填料的柵板，在填料層的空間迂回上升，再由一級吸收塔(Ⅰ)的頂部排出，此處廢氣溫度約應(yīng)在85℃，吸收氯化氫氣體的溶液為水或稀浸出母液，從一級吸附塔底部流出的鹽酸濃度為18～20％。一級吸收塔(Ⅰ)的頂部排出的廢氣進(jìn)入二級吸收塔(Ⅱ)的底部，使廢氣中的氯化氫氣體進(jìn)一步得到吸收，最后由二級吸收塔(Ⅱ)的頂部排出。吸收氯化氫氣體的溶液為水或稀浸出母液，是由部分浸出母液即分流后得到的循環(huán)浸出母液、洗滌工序的洗滌濾液并且補(bǔ)加水或稀鹽酸組成。稀浸出母液中的亞鐵離子濃度為28～50g/L，鹽酸濃度為2～8％。鹽酸廢氣在吸收塔中被稀浸出母液或水逆流吸附：稀浸出母液或水首先從二級吸收塔(Ⅱ)的頂部均勻噴淋到填料層上表面，并沿著填料表面向下流動至二級吸收塔(Ⅱ)的底部，然后，再泵至一級吸收塔(Ⅰ)的頂部經(jīng)噴淋后，收集于一級吸收塔(Ⅰ)的底部，吸收氯化氫后形成的溶液稱之為再生酸，再生酸的濃度一般為18％～20％。該工藝焚燒1升母液需約680Kcal能耗,其主要能耗在于蒸發(fā)水至水蒸汽,水的汽化熱為539Kcal/Kg，其余的熱量用于加熱助燃空氣及其它熱損耗。而該焚燒工藝的水轉(zhuǎn)換成水蒸汽排放入大氣,故能耗大是必然的。對于鈦鐵物料鹽酸浸出工藝來說,每生產(chǎn)一噸富鈦料產(chǎn)品約需1.8噸鈦鐵物料,對于液固為3.3的浸出條件,也就是說每生產(chǎn)一噸富鈦料產(chǎn)品約需處理(焚燒)5.94m3浸出母液,需能耗4.04X106Kcal能量。對于多效濃縮與MVR來說,每蒸發(fā)一立方米水的能耗分別為0.35噸蒸汽和70度電與少量蒸汽。所以浸出母液蒸發(fā)比浸出母液焚燒更節(jié)能。中國專利CN1373243A“負(fù)壓外循環(huán)蒸發(fā)濃縮結(jié)晶處理鹽酸酸洗廢液的工藝”，該工藝將酸洗廢液中的氯化亞鐵經(jīng)負(fù)壓蒸發(fā)濃縮結(jié)晶成四水氯化亞鐵晶體,經(jīng)分離后得四水氯化亞鐵與母液。四水氯化亞鐵可作為副產(chǎn)品,母液閉路循。但是對鈦鐵物料鹽酸浸出母液來說,母液中除鐵之外,還含鈣、鎂、錳、釩、鋁等元素,這些元素不會與氯化鐵共結(jié)晶從而無法從系統(tǒng)中排除,在系統(tǒng)中積累并形成閉路死循環(huán)?；蛘吲c氯化鐵共結(jié)晶,影響氯化鐵產(chǎn)品質(zhì)量。同時,此工藝無法100％回收鹽酸。中國專利CN1651338A“廢酸再生、副產(chǎn)氯化亞鐵的生產(chǎn)方法”，該工藝將廢酸蒸發(fā)濃縮成過飽和母液,再把此母液結(jié)晶成氯化亞鐵并回收廢酸中的游離鹽酸。該專利與專利CN1373243A相似都是將廢液蒸發(fā)濃縮生成氯化亞鐵結(jié)晶的方法來處廢酸。中國專利CN101306797A“一種濕法氯化處理紅土鎳礦的鹽酸再生方法”，該發(fā)明鹽酸再生過程中的焙燒物料包括沉鎳后母液的濃縮液,浸出液濃縮時得到的氯化鐵、氯化鎂晶體,外加煤粉調(diào)成漿料后噴入高溫爐分解成氯化氫氣體及高粘度的金屬氧化渣。該專利利用高溫焚燒的氣體蒸發(fā)母液,并將水轉(zhuǎn)換成蒸汽后得氯化鐵、氯化鎂晶體。中國專利CN101654224A“一種廢鹽酸富氧焙燒再生方法”，該專利采用氣體分離技術(shù)進(jìn)行空氣分離制取富氧空氣,用此富氧空氣作為燃料的助燃?xì)?從而減少了助燃?xì)獾挠昧?與此同時減少了焚燒廢氣量的方法來達(dá)到節(jié)能的目的。中國專利CN101792125A“一種氯化物溶液的濃縮及再生鹽酸方法”采用微泡發(fā)生器的氣泡爆破作用蒸發(fā)氯化物溶液中的水,并獲得氯化物的晶體,氯化物固體經(jīng)700～1000℃焙燒獲氧化物與氯化氫氣體,氯化氫氣體經(jīng)水吸收后獲再生鹽酸。該專利采用的蒸發(fā)方法同樣是將母液中的水蒸發(fā)成蒸汽,并且需高溫焚燒氯化物晶體。氯化物晶體高溫焚燒不適于處理低溶點易揮發(fā)的氯化物如FeCl3,同時焚燒溫度和氯化物水解與氧化不完成導(dǎo)致氧化物中的氯含量過高影響產(chǎn)品質(zhì)量。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種鈦鐵物料浸取過程中浸出液的處理方法，以解決鈦鐵物料在鹽酸浸取過程中，浸出母液的焚燒量太多，焚燒能耗占整個工藝65-75％左右的問題。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：本發(fā)明提供一種用于處理鈦鐵物料鹽酸浸出液的方法，所述方法包括將使用鹽酸浸取液浸取鈦鐵物料得到的浸出母液分流為焚燒浸出母液和循環(huán)浸出母液，焚燒浸出母液經(jīng)焚燒廢氣在文丘里內(nèi)預(yù)濃縮后得中濃度焚燒母液,再經(jīng)多效或MVR濃縮獲高濃度焚燒母液，并將高濃度焚燒母液經(jīng)焚燒得到的氯化氫回收用于浸取液或鹽酸再生。本發(fā)明提供的處理方法優(yōu)選包括下述步驟：1)采用鹽酸浸取液浸取鈦鐵物料，然后將得到的浸出料漿進(jìn)行固液分離，以得到浸出母液和固相浸渣；2)將步驟1)得到的浸出母液進(jìn)行分流處理，分流為焚燒浸出母液和循環(huán)浸出母液，然后使焚燒浸出母液進(jìn)入焚燒工序的文丘里進(jìn)行預(yù)濃縮并使廢氣降溫，從而得到中濃度焚燒母液；3)將步驟2)得到的中濃度焚燒母液經(jīng)多效或MVR((MechanicalVaporRecompression)濃縮蒸發(fā)獲高濃度焚燒母液和稀鹽酸；4)將步驟3)得到的高濃度焚燒母液泵入或壓入焚燒爐得鐵、鈣、鎂的氧化物與氯化氫、以及含有鹽酸廢氣的水蒸汽；5)洗滌步驟1)得到的固相浸渣得到洗滌濾液，然后混合所述洗滌濾液與步驟2)得到的循環(huán)浸出母液以及補(bǔ)加的水和/或步驟3)中得到的稀鹽酸，從而得到稀浸出母液；6)使步驟4)得到的鹽酸廢氣經(jīng)除塵、文丘里后和步驟5)得到的稀浸出母液進(jìn)入氯化氫氣體吸收處理工序，在該工序中，稀浸出母液作為吸收液吸收所述廢氣中的氯化氫氣體后形成循環(huán)稀浸出母液。7)將步驟6)得到的循環(huán)稀浸出母液用于配制步驟1)的浸取液，返回浸取系統(tǒng)形成閉路循環(huán)。在上述方法中，步驟1)的鈦鐵物料為選自鈦鐵礦、鈦精礦、改性鈦精礦、高鈦渣和釩鈦磁鐵礦直接還原新流程鈦渣中的一種或多種，可混合使用；并且，步驟1)中的鹽酸浸取液為含有可溶性氯化鹽的鹽酸復(fù)合體系溶液，其可溶性氯化鹽主要是FeCl2、CaCl2、MgCl2、AlCl3、FeCl3，MnCl2、CrCl3、釩的氯化物等，包含了鈦鐵物料中所有可被鹽酸溶解的元素之氯化鹽。優(yōu)選地，其可溶性氯化鹽濃度應(yīng)保持在0.5mol/L至飽和濃度；Fe2+的濃度應(yīng)小于60g/L；鹽酸的質(zhì)量濃度在15-25％(100g溶液中含15g-25gHCl)之間；上述方法步驟1)中固液分離操作采用壓濾、沉降、真空過濾、離心分離等方法中的一種或多種。上述方法的步驟2)中，浸出母液進(jìn)行分流處理，根據(jù)物料平衡將浸出母液分流為焚燒浸出母液和循環(huán)浸出母液。焚燒浸出母液進(jìn)入焚燒工序的文丘里進(jìn)行蒸發(fā)預(yù)濃縮并使廢氣降溫，從而得到中濃度焚燒母液。所述焚燒浸出母液的總氯根離子(TCl-)為220至260g/L,優(yōu)選230至250g/L；廢氣文丘里出口溫度小于90℃，優(yōu)選小于88℃。所述中濃度焚燒母液含氯化氫80至130g/L，優(yōu)選90至120g/L,所述中濃度焚燒母液的總氯根離子(TCl-)為300至380g/L,優(yōu)選320至360g/L。所述文丘里在負(fù)壓條件下操作，文丘里進(jìn)口壓力為-0.8～-1.4Kpa，優(yōu)選-1.0～-1.2Kpa。廢氣文丘里進(jìn)口溫度為350～420℃，優(yōu)選385～405℃。上述方法的步驟3)中，所述中濃度焚燒母液采用多效濃縮蒸發(fā)器或MVR((MechanicalVaporRecompression)濃縮器進(jìn)行濃縮蒸發(fā)，所述蒸發(fā)溫度為80～120℃,優(yōu)選90～110℃；所述高濃度焚燒母液溫度為70～100℃,優(yōu)選80～90℃。所述高濃度焚燒母液的總氯根離子(TCl-)為380至480g/L,優(yōu)選400至460g/L，所述高濃度焚燒母液含氯化氫20至60g/L，優(yōu)選25至35g/L，此步驟的稀鹽酸含氯化氫140至220g/L，優(yōu)選160至200g/L。上述方法的步驟4)中，得到的高濃度焚燒母液泵入或壓入焚燒爐,所述高濃度焚燒母液經(jīng)噴嘴進(jìn)入焚燒爐在500～820℃高溫發(fā)生水解和分解反應(yīng),生成金屬氧化物以及氯化氫等廢氣。高濃度焚燒母液的溫度大于70℃,優(yōu)選80～90℃。廢氣中含氯化氫氣體體積濃度為11～13％。上述方法的步驟5)中，采用稀鹽酸和水洗滌固體浸渣，優(yōu)選稀鹽酸的質(zhì)量濃度為0.35％～1％，稀鹽酸與水的體積比為1～5︰1，從而得到所述洗滌濾液，固體浸渣重量與洗滌濾液體積比為0.6～2.0?；旌纤鱿礈鞛V液與經(jīng)步驟2)得到的循環(huán)浸出母液以及補(bǔ)加的水和/或稀鹽酸，從而得到稀浸出母液。補(bǔ)加水和/或稀鹽酸的量由己知的化學(xué)工程中的物料平衡來計算，其量取決于浸出母液中控制元素(主要浸出元素)的濃度、洗滌濾液的體積、母液焚燒蒸汽排放量及循環(huán)稀浸出母液中鹽酸濃度等。上述方法的步驟4)中，氯化氫氣體吸收處理工序在一個或多個相連的吸收塔中進(jìn)行；并且優(yōu)選地，經(jīng)步驟4)得到的循環(huán)稀浸出母液中的鹽酸質(zhì)量濃度為18～20％；以下是本發(fā)明方法的詳細(xì)描述。1、高濃度焚燒浸出母液焚燒高濃度焚燒浸出母液從焚燒爐的爐頂由酸槍噴嘴以霧狀噴入爐中進(jìn)行焚燒，而煤氣和空氣在爐子中部以切線方向進(jìn)入爐內(nèi)，高濃度焚燒浸出母液在焚燒爐中部由于高溫發(fā)生水解和分解反應(yīng)，生成氯化氫氣體和以三氧化二鐵顆粒為主并含有氧化鎂、氧化鈣等的顆粒。大部分固體顆粒因重力作用落到焚燒爐底部，并從焚燒爐底部排出，小部分固體顆粒隨著氯化氫氣體、水蒸氣及煤氣燃燒后產(chǎn)生的廢氣，被風(fēng)機(jī)從爐頂部抽出，經(jīng)除塵后固體顆粒大部分返回爐內(nèi)。廢氣進(jìn)入下一鹽酸氣體吸收工序。焚燒工藝的化學(xué)原理如下：FeCl2+H2O→Fe(OH)2+2HCl(水解)2Fe(OH)2+1/2O2→Fe2O3+2H2O(氧化分解)FeCl3+3H2O→Fe(OH)3+3HCl(水解)2Fe(OH)3→Fe2O3+3H2O(分解)MgCl2+H2O→Mg(OH)2+2HCl(水解)Mg(OH)2→MgO+H2O(分解)CaCl2+H2O→Ca(OH)2+2HCl(水解)Ca(OH)2→CaO+H2O(分解)表2為高濃度焚燒母液文丘里入口的廢氣主要組成。表2.高濃度焚燒母液文丘里入口的廢氣主要組成2、焚燒浸出母液預(yù)濃縮從焚燒爐由風(fēng)機(jī)負(fù)壓抽出來的廢氣含有10～15％氯化氫氣體、其余為水蒸氣及煤氣燃燒后產(chǎn)生的混合氣體,此廢氣溫度為350～420℃,在用水或稀母液吸附氯化氫氣體之前,必須將此廢氣降溫至90℃以下,同時此廢氣含有可回收的能量。焚燒浸出母液與焚燒爐廢氣進(jìn)入焚燒工序負(fù)壓操作條件下的文丘里混合并進(jìn)行蒸發(fā)預(yù)濃縮同時使廢氣降溫，從而得到中濃度焚燒母液。中濃度焚燒母液主要成份為表3，根據(jù)鈦鐵物料的產(chǎn)地及浸出條件其成份會有一定程度的變化。表3.中濃度焚燒母液主要的化學(xué)組成3、中濃度焚燒浸出母液濃縮中濃度焚燒浸出母液含氯根離子300～380g/L,同時含有80～130g/LHCl。焚燒母液經(jīng)多效蒸發(fā)濃縮或MVR濃縮獲高濃度焚燒母液和稀鹽酸。多效蒸發(fā)是將幾個蒸發(fā)器串聯(lián)運(yùn)行的蒸發(fā)操作，使蒸汽熱能得到多次利用，從而提高熱能的利用率。如三效蒸發(fā)操作的流程中，第一個蒸發(fā)器(稱為第一效)以生蒸汽作為加熱蒸汽，其余兩個(稱為第二效、第三效)均以其前一效的二次蒸汽作為加熱蒸汽，從而可大幅度減少生蒸汽的用量。每一效的二次蒸汽溫度總是低于其加熱蒸汽，故多效蒸發(fā)時各效的操作壓力及溶液沸騰溫度沿蒸汽流動方向依次降低。MVR濃縮蒸發(fā)器將從蒸發(fā)器出來的二次蒸汽，經(jīng)壓縮機(jī)壓縮，壓力、溫度升高，熱焓增加，然后送到蒸發(fā)器的加熱室當(dāng)作加熱蒸汽使用，使料液維持沸騰狀態(tài)，而加熱蒸汽本身則冷凝成水。這樣，原來要廢棄的蒸汽就得到了充分的利用，回收了潛熱，又提高了熱效率。高濃度焚燒母液主要成份為表4，根據(jù)鈦鐵物料的產(chǎn)地，浸出條件及母液濃縮條件其成份會有一定程度的變化。表4.高濃度焚燒母液主要的化學(xué)組成4、氯化氫氣體吸收：氯化氫氣體的吸收是將氯化氫從廢氣中分離出來，使鹽酸再生的過程，整個過程在二級(或三級)吸收塔中完成。從焚燒爐來的含有氯化氫氣體的廢氣首先進(jìn)入一級吸收塔(Ⅰ)的底部，經(jīng)過支撐填料的柵板，在填料層的空間迂回上升，再由一級吸收塔(Ⅰ)的頂部排出，然后，進(jìn)入二級吸收塔(Ⅱ)的底部，使廢氣中的氯化氫氣體進(jìn)一步得到吸收，最后由二級吸收塔(Ⅱ)的頂部排出。吸收氯化氫氣體的溶液為稀浸出母液，是由部分浸出母液即分流后得到的循環(huán)浸出母液、洗滌工序的洗滌濾液并且補(bǔ)加水或稀鹽酸組成。稀浸出母液中的亞鐵離子濃度為28～50g/L，鹽酸濃度為2～8％。稀浸出母液典型化學(xué)組成如表5所示。表5.本發(fā)明的稀浸出母液的化學(xué)組成鹽酸廢氣在吸收塔中被稀浸出母液逆流吸附：稀浸出母液首先從二級吸收塔(Ⅱ)的頂部均勻噴淋到填料層上表面，并沿著填料表面向下流動至二級吸收塔(Ⅱ)的底部，然后，再泵至一級吸收塔(Ⅰ)的頂部經(jīng)噴淋后，收集于一級吸收塔(Ⅰ)的底部，吸收氯化氫后形成的溶液稱之為循環(huán)稀浸出母液，是含有氯化鐵、氯化鈣、氯化鎂、氯化錳等可溶性氯化鹽的鹽酸復(fù)合體系溶液，其亞鐵離子濃度為25～45g/L，鹽酸濃度經(jīng)吸收后增高至16～20％。將循環(huán)稀浸出母液泵至浸取液配制工序?qū)崿F(xiàn)循環(huán)再用。循環(huán)稀浸出母液典型化學(xué)組成如表6所示。表6.本發(fā)明循環(huán)稀浸出母液的化學(xué)組成本發(fā)明具有如下優(yōu)點：1.本發(fā)明進(jìn)入文丘里的降溫液體為焚燒浸出母液，焚燒浸出母液具有較低的總氯根(TCl-)和氯化鹽濃度,因此該溶液的沸點只有108℃,從而保證了文丘里出口溫度<90℃。滿足了鹽酸吸附率和吸附塔材質(zhì)對廢氣溫度的要求。2.本發(fā)明的中濃度焚燒浸出母液含有較高的鹽酸(80～130g/L)，隨著中濃度焚燒浸出母液的蒸發(fā)濃縮，由于母液中的氯化鹽的含量增加,鹽酸的蒸發(fā)量大于水的蒸發(fā)量,使冷凝稀鹽酸中的濃度高于中濃度焚燒浸出母液中的鹽酸濃度(80～130g/L)。鹽酸的蒸發(fā)降低了高濃度焚燒浸出母液中的總氯根含量(TCl-)，增加了氯化鹽的溶解度,使焚燒更高濃度的高濃度焚燒浸出母液成為可能從而降低了能耗。采用本發(fā)明的方法可以克服現(xiàn)有鹽酸浸取鈦鐵物料后焚燒工序焚燒量與能耗過大的缺陷，可減少浸出母液焚燒量26.65％，從而降低整個工藝能耗18％，具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。附圖說明圖1為常規(guī)鈦精礦鹽酸加壓浸取及浸出母液全焚燒處理。圖2為鈦精礦鹽酸加壓浸取及浸出母液分流焚燒處理。圖3為本發(fā)明鈦精礦鹽酸加壓浸取及浸出母液分流焚燒處理。圖4為對比鈦精礦鹽酸加壓浸取及浸出母液濃縮和焚燒處理。具體實施方式下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明，其不以任何方式限制本發(fā)明的范圍。以下各實施例中的實驗方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法。下述實施例中所用的試驗材料，如無特殊說明，均為從常規(guī)供應(yīng)商處購買得到。實施例1常規(guī)鈦精礦鹽酸加壓浸取及浸出母液全焚燒處理(參見圖1)1.將8噸鈦精礦加入直徑4.3米浸出球中。其鈦精礦主要成份如表7。表7實施例1原料鈦精礦的主要化學(xué)組成(％)Al2O3CaOTFeMgOSiO2TiO2V2O50.911.1232.554.013.5846.120.12.泵26.4米3含18％稀鹽酸的浸取液至直徑4.3米浸出球中，并預(yù)加熱至95℃。浸取液中含F(xiàn)e、Ca、Mg等總雜質(zhì)小于10g/L。3.通入140℃的3噸蒸汽后，反應(yīng)4小時。4.放出浸出物料并降溫至70℃。5.過濾浸出物料后并用3米30.05％稀鹽酸和2米3水洗滌濾餅，得浸出母液31米3與含水30％6.11噸濾餅，在200℃下烘干濾餅得4.28噸富鈦料。6.在560℃下以4.5米3/h焚燒31米3浸出母液。其浸出母液主要成份如表8。表8實施例1浸出母液的主要化學(xué)組成(g/L)Al3+Ca2+TFeMg2+0.861.3479.275.787.用16.5米3水吸收焚燒的HCl氣體，得26.1米3含18％稀鹽酸的浸取液。本實施例單位鈦精礦焚燒母液3.88米3。實施例2鈦精礦鹽酸加壓浸取及浸出母液分流焚燒處理(參見圖2)將8噸鈦精礦加入直徑4.3米浸出球中。其鈦精礦主要成份如表8。泵26.4米3含18％鹽酸和可溶性氯化鹽的浸取液至直徑4.3米浸出球中，并預(yù)加熱至95℃。其浸取液⑦主要成份如表9。表9實施例2浸取液⑦的主要化學(xué)組成(g/L)Al3+Ca2+TFeMg2+HCl0.420.6538.602.811953.通入140℃的3噸蒸汽后，壓力為0.35Mpa，反應(yīng)2小時。4.放出浸出物料由閃蒸及空冷降溫至70℃。5.過濾浸出物料后并用5.5米30.05％稀鹽酸和1.8米3水洗滌濾餅，得浸出母液①27米3、8米3洗滌濾液④與含水30％6.1噸濾餅，在200℃下烘干濾餅得4.27噸富鈦料。6.將27米3浸出母液①分流成21.13米3焚燒浸出母液和5.87米3循環(huán)浸出母液。7.在560℃下,在焚燒爐以4.5米3/h流速焚燒21.13米3浸出母液(即焚燒浸出母液②)。表10實施例2浸出母液的主要化學(xué)組成(g/L)Al3+Ca2+TFeMg2+HCl1.342.08123.228.98458.用分流出的5.87米3浸出母液(即循環(huán)浸出母液③)和8米3洗滌濾液④及12.23米3水配成稀浸出母液⑤吸收焚燒的HCl氣體，得26.1米3含18％鹽酸的循環(huán)稀浸出母液⑥。用該循環(huán)稀浸出母液⑥配制浸取液⑦返回浸取系統(tǒng)。本實施例單位鈦精礦焚燒母液2.64米3。實施例3本發(fā)明鈦精礦鹽酸加壓浸取及浸出母液處理(參見圖3)用實施例2的焚燒浸出母液21.13米3,焚燒浸出母液化學(xué)組成如表所示11。表11焚燒浸出母液的主要化學(xué)組成(g/L)TCl-體積(m3)Al3+Ca2+TFeMg2+HCl251.1621.131.342.08123.228.98451.文丘里預(yù)濃縮焚燒爐排出的廢氣經(jīng)旋風(fēng)除塵器后的廢氣與焚燒浸出母液在文丘里內(nèi)混合降溫蒸發(fā)冷卻,文丘里進(jìn)口廢氣溫度395℃,出口廢氣溫度為87.5℃。從文丘里排出的中濃度焚燒浸出母液的主要化學(xué)組成如表12所示。21.13米3焚燒浸出母液經(jīng)文丘里生成18.42米3的中濃度焚燒浸出母液,其余的2.71米3的水蒸發(fā)成蒸汽進(jìn)入廢氣中。表12中濃度焚燒浸出母液的主要化學(xué)組成(g/L)TCl-體積(m3)Al3+Ca2+TFeMg2+HCl335.4418.031.572.44144.4010.52952.多效濃縮蒸發(fā)器18.42米3的中濃度焚燒浸出母液經(jīng)四效濃縮蒸發(fā)器后,產(chǎn)生10.85米3高濃度焚燒浸出母液和7.75米3濃縮蒸發(fā)稀鹽酸。其主要化學(xué)組成分別列于表13和表14。表13高濃度焚燒浸出母液的主要化學(xué)組成(g/L)TCl-體積(m3)Al3+Ca2+TFeMg2+HCl392.3512.402.283.54210.0015.3040表14濃縮蒸發(fā)稀鹽酸的主要化學(xué)組成(g/L)TCl-體積(m3)Al3+Ca2+TFeMg2+HCl210.155.63N/AN/AN/AN/A216.07N/A＝未分析3.高濃度焚燒浸出母液焚燒經(jīng)四效濃縮蒸發(fā)器后的12.40米3高濃度焚燒浸出母液進(jìn)入640℃的焚燒進(jìn)行焚燒,浸出母液中的氯化物水解、氧化成氧化物從爐底排出,而氯離子轉(zhuǎn)化成氯化氫氣體與廢氣從爐頂排出，廢氣溫度為430℃。從爐頂排出的廢氣經(jīng)旋風(fēng)除塵器、文丘里后進(jìn)入二級氯化氫氣體吸附塔,一級吸收塔出口溫度為83.5℃，二級吸收塔出口溫度為76.1℃。吸收氯化氫的廢氣洗滌稀母液從二級吸收塔頂部逆流進(jìn)氯化氫吸附系統(tǒng),從一級吸收塔底部流出生成循環(huán)稀鹽酸。廢氣洗滌稀母液主要化學(xué)組成列于表15，循環(huán)稀鹽酸的主要化學(xué)組成列于表16。本實施例單位鈦精礦焚燒母液1.55米3,單位鈦精礦母液蒸發(fā)量0.70米3。表15廢氣洗滌稀母液的主要化學(xué)組成(g/L)TCl-體積(m3)Al3+Ca2+TFeMg2+HCl109.2221.280.300.8145.23.1235.3表16循環(huán)稀鹽酸的主要化學(xué)組成(g/L)TCl-體積(m3)Al3+Ca2+TFeMg2+HCl250.0825.160.250.6938.232.64192.00實施例4對比鈦精礦鹽酸加壓浸取及浸出母液濃縮和焚燒處理(參見圖4)用實施例2的焚燒浸出母液21.13米3,焚燒浸出母液化學(xué)組成如表所示表17焚燒浸出母液的主要化學(xué)組成(g/L)TCl-體積(m3)Al3+Ca2+TFeMg2+HCl251.1621.131.342.08123.228.98451.多效濃縮21.13米3的焚燒浸出母液經(jīng)四效濃縮蒸發(fā)器后,產(chǎn)生12.76米3中濃度焚燒浸出母液和8.37米3濃縮蒸發(fā)稀鹽酸。其主要化學(xué)組成分別列于表18和表19。表18中濃度焚燒浸出母液的主要化學(xué)組成(g/L)TCl-體積(m3)Al3+Ca2+TFeMg2+HCl329.6114.591.943.01178.5013.0130.00表19濃縮蒸發(fā)稀鹽酸的主要化學(xué)組成(g/L)TCl-體積(m3)Al3+Ca2+TFeMg2+HCl74.206.54N/AN/AN/AN/A76.29N/A＝未分析2.文丘里濃縮焚燒爐排出的廢氣經(jīng)旋風(fēng)除塵器后的廢氣與14.59米3中濃度焚燒浸出母液在文丘里內(nèi)混合降蒸發(fā)冷卻至,文丘里進(jìn)口廢氣溫度393℃,出口廢氣溫度為91.5℃。從文丘里排出的高濃度焚燒浸出母液的主要化學(xué)組成如表20所示。14.59米3中濃度焚燒浸出母液經(jīng)文丘里生成12.40米3的高濃度焚燒浸出母液,其余的2.19米3的水蒸發(fā)成蒸汽進(jìn)入廢氣中。表20高濃度焚燒浸出母液的主要化學(xué)組成(g/L)TCl-體積(m3)Al3+Ca2+TFeMg2+HCl444.7812.402.614.05210.0017.49853.高濃度焚燒浸出母液焚燒經(jīng)文丘里蒸發(fā)后的12.40米3高濃度焚燒浸出母液進(jìn)入641℃的焚燒進(jìn)行焚燒,浸出母液中的氯化物水解、氧化成氧化物從爐底排出,而氯離子轉(zhuǎn)化成氯化氫氣體與廢氣從爐頂排出，廢氣溫度為429℃。從爐頂排出的廢氣經(jīng)旋風(fēng)除塵器、文丘里后進(jìn)入二級氯化氫氣體吸附塔,一級吸收塔出口溫度為86.8℃，二級吸收塔出口溫度為79.4℃。吸收氯化氫的廢氣洗滌稀母液從二級吸收塔頂部逆流進(jìn)氯化氫吸附系統(tǒng),從一級吸收塔底部流出生成循環(huán)稀鹽酸。廢氣洗滌稀母液主要化學(xué)組成列于表21，循環(huán)稀鹽酸的主要化學(xué)組成列于表22。本實施例單位鈦精礦焚燒母液1.55米3,單位鈦精礦母液蒸發(fā)量0.82米3表21廢氣洗滌稀母液的主要化學(xué)組成(g/L)TCl-體積(m3)Al3+Ca2+TFeMg2+HCl109.2225.930.30.8145.23.1235.3表22循環(huán)稀鹽酸的主要化學(xué)組成(g/L)TCl-體積(m3)Al3+Ca2+TFeMg2+HCl252.3929.580.260.7139.632.74192.00實施例3與實施例4各工序總氯根對比列于表22。實施例3是本發(fā)明實施例,采用焚燒浸出母液經(jīng)文丘里預(yù)濃縮及多效蒸發(fā)濃縮后,再經(jīng)焚燒爐焚燒回收鹽酸。實施例4是將多效蒸發(fā)濃縮與現(xiàn)有酸再生技術(shù)相結(jié)合的結(jié)果。表22實施例3與實施例4各工序總氯根對比上述實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)說明。顯然，本發(fā)明并不局限于所描述的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的人員還可據(jù)此做出多種變化，但任何與本發(fā)明等同或相類似的變化都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3