一种赤泥分离钛的方法与流程

本申请涉及赤泥湿法冶金，尤其涉及一种赤泥分离钛的方法。

背景技术：

1、钛及其合金由于其优异的特性，在航空航天工业以及油漆工业中得到广泛应用，然而，原生资源的储量无法满足对这种元素的巨大需求，因此，从低品位矿石中寻找二次来源和开发回收钛的途径具有重要意义。赤泥是铝土矿在制铝过程中碱解后形成的固体废渣，钛含量为1.9％-21.2％，钛矿物有钙钛矿、板钛矿、铁钛矿，可作为钛分离的二次原料。

2、目前赤泥中钛的回收方法主要有焙烧预处理－炉渣浸出工艺，酸浸工艺以及选冶联合法。其中焙烧预处理－炉渣浸出工艺面临的主要问题是能耗较高、工艺复杂、并且处理工程中产生许多无用残渣；赤泥直接酸浸工艺避免了焙烧预处理的高能耗，简化了工艺流程，节约了能源，但是直接酸浸过程使用的酸浓度较高，将钛酸浸出的同时其他非目标组分如fe、sc、al等共同进入浸出液，其分离过程较为复杂，影响最终产品质量，此外，作为浸出剂酸的使用量要控制恰当，避免过多废酸的产生。

技术实现思路

1、本申请提供了一种赤泥分离钛的方法，以解决如下技术问题：如何提高赤泥中钛分离的效率。

2、本发明提供了一种赤泥分离钛的方法，包括以下步骤：

3、将赤泥进行碳化脱碱预处理，得到碳化赤泥；

4、将所述碳化赤泥进行酸浸预处理，得到酸浸预处理赤泥；

5、将所述酸浸预处理赤泥进行微泡浮选，得到钛精矿和赤泥尾渣。

6、可选的，所述将赤泥进行碳化脱碱预处理，得到碳化赤泥，具体包括：

7、将赤泥置于超临界水或热水中，并向所述赤泥中通入二氧化碳，以进行碳化脱碱预处理，得到碳化赤泥。

8、可选的，所述脱碱预处理的液固比为8～15:1，所述脱碱预处理的时间为15min～30min。

9、可选的，所述将所述碳化赤泥进行酸浸预处理，得到酸浸预处理赤泥，具体包括：

10、将所述碳化赤泥浸入浸出液中进行酸浸预处理，得到酸浸预处理赤泥；所述浸出液的摩尔浓度为0.0005mol/l～0.01mol/l。

11、可选的，所述酸浸预处理的参数至少满足以下一个条件：液固比为6～15:1；所述酸浸预处理温度为10℃～70℃，且酸浸预处理时间为15min～120min。

12、可选的，所述将所述酸浸预处理赤泥进行微泡浮选，得到钛精矿和赤泥尾渣，具体包括：

13、向所述酸浸预处理赤泥中加入抑制剂和捕收剂，以进行微泡浮选，得到钛精矿和赤泥尾渣；

14、其中，所述抑制剂为草酸和/或水玻璃，所述捕收剂为苯甲羟肟酸钠和改性磷酸酯的组合捕收剂。

15、可选的，所述苯甲羟肟酸钠和所述改性磷酸酯的摩尔比为6:1～1:3。

16、可选的，以重量计，所述抑制剂用量为30g/t～60g/t，所述捕收剂用量为50g/t～150g/t。

17、可选的，以重量计，所述捕收剂用量为100g/t～150g/t。

18、可选的，所述微泡浮选的参数满足以下条件：矿浆浓度为20％；浮选体系ph值为3～6。

19、可选的，浮选体系ph值为5～6。

20、可选的，所述微泡浮选为三级闭路微泡浮选，所述三级闭路微泡浮选包括一次粗选以及两次精选。

21、本发明提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

22、本发明提供了一种赤泥分离钛的方法，该方法包括以下步骤：将赤泥进行碳化脱碱预处理，能够破坏赤泥中的水化石榴石、铝酸三钙、钙霞石和方钠石等碱性矿相的结构，将赤泥中的矿相单一化、简单化及去稳化，有效地降低赤泥体系ph值，有利于后续的酸浸处理，预处理结束后，过滤分离可得碳化赤泥和含碱滤液；其中含碱滤液一部分用于后续调节浮选ph值，一部分与浮选后的酸性水中和后，再返回用于碳化预处理作业。将所述碳化赤泥进行酸浸预处理，所述酸浸预处理一方面将赤泥中的钠、铝、硅和铁浸出，同时赤泥中的钛并未进入酸浸预处理液，故也能避免钛的酸浸出，减少钛损失；另一方面也可以将赤泥中的钙钛矿从其他矿物中解离出来，有益于后续钛的浮选；酸浸预处理结束后经固液分离得到酸浸预处理赤泥和酸浸预处理液，所述酸浸预处理液可以作为酸浸液重复使用。将所述酸浸预处理赤泥进行微泡浮选得到钛精矿和赤泥尾渣，所述微泡浮选过程由于气泡更小，颗粒与气泡的碰撞频率和附着概率增加，更适合赤泥这种微细粒矿物，微泡会增加矿物表面的接触角，使矿物的疏水性增强，矿物颗粒与气泡之间的粘附难度降低，矿物可浮性增加，即增加浮选回收率，并且，微泡在矿物颗粒表面起到二次捕收作用，能够降低药剂用量，进而实现低成本赤泥提钛。

技术特征：

1.一种赤泥分离钛的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的赤泥分离钛的方法，其特征在于，所述将赤泥进行碳化脱碱预处理，得到碳化赤泥，具体包括：

3.根据权利要求1所述的赤泥分离钛的方法，其特征在于，所述将所述碳化赤泥进行酸浸预处理，得到酸浸预处理赤泥，具体包括：

4.根据权利要求1所述的赤泥分离钛的方法，其特征在于，所述将所述酸浸预处理赤泥进行微泡浮选，得到钛精矿和赤泥尾渣，具体包括：

5.根据权利要求4所述的赤泥分离钛的方法，其特征在于，所述苯甲羟肟酸钠和所述改性磷酸酯的摩尔比为6:1～1:3。

6.根据权利要求4所述的赤泥分离钛的方法，其特征在于，以重量计，所述抑制剂用量为30g/t～60g/t，所述捕收剂用量为50g/t～150g/t。

7.根据权利要求6所述的赤泥分离钛的方法，其特征在于，以重量计，所述捕收剂用量为100g/t～150g/t。

8.根据权利要求1或4所述的赤泥分离钛的方法，其特征在于，所述微泡浮选满足以下参数条件：

9.根据权利要求8所述的赤泥分离钛的方法，其特征在于，所述浮选体系ph值为5～6。

10.根据权利要求1或4所述的赤泥分离钛的方法，其特征在于，所述微泡浮选为三级闭路微泡浮选，所述三级闭路微泡浮选包括一次粗选以及两次精选。

技术总结
本发明提供了一种赤泥分离钛的方法，该方法将赤泥进行碳化脱碱预处理，得到碳化赤泥；该步骤破坏赤泥中的水化石榴石、铝酸三钙、钙霞石和方钠石等碱性矿相的结构，降低赤泥体系pH值，有利于后续的酸浸处理；将碳化赤泥进行酸浸预处理，得到酸浸预处理赤泥。该步骤一方面将赤泥中的钠、铝、硅和铁浸出，同时避免钛的酸浸出，减少钛损失；另一方面也将赤泥中的钙钛矿从其他矿物中解离出来，有益于后续钛的浮选；将所述酸浸预处理赤泥进行微泡浮选得到钛精矿，由于酸浸预处理赤泥的矿物颗粒与气泡之间的粘附难度降低，导致矿物可浮性增加，并且，微泡在矿物颗粒表面起到二次捕收作用，能够降低药剂用量，进而实现低成本赤泥提钛。

技术研发人员：苏欢欢,李花霞,康泽双,刘中凯,胡秋云,曹瑞雪,范泽坤,彭钰欣,孙凤娟,张延利,张腾飞,田野,李建成
受保护的技术使用者：中铝郑州有色金属研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5