从赤泥中提取钛的试验研究
2011-01-17李亮星黄茜琳
湿法冶金 2011年4期
李亮星,黄茜琳
(江西理工大学建筑与资源工程系(南昌校区),江西南昌 330013)
铝土矿生产氧化铝产生的赤泥中通常含有铁、钛、钪等有价金属。目前,富矿赤泥几乎作为固体废弃物堆存,不仅污染环境也造成资源浪费[1]。因此,研究了以某氧化铝厂赤泥为原料,采用浓硫酸分解法回收有价金属钛[2-3],主要考察酸渣质量比、酸解温度、酸解时间、浸出时间及浸出液固体积质量比对钛浸出率的影响,确定了合理工艺条件。
1 试验部分
1.1 试验原料
试验原料为某氧化铝厂的副产物赤泥经盐酸处理后的浸出渣,其中主要金属元素质量分数分别为Fe 2.7%,Ca 13.65%,Al 14.17%,Ti 28.4%;钛主要以钙钛矿(Ca TiO3)和铁与钛氧化物复合(Fe2TiO4)形式存在。
1.2 试验原理
赤泥中铁的质量分数较高,在提取钛之前首先用低浓度的盐酸溶液浸出赤泥,将其中的铁溶解入浸出液中,而钛不被溶解,以Ca TiO3形式留在浸出渣中。用浓硫酸分解含钛浸出渣,钛则转变为易溶的TiOSO4·2H2O水合物,水浸后钛进入溶液而大部分杂质留在浸出渣中,从而实现钛与杂质的有效分离。主要反应式如下:

1.3 试验方法
将赤泥盐酸浸出渣和浓硫酸按一定比例在烧杯中搅拌均匀调成浆,加热至反应所需温度时开始计时,到达反应时间后取出冷却,加入一定量的水搅拌浸出,过滤后分析浸出液中钛的质量浓度,计算钛浸出率。
2 结果与讨论
2.1 酸渣质量比对钛浸出率的影响
酸渣质量比即浓硫酸的质量与渣的质量比。试验中渣的质量固定,改变浓硫酸的用量。取赤泥的盐酸浸出渣30 g,在200℃、酸解时间2 h、水浸液固体积质量比10∶1、浸出时间2 h条件下,考察酸渣质量比对钛浸出率的影响,试验结果如图1所示。……
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