【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钛白粉生产，具体涉及一种减少钛精矿酸解尾气中硫生成量的方法。
技术介绍
1、硫酸法和氯化法是当前生产二氧化钛产品的两种主流方法。因硫酸法对原矿适应性较强，且生产工艺和流程相对成熟，目前在我国钛白粉生产工艺中占据主要地位。在硫酸法制备钛白粉的一系列生产工序中，钛精矿酸解是保证后续产品质量与产量的关键步骤，但在此过程中会产生含多种硫化物的尾气。在硫酸法制备钛白粉的实际工业生产中发现，这些含硫气体不仅污染自然环境，同时尾气中的升华硫还易遇冷凝结成为固态硫并附着在系统中，引起管道排气系统设备堵塞，需要人工频繁清理，造成酸解系统不能连续稳定进行，严重影响了酸解过程的正常生产和生产效率。
2、因此，开发一种能够减少钛精矿尾气中升华硫生成量的新技术、新工艺，对于推动我国硫酸法钛白生产行业的清洁生产具有重要的现实意义。
3、当前针对钛精矿酸解尾气的研究主要集中以下两个方面：
4、（1）尾气成分确认。硫酸法钛白酸解反应具有主反应时间短，尾气瞬时排放的特点。酸解产生的尾气主要成分为so2，h2s，so3，s和酸雾等。
5、（2）含硫尾气的治理措施。目前针对钛精矿硫酸酸解产生的尾气的主要治理工艺包括文丘里喷淋，低温克劳斯工艺，加氢还原吸收，电除雾等，但这些方法都存在一定的局限性。以上工艺方法均是针对尾气中的含硫气体，针对升华硫的处理鲜有报道。
6、在实际工业生产中，尾气中的升华硫会随着温度的降低而冷却凝结以固态的形式存在，并被保留在生产管道内部，从而堵塞生产管道，进而影响硫酸法
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种减少钛精矿酸解尾气中硫生成量的方法，以解决现有钛精矿生产钛白粉过程中产生的升华硫易残留在生产管道内，从而堵塞管道，影响生产的连续性和经济性的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种减少钛精矿酸解尾气中硫生成量的方法，包括以下步骤：
4、s1、将三价铁盐与钛精矿混合，得到混合矿粉；
5、s2、将混合矿粉和浓硫酸混合，然后加入水引发反应，并加热进行酸解反应，使得钛精矿中的磁黄铁矿与三价铁盐发生反应，以减少磁黄铁矿与浓硫酸反应生成硫，得到酸矿浆料；
6、s3、将酸矿浆料保温熟化，得到熟化料；
7、s4、将熟化料浸出提取酸解钛液。
8、根据上述技术手段，通过在钛精矿中引入具有氧化性的三价铁盐，从而在酸解过程，使得钛精矿中的磁黄铁矿直接与三价铁盐发生氧化还原反应，有效减少了磁黄铁矿与浓硫酸发生反应生成升华硫的概率。同时，fe3+在减少间接单质硫的生成过程中也发挥着重要作用，即fe3+在湿润条件（酸雾中含有一部分水蒸气）下还可将部分二氧化硫气体转化成为硫酸根，从而进一步减少了单质硫的生成量。两种机理共同作用，大大减少了升华硫的生成，从而大大降低了残留在生产管道内的升华硫，进而保证了生产的连续性和经济性。解决了现有钛精矿生产钛白粉过程中产生的升华硫易残留在生产管道内，从而堵塞管道，影响生产的连续性和经济性的问题。另外，钛精矿中的磁黄铁矿与三价铁盐发生氧化还原反应后，还有效增大了钛精矿与浓硫酸的接触面积，从而有效提升了反应速率，进而提升生产效率。加入三价铁盐不会引入新的杂质，且具有成本低的优点。
9、其中，在酸解过程中，fe3+参与的反应至少有：
10、fe1-xs + (8-2x)fe3++ 4h2o = (9-3x)fe2++ so42-+ 8h+
11、fe3++so2+2h2o=fe2++ so42-+4h+
12、x的取值为0≤x≤0.125。
13、其中，酸解作为保证钛白粉生产质量与产量的重要步骤，是钛白粉工业生产中最重要的一环；而本专利技术在钛精矿中引入三价铁盐，在减少升华硫生成量的过程中并不会造成钛精矿的酸解率的降低，且不会引入新的杂质，从而有效保证了钛白粉生产的质量与产量。
14、优选的，所述s1中，三价铁盐与钛精矿的质量比为1：142000~1：36000。
15、优选的，所述s1中，三价铁盐选自硫酸铁和三水合硫酸铁中的一种或两种。
16、优选的，所述钛精矿与浓硫酸的质量比为1.5~1.56。
17、优选的，所述s2中，酸解反应的最高温度为185℃~190℃，当反应到达这个温度区间后，立即停止加热。其中，因为采用电热炉加热时温度升温较快，所以最高温度是一个温度范围。
18、优选的，所述保温熟化的温度为150℃~170℃。
19、通过将保温熟化的温度控制在150℃~170℃之间，使得酸矿浆料在被熟化的同时，进一步使得钛精矿中的磁黄铁矿与三价铁盐发生氧化还原反应。同时，fe3+在湿润条件（酸雾中含有一部分水蒸气）下还可继续与二氧化硫气体转化成为硫酸根，从而进一步减少了单质硫的生成量。
20、优选的，所述保温熟化的时间为110min~130min。
21、优选的，所述保温熟化的时间为120min。
22、优选的，所述s1中，浓硫酸中硫酸的浓度为82%~90%。
23、优选的，所述s1中，水为去离子水，去离子水的加入量依据加入水后混合溶液中硫酸的浓度计算得出。
24、优选的，所述s1中，钛精矿为钛精矿粉，钛精矿粉的粒径在0.27~27 μm之间。
25、优选的，所述s3中，浸出的温度为60℃~70℃，浸出的时间110min~130min，浸出的搅拌速率200 r/min~300 r/min。
26、优选的，所述s3中，浸出的温度为65 ℃，浸出的时间120 min，浸出的搅拌速率250r/min。
27、本专利技术的有益效果：
28、本专利技术的减少钛精矿酸解尾气中硫生成量的方法，与传统酸解方式相比，本专利技术通过在钛精矿中引入具有氧化性的三价铁盐，从而在酸解过程，使得钛精矿中的磁黄铁矿直接与三价铁盐发生氧化还原反应，有效减少了磁黄铁矿与浓硫酸发生反应生成升华硫的概率。同时，fe3+在减少间接单质硫的生成过程中也发挥着重要作用，即fe3+在湿润条件（酸雾中含有一部分水蒸气）下还可将部分二氧化硫气体转化成为硫酸根，从而进一步减少了单质硫的生成量。两种机理共同作用，大大减少了升华硫的生成，从而大大降低了残留在生产管道内的升华硫，进而保证了生产的连续性和经济性。解决了现有钛精矿生产钛白粉过程中产生的升华硫易残留在生产管道内，从而堵塞管道，影响生产的连续性和经济性的问题。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种减少钛精矿酸解尾气中硫生成量的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的减少钛精矿酸解尾气中硫生成量的方法，其特征在于，所述S1中，三价铁盐与钛精矿的质量比为1：142000~1：36000。
3.根据权利要求1所述的减少钛精矿酸解尾气中硫生成量的方法，其特征在于，所述S1中，三价铁盐选自硫酸铁和三水合硫酸铁中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的减少钛精矿酸解尾气中硫生成量的方法，其特征在于，所述钛精矿与浓硫酸的质量比为1.5~1.56。
5.根据权利要求1所述的减少钛精矿酸解尾气中硫生成量的方法，其特征在于，所述S2中，酸解反应的温度为185 ℃~190 ℃。
6.根据权利要求1所述的减少钛精矿酸解尾气中硫生成量的方法，其特征在于，所述S3中，保温熟化的温度为150 ℃~170 ℃。
7.根据权利要求1所述的减少钛精矿酸解尾气中硫生成量的方法，其特征在于，所述S3中，保温熟化的时间为100 min~130 min。
8.根据权利要求1所述的减少钛精矿酸解尾气中硫生成量
9.根据权利要求1所述的减少钛精矿酸解尾气中硫生成量的方法，其特征在于，所述S1中，钛精矿为钛精矿粉，钛精矿粉的粒径在0.27~27μm之间。
10.根据权利要求1所述的减少钛精矿酸解尾气中硫生成量的方法，其特征在于，所述S3中，浸出的温度为60 ℃~70℃，浸出的时间110 min~130 min，浸出的搅拌速率200 r/min~300 r/min。
...【技术特征摘要】
1.一种减少钛精矿酸解尾气中硫生成量的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的减少钛精矿酸解尾气中硫生成量的方法，其特征在于，所述s1中，三价铁盐与钛精矿的质量比为1：142000~1：36000。
3.根据权利要求1所述的减少钛精矿酸解尾气中硫生成量的方法，其特征在于，所述s1中，三价铁盐选自硫酸铁和三水合硫酸铁中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的减少钛精矿酸解尾气中硫生成量的方法，其特征在于，所述钛精矿与浓硫酸的质量比为1.5~1.56。
5.根据权利要求1所述的减少钛精矿酸解尾气中硫生成量的方法，其特征在于，所述s2中，酸解反应的温度为185 ℃~190 ℃。
6.根据权利要求1所述的减少钛精矿酸解尾气中硫生成量的方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：全学军，向泉锦，李礼，李纲，王海波，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：发明
国别省市：
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