[发明专利]一种利用钛渣为原料制备锐钛矿型二氧化钛的方法及系统

摘要

本发明属于化工领域，具体为一种利用钛渣为原料制备锐钛矿型二氧化钛的方法及系统。本发明以工业级钛渣为原料，钛渣与氢氧化钠混合并还原焙烧后，使用稀硫酸进行酸解、水解、烘干、焙烧，制得锐钛矿型二氧化钛。与钛渣还原焙烧后的氢氧化钠的水洗液经纳滤膜除去杂质后，经蒸发、结晶得到氢氧化钠晶体，循环使用；酸解后的硫酸浸出液，通过离子交换树脂再生系统回收硫酸，经过补加少量硫酸后，循环用作酸解液。本发明合理利用各种原料，原料消耗少、操作简单、环境友好，且制得的锐钛矿型二氧化钛品质好，其粒径小、比表面积大、纯度高，可用于脱硝催化剂载体、光催化催化剂、化妆品等领域。

主权项

一种利用钛渣为原料制备锐钛矿型二氧化钛的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：（1）钛渣研磨与还原焙烧：将钛渣研磨至粒径为5μm ‑ 20μm，与氢氧化钠按一定的比例混合均匀后进行还原焙烧；（2）还原焙烧后钛渣的水洗：将步骤（1）中还原焙烧后的钛渣以蒸馏水清洗后过滤，得到碱性水洗滤液和滤渣，并将滤渣烘干；（3）水洗滤液除杂：将步骤（2）中的碱性水洗滤液通过纳滤膜组件除去滤液中的杂质；（4）碱性滤液蒸发结晶：将步骤（3）中除去杂质后的碱性滤液，采用蒸发器蒸发至NaOH的wt%≥60%后，结晶制得NaOH晶体；所述的纳滤系统采用的纳滤膜对碱性水洗滤液中的杂质的截留率＞99%，操作温度为常温，操作压力为0.3 MPa ‑ 0.7MPa；（5）钛渣酸解浸出：将步骤（2）中烘干后的滤渣加入稀硫酸在常压下进行酸解浸出；（6）酸解浸出液再生：将步骤（5）中酸解浸出液通过离子交换树脂再生系统进行再生，回收的硫酸液循环利用，并将硫酸盐溶液进行水解；（7）硫酸盐溶液水解：将步骤（6）中硫酸盐溶液加入还原铁粉将Fe3+全部还原为Fe2+，加入氢氧化钠进行中和、水解，直至pH=2‑2.5时，Ti4+以偏钛酸颗粒的形式完全沉淀析出， Fe、Ca、Mg杂质留在液相中，实现杂质与Ti选择性分离；（8）偏钛酸的后处理：将步骤（7）中的偏钛酸颗粒清洗干净、过滤、烘干，并高温焙烧得到锐钛矿型二氧化钛。