利用氢氧化钠清洁生产二氧化钛的方法

本发明属于无机金属化合物的制备和矿产资源加工领域，具体涉及到一种由高钛渣及利用氢氧化钠清洁生产二氧化钛(钛白粉)的方法。以高钛渣为原料，使其与350～550℃的氢氧化钠发生反应制备中间产物，然后将中间产物进行水洗(或碳酸化)、酸溶、还原、水解、煅烧后制备锐钛型或金红石型二氧化钛。本发明的碱循环、酸循环和分离技术大大降低了生产能耗，简化了生产过程，减少了设备投入，提高了工艺可操作性，为钛资源的综合利用及二氧化钛(钛白粉)的制备提供了一条有效的途径。

1.一种利用氢氧化钠清洁生产二氧化钛的方法，其特征是，该方法包括以 下步骤： (1)将高钛渣与氢氧化钠混合均匀，在350℃～550℃下反应，得到固态 中间产物；其中氢氧化钠与高钛渣的质量比为0.8∶1～3∶1； (2)将步骤(1)得到的固态中间产物用水进行洗涤、过滤，得到氢氧 化钠溶液和水洗后的固体中间产物；或者 将步骤(1)得到的固态中间产物置于高压釜中，加入水混合均匀；然后 向溶液中通入分压为0.2～6MPa的CO₂气体进行碳酸化反应，反应温度为 20～80℃，过滤得到经碳酸化后的固体中间产物； (3)将步骤(2)水洗或碳酸化后得到的固体中间产物用无机酸进行溶 解，控制体系的pH为0.1～0.4，然后用还原剂进行还原，得到钛液； (4)将步骤(3)得到的钛液过滤，滤液进行水解，水解温度控制在30～ 120℃，将水解产物过滤，得到白色的水合二氧化钛固体； (5)将步骤(4)得到的水合二氧化钛固体在温度为500～1200℃下煅烧， 即得到锐钛型或金红石型二氧化钛。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的高钛渣中二氧化钛的质 量含量大于85％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是：步骤(1)所述的反应时间是
0.2～5小时。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征是：步骤(2)所述的固态中间产 物与洗涤用水的固液质量比为1∶3～1∶100。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的步骤(2)固态中间产 物与水的混合物中，固态中间产物和水的固液质量比为1∶3～1∶100。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的步骤(2)碳酸化反应 时间为0.5～10小时。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征是：将步骤(2)对固态中间产物 水洗后得到的氢氧化钠溶液，经蒸发浓缩后返回步骤(1)用于分解高钛渣。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征是：将步骤(2)对固态中间产物 进行碳酸化后所得到的滤液用CaO苛化，得到氢氧化钠溶液，经蒸发浓缩后 返回步骤(1)用于分解高钛渣。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征是：步骤(4)所述的对滤液进行 水解的时间是0.5～24小时。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征是：将步骤(4)滤液进行水解后 得到的酸性滤液返回步骤(3)对步骤(2)得到的固体中间产物进行酸解。