一種氟鈦酸鉀生產過程中回收氟硅酸鉀的工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種氟鈦酸鉀生產過程中回收氟硅酸鉀的工藝。
【背景技術】
[0002]氟鈦酸鉀主要用于制造鋁、鈦、硼合金中的添加劑，用于鋁加工和輕金屬溶煉中，以及在PP合作催化劑等方面。氟鈦酸鉀是制造軍工、民用鋁材非常重要的原材料。
[0003]現有技術中，氟鈦酸鉀產生過程中，產生的廢水和廢渣中含氟、硅和鉀，隨著廢水及廢渣被處理，造成氟、硅和鉀等有用元素浪費。
[0004]氟硅酸鉀主要用于木材防腐、陶瓷制造以及鋁和鎂的冶煉、農業的殺蟲劑，也用于光學玻璃制造、合成云母及瓷釉制造等。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種氟鈦酸鉀生產過程中回收氟硅酸鉀的工藝，以回收利用氟鈦酸鉀生產過程廢水和廢渣中氟、硅和鉀等有用元素。
[0006]為達成上述目的，本發明的解決方案為:
[0007]—種氟鈦酸鉀生產過程中回收氟硅酸鉀的工藝，包括以下步驟:
[0008]—，在浸出槽里加入定量的氫氟酸，攪拌，加入理論量的鈦礦nFe203.mFe0.(3/2n+m)Ti03，密閉反應1.0-5.0小時，得到氟鈦酸鐵料漿；
[0009]二，將步驟一浸出的料漿沉降除雜3-5小時得到氟鈦酸鐵清液備用，溫度保持60-90 0C ；
[0010]三，將氟鈦酸鐵清液加入含氟硅酸理論計算量過量1-2%的鉀液，攪拌1min以上，然后冷卻至35-40°C，然后攪拌5-10min液固分離得到氟硅酸鉀粗品和精制氟鈦酸鐵清液；
[0011 ] 四，將氟鈦酸鐵清液加入合成槽攪拌，30-60min內加入過量的鉀液，控制反應液相含氯化鉀25-45g/l，繼續反應20-30min.氟鈦酸鉀結晶；
[0012]五，將步驟四得到的氟鈦酸鉀料漿液固分離、洗滌得到氟鈦酸鉀濕品，氟鈦酸鉀母液進入儲存系統，氟鈦酸鉀濕品干燥后得到氟鈦酸鉀成品；
[0013]六，氟鈦酸鉀母液一部分進入氯化鉀溶解循環利用，一部分進入氟硅酸鉀生產系統進行下一步處理；
[0014]七，將步驟三得到的氟硅酸鉀粗品先加入氟硅酸鉀合成槽作為晶種，將氟鈦酸鉀母液和重量百分比為5-55%的氟硅酸按理論配比均勻加入氟硅酸鉀合成槽反應，得到氟硅酸鉀料漿；
[0015]八，將氟硅酸鉀料漿液固分離，氟硅酸鉀固體洗滌干燥得到氟硅酸鉀產品。
[0016]進一步，氟鈦酸鉀母液中含氯化鉀25_45g/l，步驟三及步驟四中所述的鉀液由氯化鉀用氟鈦酸鉀母液溶解而成。
[0017]進一步，鈦礦含Τ?25-37 %,含 S12< 3.0 % ;氫氟酸含 HF15-40 %，含 H 2SiF60-15% ;氯化鉀含 K2O 40-62% ;氟硅酸含 H2SiF6 5-55%0
[0018]進一步，使用粗制的氟硅酸鉀作為晶種合成氟硅酸鉀。
[0019]本發明通過將氫氟酸與鈦礦反應得到氟鈦酸鐵浸出料漿，液固分離得到澄清的氟鈦酸鐵浸出液，然后加入含鉀液體冷卻結晶，液固分離得到氟硅酸鉀固體和精制氟鈦酸鐵浸出液；將精制氟鈦酸鐵浸出液與含鉀液體反應得到氟鈦酸鉀料漿，液固分離得到氟鈦酸鉀固體和氟鈦酸鉀母液，一部分氟鈦酸鉀母液用于溶解氯化鉀制備含鉀液體，另一部分加入氟硅酸反應回收氟硅酸鉀，回收氟硅酸鉀后的二次母液用于聚合氯化鐵的原料。
[0020]本發明將氟鈦酸鉀母液溶解氯化鉀，氟鈦酸鉀母液中氟、鈦元素因同離子效應沉淀完全，減少了母液損失，提高了氟、鈦和鉀而節約了成本；浸出液澄清分離鈦礦反應渣后清液與氯化鉀反應，浸出過程氫氟酸與鈦礦中的二氧化硅反應產生的氟硅酸回收得到氟硅酸鉀粗品，用于回收母液中的鉀過程中的晶種，氟和鉀都得到了回收利用；母液與氟硅酸同時按理論配比均勻加入反應，使氟硅酸鉀晶體粗大提升產品價值。
[0021]本發明涉及的反應式為:
[0022]nFe2 O3.mFe0.(3/2n+m) T13+(9n+6m) HF — HiFeTiF6+nFe2 (T iF6) 6+ (9/2n+3m) H2O
[0023]Fe2 (T iF6)3+6KCl — 3K2TiF6+2 FeCl3
[0024]FeTiF6+2 KCl — K2TiF6+FeCl2
[0025]Si02+6HF — H2SiF6
[0026]H2SiF6+KCl — K2SiF6+2 HCl
【具體實施方式】
[0027]以下結合具體實施例對本發明做詳細描述。
[0028]實施例一
[0029]—種氟鈦酸鉀生產過程中回收氟硅酸鉀的工藝，包括以下步驟:
[0030]一，先在浸出槽里加入4600kg氫氟酸，開啟攪拌，將1460Kg的鈦礦加入，密閉繼續反應 2 小時。其中，鈦礦為 nFe203.mFe 0.(3/2n+m)T13,含 Ti29.3%，含 S12L 2%;氫氟酸含 HF35.2 %，含 H2SiF60.7 %。
[0031]二，將浸出合格的料漿用栗打入澄清槽，沉降除雜3h得到氟鈦酸鐵清液備用，溫度大約85°C。
[0032]三，將1550kg氯化鉀與氟鈦酸鉀母液12.5m3溶解澄清備用，澄清液含氯化鉀42g/1其中，氯化鉀含K2O 61.8%。
[0033]四，將步驟二得到的氟鈦酸鐵清液加入步驟三的0.4m3鉀液，攪拌20min，澄清冷卻20h，液固分離得到氟硅酸鉀粗品90.2kg，含水分4.2%和精制氟鈦酸鐵清液，溫度36°C。
[0034]五，將步驟四氟鈦酸鐵清液加入合成槽開啟攪拌，然后用40min加入步驟三的鉀液，繼續反應20min，溫度29 °C。
[0035]六，將步驟五得到的氟鈦酸鉀料漿液固分離、洗滌得到氟鈦酸鉀濕品，氟鈦酸鉀濕品干燥后得到1996Kg氟鈦酸鉀成品；廢水進入下步處理。
[0036]七，取步驟六廢水4.5m3，其余用于下次溶解氯化鉀用，將步驟四得到的氟硅酸鉀作為晶種與IlOOkg氟硅酸反應得到氟硅酸鉀料漿，液固分離洗滌，固體干燥得到345.2kg氟硅酸鉀產品。其中，氟硅酸含H2SiF6 30.5%。
[0037]分析結果:氟鈦酸鉀主含量98.3%；S1.12%，氟硅酸鉀主含量97.6%,HF總收率
89.1%，鈦收率93.3%，鉀總收率96.6%。
[0038]實施例二
[0039]—種氟鈦酸鉀生產過程中回收氟硅酸鉀的工藝，包括以下步驟:
[0040]一，