一种酸解反应技术.pdf

本发明公开了一种酸解反应技术。其特点是以酸作反应介质，以热气流作能源介质，使含反应物浆料在雾化状态下，迅速干燥升温，并发生酸解反应。本技术适于各种浓度的酸参与的酸解反应，从而提升低浓度酸的使用价值；也可以使各种浓度的工业废酸直接用于酸解，从而节约资源，保护环境。

1、  一种酸解反应技术，其特征是以酸作酸解反应介质，以热气流作加热介质，反应浆料在雾化状态下干燥、升温，并发生酸解反应；

2、  如权利要求1所述技术，其特征是所说的酸为各种浓度的硫酸、磷酸或其它低挥发性的酸，包括该类型的工业废酸，混合酸；

3、  如权利要求1所述技术，其特征是所说的雾化可为离心雾化、气流雾化、压力雾化或其它改进型的雾化方式，雾化的对象为反应物浆料；

4、  如权利要求1所述技术，其特征是所说的反应物浆料为权利要求2所说的酸、粉状原料调和形成的具有一定流动性的浆状物料，包括先将粉状原料用水打浆再与酸混合或粉状原料直接与酸混合成浆料的情况，不排除在浆料中添加其它成分。

5、  如权利要求1所述技术，其特征是权利要求4所说的反应物浆料在雾化状态下干燥、升温，发生酸解反应，不排除反应物浆料已经开始发生酸解反应或形成的粉料或干燥浓缩后的浆料进一步发生酸解反应。

一种酸解反应技术
技术领域
本发明涉及化工领域，适用于如权利2所说的酸参与的酸解反应情况，尤其是化工、硫酸法钛白生产、湿法冶金、工业废酸的处理利用。
背景技术
通常情况下，酸解反应是将特定工艺浓度的酸与固体原料混合均匀，在固态、浆料状态或者堆浸状态下发生反应，将原料中的有关成分酸解，从而达到提取有益成成份、除去有害成份或生成有益化学物质的目的。通常，酸解反应生产作业，会产生大量低浓度的废酸，只能直接中和处理，或者浓缩后返回酸解利用。
以硫酸法钛白生产的酸解工艺为例，一般是将浓度为80～98％的硫酸与粉状的钛精矿或钛渣混合成浆料，在酸解反应器内，搅拌条件下，利用浓硫酸的稀释热、反应热或者蒸气引发酸解反应。这种酸解工艺，只能使用浓硫酸，间歇操作，反应集中进行，瞬时放出大量含酸的烟气，烟气处理困难，容易产生冒锅等事故；后工序产生的废硫酸必须先经过浓缩，并与浓硫酸混合增浓后才能用于酸解，否则只有直接中和排放。
本发明公开的酸解技术是将反应物浆料雾化，并通过热风或热烟气加热，使反应物雾滴发生蒸发、升温、酸解反应，改善了酸解反应条件，可以利用各种浓度的酸进行酸解操作。
本发明与其它酸解技术相比的有益效果是：
(1)可以利用各种浓度的如权利要求2所说的酸或其废酸、混合酸进行酸解操作。改善酸解反应条件，提升低浓度酸的利用价值，为废酸的资源化利用开辟了新的途径；
(2)该酸解技术为连续作业，产量大；
(4)反应平稳，安全可靠；
本发明所涉及的技术，如在硫酸法钛白行业应用，可革新硫酸法钛白酸解工艺，革新硫酸法钛白废酸的回收利用工艺，解决低浓度硫酸或废酸直接用于酸解的问题；连续酸解作业，利于酸解烟气的处理；节约固定投资，节约硫酸，解决废酸利用问题；在其它存在酸解作业的化龚领域也具有推广价值。
本发明实现其技术目的的基本工艺是：粉状原料与权利2所说的酸直接混合打浆，或者加水稀释、加分散剂增加流动性，使之成为具有一定流动性的浆料，再使反应物浆料雾化，在热气流作用下，发生干燥、升温和酸解反应，得到的产物为酸解反应得到的粉料或浓缩的酸解浆料，作为下工序进一步反应或加工的中间产物；
本发明实现其技术目的所采取的工艺流程如附图。
实施例一含钛高炉渣，TiO₂含量20～25％，经粉碎、处理后与浓度10～60％硫酸或废硫酸或增浓的废硫酸混合调成具有流动性的反应物浆料，使反应物浆料雾化，输入200℃以上的热风，反应物雾滴在热风作用下迅速干燥、升温，高炉渣与硫酸发生酸解反应，转化为以硫酸盐为主的粉末，其中的钛转化成硫酸钛或硫酸氧钛，然后将粉末用酸化水浸取分离，得到钛液，钛的酸解率可达到90％以上。
实施例二酸溶性高钛渣，TiO₂含量78％，经粉碎到-320目，与浓度10～98％的硫酸或废硫酸或增浓的废硫酸，流动性差时可加水稀释或加入分散剂，混合调成具有流动性的浆料，使反应物浆料雾化，输入200℃以上的热风，反应物雾滴在热风作用下迅速干燥、升温，高钛渣与硫酸发生剧烈的酸解反应，形成硫酸钛或硫酸氧钛等硫酸盐为主的粉末，然后将粉末用酸化水浸取分离，得到钛液，钛的酸解率可达到90～95％。
实施例三钛精矿，TiO₂47％，粉碎到-320目，与浓度10～98％的硫酸或废硫酸或增浓的废硫酸混合，流动性差时可加水稀释或加入分散剂，使之具有一定流动性，但为了避免提前发生剧烈的酸解反应，用浓度较高的硫酸时，避免混料温度超过70℃。使反应物浆料雾化，输入200℃以上的热风，反应物雾滴在热风作用下迅速干燥、升温，高钛渣与硫酸发生酸解反应，形成以硫酸钛或硫酸氧钛等硫酸盐为主的粉末，然后将粉末用酸化水浸取分离，得到钛液，钛的酸解率可达到85～95％。