EA014448B1 - Способ промышленной очистки исходного потока титана - Google Patents

Способ промышленной очистки исходного потока титана Download PDF

Info

Publication number
EA014448B1
EA014448B1 EA200800804A EA200800804A EA014448B1 EA 014448 B1 EA014448 B1 EA 014448B1 EA 200800804 A EA200800804 A EA 200800804A EA 200800804 A EA200800804 A EA 200800804A EA 014448 B1 EA014448 B1 EA 014448B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
titanium
solution
precipitate
double
salt
Prior art date
Application number
EA200800804A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200800804A1 (ru
Inventor
Ашер Витнер
Ахарон Эял
Ревитал Мали
Original Assignee
Йома Интернэшнл Ас
Ашер Витнер Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from IL17136305A external-priority patent/IL171363A/en
Priority claimed from IL178477A external-priority patent/IL178477A0/en
Application filed by Йома Интернэшнл Ас, Ашер Витнер Лтд. filed Critical Йома Интернэшнл Ас
Publication of EA200800804A1 publication Critical patent/EA200800804A1/ru
Publication of EA014448B1 publication Critical patent/EA014448B1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G23/00Compounds of titanium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G23/00Compounds of titanium
    • C01G23/002Compounds containing, besides titanium, two or more other elements, with the exception of oxygen or hydrogen
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G23/00Compounds of titanium
    • C01G23/008Titanium- and titanyl sulfate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G23/00Compounds of titanium
    • C01G23/04Oxides; Hydroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G23/00Compounds of titanium
    • C01G23/04Oxides; Hydroxides
    • C01G23/047Titanium dioxide
    • C01G23/053Producing by wet processes, e.g. hydrolysing titanium salts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G23/00Compounds of titanium
    • C01G23/04Oxides; Hydroxides
    • C01G23/047Titanium dioxide
    • C01G23/053Producing by wet processes, e.g. hydrolysing titanium salts
    • C01G23/0532Producing by wet processes, e.g. hydrolysing titanium salts by hydrolysing sulfate-containing salts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G49/00Compounds of iron
    • C01G49/009Compounds containing, besides iron, two or more other elements, with the exception of oxygen or hydrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G49/00Compounds of iron
    • C01G49/14Sulfates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/62Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/64Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80Compositional purity

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

Изобретение предлагает способ промышленной очистки исходного потока титана чистотой Р1 путем образования осадка двойной соли титана чистотой Р2 и раствора титана чистотой Р3, где Р2>Р1>Р3, причем способ содержит этапы: i) образования из исходного потока среды, содержащей воду, ион титана, катион, выбираемый из группы, состоящей из аммония, катионов щелочных металлов, протонов и их сочетания, и анион, выбираемый из группы, состоящей из ОН, SO, HSO, галогенидов и их сочетания, причем образованная среда, кроме того, характеризуется присутствием (а) осадка двойной соли, содержащей ион титана, по меньшей мере один из катионов и по меньшей мере один из анионов, и (b) раствора титана, и отличается тем, что концентрация аниона в растворе титана выше 15% и что отношение между концентрациями катиона и аниона в растворе титана больше 0,2 и меньше 1,6; и ii) отделения по меньшей мере части осадка от раствора.

Description

Настоящее изобретение относится к способу производства продукции из титана. Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу производства продукции из низкосортного титана, полученного поточным методом.
Промышленное производство титана обычно включает этап хлорирования или сульфонирования, в котором используются руды, богатые титаном. В процессе хлорирования используют НС1/С12 для извлечения титана из руд и извлекают хлорид титана, таким образом получают высокоочищенный титан. Однако основным недостатком этого процесса является высокая стоимость извлечения и очистки хлорида титана.
Диоксид титана широко используется в качестве белого пигмента при объеме сбыта приблизительно 7 млн. долларов в год.
Оксид титана, являющийся белым пигментом, обычно получают из руд, богатых титаном. Этот продукт должен соответствовать жестким стандартам содержания примесей, размера частиц и распределения размеров частиц. Размер частиц оксида титана составляет от нескольких нанометров до нескольких сотен нанометров. Производство этой продукции из сырья отличается высокой стоимостью.
Способ, описанный в настоящем документе, дает возможность производить оксид титана из низкосортного титана, полученного поточным методом, с использованием этапа очистки, на котором получают двойную соль титана.
Металлический титан производят из руд, богатых титаном. Этот продукт должен соответствовать жестким стандартам по содержанию примесей. Стоимость сырья для производства этого продукта высокая. Низкосортные титановые руды или низкосортный титан, полученный промышленными способами, не используется для производства этой продукции.
Способ, описанный в настоящем документе, предполагает производство титановой продукции из низкосортного титана, полученного поточным методом, с использованием этапа очистки, на котором получают двойную соль титана.
Двойная соль определяется как кристалл, который состоит из двух различных катионов и/или анионов. Обычно она характеризуется значительно более низкой растворимостью по сравнению с простыми солями ее компонентов.
Я.Г. Горошченко (Двойные сульфаты титана и аммония), Доклады Академии Наук СССР (1956), 109 532-4, изучил осаждение двойной соли Τί(ίν) из чистых растворов и выяснил, что эффект высаливания наблюдается при высоких концентрациях сульфата аммония или Н2ЗО4, и растворимость двойной соли снижается.
В патенте ВВ 20012509, выданном изобретателю Суве Хелио Хосе (Зита Не1ю 1О5С) в 2003 году, описано выделение оксида титана из других поливалентных катионов, присутствующих в ильмените или других титансодержащих рудах. В описанном способе Ре и А1 выделяют из соли титана перед осаждением Ре(Ш) в форме двойной соли аммония. Добавление сульфата аммония к раствору, полученному путем выщелачивания ильменита серной кислотой, вызывало совместное осаждение двойных солей (МН4)Ре(8О4)2-12Н2О, (Б^ТЮ^Ъ-ЩО и (Ν РрРе(8ОГР-61 РО.
Двойные соли могут быть получены из большого числа поливалентных катионов. Двойные соли титана с Ре(111) и Ре(11) обычно осаждаются вместе.
В упомянутом патенте и статье говорится о том, что двойные соли поливалентных катионов легко осаждаются, но проявляют тенденцию к совместному осаждению с образованием продукта низкой чистоты. Осаждение соли при низких температурах может снижать растворимость двойных солей, этим увеличивая выход двойной соли титана при осаждении, но при ожидаемом снижении чистоты продукта. В результате, не существует промышленного способа очистки солей титана с использованием технологии двойной соли.
Согласно настоящему изобретению было неожиданно обнаружено, что двойная соль титана может быть осаждена из раствора, содержащего высокую долю поливалентного катиона, особенно Ре(11) и Ре(111), при высоком выходе и высокой селективности для получения продукта с высоким отношением катионов титана и поливалентных катионов.
Неожиданно было обнаружено, что при маточном растворе, у которого анионная концентрация больше 20% и у которого отношение однозарядного катиона с анионом составляет от 0,2 до 1,4, выход кристаллизации очень высокий при очень высокой чистоте двойной соли. Также было неожиданно обнаружено, что полученная двойная соль может быть промыта с очень небольшими потерями титана, давая продукт сорта, достаточного для производства металлического титана, сырье для металлического титана и другие металлических продуктов высокой чистоты, оксидов титана и солей титана. Высокая чистота достигается несмотря на то, что Ре(Ш) и Ре(11) присутствуют в растворе в больших количествах и способны образовывать двойные соли. При более высоком отношении катиона-аниона двойная соль железа осаждается вместе с двойной солью титана, этим снижая чистоту продукта.
Настоящее изобретение предлагает высокоэффективный и низкий по стоимости способ очистки, при котором низкосортный титан, полученный поточным методом, расходуется на производство высокосортного титана, сырья для производства высокосортного диоксида титана, высокосортного металлического титана и других продуктов титана, таких как хлористый титанил, сернокислый титанил и другие соли титана.
- 1 014448
Раскрытие изобретения
Принимая во внимание вышеизложенный уровень техники, в настоящем изобретении предлагается способ промышленной очистки исходного раствора низкосортного титана чистотой Р1 путем образования осадка двойной соли титана чистотой Р2 и раствора титана чистотой Р3, где Р2>Р1>Р3, причем этот способ содержит следующие этапы:
ί) образования из упомянутого исходного раствора среды, содержащей воду, ион титана, катион, выбираемый из группы, состоящей из аммония, катионов щелочных металлов, протонов и их сочетания, и анион, выбираемый из группы, состоящей из ОН, 804, Н804, галогенидов и их сочетания, причем образованная среда далее характеризуется присутствием (а) осадка двойной соли, содержащего ион титана, по меньшей мере одного из упомянутых катионов и по меньшей мере одного из упомянутых анионов; и (Ь) раствора титана, и отличается тем, что концентрация упомянутого аниона в упомянутом растворе титана выше 15% и отношение между концентрациями упомянутого катиона и упомянутого аниона в упомянутом растворе титана выше 0,2 и ниже 1,6; и ίί) отделения по меньшей мере части упомянутого осадка от упомянутого раствора.
Термин двойная соль титана, используемый в настоящем описании изобретения, относится к кристаллу, который состоит из аниона и других различных катионов, причем одним из этих катионов является титан.
Термин катион, используемый в настоящем описании изобретения, относится к однозарядному катиону, присутствующему в двойной соли.
Термин анион, используемый в настоящем описании изобретения, относится к аниону, присутствующему в двойной соли.
Термин чистота или Р будет определяться как массовое отношение титана к всем поливалентным металлам, причем в нескольких случаях чистота представлена в процентах, например термин Р1, используемый в настоящем описании изобретения, относится к чистоте исходного раствора титана, термин Р2 относится к чистоте двойной соли титана и термин Р3 относится к чистоте раствора титана (который является маточным раствором, образовавшимся при получении двойной соли титана).
Термин металлический титан, используемый в настоящем описании изобретения, будет относиться в тексте к элементарному титану, такому как титановая губка или любой другой продукт металлического титана.
Термин титановый продукт или титановая продукция, используемый в настоящем описании изобретения, относится к различным продуктам, содержащим титан, таким как гидроксид титана, оксигидроксид титана, хлорид титана, оксихлорид титана, сульфат титана, оксисульфат титана и другим органическим или неорганическим солям титана.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения упомянутый исходный титан может быть раствором низкосортного титана, который образован выщелачиванием титановых руд с использованием раствора кислоты. Согласно другому варианту осуществления раствор исходного титана содержит кислоту, выбираемую из группы, состоящей из галогенидов кислот, серной кислоты, азотной кислоты или любого их сочетания.
Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения упомянутый поток исходного раствора содержит поток отходов от промышленных процессов, и в еще одном варианте осуществления упомянутый исходный поток титана содержит поток отходов от процесса производства титана.
Настоящее изобретение, таким образом, предлагает высокоэффективный способ очистки исходного потока титана, особенно потоков низкосортного титана. Согласно еще одному варианту осуществления настоящее изобретение кроме того содержит этап обработки упомянутого осадка для получения оксида титана.
В состав продукции титана входят анатаз, рутил и брукит.
Согласно еще одному варианту осуществления настоящее изобретение кроме того содержит этап обработки упомянутого осадка для получения других продуктов титана кроме оксида титана.
Продукты титана включают Т1(0Н)4, Т10С12, Т1С14, Τί0804, Τί0(Ν03)2, другие неорганические соли титана и органические соли титана.
В других лучших вариантах осуществления настоящего изобретения предлагается способ, кроме того содержащий этап обработки упомянутого осадка для получения металлического титана.
В лучших вариантах осуществления настоящего изобретения упомянутым исходным потоком титана является водный раствор отходов.
В лучших вариантах осуществления настоящего изобретения упомянутый исходный поток титана формируется путем выщелачивания титановых руд с использованием раствора кислоты.
В одном варианте осуществления чистота упомянутого потока титана Р1 составляет приблизительно от 10 до 90%. Предпочтительно Р1 меньше 60%. В наиболее лучших вариантах осуществления чистота Р1 меньше 50%, и в еще одном лучшем варианте осуществления Р1 меньше 45%.
Согласно одному варианту осуществления упомянутый исходный поток титана содержит железо при отношении Ее/Τί не меньше 0,25 и осадок двойной соли титана имеет отношение Ее/Τί меньше 0,02.
В лучших вариантах осуществления настоящего изобретения Р1 меньше 70% и Р2 больше 95%.
- 2 014448
В наиболее лучших вариантах осуществления настоящего изобретения упомянутый исходный поток титана содержит протоны и по меньшей мере один анион, выбираемый из группы, состоящей из галогенидов, сульфата, нитрата и их сочетания.
В лучших вариантах осуществления настоящего изобретения упомянутый исходный поток титана содержит поток отходов от промышленного процесса.
В некоторых лучших вариантах осуществления настоящего изобретения упомянутый исходный поток титана содержит железо и молярное отношение между железом и титаном в упомянутом низкосортном потоке находится в диапазоне приблизительно от 0,2:1 до 3:1.
В упомянутых лучших вариантах осуществления предпочтительно молярное отношение между титаном и железом в упомянутой двойной соли больше, чем отношение в упомянутом исходном растворе на коэффициент не меньше 5.
В некоторых лучших вариантах осуществления настоящего изобретения упомянутым катионом в упомянутой двойной соли является аммоний.
В других лучших вариантах осуществления настоящего изобретения катион в упомянутой двойной соли выбирается из группы, состоящей из натрия и калия.
В некоторых лучших вариантах осуществления анион в упомянутой двойной соли выбирается из группы, состоящей из ОН, 8О4, Н8О4 и галогенидов.
В лучших вариантах осуществления настоящего изобретения упомянутый осадок выбирается из группы, состоящей из двойных солей титана и щелочных двойных солей титана.
Предпочтительно, упомянутый осадок содержит не меньше 80% титана, первоначально присутствовавшего в упомянутом растворе низкосортного потока.
В лучших вариантах осуществления настоящего изобретения отношение Р2/Р3 больше 2.
В более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения осадок содержит больше 85% титана, присутствовавшего в исходном растворе титана, и отношение между поливалентными примесями, т.е. (1-Р3)/(1-Р2), больше 10.
В наиболее лучших вариантах осуществления настоящего изобретения отношение Р2/Р3 больше 10.
В лучших вариантах осуществления настоящего изобретения температура упомянутой образованной среды находится в диапазоне от 0 до 80°С.
В наиболее лучших вариантах осуществления настоящего изобретения температура, при которой осуществляется упомянутый контакт, находится в диапазоне 10-50°С.
В одном наиболее лучшем варианте осуществления настоящего изобретения температура, при которой осуществляется упомянутый контакт, находится в диапазоне 20-40°С.
В лучших вариантах осуществления настоящего изобретения упомянутый раствор титана модифицирован для формирования продуктов, выбираемых из группы, состоящей из металлического железа, оксида железа и продуктов других поливалентных катионов, присутствующих в упомянутом исходном растворе титана, причем одним из этапов модифицирования является кристаллизация.
В упомянутых лучших вариантах осуществления предпочтительно упомянутый продукт, содержащий железо, выбирается из группы, состоящей из двойной соли железа, оксида железа и гидроксида железа.
В упомянутых лучших вариантах осуществления предпочтительно анион упомянутой двойной соли железа выбирается из группы, состоящей из однозарядных анионов, двухзарядных анионов, анионов галогенидов, анионов сульфатов и бисульфатов и их сочетания.
В упомянутых лучших вариантах осуществления предпочтительно второй катион упомянутой двойной соли выбирается из группы, состоящей из аммония, натрия и калия.
В упомянутых лучших вариантах осуществления предпочтительно упомянутое соединение поливалентного катиона выбирается из группы, состоящей из нейтральных двойных солей, щелочной двойной соли, оксидов металлов и гидроксида металла упомянутого поливалентного катиона.
В некоторых лучших вариантах осуществления настоящего изобретения упомянутый способ кроме того содержит этап промывки осадка раствором для получения очищенного промытого осадка чистотой Р4 и промывочного раствора чистотой Р5, причем Р4> Р2>Р5.
Согласно одному лучшему варианту осуществления, упомянутый промывочный раствор содержит те же анион и катион, которые присутствуют в двойной соли титана, причем катион выбирается из группы, состоящей из аммония, щелочных металлов и их сочетания, и анион выбирается из группы, состоящей из 8О4, Н8О4 и галогенидов и их сочетания, причем концентрация упомянутого аниона выше 15%, и отношение между концентрациями упомянутого катиона и упомянутого аниона в упомянутом растворе титана больше 0,2 и меньше 1,6.
В упомянутых лучших вариантах осуществления предпочтительно упомянутым промывочным раствором является раствор, содержащий протоны, аммоний и ионы сульфата.
В упомянутых лучших вариантах осуществления чистота промытого осадка выше 99%.
В других лучших вариантах осуществления настоящего изобретения упомянутый способ кроме того содержит этап повторной кристаллизации упомянутого осадка, по желанию предварительно промытого, для получения осадка чистотой Р6 и маточного раствора чистотой Р7, причем Р6>Р2>Р7.
- 3 014448
В упомянутом лучшем варианте осуществления чистота повторно кристаллизованного осадка выше 99%, а более предпочтительно выше 99,9%.
Предпочтительно упомянутую кристаллизацию вызывают действием, выбираемым из группы, состоящей из добавления однозарядного катиона соли, добавления однозарядного катиона щелочи, повышения температуры, растворения и их сочетания.
Предпочтительно для упомянутой повторной кристаллизации используют раствор, содержащий по меньшей мере один катион и по меньшей мере один анион, выбираемые из групп, упомянутых выше.
В некоторых лучших вариантах осуществления настоящего изобретения способ производства оксида титана из упомянутого раствора двойной соли путем осаждения оксида титана содержит этапы:
a) растворения двойной соли титана в водном растворе и
b) изменения условий для осаждения оксида титана из упомянутого раствора, причем упомянутое изменение выбирается из группы, состоящей из растворения, подъема температуры, повышения рН и их сочетания.
В упомянутом лучшем варианте осуществления предпочтительно массовое отношение между количеством титана в упомянутом оксиде титана и количеством титана в упомянутой двойной соли титана больше 0,8.
В упомянутых лучших вариантах осуществления упомянутый подъем температуры относится к повышению температуры до уровня выше 80°С.
Предпочтительно, чистота упомянутой двойной соли титана (Р2) больше 80%.
В наиболее лучших вариантах осуществления настоящего изобретения чистота упомянутой двойной соли титана (Р2) больше 85%.
В одном из лучших вариантах осуществления настоящего изобретения чистота упомянутой двойной соли титана (Р2) больше 95%.
В других лучших вариантах осуществления настоящего изобретения способ упомянутой обработки упомянутого осадка включает этап производства оксида титана, причем упомянутый способ содержит этапы:
a) растворения двойной соли титана в водном растворе;
b) изменения условий для осаждения гидроксида титана из упомянутого раствора, причем упомянутое изменение выбирается из группы, состоящей из растворения, подъема температуры, повышения рН и их сочетания;
c) преобразования титановой кислоты в оксид титана.
В упомянутом лучшем варианте осуществления предпочтительно упомянутый оксид титана содержит не меньше 70% титана, который присутствовал в упомянутом исходном растворе.
Предпочтительно, оксид титана имеет форму наночастиц в среднем диапазоне 5-100 нм.
В одном лучшем варианте осуществления настоящего изобретения оксид титана имеет форму наночастиц в среднем диапазоне 100-300 нм.
Согласно одному лучшему варианту осуществления настоящего изобретения исходный поток титана содержит, помимо других поливалентных катионов, также Ре.
Согласно некоторым лучшим вариантам осуществления остаточная концентрация сульфата аммония составляет больше 20%, и остаточное отношение ΝΗ.,/80., в растворе титана составляет от 0,2:1 до 1,4:1 при наиболее предпочтительном диапазоне от 0,2:1 до 0,7:1.
Предпочтительно образовавшийся осадок выбирается из группы, состоящей из двойных солей титана и щелочных двойных солей титана. Наиболее лучшими являются варианты осуществления, в которых упомянутый осадок содержит не меньше 80% титана, который присутствовал в упомянутом исходном растворе, при наиболее предпочтительном содержании не меньше 85%.
В одном лучшем варианте осуществления исходный поток титана содержит Ре/Τί в отношении, не меньше 0,25, и осадок двойной соли титана содержит Ре/Τί в отношении меньше 0,04 и более предпочтительно меньше 0,02.
В одном лучшем варианте осуществления Р1 составляет меньше 70% и Р2 составляет больше 95%. Τί(ίν), Ре(11) и Ре(111) образуют двойные соли и стремятся к совместному осаждению только при конечной концентрации второй соли, присутствующей в двойной соли, у которой катионом является аммиак или щелочь и анионом является анион двойной соли.
В растворе титана, который выше 10%, и при втором отношении катион-анион от 0,1 до 1,6 осаждаемая двойная соль титана имеет высокую чистоту. При отношениях вне этого диапазона Ре(111) и особенно Ре(11) совместно осаждаются с двойной солью титана. Это конкретное состояние дает возможность осаждения двойной соли титана с высоким выходом. Выход осаждения увеличивается с увеличением остаточной концентрации второй соли, и чистота является самой высокой в узком диапазоне отношения катион-анион от 0,2 до 0.8.
Предпочтительно, чистота упомянутого осадка Р2 больше 80%. В наиболее лучших вариантах осуществления чистота больше 90% и в самых предпочтительных - чистота Р2 больше 95%.
Согласно одному лучшему варианту осуществления среда содержит ионы сульфата, причем молярное отношение между катионом (аммиак или щелочные металлы) с 8О4 2- больше 0,1 и меньше 1,6. Со
- 4 014448 гласно еще одному лучшему варианту осуществления упомянутое молярное отношение больше 0,2 и меньше 1,4 и согласно еще одному лучшему варианту осуществления - больше 0,4 и меньше 0,8.
В еще одном лучшем варианте осуществления двойной солью титана является сульфат титанааммония и упомянутый третий раствор, используемый для промывки осадка, содержит протоны, аммиак и сульфат при отношении аммиака к §О4 в диапазоне от 0,2 до 1,4. Согласно еще одному лучшему варианту осуществления раствор также содержит титан.
Предпочтительно упомянутый раствор для растворения упомянутого осадка содержит катион, который выбирается из группы, состоящей из аммония и щелочных металлов и их сочетания, и анион выбирается из группы, состоящей из ОН, §О4, Н8О4, галогенидов и галогенидов кислот и их сочетания.
Согласно еще одному лучшему варианту осуществления упомянутый раствор содержит воду.
В одном лучшем варианте осуществления конечное отношение анион-катион в промывочном растворе находится в диапазоне от 0,2 до 1,4.
Осадок может быть растворен в воде или любом другом растворе, и соль, содержащая анион и катион, присутствующие в двойной соли, добавляется для создания конечной концентрации соли больше 10%, более предпочтительно больше 20% и наиболее предпочтительно больше 30% и отношений катионанион в диапазоне от 0,2 до 1,4.
В наиболее лучших вариантах осуществления настоящего изобретения обработка упомянутого осадка включает стадию производства хлорида титана, содержащую этапы:
ί) растворения двойной соли титана и соли хлора в растворителе или минимальном количестве воды и ίί) извлечение Т1С14 из упомянутого раствора.
В еще одном лучшем варианте осуществления двойная соль титана контактирует с основанием при температуре ниже той, при которой осаждается титановая кислота. Осадок промывают и растворяют в кислоте.
В одном лучшем варианте осуществления кислотой является НС1 и продуктом является хлористый титанил. В еще одном лучшем варианте осуществления кислотой является Н24 и продуктом является сернокислый титанил и в еще одном лучшем варианте осуществления кислотой является любая органическая или неорганическая кислота.
В еще одном лучшем варианте осуществления упомянутый хлорид титана содержит не меньше 70% титана, который присутствовал в упомянутом исходном растворе титана, а более предпочтительно не меньше 85%.
Кроме того, согласно первому лучшему варианту осуществления упомянутый хлорид титана или хлористый титанил далее используются для производства металлического титана.
Согласно еще одному лучшему варианту осуществления металлический титан производят из любой соли титана, которая произведена, более предпочтительно непосредственно, из раствора двойной соли титана путем восстановления с использованием процесса Кролла с Να или Мд в качестве восстанавливающих агентов, или любым другим известным способом восстановления.
Согласно одному лучшему варианту осуществления продуктом является элементарный титан, такой как титановая губка, или титановый слиток, или любой другой продукт элементарного титана.
Согласно одному лучшему варианту осуществления упомянутый раствор титана модифицируют путем кристаллизации для образования продуктов, выбираемых из группы, состоящей из металлического железа, оксида железа и продуктов других поливалентных катионов, присутствующих в исходном растворе титана.
Согласно еще одному лучшему варианту осуществления упомянутый продукт, содержащий железо, выбирается из группы, состоящей из двойной соли железа, оксида железа и гидроксида железа.
Согласно одному лучшему варианту осуществления анион, содержащийся в упомянутой двойной соли железа, выбирается из группы, состоящей из однозарядных анионов, двухзарядных анионов, анионов галогенидов, анионов сульфатов и бисульфатов и их комбинации.
Согласно еще одному лучшему варианту осуществления второй катион упомянутой двойной соли железа выбирается из группы, состоящей из аммония, натрия и калия.
Согласно одному лучшему варианту осуществления упомянутый второй раствор модифицируют путем кристаллизации для образования продуктов других поливалентных катионов, присутствующих в упомянутом исходном растворе титана и выбираемых из группы, состоящей из нейтральных двойных солей их катиона, щелочных двойных солей, оксидов металлов или гидроксидов металлов их катиона.
Согласно еще одному лучшему варианту осуществления упомянутый этап кристаллизации индуцируется этапом, выбираемым из группы, состоящей из добавления однозарядного катиона соли, добавления однозарядного катиона основания, повышения температуры, растворения и их сочетания.
В еще одном аспекте настоящего изобретения предлагается способ производства металлического титана из раствора двойной соли титана путем восстановления двойной соли титана, содержащий этапы:
ί) растворения двойной соли титана в растворе;
ίί) создания условий реакции восстановление титана в двойной соли из упомянутого раствора и ϊϊΐ) последующей обработки элементарного металла.
- 5 014448
Согласно одному лучшему варианту осуществления отношение между общим количеством титана в упомянутом металлическом титане или хлориде титана больше 0,8 от исходного количества титана, а более предпочтительно больше 0,95.
Согласно одному лучшему варианту осуществления упомянутый способ восстановления относится к повышению температуры до уровня выше 80°С. В наиболее лучших вариантах осуществления упомянутый подъем температуры относится к повышению температуры до уровня выше 200°С и наиболее предпочтительным является повышение температуры до уровня выше 250°С.
Хотя изобретение будет теперь описано в связи с некоторыми лучшими вариантами осуществления в нижеследующих примерах и со ссылками на прилагаемые чертежи для того, чтобы можно было более полно понять и оценить его аспекты, данное описание не предназначено для ограничения настоящего изобретения этими конкретными вариантами осуществления. Напротив, предполагается охватить все альтернативы, модификации и эквиваленты, которые могут быть включены в объем изобретения, определяемый прилагаемой формулой изобретения. Таким образом, нижеследующие примеры, которые включают лучшие варианты осуществления, будут служить для иллюстрации осуществления настоящего изобретения на практике, причем понимается, что приведенные данные даны как пример только для целей иллюстративного обсуждения лучших вариантов осуществления настоящего изобретения и представлены для того, чтобы предложить то, что считается наиболее полезным и легко понятным описанием процедур формулирования, а также описанием принципов и концептуальных аспектов изобретения.
На чертежах на фиг. 1-3 приведены схемы процесса для вариантов осуществления настоящего изобретения. На фиг. 1 представлена схема процесса одного из лучших способов согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. На этапе 1 титановые руды выщелачиваются с использованием раствора кислоты для образования исходного раствора титана в форме соли титана, причем кислота выбирается из группы, состоящей из галогенидов кислот, серной кислоты, азотной кислоты или любого их сочетания. Для упрощения кислотой на данной фигуре чертежей является серная кислота. С этапа выщелачивания выходят два потока: поток отходов, который содержит нерастворенные твердые вещества, и поток, определяемый как исходный раствор титана, который поступает на этап 2 - этап осаждения.
Альтернативно способу, согласно которому исходный раствор титана образуют на этапе выщелачивания, в еще одном лучшем варианте осуществления настоящего изобретения поток отходов процесса производства титана или поток отходов процесса производства железа вводят на этапе 2 (этапе осаждения).
На этапе 2 (этапе осаждения) формируют упомянутую среду путем смешивания исходного раствора титана с реагентом, выбираемым из группы, состоящей из аниона и однозарядного катиона, причем катион соли выбирается из группы, состоящей из аммония и щелочных металлов и их сочетания, и анион соли выбирается из группы, состоящей из ОН, §О4, Н§04, галогенидов и их сочетания, для образования двойной соли титана, которая осаждается, и маточного раствора, который именуется в настоящем документе раствором титана.
Для упрощения на фиг. 1 показано добавление раствора, содержащего (ΝΗ4)24, на этапе 2.
В одном лучшем варианте осуществления этот этап проводят в диапазоне температур от 0 до 80°С, в еще одном лучшем варианте осуществления этот этап проводят в диапазоне температур от 10 до 50°С и в еще одном лучшем варианте осуществления - в диапазоне от 20 до 40°С.
С этапа осаждения выходят два потока: образовавшейся двойной соли титана, которая осаждена, и раствор титана. Молярное отношение между аммиаком и §О4 2- в маточном растворе больше 0,1. В еще одном лучшем варианте осуществления оно больше 0,2 и меньше 1,4 и в еще одном лучшем варианте осуществления оно больше 0,4 и меньше 0,8.
На данной фигуре вторым катионом в упомянутой двойной соли титана является аммоний, а в еще одном лучшем варианте осуществления он выбирается из группы, состоящей из натрия, калия или любого щелочного металла.
Этот этап является очень эффективным. В одном лучшем варианте осуществления упомянутая двойная соль титана содержит не меньше 80% титана, который присутствовал в исходном растворе, более предпочтительно не меньше 85%.
Кроме того, этот этап характеризуется образованием очень чистой двойной соли титана, причем ее чистота (Р2) больше 80%, предпочтительно больше 85%, более предпочтительно больше 90% и наиболее предпочтительно больше 95%, причем отношение Р2/Р3 больше 2, более предпочтительно больше 5 и наиболее предпочтительно больше 10.
С этапа осаждения выходят два потока: образовавшейся двойной соли титана, которая осаждена, и раствор, который поступает на этап 5.
По меньшей мере часть образовавшейся двойной соли титана, которая осаждается на этапе 2, отделяют от упомянутого раствора и подают на этап 3 для промывки. На этом этапе двойную соль промывают третьим раствором для образования очищенного осадка соли титана с чистотой титана Р4 и раствора после промывки с чистотой титана Р5, причем Р4>Р2>Р5.
Третий раствор содержит те же катион и анион, которые использовали на этапе осаждения (этапе 2). В одном лучшем варианте осуществления и как показано на данной фигуре, этот раствор содержит
- 6 014448
ΝΗ4Η8Ο4 и Η24, причем в более конкретном лучшем варианте осуществления молярное отношение 8О4/Н8О4 упомянутого раствора меньше 2.
На фиг. 1 показано, что упомянутым третьим раствором является поток для повторного использования, выходящий из этапа 4. Кроме того, на этой фигуре чертежей показано, что упомянутый раствор после промывки выходит с этапа промывки и часть его направляют обратно на этап 2 с добавлением ΝΗ4ΟΗ и еще часть направляют обратно на этап выщелачивания, этап 1, с добавлением Н24.
Осадок двойной соли титана затем вводят в этапы растворения и повторного осаждения (этап 4) для образования очищенного осадка соли титана с чистотой титана Р6 и второго раствора после промывки с чистотой титана Р7, причем Р6>Р2>Р7.
В одном лучшем варианте осуществления раствор на этом этапе содержит те же катион и анион, которые используют на этапе 2. Согласно еще одному варианту осуществления упомянутый раствор содержит ΝΗ4Η8Ο4 и Η24 и подается обратно на этап 3. Согласно еще одному варианту осуществления, и как показано на фиг. 1, упомянутым раствором является вода.
В одном лучшем варианте осуществления этап повторной кристаллизации вызывают действием, выбираемым из группы, состоящей из растворения, нагрева, увеличения рН или их сочетания. Титановый продукт, выходящий с этапа повторной кристаллизации, содержит не меньше 70% титана, который присутствовал в упомянутом низкосортном исходном растворе, более предпочтительно не меньше 85%. В еще одном лучшем варианте осуществления титановым продуктом является хлорид титана или хлористый титанил чистоты, достаточной для производства металлического титана.
В одном лучшем варианте осуществления упомянутый второй раствор, выходящий с этапа 2, модифицируют для образования продуктов, выбираемых из группы, состоящей из металлического железа, оксида железа и продуктов другого поливалентного катиона, присутствовавшего в низкосортном исходном растворе титана.
На фиг. 2 показана схема одного из предпочтительных процессов согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Эта фигура очень сходна с фиг. 1, но вместо этапа промывки двойной соли титана (этапа 3) на этой фигуре показаны этапы растворения и повторной кристаллизации для конечной очистки двойной соли титана.
На фиг. 3 показана схема одного из предпочтительных процессов согласно настоящему изобретению для способа производства металлического титана из раствора двойной соли титана, содержащего этапы растворения двойной соли титана в растворе и создания условий для извлечения хлорида титана из упомянутого раствора.
Согласно одному лучшему варианту осуществления способа анионом двойной соли титана является хлорид, и хлорид титана извлекается из соли как таковой или после добавления воды и/или растворителя.
Согласно еще одному лучшему варианту осуществления способа анионом двойной соли титана является сульфат и хлорид титана или хлористый титанил производят путем добавления хлорида в форме соли или 11С1 и воды и/или растворителя.
Согласно еще одному лучшему варианту осуществления способа двойную соль титана восстанавливают процессом Кролла для производства элементарного титана.
На фиг. 1 показано растворение двойной соли титана в водном растворе. Для упрощения этот поток на этой фигуре показан как вода.
Описание лучших вариантов осуществления
Сравнительный пример 1.
Различные количества растворов, полученных путем выщелачивания ильменита серной кислотой, различные количества аммиака и (ΝΗ4)8Ο4 добавляли в колбы. Колбы встряхивали при 25°С в течение 20 мин или 1,5 ч. Образовался осадок. Состав раствора ильменита после выщелачивания показан в табл. 1, и состав осадка и раствора титана показан в табл. 2 и 3.
Таблица 1
Τΐ(8Ο4)2 Ре2(8О4) Ре8О4
мае. % мае. % мае. %
11,0 2,0 8,7
Таблица 2. Результаты через 1,5 ч при комнатной температуре
(ΝΗ^δΟ,, мае. % (ΝΗ^δΟ», конечный, мае. % Τΐ(δΟ4)2, в растворе, мае. % Ре3+ 2(8О4)3, в растворе, мае. % Ре2+(8О4), в растворе, мае. % Ре27П, в кристаллах, моль/моль
1 24 9,59 1,3 2,5 2,76 0,88
2 21 6,01 2,2 2,3 4,80 0,60
3 17 4,73 3,7 2,6 7,92 0,05
- 7 014448
Таблица 3. Результаты через 20 мин
(ΝΗ4)24, мае. % (ΝΗ4)24, конечный, мае. % Τΐ(8Ο4)2, в растворе, мае. % Ре3+ 2(8О4)з, в растворе, мае. % Ре2+(8О4), в растворе, мае. % Ре27П, в кристаллах, моль/моль
1 20 4,73 1,9 2,3 3,37 0,83
2 24 8,34 1,0 2,7 2,11 0,96
3 28 13,14 0,8 2,4 0,98 1,1
Данный пример показывает, что катионы Те и катионы титана совместно осаждаются как двойные соли при низких остаточных концентрациях титана и Те или низкой остаточной концентрации сульфата аммония для образования неочищенной двойной соли.
Пример 2.
Различные количества растворов, полученных путем выщелачивания ильменита серной кислотой, различные количества аммиака и (ΝΗ4)8Ο4 добавляли в колбы. Колбы встряхивали при 25°С в течение 1,5 ч. Образовался осадок. Состав осадка и раствора показан в табл. 4.
Таблица 4. Результаты через 1,5 часа при комнатной температуре
(ΝΗ4)24, мае. % (ΝΗ4)24, конечный, мае. % Τΐ(8Ο4)2, в растворе, мае. % Ре3+ 2(8О4)3, в растворе, мае. % Ре2+(8О4), в растворе, мае. % Ре2+/Т1, в кристаллах, моль/моль
3 17 4,73 3,7 2,6 7,92 0,05
Данный пример показывает, что осаждение соли титана высокой чистоты можно получить даже из раствора, в котором остаточная концентрация Те намного выше, чем остаточная концентрация Τι.
Пример 3.
Различные количества растворов, полученных путем выщелачивания ильменита серной кислотой, различные количества аммиака и (ΝΗ4)8Ο4 добавляли в колбы. Колбы встряхивали при 25°С в течение 1,5 ч. Образовался осадок. Состав осадка и раствора показан в табл. 5.
Таблица 5
Исходный Конечный
Т1(8О4)2, в растворе, мае. % (ИНЖЗОд, мае. % (ΝΗ4)24, расчетный, конечный, МЯС. Т1, мае. % Ре2(8О4)з, мае. % Ре8О4, мае. % Ρβ2+/Τΐ, в кристаллах, моль/моль
7 20,5 23 16 1,5 3,8 1,7 0,41
8 20,5 19 12 2,7 4,0 5,8 0,09
9 20,5 13 7,3 9,0 4,3 7,0 0,00
10 20,5 16 8,8 3,9 3,9 6,7 0,02
Данный пример показывает, что отношение между остаточным аммиаком и остаточным сульфатом оказывает большое воздействие на чистоту двойной соли.
Пример 4.
Различные количества растворов, полученных путем выщелачивания ильменита серной кислотой, и (ΝΗ4)24 добавляли в колбы. Колбы встряхивали при 25°С в течение 20 мин. Образовался осадок. Состав исходного раствора показан в табл. 6 и результаты показаны в табл. 7.
Таблица 6. Исходные условия
Концентрация в выщелачивающих растворах
(ΝΗ4)24, мае. % Τί(8Ο4)2, мае. % Ре2(8О4)з, мае. % Ре8О4, мае. %
1 14,8 6,5 5,3 6,3
2 14,4 12,1 5,1
3 14,4 18,1 4,9 5,9
Таблица 7. Результаты
(ΝΗ4)24, в растворе (добавлен), мае. % Т1(8О4)2, в растворе, мае. % Ре2(8О4)з, в растворе, мае. % Ре8О4, в растворе, мае. % Ре2+/П, в кристаллах, моль/моль
13 6,7 6,2 6,01 0,00
10 5,1 6,0 5,62 0,02
Данный пример показывает, что при правильном остаточном отношении ΝΗ4/8Ο4 осадок практически не содержит Те даже при очень высоком отношении Те/Τι в растворе.
- 8 014448
Пример 5.1.
Различные количества растворов, полученных путем выщелачивания ильменита серной кислотой, аммиака и (ΝΗ4)24, добавляли в колбы. Колбы встряхивали при 25°С в течение 1,5 ч. Образовался осадок. Состав осадка и раствора показан в табл. 8.
Таблица 8
Исходный Конечный (в пересчете на исходный раствор)
Τΐ(8Ο4)2, в растворе, мае. % (ΝΗ4)24, мае. % (N44)2804, конечный, мае. % ΤΪ, мае. % Ре2(8О4)3, мае. % Ре8О4, мае. % Ре27Т1, в кристаллах, моль/моль
1 20,5 23 16 1,5 3,8 1,7 0,41
2 20,5 22 13 2,5 4,0 5,4 0,19
Пример 5.2.
Кристалл, полученный в колбе № 2, и 20%-ный раствор ΝΗ4Η5Ο4 добавили в колбу. Колбу встряхивали в течение 20 мин при 30°С. Состав твердой фазы представлен в табл. 9.
Таблица 9
Исходный Конечный в твердой фазе
Τΐ(8Ο4)2, в растворе, мае. % (ΝΗ4)24, в растворе, мае. % Ре(П)/Т1, мае. % Ре2(8О4)3, мае. % Ре8О4, мае. % Ре2+/Т1, в кристаллах, моль/моль
1 20,5 20 1,5 3,8 1,7 0,41
2 20,5 20 2,5 4,0 5,4 0,19
Пример 5.3.
2,0 г двойной соли, полученной в примере 5.2, растворили в 10 г воды. Раствор нагрели до 169°С. Образовался осадок. Концентрация Τι в оставшемся растворе составила приблизительно 0,05 %.
Пример 6.
2,0 г двойной соли, полученной в примере 5.1, растворили в 2 г воды. 0,2 М раствор ΝαΟΗ медленно добавляли до рН 4,2. Образовался осадок. Осадок отделили, промыли и определили, что он является титановой кислотой.
4Ν раствор НС1 добавили к раствору для образования раствора хлористого титанила.
Пример 7.
2,0 г двойной соли, полученной в примере 5.2, растворили в 2 г воды. 0,2 М раствор ΝαΟΙ I медленно добавляли до рН 4,2. Образовался осадок. Осадок отделили, промыли и определили, что он является титановой кислотой.
N раствор Η24 добавили к раствору для образования раствора сернокислого титанила.
Пример 8.
2,0 г двойной соли, полученной в примере 5.2, растворили в 2 г воды. 0,2 М раствор ΝαΟΙ I медленно добавляли до рН 4,2. Образовался осадок. Осадок отделили, промыли и определили, что он является титановой кислотой. Осадок промывали пропанолом.
В раствор добавили концентрированный раствор Η24 для образования раствора сернокислого титанила. Осаждался металлический титан, образовалась соль магния.
Пример 9.
2,0 г двойной соли, полученной в примере 5.2, растворили в 2 г воды. 0,2 М раствор ΝαΟΙ I медленно добавляли до рН 4,2. Образовался осадок. Осадок отделили, промыли и определили, что он является титановой кислотой. К раствору добавили раствор лаурилсульфоната для образования органической соли титанила.
Специалистам в данной области техники будет понятно, что настоящее изобретение не ограничено подробностями вышеприведенных иллюстративных примеров и что настоящее изобретение может быть осуществлено в других конкретных формах без отхода от его существенных признаков, и поэтому желательно, чтобы приведенные варианты осуществления и примеры рассматривались во всех отношениях как иллюстративные, а не ограничительные, со ссылкой на прилагаемую формулу изобретения, а не на вышеприведенное описание, и чтобы все изменения, которые подпадают под смысл и эквивалентность пунктов формулы изобретения, поэтому считались включенными в них.

Claims (49)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ промышленной очистки исходного потока титана чистоты Р1 путем образования осадка двойной соли титана чистоты Р2 и раствора титана чистоты Р3, где Р2>Р1>Р3, причем упомянутый способ содержит этапы:
    1) образования из упомянутого исходного потока среды, содержащей воду, ион титана, катион, выбираемый из группы, состоящей из аммония, катионов щелочных металлов, протонов и их сочетания, и анион, выбираемый из группы, состоящей из ОН, 8Ο4, Η8Ο4, галогенидов и их сочетания, причем обра
    - 9 014448 зованная среда далее характеризуется присутствием: (а) осадка двойной соли, содержащего ион титана, по меньшей мере одного из упомянутых катионов и по меньшей мере одного из упомянутых анионов; и (Ь) раствора титана; и отличается тем, что концентрация упомянутого аниона в упомянутом растворе титана выше 15% и отношение между концентрациями упомянутого катиона и упомянутого аниона в упомянутом растворе титана выше 0,2 и ниже 1,6; и
    и) отделения по меньшей мере части упомянутого осадка от упомянутого раствора.
  2. 2. Способ по п.1, кроме того содержащий этап обработки упомянутого осадка для производства оксида титана.
  3. 3. Способ по п.1, кроме того содержащий этап обработки упомянутого осадка для получения титанового продукта иного, чем оксид титана.
  4. 4. Способ по п.1, кроме того содержащий этап обработки упомянутого осадка для производства металлического титана.
  5. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутый исходный поток титана является водным раствором отходов.
  6. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутый исходный поток титана содержит не меньше 2 мас.% катионов железа.
  7. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутый исходный поток титана образован путем выщелачивания титановых руд раствором кислоты.
  8. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что Р1 находится в диапазоне приблизительно от 10 до 90%.
  9. 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что Р1 меньше 60%.
  10. 10. Способ по п.1, отличающийся тем, что Р1 меньше 50%.
  11. 11. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутый исходный поток титана содержит железо при молярном отношении Ре/Τί не меньше 0,25, и тем, что упомянутое отношение в упомянутом осадке двойной соли титана составляет меньше 0,02.
  12. 12. Способ по п.1, отличающийся тем, что Р1 меньше 70% и Р2 больше 95%.
  13. 13. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутый исходный поток титана содержит протоны и по меньшей мере один анион, выбираемый из группы, состоящей из галогенидов, сульфата, бисульфата, нитрата и их сочетания.
  14. 14. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутый исходный поток титана содержит поток побочного продукта промышленного процесса.
  15. 15. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутый исходный поток титана содержит железо, и тем, что молярное отношение Ре/Τί в упомянутом исходном потоке находится в диапазоне приблизительно от 0,2:1 до 3:1.
  16. 16. Способ по п.15, отличающийся тем, что молярное отношение Ре/Τί в упомянутом осадке двойной соли меньше такого отношения в упомянутом исходном потоке по меньшей мере на коэффициент 5.
  17. 17. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутым катионом в упомянутой двойной соли является аммоний.
  18. 18. Способ по п.1, отличающийся тем, что катион в упомянутой двойной соли выбирается из группы, состоящей из натрия и калия.
  19. 19. Способ по п.1, отличающийся тем, что анион в упомянутой двойной соли выбирается из группы, состоящей из ОН, §О4, Н§04 и галогенидов.
  20. 20. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутый осадок выбирается из группы, состоящей из двойных солей титана и щелочных двойных солей титана.
  21. 21. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутый осадок содержит не меньше 80% титана от первоначально присутствовавшего в упомянутом исходном потоке.
  22. 22. Способ по п.1, отличающийся тем, что отношение Р2/Р3 больше 2.
  23. 23. Способ по п.1, отличающийся тем, что отношение Р2/Р3 больше 10.
  24. 24. Способ по п.1, отличающийся тем, что температура упомянутой образованной среды находится в диапазоне от 0 до 80°С.
  25. 25. Способ по п.1, отличающийся тем, что температура упомянутой образованной среды находится в диапазоне от 10 до 50°С.
  26. 26. Способ по п.1, отличающийся тем, что температура упомянутой образованной среды находится в диапазоне от 20 до 40°С.
  27. 27. Способ по п.1, кроме того содержащий этап обработки упомянутого раствора титана для образования продукта, выбираемого из группы, состоящей из металлического железа, оксидов железа, другого продукта железа, продуктов других поливалентных катионов, присутствующих в упомянутом исходном растворе титана, и их сочетаний, причем обработка содержит кристаллизацию.
  28. 28. Способ по п.1, кроме того содержащий этап промывки упомянутого отделенного осадка для образования промытого осадка чистотой Р4 и раствора после промывки чистотой Р5, причем Р4> Р2> Р5.
  29. 29. Способ по п.28, отличающийся тем, что упомянутую промывку осуществляют раствором, содержащим по меньшей мере один катион и по меньшей мере один анион, выбираемые из упомянутых групп п.1, и тем, что концентрация упомянутого аниона выше 15%, и отношение между концентрациями
    - 10 014448 упомянутого катиона и упомянутого аниона в упомянутом растворе титана больше 0,2 и меньше 1,6.
  30. 30. Способ по п.28, отличающийся тем, что упомянутую промывку осуществляют раствором, содержащим протоны, ионы аммония и сульфата.
  31. 31. Способ по п.1, кроме того содержащий этап повторной кристаллизации упомянутого осадка, по желанию предварительно промытого, для образования осадка чистотой Р6 и маточного раствора чистотой Р7, причем Р6>Р2>Р7.
  32. 32. Способ по п.31, отличающийся тем, что в упомянутой повторной кристаллизации используют раствор, содержащий по меньшей мере один катион и по меньшей мере один анион, выбираемые из упомянутых групп п.1.
  33. 33. Способ по п.1, кроме того содержащий этапы:
    a) растворения двойной соли титана в водном растворе и
    b) создания изменения условий для образования осадка оксида титана из упомянутого раствора, причем упомянутое изменение выбирается из группы, состоящей из разбавления, подъема температуры, повышения рН и их сочетания.
  34. 34. Способ по п.2, отличающийся тем, что упомянутый оксид титана содержит не меньше 70% титана, первоначально присутствовавшего в упомянутом исходном потоке.
  35. 35. Способ по п.2, отличающийся тем, что упомянутый оксид титана содержит наночастицы в среднем диапазоне размеров 5-100 нм.
  36. 36. Способ по п.2, отличающийся тем, что упомянутый оксид титана содержит наночастицы в среднем диапазоне размеров 100-300 нм.
  37. 37. Способ по п.27, отличающийся тем, что упомянутый продукт железа выбирается из группы, состоящей из двойной соли железа, оксида железа и гидроксида железа.
  38. 38. Способ по п.37, отличающийся тем, что анион упомянутой двойной соли железа выбирается из группы, состоящей из однозарядных анионов, двухзарядных анионов, анионов галогенидов, анионов сульфатов и бисульфатов и их сочетания.
  39. 39. Способ по п.37, отличающийся тем, что упомянутая двойная соль железа содержит катион, выбираемый из группы, состоящей из аммония, натрия и калия.
  40. 40. Способ по п.27, отличающийся тем, что упомянутое соединение поливалентного катиона выбирается из группы, состоящей из нейтральных двойных солей, щелочных двойных солей, оксидов, гидроксидов и их сочетания.
  41. 41. Способ по п.31, отличающийся тем, что упомянутая повторная кристаллизация инициируется действием, выбираемым из группы, состоящей из добавления соли однозарядного катиона, добавления основания однозарядного катиона, повышения температуры, разбавления и их сочетания.
  42. 42. Способ по п.2 для производства оксида титана из упомянутой двойной соли титана, содержащий этапы:
    a) растворения двойной соли титана в водном растворе и
    b) инициирования осаждения оксида титана из упомянутого раствора действием, выбираемым из группы, состоящей из разбавления, подъема температуры, повышения рН и их сочетания.
  43. 43. Способ по п.42, отличающийся тем, что упомянутый оксид титана содержит не меньше 80% титана, первоначально присутствовавшего в упомянутой двойной соли.
  44. 44. Способ по п.42, отличающийся тем, что упомянутый подъем температуры включает повышение температуры до уровня выше 80°С.
  45. 45. Способ по п.1, отличающийся тем, что Р2 больше 80%.
  46. 46. Способ по п.1, отличающийся тем, что Р2 больше 85%.
  47. 47. Способ по п.1, отличающийся тем, что Р2 больше 95%.
  48. 48. Способ по п.2, отличающийся тем, что упомянутый оксид титана содержит не меньше 70% титана, который присутствовал в упомянутом растворе исходного потока титана.
  49. 49. Способ по п.42, отличающийся тем, что упомянутый подъем температуры относится к повышению температуры до температуры в диапазоне от 120 до 250°С.
EA200800804A 2005-10-11 2006-10-15 Способ промышленной очистки исходного потока титана EA014448B1 (ru)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IL17136305A IL171363A (en) 2005-10-11 2005-10-11 Process for producing titanium oxide
IL17136405 2005-10-11
IL178477A IL178477A0 (en) 2006-10-05 2006-10-05 A process for the production of titanium products
PCT/IL2006/001185 WO2007043055A1 (en) 2005-10-11 2006-10-15 A process for the production of titanium products

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200800804A1 EA200800804A1 (ru) 2008-10-30
EA014448B1 true EA014448B1 (ru) 2010-12-30

Family

ID=37622034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200800804A EA014448B1 (ru) 2005-10-11 2006-10-15 Способ промышленной очистки исходного потока титана

Country Status (16)

Country Link
US (1) US7700057B2 (ru)
EP (1) EP1957408B1 (ru)
JP (1) JP5102770B2 (ru)
KR (1) KR20080072645A (ru)
AP (1) AP2008004462A0 (ru)
AT (1) ATE496871T1 (ru)
AU (1) AU2006300754B2 (ru)
BR (1) BRPI0617302A2 (ru)
CA (1) CA2625487A1 (ru)
DE (1) DE602006019903D1 (ru)
EA (1) EA014448B1 (ru)
MX (1) MX2008004728A (ru)
NO (1) NO20081773L (ru)
PL (1) PL1957408T3 (ru)
SI (1) SI1957408T1 (ru)
WO (1) WO2007043055A1 (ru)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7876906B2 (en) 2006-05-30 2011-01-25 Sonitus Medical, Inc. Methods and apparatus for processing audio signals
IL182946A0 (en) * 2007-05-03 2008-01-20 Joma Int As A method for the production of metal products
US8628736B2 (en) * 2007-06-28 2014-01-14 Asher Vitner Ltd. Process for the production of titanium salts
US7682303B2 (en) 2007-10-02 2010-03-23 Sonitus Medical, Inc. Methods and apparatus for transmitting vibrations
CA2776368C (en) 2009-10-02 2014-04-22 Sonitus Medical, Inc. Intraoral appliance for sound transmission via bone conduction
CN102146523B (zh) * 2011-03-03 2012-10-10 东北大学 一种用钛铁矿制备二氧化钛和氧化铁的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4396387A (en) * 1979-11-11 1983-08-02 Motov David L Method for preparing titanium tanning agent and use thereof in leather tanning process
IT1127261B (it) * 1979-11-26 1986-05-21 Uop Inc Recupero di contenuti di ferro e titanio metallici

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1357690A (en) * 1918-12-06 1920-11-02 Oscar T Coffelt Process for the recovery of titanium from its ores
US2098056A (en) * 1936-02-15 1937-11-02 Du Pont Utilization of waste products in the manufacture of titanium compounds from titanium ores
US2345980A (en) * 1939-09-22 1944-04-04 Du Pont Production of titanium pigments
US2521392A (en) * 1948-10-14 1950-09-05 Nat Lead Co Method for the preparation of titanium dioxide
US4314975A (en) * 1979-11-11 1982-02-09 Motov David L Method for preparing titanium tanning agent
DE60113716T2 (de) * 2000-12-12 2006-07-13 Highveld Steel & Vanadium Corp. Ltd. Wiedergewinnung von titaniumdioxid aus tio2-reichen rohstoffen wie schlacken der stahlherstellung
BR0102509A (pt) * 2001-04-20 2003-01-21 Helio Jose Da Silva Processo para obtenção de dióxido de titânio e/ou trihidróxido de alumìnio
JP3766620B2 (ja) * 2001-09-28 2006-04-12 独立行政法人科学技術振興機構 含チタン精鉱からの酸化チタンと酸化鉄の分離回収方法
US7008602B2 (en) * 2002-04-19 2006-03-07 Millennium Inorganic Chemicals, Inc. Beneficiation of titaniferous ore with sulfuric acid

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4396387A (en) * 1979-11-11 1983-08-02 Motov David L Method for preparing titanium tanning agent and use thereof in leather tanning process
IT1127261B (it) * 1979-11-26 1986-05-21 Uop Inc Recupero di contenuti di ferro e titanio metallici

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DATABASE CA [Online], CHEMICAL ABSTRACTS SERVICE, COLUMBUS, OHIO, US; JOSE DA SILVA, HELIO: "Multistage process for preparation of TiO *
DATABASE CA [Online], CHEMICAL ABSTRACTS SERVICE, COLUMBUS, OHIO, US; SIKORSKAYA, E.K. ET AL: "Removal of an iron(III) impurity from titanium sulfate solutions by the crystallization of binary ammonium salts", XP002415640, retrieved from STN, Database accession no. 87:119929, abstract & ZHURNAL PRIKLADNOI KHIMII (SANKT-PETERBURG, RUSSIAN FEDERATION), 50(6), 1389-91 CODEN: ZPKHAB; ISSN: 0044-4618, 1977 *

Also Published As

Publication number Publication date
CA2625487A1 (en) 2007-04-19
US20090158895A1 (en) 2009-06-25
MX2008004728A (es) 2008-09-09
AU2006300754B2 (en) 2012-09-20
PL1957408T3 (pl) 2011-09-30
EP1957408B1 (en) 2011-01-26
NO20081773L (no) 2008-04-30
US7700057B2 (en) 2010-04-20
BRPI0617302A2 (pt) 2011-07-19
EP1957408A1 (en) 2008-08-20
JP5102770B2 (ja) 2012-12-19
DE602006019903D1 (de) 2011-03-10
SI1957408T1 (sl) 2011-11-30
WO2007043055A1 (en) 2007-04-19
JP2009511413A (ja) 2009-03-19
AP2008004462A0 (en) 2008-06-30
EA200800804A1 (ru) 2008-10-30
KR20080072645A (ko) 2008-08-06
AU2006300754A1 (en) 2007-04-19
ATE496871T1 (de) 2011-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2456241C2 (ru) Способ получения оксида ванадия с использованием экстракции
JP5598778B2 (ja) 高純度硫酸ニッケルの製造方法、及びニッケルを含む溶液からの不純物元素除去方法
CN106893877A (zh) 一种从钒铬酸盐混合溶液中提取钒铬的方法
JP6336469B2 (ja) スカンジウム高含有のスカンジウム含有固体材料の生産方法
EA014448B1 (ru) Способ промышленной очистки исходного потока титана
CN108707748A (zh) 一种净化石煤酸浸液并回收铝、钾和铁的方法
JPS6254843B2 (ru)
JP2009511413A5 (ru)
KR101361045B1 (ko) 칼슘 및 마그네슘 함유용액에서 칼슘 및 마그네슘의 선택적 분리방법, 상기 분리방법에 의해 얻어진 칼슘옥살레이트 및 마그네슘옥살레이트, 및 상기 옥살레이트들로부터 얻어진 칼슘옥사이드 및 마그네슘옥사이드
RU2571244C1 (ru) Способ получения чистой вольфрамовой кислоты
JP5423592B2 (ja) 低塩素硫酸ニッケル/コバルト溶液の製造方法
US8628736B2 (en) Process for the production of titanium salts
JP7347083B2 (ja) 高純度酸化スカンジウムの製造方法
RU2314259C1 (ru) Способ переработки вольфрамсодержащего материала
US2418073A (en) Ore treatment process
JP7347084B2 (ja) 高純度酸化スカンジウムの製造方法
CN101384512B (zh) 制备钛产品的方法
AU2008246983B2 (en) A method for the production of metal products
RU2571909C1 (ru) Способ получения редкометаллического концентрата из хлоридных возгонов, образующихся при очистке парогазовой смеси производства тетрахлорида титана
JP2023158021A (ja) 無水塩化スカンジウムの製造方法
RU2222494C2 (ru) Способ получения хлорида свинца
JP2008208002A (ja) タンタルの回収方法
JPH03223114A (ja) 酸化チタンの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KG MD TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): KZ RU