EA037945B1 - Способ обработки титансодержащего шлака - Google Patents

Способ обработки титансодержащего шлака Download PDF

Info

Publication number
EA037945B1
EA037945B1 EA201991781A EA201991781A EA037945B1 EA 037945 B1 EA037945 B1 EA 037945B1 EA 201991781 A EA201991781 A EA 201991781A EA 201991781 A EA201991781 A EA 201991781A EA 037945 B1 EA037945 B1 EA 037945B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
sulfuric acid
titanium
slag
leach solution
typically
Prior art date
Application number
EA201991781A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201991781A1 (ru
Inventor
Микко Руонала
Эро Колехмайнен
Original Assignee
Метсо Ототек Финланд Ой
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
Application filed by Метсо Ототек Финланд Ой filed Critical Метсо Ототек Финланд Ой
Publication of EA201991781A1 publication Critical patent/EA201991781A1/ru
Publication of EA037945B1 publication Critical patent/EA037945B1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B3/00—General features in the manufacture of pig-iron
    • C21B3/04—Recovery of by-products, e.g. slag
    • C21B3/06—Treatment of liquid slag
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/02—Apparatus therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B34/00—Obtaining refractory metals
    • C22B34/10—Obtaining titanium, zirconium or hafnium
    • C22B34/12—Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08
    • C22B34/1236—Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08 obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by wet processes, e.g. by leaching
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/04—Working-up slag
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2400/00—Treatment of slags originating from iron or steel processes
    • C21B2400/02—Physical or chemical treatment of slags
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2400/00—Treatment of slags originating from iron or steel processes
    • C21B2400/05—Apparatus features
    • C21B2400/066—Receptacle features where the slag is treated
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

Предложены способ и устройство для обработки титансодержащего шлака. Способ включает приведение титансодержащего шлака (2) в контакт с первым выщелачивающим раствором (4) серной кислоты для растворения примесей, содержащихся в шлаке, с получением первой суспензии. В данном способе первую суспензию (8) подвергают разделению (10) на твердую и жидкую фазы, с получением первого выщелачивающего раствора серной кислоты, содержащего растворенные примеси из первого титансодержащего остатка (12) после выщелачивания.

Description

Область техники
Данное изобретение относится к способу и устройству для обработки титансодержащего шлака.
Предпосылки создания изобретения
Обычно титансодержащий шлак, например шлак на основе диоксида титана, получают в качестве побочного продукта процесса плавки титансодержащего концентрата, например магнетита. В дополнение к титану этот шлак часто содержит примеси, такие как алюминий, магний, кальций и диоксид кремния. Перед применением титансодержащего шлака в процессе производства пигмента некоторые из примесей, содержащихся в шлаке, следует удалить, таким образом, увеличивая содержание титана.
Обычно для увеличения содержания диоксида титана в титансодержащем шлаке предлагают обработку щелочью. Обработку щелочью применяют специально для того, чтобы удалить из шлака диоксид кремния. Согласно Lui et al., Kinetics on the desiliconization during alkaline leaching of titanium slag (Кинетика удаления кремния в ходе щелочного выщелачивания титанового шлака), Advanced Materials Research, тт. 233-235, 2011, 1322-1327, обработку щелочью обычно осуществляют на гидрометаллургических операциях концентрированным раствором гидроксида натрия при температуре выше 100°С. Щелочь высокой концентрации необходима для того, чтобы перевести в раствор диоксид кремния из шлака. Обработку щелочью можно также осуществлять посредством пирометаллургического процесса обжига, который может требовать рабочей температуры до 1000°С. Согласно Dong et al., Upgrading of Ti-slag by roast-leach process (Обогащение титанового шлака посредством комбинированного процесса обжига и выщелачивания), Hydrometallurgy, 113-114, 2012, 119-121; и Lasheen, Т.Л., Soda ash roasting of titania slag product from Rosetta ilmenite (Обжиг с кальцинированной содой продукта - шлака на основе диоксида титана из Розеттского ильменита), Hydrometallurgy. 93, 2008, 124-128, за процессом обжига следует процесс гидрометаллургического выщелачивания.
Недостатком, связанным с применением гидроксида натрия, является то, что гидроксид натрия способен реагировать с алюминием и диоксидом кремния, образуя при этом осадки алюмосиликата натрия, которые трудно удалить из диоксида титана в твердой форме.
Краткое описание изобретения
Таким образом, задачей данного изобретения является обеспечить способ и устройство для осуществления этого способа, с целью уменьшения недостатков, связанных с присутствием примесей в шлаках. Целей данного изобретения достигают с помощью способа и устройства, которые отличаются тем, что указано в независимых пунктах формулы изобретения. Предпочтительные примеры воплощения раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения.
Способ включает выщелачивание шлака в таких условиях, что выщелачиваются только примеси, а титан, например в форме диоксида титана, остается в твердой фазе. Кроме того, условия осуществления способа препятствуют гелеобразованию диоксида кремния; таким образом, облегчается отделение твердого вещества от выщелачивающего раствора. В данном способе титансодержащий шлак, обычно шлак на основе диоксида титана, выщелачивают в достаточно разбавленном растворе серной кислоты, растворяя при этом содержащиеся в шлаке примеси и оставляя титан, обьино диоксид титана, в твердой фазе. Содержащие титан твердые вещества можно легко отделить от примесей, выщелоченных в раствор серной кислоты. Способ можно осуществить в условиях окружающей среды, то есть при атмосферном давлении и температуре ниже температуры кипения раствора.
Преимущество данного способа и устройства заключается в том, что при выщелачивании разбавленным раствором серной кислоты из титансодержащего шлака растворяются только нежелательные примеси, а титан, обычно диоксид титана, остается в твердой форме. Дополнительным преимуществом является то, что плотность суспензии на стадии выщелачивания такова, что содержащиеся в шлаке примеси, такие как алюминий, магний, кальций и диоксид кремния, способны перейти в выщелачивающий раствор. Другими словами, произведение растворимости выщелачивающего раствора не препятствует выщелачиванию примесей. В дополнение к растворению соединений титана, более высокая концентрация серной кислоты обладает также тем недостатком, что она переводит в гель диоксид кремния, растворенный из шлака. Также неожиданно было обнаружено, что этому процессу можно воспрепятствовать, если применять соответствующие параметры данного способа. Дополнительным преимуществом является то, что данный способ осуществляют в условиях окружающей среды, что позволяет сэкономить средства.
Краткое описание чертежей
Ниже изобретение описано более подробно посредством предпочтительных примеров воплощения, со ссылкой на прилагаемые чертежи, где фиг. 1 представляет пример воплощения данного изобретения, включающий дополнительно возможный пример воплощения данного изобретения, указанный пунктирной линией;
фиг. 2 изображает массовые доли титана и диоксида титана в твердой фазе после выщелачивания по примеру А.
Подробное описание изобретения
Один из примеров воплощения относится к способу обработки титансодержащего шлака путем
- 1 037945 удаления примесей из шлака, увеличивая таким образом концентрацию титана в шлаке. Обычно титан находится в форме диоксида титана (TiO2). Способ обработки титансодержащего шлака включает:
a) приведение титансодержащего шлака в контакт с первым выщелачивающим раствором серной кислоты для растворения примесей, содержащихся в шлаке, с получением первой суспензии;
b) проведение разделения твердой и жидкой фаз в первой суспензии с получением первого выщелачивающего раствора серной кислоты, содержащего растворенные примеси из первого титансодержащего остатка, полученного после выщелачивания.
Состав титансодержащего шлака изменяется в зависимости от источника и процесса, из которых данный шлак получен. Содержание диоксида титана в титансодержащем шлаке обычно составляет в диапазоне от 45 до 55 мас.%. Содержание основных примесей, таких как SiO2 и Al2O3, обычно составляет в диапазоне от 5 до 15 мас.% и от 10 до 20 мас.%, соответственно. Перед проведением стадии (стадий) выщелачивания шлак обычно размалывают до получения частиц необходимого размера.
Первое выщелачивание серной кислотой на стадии а) обычно увеличивает содержание диоксида титана в шлаке (твердой фазе) примерно до 70%, даже до 73 мас.%. Содержание диоксида титана в конечном продукте выбирают посредством применения соответствующих технологических параметров, и оно зависит от требований последующих технологических стадий.
На первой стадии а) титансодержащий шлак приводят в контакт с серной кислотой, обычно при перемешивании. Концентрация серной кислоты в растворе обычно составляет в диапазоне от 2 до 20 мас.%, более типично от 3 до 15 мас.%, еще более типично в диапазоне от 5 до 15 мас.%, еще более типично в диапазоне от 8 до 12 мас.%. Выщелачивание проводят при температуре ниже температуры кипения раствора, обычно при температуре ниже 100°С. Обычно поддерживают температуру выщелачивающего раствора от 40°С до температуры кипения раствора. Повышенная температура увеличивает выщелачивание примесей из шлака. Давление на стадии выщелачивания поддерживают на уровне атмосферного. Время выдержки на стадии а) обьино составляет в диапазоне 6-30 ч, обычно 10-20 ч. Используя подходящее время выдержки, можно избежать гелеобразования диоксида кремния, выщелоченного из шлака. Если можно избежать гелеобразования диоксида кремния, легче проводить разделение на твердую и жидкую фазы.
При выщелачивании большая часть алюминия, магния, кальция и диоксида кремния, содержащихся в шлаке, переходит из шлака в выщелачивающий раствор серной кислоты. Однако титан не растворяется и остается в шлаке. После необходимого времени выдержки при выщелачивании проводят стадию b) разделения на твердую и жидкую фазы. Обычно разделение на твердую и жидкую фазы проводят любым пригодным способом, известным в уровне техники, например фильтрацией.
Если желательно увеличить содержание диоксида титана в шлаке выше 70 мас.%, способ может включать дополнительную стадию выщелачивания серной кислотой.
В дополнение к стадиям а) и b) способ может дополнительно включать:
c) приведение титансодержащего остатка после выщелачивания в контакт со вторым выщелачивающим раствором серной кислоты для растворения примесей, содержащихся в титансодержащем остатке после выщелачивания, с получением второй суспензии.
d) проведение разделения на твердую и жидкую фазы для второй суспензии с получением второго выщелачивающего раствора серной кислоты, содержащего растворенные примеси из второго титансодержащего остатка после выщелачивания.
Концентрации серной кислоты в первом и втором выщелачивающем растворе серной кислоты можно выбрать независимо, и обычно они составляют в диапазоне от 2 до 20 мас.%, более типично от 3 до 15 мас.%, еще более типично в диапазоне от 5 до 15 мас.% и еще более типично в диапазоне от 8 до 12 мас.%.
Выщелачивание в серной кислоте указанной концентрации оказывает действие растворения металлических примесей, особенно SiO2. Другими словами, концентрация серной кислоты находится на таком уровне, чтобы не затруднять перевод в раствор SiO2, но, с другой стороны, она достаточно высока для растворения Al, Mg, Ca, Fe и т.д.
В соответствии с одним из воплощений, концентрации серной кислоты в первом и втором выщелачивающих растворах находятся примерно на одном уровне. Согласно другому воплощению концентрация серной кислоты во втором выщелачивающем растворе ниже, чем в первом выщелачивающем растворе. Таким образом повышают удаление примесей при втором выщелачивании, но избегают растворения титана из шлака. На второй стадии выщелачивания удаляют возможно оставшийся SiO2. Также дополнительно выщелачивают оставшиеся примеси металлов. Если концентрация серной кислоты во втором выщелачивающем растворе является слишком высокой, происходят потери титана из-за растворения титана из шлака. Обычно первая стадия выщелачивания а) содержит выщелачивающий раствор, в котором концентрация серной кислоты выше, чем на второй стадии выщелачивания, например от 2 до 20 мас.%, более типично от 3 до 15 мас.%, еще более типично в диапазоне от 5 до 15 мас.% и еще более типично в диапазоне от 8 до 12 мас.%. Концентрация серной кислоты на первой стадии выщелачивания может также составлять в диапазоне от 5 до 10 мас.%. Обычно на второй стадии с) выщелачивания кон- 2 037945 центрацию серной кислоты второго выщелачивающего раствора выбирают так, чтобы она была ниже, чем на первой стадии, например от 2 до 10 мас.%, обычно от 2 до 7 мас.%, более типично от 2 до 5 мас.%. Из представленных диапазонов концентрации серной кислоты обычно выбирают таким образом, чтобы они или находились примерно на одинаковом уровне, или чтобы концентрация серной кислоты во втором выщелачивающем растворе была ниже, чем концентрация серной кислоты в первом выщелачивающем растворе. Согласно одному из воплощений первая стадия а) выщелачивания содержит выщелачивающий раствор, в котором концентрация серной кислоты составляет 10 мас.%, а вторая стадия с) выщелачивания содержит выщелачивающий раствор, в котором концентрация серной кислоты составляет 5 мас%.
Обычно температуры первого и второго выщелачивающего раствора серной кислоты независимо выбирают таким образом, чтобы они были ниже температуры кипения раствора, обычно при температуре ниже 100°С. Обьино температуру выщелачивающего раствора поддерживают между 40°С и температурой кипения раствора.
Обычно время выдержки для стадий а) и с) независимо выбирают так, чтобы оно составляло в диапазоне от 6 до 30 ч, обьино от 10 до 20 ч.
Также обьино способ разделения на твердую и жидкую фазы на стадиях b) и d) независимо выбирают из любых пригодных способов, известных в уровне техники, например фильтрацию.
После второй стадии выщелачивания серной кислотой содержание диоксида титана в твердой фазе шлака увеличилось примерно до 73-76 мас.%.
Описано воплощение устройства для обработки титансодержащего шлака, включающее:
a) первый блок выщелачивания, в котором титансодержащий шлак приводят в контакт с первым выщелачивающим раствором серной кислоты для растворения примесей, содержащихся в шлаке, с получением первой суспензии.
b) первый блок разделения на твердую и жидкую фазы, в котором первую суспензию подвергают разделению на твердую и жидкую фазы с получением первого выщелачивающего раствора серной кислоты, содержащего растворенные примеси из первого титансодержащего остатка после выщелачивания.
Устройство может также дополнительно включать:
c) второй блок выщелачивания, в котором титансодержащий остаток после выщелачивания приводят в контакт со вторым выщелачивающим раствором серной кислоты для растворения примесей, содержащихся в титансодержащем остатке после выщелачивания, с получением второй суспензии,
d) второй блок разделения на твердую и жидкую фазы, в котором вторую суспензию подвергают разделению на твердую и жидкую фазы с получением второго выщелачивающего раствора серной кислоты, содержащего растворенные примеси из второго титансодержащего остатка после выщелачивания.
Обычно в устройстве концентрации серной кислоты в первом и втором выщелачивающем растворе серной кислоты выбирают независимо, и обычно они составляют в диапазоне от 2 до 20 мас%, более типично от 3 до 15 мас.%, еще более типично в диапазоне от 5 до 15 мас.% и еще более типично в диапазоне от 8 до 12 мас.%. Обычно первый блок а) выщелачивания содержит выщелачивающий раствор, в котором концентрация серной кислоты выше, чем во втором блоке выщелачивания, например от 5 до 15 мас.%, обычно от 5 до 10 мас.%. Во втором блоке выщелачивания концентрация второго выщелачивающего раствора серной кислоты обычно ниже, чем в первом блоке, например от 2 до 10 мас.%, обычно от 2 до 7 мас.%, более типично от 2 до 5 мас.%. Согласно одному из воплощений устройства концентрации серной кислоты в первом и во втором блоках выщелачивания находятся примерно на одинаковом уровне. Согласно другому воплощению устройства, концентрация во втором выщелачивающем растворе ниже, чем в первом выщелачивающем растворе. Таким образом, увеличивают удаление примесей при втором выщелачивании, но избегают растворения титана из шлака. Если концентрация серной кислоты во втором выщелачивающем растворе слишком высока, происходят потери титана в результате растворения титана из шлака. Обычно концентрации серной кислоты выбирают из представленных диапазонов таким образом, чтобы они или находились на одном уровне, или концентрация серной кислоты во втором выщелачивающем растворе была ниже, чем концентрация серной кислоты в первом выщелачивающем растворе. В соответствии с одним из воплощений изобретения первая стадия а) выщелачивания содержит выщелачивающий раствор, в котором концентрация серной кислоты составляет 10 мас.%, а вторая стадия с) выщелачивания содержит выщелачивающий раствор, в котором концентрация серной кислоты составляет 5 мас.%.
Температуры первого и второго выщелачивающего раствора серной кислоты обычно независимо выбирают таким образом, чтобы они были ниже температуры кипения раствора; обычно при температуре ниже 100°С. Обьино температуру выщелачивающего раствора поддерживают между 40°С и температурой кипения раствора.
Перечень численных сносок
- титансодержащий шлак,
- первый раствор серной кислоты,
- первая стадия выщелачивания,
- 3 037945
- первая суспензия,
- первая стадия разделения на твердую и жидкую фазы,
- остаток после выщелачивания, который имеет повышенное содержание титана,
- вторая стадия выщелачивания,
- второй раствор серной кислоты,
- вторая суспензия,
- вторая стадия разделения на твердую и жидкую фазы,
- конечный продукт, который имеет повышенное содержание титана.
Фиг. 1 иллюстрирует одно из воплощений изобретения. На фиг. 1 титансодержащий шлак 2 подвергают действию первой стадии 6 выщелачивания в присутствии первого раствора серной кислоты. Перед тем, как подвергнуть его действию первой стадии 6 выщелачивания, титансодержащий шлак можно размолоть до необходимого размера частиц. На первой стадии выщелачивания температуру выщелачивающего раствора поддерживают ниже его температуры кипения, а давление поддерживают на уровне атмосферного. Время выдержки на первой стадии 6 выщелачивания составляет от 6 до 30 ч. Концентрацию серной кислоты поддерживают на уровне примерно 10 мас.%. На первой стадии 6 выщелачивания из титансодержащего шлака выщелачивают примеси, таким образом формируя первую суспензию 8, содержащую примеси в выщелоченной форме в первом выщелачивающем растворе и шлак в твердом виде. Первую суспензию 8 подвергают действию первой стадии 10 разделения на твердую и жидкую фазы, которая обычно представляет собой фильтрацию. После первой стадии разделения на твердую и жидкую фазы получают остаток 12 после выщелачивания, который имеет повышенное содержание титана. Остаток 12 после выщелачивания можно подвергнуть действию второй стадии 14 выщелачивания. Вторую стадию выщелачивания проводят в присутствии второго раствора 16 серной кислоты. Температуру на второй стадии выщелачивания поддерживают ниже температуры кипения выщелачивающего раствора, а давление поддерживают на уровне атмосферного. Время выдержки на второй стадии 14 выщелачивания составляет от 6 до 30 ч. Концентрацию серной кислоты поддерживают примерно на уровне 5 мас.%. На второй стадии 14 выщелачивания из титансодержащего шлака выщелачивают примеси с образованием второй суспензии 18, содержащей примеси в выщелоченной форме во втором выщелачивающем растворе, и шлак в твердом виде. Вторую суспензию 18 подвергают действию второй стадии 20 разделения на твердую и жидкую фазы, которая обычно представляет собой фильтрацию. Со второй стадии 20 разделения на твердую и жидкую фазы получают конечный продукт 22, который имеет повышенное содержание титана.
Примеры
Для выщелачивания примесей были смешаны шлак на основе диоксида титана и серная кислота с различными концентрациями. Температура выщелачивания составляла 90-95°С. Были получены конечные продукты со следующими концентрациями металлов:
Таблица 1. Состав конечного продукта после выщелачивания шлака на основе диоксида титана серной кислотой. Выщелачивание проводили на одной стадии выщелачивания при временах выщелачивания 10 ч и 12 ч и при температуре 90°С.
Mg, % Al, % Са, % Ti, % Fe, % SiO2, % TiO2, %
H2SO4, 2% масс., 10 ч 4,6 4,8 1,1 40,7 2,4 5,6 67,9
H2SO4, 3% масс., 10 ч 4,5 4,6 0,8 39,4 2,4 7,4 65,7
H2SO4, 5% масс., 12 ч 3,7 3,9 0,3 41,1 2,2 7,0 68,6
H2SO4, 12% масс., 12 ч 3,4 3,5 0,4 38,4 2,1 10,9 64,1
H2SO4, 20% масс., 12 ч 3,3 3,3 0,2 36,5 2,0 15,3 60,9
Таблица 2. Состав конечного продукта после выщелачивания шлака на основе диоксида титана серной кислотой. Выщелачивание проводили на одной стадии выщелачивания при времени выщелачивания 24 ч и при температуре 90°С.
Mg, % Al, % Ca, % Ti, % Fe, % SiO2, % TiO2, %
H2SO4, 5% масс. 4,2 4,0 0,3 43,5 2,3 6,9 72,6
Таблица 3. Состав конечного продукта после выщелачивания шлака на основе диоксида титана серной кислотой. Выщелачивание проводили в две стадии выщелачивания при времени выщелачивания на каждой стадии выщелачивания 12 ч и при температуре 90°С.
H2SO4, % масс. 1 стадия + 2 стадия Mg, % Al, % Ca, % Fe, % SiO2, % Ti, % TiO2, %
5%+ 5% 4,2 5,0 0,2 2,2 5,8 43,6 72,7
5% + 10% 4,2 4,0 0,2 2,2 6,1 44,0 73,4
5% + 20% 4,2 3,9 0,1 2,2 4,9 44,6 74,4
10% + 20% 4,1 3,8 0,1 2,1 5,6 44,6 74,4
10% + 10% 4,1 3,8 0,1 2,2 4,2 45,3 75,6
Пример А. Массовые доли титана и диоксида титана в твердой фазе после выщелачивания показаны на фиг. 2 следующим образом:
- 4 037945
а) шлак на основе диоксида титана, исходный материал,
b) 1 стадия (5% кислота) и 2 стадия (5% кислота),
с) 1 стадия (5% кислота) и 2 стадия (10% кислота),
d) 1 стадия (10% кислота) и 2 стадия (10% кислота),
e) 1 стадия (5% кислота, время выщелачивания 24 ч),
f) 1 стадия (5% кислота).
Для специалиста очевидно, что по мере развития технологии концепцию данного изобретения можно будет осуществить различными путями. Данное изобретение и его воплощения не ограничены вышеописанными примерами и могут изменяться в пределах объема формулы изобретения.

Claims (6)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ обработки титансодержащего шлака, включающий:
    a) приведение титансодержащего шлака в контакт с первым выщелачивающим раствором серной кислоты, где концентрация серной кислоты находится в диапазоне от 2 до 20 мас.%, для растворения примесей, содержащихся в шлаке, с получением первой суспензии,
    b) осуществление разделения первой суспензии на твердую и жидкую фазы с получением первого выщелачивающего раствора серной кислоты, содержащего растворенные примеси из первого титансодержащего остатка после выщелачивания,
    c) приведение титансодержащего остатка после выщелачивания в контакт со вторым выщелачивающим раствором серной кислоты для растворения примесей, содержащихся в титансодержащем остатке после выщелачивания, с получением второй суспензии,
    d) осуществление разделения второй суспензии на твердую и жидкую фазы с получением второго выщелачивающего раствора серной кислоты, содержащего растворенные примеси из второго титансодержащего остатка после выщелачивания, причем концентрация серной кислоты во втором выщелачивающем растворе серной кислоты ниже, чем в первом выщелачивающем растворе серной кислоты.
  2. 2. Способ по п.1, в котором концентрации серной кислоты в первом и втором выщелачивающем растворе серной кислоты выбирают независимо, и они находятся в диапазоне от 2 до 20 мас.%, более типично от 3 до 15 мас.%, еще более типично в диапазоне от 5 до 15 мас.% и еще более типично в диапазоне от 8 до 12 мас.%.
  3. 3. Способ по п.1 или 2, в котором концентрация серной кислоты в первом выщелачивающем растворе серной кислоты находится в диапазоне от 3 до 15 мас.%, более типично в диапазоне от 5 до 15 мас.%, еще более типично в диапазоне от 8 до 12 мас.%, а концентрацию серной кислоты во втором выщелачивающем растворе серной кислоты выбирают так, что она находится в диапазоне от 2 до 10 мас.%, обычно от 2 до 7 мас.%, более типично от 2 до 5 мас.%.
  4. 4. Способ по любому из предшествующих пп.1-3, в котором температуры первого и второго выщелачивающего раствора серной кислоты независимо выбирают так, что они ниже температуры кипения соответствующего раствора; обычно температуры первого и второго выщелачивающего раствора серной кислоты независимо выбирают так, что они составляют от 40°С до температуры кипения соответствующего раствора.
  5. 5. Способ по любому из предшествующих пп.1-4, в котором времена выдержки на стадиях а) и с) независимо выбирают так, что они находятся в диапазоне 6-30 ч, обычно 10-20 ч.
  6. 6. Способ по любому из предшествующих пп.1-6, в котором разделение на твердую и жидкую фазы на стадиях b) и d) независимо выбирают из любых пригодных способов, известных в уровне техники, например фильтрации.
EA201991781A 2017-03-02 2017-03-02 Способ обработки титансодержащего шлака EA037945B1 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/FI2017/050137 WO2018158492A1 (en) 2017-03-02 2017-03-02 Method of treating titanium-containing slag

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201991781A1 EA201991781A1 (ru) 2020-01-30
EA037945B1 true EA037945B1 (ru) 2021-06-10

Family

ID=63370573

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201991781A EA037945B1 (ru) 2017-03-02 2017-03-02 Способ обработки титансодержащего шлака

Country Status (6)

Country Link
CN (1) CN110418852A (ru)
CA (1) CA3054603A1 (ru)
EA (1) EA037945B1 (ru)
NZ (1) NZ757065A (ru)
PH (1) PH12019501948A1 (ru)
WO (1) WO2018158492A1 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111100958B (zh) * 2020-02-15 2020-11-24 浙江三门太和大型锻造有限公司 一种燃烧余渣处理装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3218131A (en) * 1961-01-27 1965-11-16 Independence Foundation Process for recovery of titania values
US3368870A (en) * 1963-12-06 1968-02-13 Soloducha Nicolas Method of producing titanium hydroxide and high grade pigments produced therefrom
US4038363A (en) * 1975-10-21 1977-07-26 Quebec Iron & Titanium Corporation-Fer Et Titane Due Quebec, Inc. Upgrading sorelslag for production of synthetic rutile
WO1998054095A1 (en) * 1997-05-30 1998-12-03 Kemicraft Overseas Limited Continuous non-polluting liquid phase titanium dioxide process

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5085837A (en) * 1988-07-28 1992-02-04 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for purifying TiO2 ore by alternate leaching with an aqueous solution of an alkali metal compound and an aqueous solution of mineral acid
WO1995024510A1 (en) * 1994-03-08 1995-09-14 Rgc Mineral Sands Limited Leaching of titaniferous materials
AUPM511994A0 (en) * 1994-04-15 1994-05-12 Technological Resources Pty Limited Leaching of a titaniferous material
GB0817021D0 (en) * 2008-09-17 2008-10-22 Univ Leeds Process
EP3114244A4 (en) * 2014-03-05 2017-11-08 Kamaleddine, Fouad F. The production of high-grade synthetic rutile from low-grade titanium-bearing ores

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3218131A (en) * 1961-01-27 1965-11-16 Independence Foundation Process for recovery of titania values
US3368870A (en) * 1963-12-06 1968-02-13 Soloducha Nicolas Method of producing titanium hydroxide and high grade pigments produced therefrom
US4038363A (en) * 1975-10-21 1977-07-26 Quebec Iron & Titanium Corporation-Fer Et Titane Due Quebec, Inc. Upgrading sorelslag for production of synthetic rutile
WO1998054095A1 (en) * 1997-05-30 1998-12-03 Kemicraft Overseas Limited Continuous non-polluting liquid phase titanium dioxide process

Also Published As

Publication number Publication date
NZ757065A (en) 2022-12-23
CN110418852A (zh) 2019-11-05
EA201991781A1 (ru) 2020-01-30
PH12019501948A1 (en) 2020-06-01
WO2018158492A1 (en) 2018-09-07
CA3054603A1 (en) 2018-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4110399A (en) Process for the extraction of alumina from aluminum-containing silicates
US10407316B2 (en) Extraction of products from titanium-bearing minerals
JP2009511755A (ja) チタン鉱石の選鉱
SU867319A3 (ru) Способ переработки материалов содержащих мышь к и металл
NO791478L (no) Fremgangsmaate ved separering av rutil
JPH09512056A (ja) チタン含有材料を品質向上させるための侵出液の処理
EA037945B1 (ru) Способ обработки титансодержащего шлака
JPH0192325A (ja) 鉱石の分解方法
JP2001503727A (ja) ボーキサイトからのシリカ除去
NO791741L (no) Fremgangsmaate til fremstilling av ekstremt fint kobolt-metallpulver
JPH1150168A (ja) 光学ガラス汚泥からレアアースメタル成分を回収する方法
RU2299254C1 (ru) Способ извлечения ванадия из высокоизвестковых шлаков
CN110468275A (zh) 除去稀土沉淀物中硫酸根的方法及由该方法得到的产品
US1952290A (en) Process for the recovery of arsenic
AU2012386620B2 (en) Method for producing alumina
US3099526A (en) Recovery of earth acids from slag
JPH09512057A (ja) チタン含有材料の浸出
US2885261A (en) Improved process of removing zinc contaminants from sodium aluminate liquors
JPH07252552A (ja) タンタル及びニオブの単離及び分離法
US1154230A (en) Production of concentrated radium residues and the separation of radium compounds therefrom.
TWI398408B (zh) 鐵鋁氧石溶解殘渣的中和方法及氫氧化鋁之製造方法
RU2515735C1 (ru) Способ извлечения металлов из силикатных шлаков
RU2145980C1 (ru) Способ переработки лопаритового концентрата
US723158A (en) Process of treating nickel ores, &c.
US1682058A (en) Process for making metallic tungsten