RU2075521C1 - Method of recovery of metals from used melt of titanium tetrachloride - Google Patents
Method of recovery of metals from used melt of titanium tetrachloride Download PDFInfo
- Publication number
- RU2075521C1 RU2075521C1 RU93041240A RU93041240A RU2075521C1 RU 2075521 C1 RU2075521 C1 RU 2075521C1 RU 93041240 A RU93041240 A RU 93041240A RU 93041240 A RU93041240 A RU 93041240A RU 2075521 C1 RU2075521 C1 RU 2075521C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- chromium
- metals
- chromate
- rare
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано при утилизации и обезвреживании отходов процессов хлорирования титансодержащих концентратов. The present invention relates to the field of non-ferrous metallurgy and can be used in the disposal and disposal of waste chlorination processes of titanium-containing concentrates.
При получении тетрахлорида титана образуются значительные количества отходов, содержащих натрий, калий, магний, кальций, алюминий, титан, цирконий, скандий, торий, ниобий, тантал, ванадий, железо, хром, марганец, углерод, кремний и др. В основном все металлы находятся в форме хлоридов, легкорастворимых в воде. Upon receipt of titanium tetrachloride, significant amounts of waste are generated containing sodium, potassium, magnesium, calcium, aluminum, titanium, zirconium, scandium, thorium, niobium, tantalum, vanadium, iron, chromium, manganese, carbon, silicon, etc. Mostly all metals are in the form of chlorides, readily soluble in water.
При существующих методах переработки все ценные компоненты, находящиеся в отходах, безвозвратно теряются и наносят непоправимый ущерб окружающей среде в связи с загрязнением легкорастворимыми, высокотоксичными отходами производства. With existing processing methods, all the valuable components in the waste are irretrievably lost and cause irreparable damage to the environment due to pollution with easily soluble, highly toxic waste products.
Известен способ извлечения металлов из отходов титанового производства [1] заключающийся в следующем. Отработанный расплав титановых хлораторов сливают в воду, концентрируют путем циркуляции, затем обрабатывают известковым молоком. A known method of extracting metals from titanium production waste [1] is as follows. The spent melt of titanium chlorinators is poured into water, concentrated by circulation, then treated with milk of lime.
Недостатками данного способа являются -образование сильнозасоленных сточных вод, содержащих хлориды натрия, калия, кальция, магния; получение концентрата металлов в форме оксидов и гидроксидов, дальнейшая переработка которого затруднена. The disadvantages of this method are the formation of highly saline wastewater containing chloride of sodium, potassium, calcium, magnesium; obtaining a metal concentrate in the form of oxides and hydroxides, the further processing of which is difficult.
При такой переработке отходов не утилизируются такие ценные компоненты, как хром, железо, марганец, скандий и др. а происходит лишь их частичное обезвреживание в связи с образованием труднорастворимых оксидов и гидроксидов металлов. Such waste processing does not utilize such valuable components as chromium, iron, manganese, scandium, etc. but only their partial neutralization occurs due to the formation of sparingly soluble metal oxides and hydroxides.
Во-вторых, образуются высококонцентрированные хлоридные растворы, содержащие до 200-250 г/дм3 солей, которые после смешения с другими стоками сбрасываются в водные бассейны (в р. Кама).Secondly, highly concentrated chloride solutions are formed containing up to 200-250 g / dm 3 of salts, which, after mixing with other effluents, are discharged into water basins (in the Kama River).
Из известных аналогов наиболее близким к заявляемому способу по совокупности признаков является известный способ извлечения металлов из отходов титанового производства [2] ПРОТОТИП. Способ по прототипу (фиг.1) включает следующие операции: выщелачивание отработанного расплава водой; осаждение хрома, редких и радиоактивных металлов щелочным реагентом с получением чернового хромового концентрата (ЧХК); -отделение ЧХК от хлоридного раствора; -обработку ЧХК щелочным раствором гипохлорита натрия; отделение редкометального концентрата от хроматного раствора; переработку хроматного раствора с получением хромсодержащих неорганических пигментов, например фосфата хрома, свинцовые и свинцовомолибдатные крона. Of the known analogues, the closest to the claimed method in terms of features is a known method of extracting metals from titanium production waste [2] PROTOTYPE. The prototype method (figure 1) includes the following operations: leaching the spent melt with water; precipitation of chromium, rare and radioactive metals with an alkaline reagent to produce rough chromium concentrate (CCC); -separation of ChC from the chloride solution; -Processing of ChKh alkaline solution of sodium hypochlorite; separation of the rare metal concentrate from the chromate solution; processing a chromate solution to produce chromium-containing inorganic pigments, for example chromium phosphate, lead and lead-molybdate crowns.
Недостатками данного способа являются -
сложность и многостадийность переработки хроматных растворов, в связи с чем известный способ может быть использован и рекомендован в настоящее время к реализации при переработке сравнительно небольших объемов образующихся растворов;
использование для переработки хроматных растворов дефицитных и в то же время токсичных веществ соединений свинца, что соответственно создает дополнительные трудности, связанные с организацией рабочих мест аппаратчиков, и сложности, связанные с предотвращением попадания соединений свинца в сбросные (сточные, промывные) воды.The disadvantages of this method are -
the complexity and multi-stage processing of chromate solutions, in connection with which the known method can be used and is currently recommended for the implementation in the processing of relatively small volumes of the resulting solutions;
the use of lead compounds for the processing of chromate solutions of scarce and at the same time toxic substances, which accordingly creates additional difficulties associated with the organization of jobs for apparatchiks and the difficulties associated with preventing lead compounds from entering waste water (waste water, wash water).
Указанные недостатки обусловлены целым рядом причин. Согласно технологии получения пигментов предусмотрено использование значительного избытка кислот, что приводит к образованию кислых растворов. Во-вторых, использование высокотоксичных соединений свинца и кроме (VI) приводит к ограничению их использования. These shortcomings are due to a number of reasons. According to the technology for producing pigments, a significant excess of acids is provided, which leads to the formation of acidic solutions. Secondly, the use of highly toxic lead compounds and, in addition to (VI), limits their use.
Заявляемое техническое решение направлено на решение задачи, заключающейся в устранении вышеуказанных недостатков известного способа, упрощении технологии и в обеспечении условий создания малоотходной технологии обезвреживании отходов и утилизации ценных компонентов в форме товарных продуктов и/или полупродуктов. The claimed technical solution is aimed at solving the problem of eliminating the above disadvantages of the known method, simplifying the technology and providing conditions for creating a low-waste technology for waste disposal and disposal of valuable components in the form of marketable products and / or intermediates.
Данная задача решается предлагаемым способом извлечения металлов из отходов титанового производства, сущность которого выражается следующей совокупностью существенных признаков: -выщелачиванием отработанного расплава; осаждением из раствора хрома редких и радиоактивных металлов щелочным реагентом; -разделением хлоридного раствора и осадка; -обработкой осадка щелочным раствором гипохлорита натрия; фильтрованием пульпы с отделение редкометального концентрата от хроматного раствора. This problem is solved by the proposed method for the extraction of metals from titanium production wastes, the essence of which is expressed by the following set of essential features: - leaching of the spent melt; precipitation from a solution of chromium of rare and radioactive metals with an alkaline reagent; - separation of chloride solution and precipitate; -processing the precipitate with an alkaline solution of sodium hypochlorite; filtering the pulp to separate the rare-metal concentrate from the chromate solution.
Отличительными признаками также являются следующие: смешение хроматного и хлоридных растворов в соотношении 1:1-2; обработка растворов после смешения щелочным реагентом до pH 6 9. Distinctive features are also the following: a mixture of chromate and chloride solutions in a ratio of 1: 1-2; treatment of solutions after mixing with an alkaline reagent to
Принципиально-технологическая схема извлечения металлов из отходов титанового производства приведена на фиг.2. Schematic diagram of the extraction of metals from titanium production waste is shown in figure 2.
Последовательность операций, соотношение реагентов и значений pH в процессе извлечения металлов обусловлены следующим. The sequence of operations, the ratio of reagents and pH values in the process of metal extraction are due to the following.
Соотношение хроматного и хлоридного растворов при их смешении выбрано из следующих соображений. Хроматный раствор содержит до 6 г/дм3 хрома (VI) в форме хромата или бихромата натрия, что в 60•103 раз превышает ПДК (0,1 мг/дм3) для водоемов хоз. питьевого и культурно-бытового водопользования или 60•105 раз для водоемов рыбохозяйственного назначения (ПДК=0,001 мг/дм3). Хлоридный раствор после отделения осадка гидроксидов хрома, редких и радиоактивных металлов содержит, г/дм3: железа (II) 25-40; железа (III) 0,5-1,0; марганца (II) 3-8.The ratio of chromate and chloride solutions when mixing them is selected from the following considerations. The chromate solution contains up to 6 g / dm 3 of chromium (VI) in the form of sodium chromate or dichromate, which is 60 • 10 3 times higher than the MPC (0.1 mg / dm 3 ) for household water bodies. drinking and cultural and domestic water use or 60 • 10 5 times for fishery reservoirs (MPC = 0.001 mg / dm 3 ). The chloride solution after separation of the precipitate of chromium hydroxides, rare and radioactive metals contains, g / DM 3 : iron (II) 25-40; iron (III) 0.5-1.0; Manganese (II) 3-8.
Так, в результате смешения растворов происходит взаимное обезвреживание растворов и образование после соответствующей обработки щелочным реагентом железо-хром-марганцевого концентрата. При отношении хроматного к хлоридного раствору менее 1 не происходит полного обезвреживания раствора от хрома (VI), который при последующей обработке щелочным реагентом остается в растворе. При отношении более 2 не происходит обезвреживания хлоридных растворов от железа и марганца. So, as a result of mixing the solutions, mutual neutralization of the solutions takes place and the formation of an iron-chromium-manganese concentrate after appropriate treatment with an alkaline reagent. When the ratio of chromate to chloride solution is less than 1, complete neutralization of the solution from chromium (VI) does not occur, which, after subsequent treatment with an alkaline reagent, remains in the solution. With a ratio of more than 2, neutralization of chloride solutions from iron and manganese does not occur.
Интервал pH 6-9 обработки щелочным реагентом обусловлено тем, что при данном значении pH происходит максимальное осаждение соединений хрома, железа и марганца. При pH менее 6 происходит неполное осаждение соединений марганца, а при pH более 9 наблюдается перерасход щелочного реагента и при сбросе высокощелочных стоков возникает необходимость их нейтрализации до pH 6-7. The range of pH 6-9 treatment with an alkaline reagent is due to the fact that at a given pH value, the maximum precipitation of compounds of chromium, iron and manganese occurs. At a pH of less than 6, incomplete precipitation of manganese compounds occurs, and at a pH of more than 9, an alkaline reagent is overused, and when high alkaline effluents are discharged, it becomes necessary to neutralize them to a pH of 6-7.
Таким образом, по сравнению с известным способом при осуществлении процесса по предлагаемому способу происходит взаимное обезвреживание растворов и утилизация ценных компонентов в полном объеме с получением товарных продуктов и/или полупродуктов и создание условий безотходной технологии переработки отходов титанового производства. Thus, in comparison with the known method, when carrying out the process according to the proposed method, the solutions are mutually neutralized and valuable components are fully utilized to produce marketable products and / or intermediates and the conditions for a waste-free technology for processing titanium production wastes are created.
Анализ патентной и научно-технической документации свидетельствует о том, что в источниках информации не обнаружено описание способов, аналогичных предложенному и совпадающих с заявляемым техническим решением по совокупности существенных признаков. The analysis of patent and scientific and technical documentation indicates that the sources of information have not found a description of the methods similar to the proposed and coinciding with the claimed technical solution for the totality of essential features.
Анализ уровня техники в отношении совокупности всех существенных признаков заявленного технического решения показывает, что предложенный способ соответствует критерию новизны. The analysis of the prior art in relation to the totality of all the essential features of the claimed technical solution shows that the proposed method meets the criterion of novelty.
Проверка соответствия заявленного изобретения требованию изобретательского уровня в отношении совокупности существенных признаков свидетельствует о том, что предлагаемый способ не следует явным образом из известного уровня техники. Verification of compliance of the claimed invention with the requirement of an inventive step in relation to the totality of essential features indicates that the proposed method does not follow explicitly from the prior art.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, приведены в примерах. Information confirming the possibility of carrying out the invention is given in the examples.
Пример 1 (по известному способу прототипу). Example 1 (by a known method of the prototype).
Отработанный расплав выщелачивают в воде при Ж:Т=2:1, нерастворимый остаток отделяют от раствора. Полученный раствор содержит, г/дм3: Fe 35,7; Cr 2,9; Mn 7,3; Na 83,6; Mg 0,67; Al 1,3; Ti 0,2; Zr 0,46; Sc 0,04 и др. 1 л раствора обработали 2 н. раствором гидроксида натрия до pH 4,5. При этом получили 58 г осадка гидроксидов металлов (хрома, редких и радиоактивных) влажностью 75 и 1,08 дм3 хлоридного раствора состава, г/дм3: 28,7 Fe; 6,5 Mn; 80,2 Na. Черновой хромовый концентрат состава, мас. 5 Cr; 6 Fe; 0,07 Sc; 2,2 Al; 75 H2O обработали щелочным раствором гипохлорита натрия в количестве 200 мл при температуре 90oC. После введения 0,2% раствора ПАА пульпу отфильтровали. Получено 250 мм хроматного раствора с массовой концентрацией хрома (VI) 7,8 г/дм3 и 30 г редкометального концентрата (РМК) влажностью 70% РМК используют для извлечения и получения индивидуальных соединений скандия.The spent melt is leached in water at W: T = 2: 1, the insoluble residue is separated from the solution. The resulting solution contains, g / dm 3 : Fe 35.7; Cr 2.9; Mn 7.3; Na 83.6; Mg 0.67; Al 1.3; Ti 0.2; Zr 0.46; Sc 0.04 and others. 1 l of the solution was treated with 2 N. sodium hydroxide solution to a pH of 4.5. In this case, 58 g of a precipitate of metal hydroxides (chromium, rare and radioactive) with a moisture content of 75 and 1.08 dm 3 of a chloride solution of the composition, g / dm 3 : 28.7 Fe; 6.5 Mn; 80.2 Na. Rough chrome concentrate composition, wt. 5 Cr; 6 Fe; 0.07 Sc; 2.2 Al; 75 H 2 O was treated with an alkaline solution of sodium hypochlorite in an amount of 200 ml at a temperature of 90 o C. After the introduction of a 0.2% PAA solution, the pulp was filtered. Received 250 mm of a chromate solution with a mass concentration of chromium (VI) of 7.8 g / DM 3 and 30 g of rare-metal concentrate (RMS) with a moisture content of 70% RMS are used to extract and obtain individual scandium compounds.
Хроматный раствор использовали для получения хромсодержащих пигментов, например свинцовых кронов. Для этого в раствор вводили 1 мл серной кислоты, нагревали до 30oC, вводили 15,5 г соли свинца (нитрат или ацетат), поддерживали pH суспензии 3,0-3,5. В результате синтеза получено 17,8 г лимонного крона состава PbCrO4•0,5 PbSO4.Chromate solution was used to obtain chromium-containing pigments, such as lead crowns. For this, 1 ml of sulfuric acid was introduced into the solution, heated to 30 ° C, 15.5 g of lead salt (nitrate or acetate) was introduced, and the pH of the suspension was maintained at 3.0-3.5. As a result of synthesis, 17.8 g of lemon crone of the composition PbCrO 4 • 0.5 PbSO 4 were obtained.
Таким образом, при осуществлении процесса по известному способу происходит концентрирование и извлечение только соединений хрома, при этом используются дефицитные и токсичные реагенты. Thus, when carrying out the process according to the known method, only chromium compounds are concentrated and extracted, and scarce and toxic reagents are used.
Пример 2 (по предлагаемому способу). Example 2 (by the proposed method).
Выщелачивание отработанного плава, осаждение хрома, переработку ЧХК с получением хроматного раствора и редкометального концентрата ведут аналогично примеру 1. Leaching of spent melt, precipitation of chromium, processing of chemical-chemical complex to obtain a chromate solution and rare-metal concentrate are carried out analogously to example 1.
Хроматный раствор состава, приведенного в примере 1, смешивают с хлоридным раствором. При смешении указанных растворов в соотношении 1:0,5 степень обезвреживания раствора от хрома составила 60% При соотношении хроматного раствора и хлоридного 1: 1-2 происходит полное обезвреживание раствора от хрома (VI) до норм ПДК, при отношении >2 происходит неполное обезвреживание от марганца. A chromate solution of the composition shown in example 1 is mixed with a chloride solution. When these solutions were mixed in a ratio of 1: 0.5, the degree of neutralization of the solution from chromium was 60%. When the ratio of chromate solution and chloride was 1: 1-2, the solution was completely neutralized from chromium (VI) to the MPC, with a ratio> 2, partial neutralization from manganese.
В результате смешения образуются растворы, содержащие, г/дм3: при соотношении 1:1 3,9 Cr; 3,2 Mn; 14,3 Fe, при соотношении 1:2 2,6 Cr; 4,3 Mn; 19,1 Fe.As a result of mixing, solutions are formed containing, g / dm 3 : with a ratio of 1: 1 3.9 Cr; 3.2 Mn; 14.3 Fe, with a 1: 2 ratio of 2.6 Cr; 4.3 Mn; 19.1 Fe.
При последующей обработке раствора гидроксидом натрия образуются осадки, состав которых приведен в таблице. Subsequent processing of the solution with sodium hydroxide precipitates are formed, the composition of which is given in the table.
Как видно из полученных данных, при pH<6 не происходит полного извлечения из раствора железа и марганца, при pH>9 состав осадка не изменяется. As can be seen from the obtained data, at pH <6, complete extraction of iron and manganese from the solution does not occur; at pH> 9, the composition of the precipitate does not change.
При смешении хроматного и хлоридного растворов происходит взаимное их обезвреживание с получением железо-хром-марганцевого концентрата, который может быть использован для получения катализаторов и/или сорбентов, и/или пигментов. When mixing chromate and chloride solutions, their mutual neutralization occurs to obtain iron-chromium-manganese concentrate, which can be used to obtain catalysts and / or sorbents and / or pigments.
Оставшаяся часть хлоридного раствора перерабатывается по известной технологии с получением оксигидроксида железа и диоксида марганца. The remainder of the chloride solution is processed according to known technology to obtain iron oxyhydroxide and manganese dioxide.
Таким образом, предложенный способ извлечения металлов из отходов титанового производства позволяет упростить технологию обезвреживания от токсичных металлов и обеспечить условия создания безотходной технологии переработки отходов с утилизацией ценных компонентов в форме товарных продуктов и/или полупродуктов. Thus, the proposed method for the extraction of metals from titanium production wastes allows to simplify the technology of neutralization from toxic metals and to provide conditions for creating a waste-free technology for processing wastes with the disposal of valuable components in the form of marketable products and / or intermediates.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93041240A RU2075521C1 (en) | 1993-08-16 | 1993-08-16 | Method of recovery of metals from used melt of titanium tetrachloride |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93041240A RU2075521C1 (en) | 1993-08-16 | 1993-08-16 | Method of recovery of metals from used melt of titanium tetrachloride |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU93041240A RU93041240A (en) | 1996-09-10 |
| RU2075521C1 true RU2075521C1 (en) | 1997-03-20 |
Family
ID=20146573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93041240A RU2075521C1 (en) | 1993-08-16 | 1993-08-16 | Method of recovery of metals from used melt of titanium tetrachloride |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2075521C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2709915C1 (en) * | 2016-04-07 | 2019-12-23 | Паньган Груп Паньчжихуа Айрон Энд Стил Рисёч Инститьют Ко., Лтд. | Method of treating residues after chlorination and melt of salts in order to reuse said residues |
| RU2710395C1 (en) * | 2016-05-16 | 2019-12-26 | ДжейЭкс НИППОН МАЙНИНГ ЭНД МЕТАЛЗ КОРПОРЕЙШН | Method of extracting junior metal and/or rare-earth metal |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2571909C1 (en) * | 2014-07-18 | 2015-12-27 | Публичное Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Method for obtaining rare-metal concentrate from chloride sublimates, formed in purification of steam-gas mixtures of titanium tetrachloride production |
-
1993
- 1993-08-16 RU RU93041240A patent/RU2075521C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Кудрявский Ю.П., Фрейдлина Р.Г. Исследование извлечения и утилизации хрома из отходов титанового производства. Комплексное использование минерального сырья.- 1987, N 2, с.36 - 40. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2709915C1 (en) * | 2016-04-07 | 2019-12-23 | Паньган Груп Паньчжихуа Айрон Энд Стил Рисёч Инститьют Ко., Лтд. | Method of treating residues after chlorination and melt of salts in order to reuse said residues |
| RU2710395C1 (en) * | 2016-05-16 | 2019-12-26 | ДжейЭкс НИППОН МАЙНИНГ ЭНД МЕТАЛЗ КОРПОРЕЙШН | Method of extracting junior metal and/or rare-earth metal |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104609683B (en) | A kind of renovation process of chrome tanning Heavy Metals in Sludge chromium | |
| CN109626420A (en) | A method of titanium dioxide and iron oxide are prepared using fluoride purification ferrotianium material | |
| CN107324303A (en) | A kind of method of separation and purification iron, chromium from many metal hazardous wastes | |
| JP3625270B2 (en) | Waste disposal method | |
| US4169053A (en) | Method of treating waste waters containing solid-phase difficultly-soluble compounds | |
| Almeida et al. | Chromium precipitation from tanning spent liquors using industrial alkaline residues: a comparative study | |
| RU2075521C1 (en) | Method of recovery of metals from used melt of titanium tetrachloride | |
| US5082493A (en) | Processing of carbon steel furnace dusts | |
| CA1324977C (en) | Process of treating residues from the hydrometallurgical production of zinc | |
| CN106315640A (en) | Method for treating high-evaporation mother liquid in alumina production | |
| JP2002018394A (en) | Treating method for waste | |
| US4108596A (en) | Recovery of chromium values from waste streams by the use of alkaline magnesium compounds | |
| KR100227519B1 (en) | Hydrometallurgical treatment for the purification of waelz oxides through lixiviation with sodium carbonate | |
| RU2175358C1 (en) | Method of vanadium middlings processing | |
| RU2331126C1 (en) | Method of processing and deactivation of radioactive waste in process of loparite concentrate chlorination | |
| CN85105628A (en) | The nontoxic processing extraction Ca. and Mg of chromium slag reduction method | |
| RU2811021C1 (en) | Method for processing spent melt titanium chlorinator | |
| RU2058404C1 (en) | Method for processing of spent melt of titanium chlorinators | |
| EA016467B1 (en) | Method of radium stabilization in solid effluent or effluent containing substances in suspension | |
| RU2208852C1 (en) | Method for decontaminating solutions and/or pulps with high content of natural radionuclides | |
| RU2016103C1 (en) | Method of processing copper-ammonia solutions | |
| RU2258752C2 (en) | Method of a complex processing of a metallurgical scrap | |
| RU2062809C1 (en) | Method for production of chromium hydroxide of waste melt of titanium tetrachloride production | |
| US5336475A (en) | Process for chromium removal using an inorganic sulfur compound | |
| US4482377A (en) | Separation of zinc from a zinc-copper alloy |