RU2144504C1 - Способ разделения железа и титана - Google Patents
Способ разделения железа и титана Download PDFInfo
- Publication number
- RU2144504C1 RU2144504C1 RU98104566/12A RU98104566A RU2144504C1 RU 2144504 C1 RU2144504 C1 RU 2144504C1 RU 98104566/12 A RU98104566/12 A RU 98104566/12A RU 98104566 A RU98104566 A RU 98104566A RU 2144504 C1 RU2144504 C1 RU 2144504C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- iron
- solution
- titanium
- separation
- ammonium
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compounds Of Iron (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Использование: в производстве тонкодисперсного титанового и железооксидного пигментов для лакокрасочной, керамической, строительной, кожевенной и бумажной промышленностей. Результат способа: повышение степени разделения железа и титана и упрощение процесса. Титансодержащие концентраты вскрывают плавиковой кислотой. Осаждают железо аммиачным раствором при рН 4-8. Титан остается в растворе. В раствор после вскрытия можно добавить цинк или железо для увеличения осаждения железа из руды. Добавление в фильтрат после осаждения фторидов железа растворимых сульфидов позволяет повысить степень извлечения железа до 99,95 %. 2 з.п.ф-лы.
Description
Изобретение относится к фторидной технологии переработки титансодержащего сырья и может быть использовано для получения титанового и железооксидного пигментов высокой чистоты.
Основным сырьем для производства диоксида титана является ильменитовый концентрат, основной минерал которого ильменит FeTiO3. Для получения высокочистого диоксида титана, который впоследствии может быть использован в качестве пигмента, чрезвычайно важно как можно более полное отделение железа от титана.
Известен способ переработки ильменитового сырья с использованием гидродифторида аммония (патент РФ N 2058408, C 22 B 34/12), при котором фторирование осуществляют гидродифторидом аммония при температуре 50-180oC, затем пирогидролизом при 500-800oC возогнанного тетрафторида титана получают диоксид титана, а пирогидролизом шлама при 800-840oC - ультрадисперсный порошок Fe3O4. Однако при таком способе разделения в шламе остается до 5% диоксида титана. Полученный таким способом товарный продукт (TiO2) оказывается загрязнен железом, так как при содержании железа в исходном сырье 25% и выше трудно предотвратить пылеунос мелкодисперсных фторидов железа на стадии сублимации. Кроме того, поскольку оксид железа, полученный пирогидролизом, загрязнен наряду с другими примесями фторидами кальция и магния, которые не подвержены гидролизу в указанном интервале температур, то он не может использоваться как железооксидный пигмент высокой чистоты.
Известен способ вскрытия ильменитового сырья с использованием FeF3 в качестве фторирующего агента (заявка GB N 1357499). Разделение железа и титана по этому способу осуществляют возгонкой TiF4 при 600-950oC, образующегося по реакции: 4FeF3+3TiO2= 2Fe2O3+3TiF4 . Однако процесс требует высоких температур и осложняется образованием нелетучего TiOF2. Кроме того, регенерация фторида железа - достаточно сложный процесс.
Известен способ переработки титансодержащего сырья, при котором вскрытие руды осуществляют раствором плавиковой кислоты, а разделение железа и титана ведут экстракцией железа (III) алкилфосфорными кислотами в органическую фазу (патент США N 4168297, МКИ C 01 G 23/06). Данный способ позволяет извлечь из раствора не более 99,5% железа, что впоследствии приводит к получению недостаточно чистой двуокиси титана и, кроме того, процесс экстракции достаточно дорог и сложен.
Наиболее близким к заявляемому является способ разделения железа и титана, согласно которому исходную руду обрабатывают водным раствором фтористоводородной кислоты, а, затем раствором фтористого аммония и аммиака при pH 6,0 - 6,8 осаждают железо-аммонийные фториды, которые отделяют от титансодержащего раствора (патент США N 4107264 опубл. 15.08.78). Однако из-за растворимости образовавшихся железо-аммонийных фторидов, описанный способ не позволяет достичь необходимой степени разделения, поэтому в дальнейшем приходится добавлять достаточно большое количество растворимых сульфидов с целью дальнейшей очистки раствора от железа.
Задача изобретения - повышение степени разделения железа и титана за счет осаждения гидратированного дифторида железа и нестехиометрического фтороферрата аммония, что обеспечивает получение высокочистых товарных продуктов-железооксидного и титанового пигментов.
Поставленная задача достигается тем, что проводят вскрытие ильменитового концентрата раствором плавиковой кислоты, а затем раствором аммиака при pH 4-8 отделяют образовавшийся осадок.
Из полученного осадка после переработки получают мелкодисперсный оксид железа высокой степени чистоты, а фильтрат, содержащий гексафторотитанат аммония, перерабатывают по известным схемам на TiO2.
Способ позволяет выделить из фторидного раствора не менее 99,8% железа.
Введение во фторидный раствор после вскрытия металлов, например, цинка или железа, повышает степень извлечения железа, а добавление в фильтрат после отделения осадка соединений железа растворимых сульфидов позволяет повысить степень извлечения железа до 99,95%.
Способ осуществляют следующим образом.
К исходному ильменитовому сырью добавляют раствор плавиковой кислоты при быстром непрерывном перемешивании. В полученный раствор фторидных солей железа и титана после охлаждения, отстаивания и декантации добавляют небольшими порциями раствор аммиака до pH 4-8. Образуется голубой осадок смеси фторидных соединений железа: FeF2•4H2O и нестехиометрический фтороферрат аммония (NH4)xFeF2x (2≤x≤3). Осадок отфильтровывают, прокаливают или подвергают пирогидролизу при температуре не выше 700oC для получения красно-коричневого железооксидного пигмента без примеси других элементов.
Вскрытие ильменитового сырья раствором плавиковой кислоты обеспечивает переход железа в раствор в виде Fe (+2)- ионов, но из-за экзотермичности процесса взаимодействия ильменита с HF и присутствия кислорода воздуха, часть железа переходит в трехвалентное состояние, поэтому при добавлении раствора аммиака при pH 4-5 удаляется основная масса железа (98%) в виде FeF2•H2O, и частично в виде (NH4)xFeF2x-нестехиометрического фтороферрата аммония, а при pH 8 железо доосаждается в виде (NH4)xFeF2x, растворимость которого с увеличением pH падает. При этом титан удерживается в растворе в виде (NH4)2TiF6. Увеличение pH (больше 8) приводит к выпадению из раствора оксофторотитанатов аммония (NH4)2TiOF4 или (NH4)3TiOF5, что загрязняет конечный оксид железа и ведет к потере титана.
Для полного осаждения железа в виде FeF2•H2O во фторидный раствор после вскрытия вводят металлы, например, Zn или Fe, что позволяет получить в дальнейшем титансодержащий раствор с концентрацией железа в нем 0,1 - 0,06 г/л.
Степень отделения железа повышается и в случае добавления в титансодержащий раствор сульфида аммония и отделения образовавшегося осадка. Полученный затем из образовавшегося раствора диоксид титана содержит железа всего 4-7•10-3 мас.%.
Известно, что добавление гидроксида аммония к растворимым солям железа ведет к осаждению гидроксидов железа (И.Г.Рысс "Химия фтора и его неорганические соединения", Госхимиздат. -М., 1956, с. 587). Однако оказалось, что в условиях заявляемого способа введение в раствор гидроксида аммония приводит к образованию осадка гидратированного дифторида железа, обладающего меньшей растворимостью, чем нестехиометрический фтороферрат аммония (NH4)xFeF2x (2≤x≤3), что и обеспечивает достижение нового технического результата, а именно, высокую степень разделения железа и титана.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. 20 г ильменитового концентрата, содержащего, мас.%: 28,2 Ti и 31,0 Fe, вскрывают 55 мл 40%-ной HF при непрерывном интенсивном перемешивании в течение 20 мин. Реакция протекает с экзоэффектом. После охлаждения раствора приливают 50 мл воды для перевода образующихся фторотитанатов в раствор. Раствор отфильтровывают и при перемешивании небольшими порциями добавляют 45 мл NH4OH (25%) до pH-5. Голубой осадок фторидных соединений железа отделяют и к фильтрату приливают еще 10 мл 25% NH4OH до pH-8. После отделения выпавшего осадка в растворе определяют содержание железа и титана атомно-абсорбционным методом, которое составляет 0,07 мг/мл Fe и 30 мг/мл Ti, что соответствует извлечению железа из раствора на 99,8%. Осажденный затем из раствора с помощью пероксида водорода пероксофторотитанат аммония (NH4)3TiO2F5 содержит 7•10-2, а выделенный в виде монокристаллов (NH4)2TiF6 - 6•10-3 мас.% железа.
Пример 2. К 55 мл HF (40%) добавляют 20 г концентрата, затем добавляют еще 30 мл HF (40%) и 4 г металлического цинка для восстановления Fe (III) до Fe (II). К охлажденному фильтрату ярко-зеленого цвета добавляют сначала 100 мл NH4OH (25%) до pH-5, затем еще 25 мл до pH-8. Масса голубого осадка, содержащего 18,1% Fe и 14,3% Zn, составляет 22 г (железо осаждается практически все в виде FeF2•4H2O). Фильтрат содержит 0,6 мг/мл Fe и 20 мг/мл Ti. К 100 мл фильтрата добавляют около 200 мг сульфида натрия Na2S•9H2O, выпавший черный осадок отфильтровывают. Содержание железа в растворе после фильтрования составляет 0,02 мг/мл, что означает удаление железа из раствора на 99,95%. Осажденный затем из раствора с помощью пероксида водорода пероксофторотитанат аммония (NH4)3TiO2F5 содержит 4•10-2, а выделенный в виде монокристаллов (NH4)2TiF6 - 4•10-3 мас.% железа.
Claims (3)
1. Способ разделения железа и титана при переработке титансодержащего сырья, включающий вскрытие руды водным раствором плавиковой кислоты, последующее разделение продуктов вскрытия соединениями аммония и отделение выпавшего осадка, отличающийся тем, что в качестве соединения аммония используют водный раствор аммиака, а разделение продуктов вскрытия осуществляют при pH 4-8.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в раствор после вскрытия добавляют цинк или железо.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в раствор после отделения осадка добавляют растворимые сульфиды.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98104566/12A RU2144504C1 (ru) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | Способ разделения железа и титана |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98104566/12A RU2144504C1 (ru) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | Способ разделения железа и титана |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2144504C1 true RU2144504C1 (ru) | 2000-01-20 |
RU98104566A RU98104566A (ru) | 2000-01-27 |
Family
ID=20203301
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98104566/12A RU2144504C1 (ru) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | Способ разделения железа и титана |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2144504C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1683762A1 (en) * | 2005-01-24 | 2006-07-26 | BRETON s.p.a. | A process for the production of titanium dioxide using aqueous ammonium fluoride |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200134083A (ko) | 2019-05-21 | 2020-12-01 | 주식회사 모노리스 | 불화물 및 마이크로웨이브를 이용한 이산화티타늄의 회수 방법 |
-
1998
- 1998-02-16 RU RU98104566/12A patent/RU2144504C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1683762A1 (en) * | 2005-01-24 | 2006-07-26 | BRETON s.p.a. | A process for the production of titanium dioxide using aqueous ammonium fluoride |
WO2006077203A1 (en) * | 2005-01-24 | 2006-07-27 | Breton Spa | A process for the production of titanium dioxide using aqueous fluoride |
US7771680B2 (en) | 2005-01-24 | 2010-08-10 | Breton Spa | Process for the production of titanium dioxide using aqueous fluoride |
CN101111456B (zh) * | 2005-01-24 | 2010-12-08 | 百利通有限公司 | 使用含水氟化物制备二氧化钛的方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60010702T2 (de) | Behandlung von titanerz zur herstellung von titandioxidpigmenten | |
EP0388250B1 (fr) | Procédé de traitement de minerais de terres rares | |
RU2392229C2 (ru) | Способ получения диоксида титана с применением водного раствора фторида | |
KR100953289B1 (ko) | 황산아연 용액으로부터 철을 적철석으로서 침전시키는 방법 | |
US4239735A (en) | Removal of impurites from clay | |
EP1499752B1 (en) | Sulfuric acid beneficiation of titaniferous ore for the production of tio2 | |
US5061460A (en) | Method for manufacturing titanium oxide | |
US4152252A (en) | Purification of rutile | |
US5378438A (en) | Benefication of titaniferous ores | |
WO2011018799A2 (en) | A process for preparing vanadium oxide from vanadate sludge | |
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 | |
US4666688A (en) | Method for recovery and conversion of strontium sulfate to strontium carbonate from low and medium grade celestite ores | |
RU2144504C1 (ru) | Способ разделения железа и титана | |
AU685018B2 (en) | Process for preparing high-purity zirconium oxychloride crystals | |
US2888320A (en) | Process of extracting and recovering columbium and tantalum values from their ores and products thereof | |
CZ110597A3 (en) | Process for preparing titanium(iv) oxide | |
US4938934A (en) | Recovery of cesium chloride from pollucite ore | |
US4150092A (en) | Process for recovering vanadium values from acidic chloride solutions | |
RU2623974C1 (ru) | Способ переработки титансодержащего минерального сырья | |
RU2058408C1 (ru) | Способ переработки титансодержащего минерального сырья | |
JPH09512057A (ja) | チタン含有材料の浸出 | |
JP2022510772A (ja) | チタン担持材料からの生成物の抽出方法 | |
RU2182886C2 (ru) | Способ разделения титана и железа | |
RU2139249C1 (ru) | Способ переработки титансодержащего сырья | |
US20100034714A1 (en) | Processes for producing titanium dioxide |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050217 |
|
NF4A | Reinstatement of patent | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100217 |