RU2182887C2 - Method of processing of loparite concentrate - Google Patents
Method of processing of loparite concentrate Download PDFInfo
- Publication number
- RU2182887C2 RU2182887C2 RU2000121380A RU2000121380A RU2182887C2 RU 2182887 C2 RU2182887 C2 RU 2182887C2 RU 2000121380 A RU2000121380 A RU 2000121380A RU 2000121380 A RU2000121380 A RU 2000121380A RU 2182887 C2 RU2182887 C2 RU 2182887C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- titanium
- titanium dioxide
- niobium
- tantalum
- hydrogen fluoride
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к химической технологии неорганических веществ с получением соединений редких металлов, используемых в металлургии, в создании новых конструкционных материалов со специфическими свойствами, а также диоксида титана, применяемого в производстве лакокрасочных материалов, пластмасс, бумаги. The invention relates to the chemical technology of inorganic substances with the production of rare metal compounds used in metallurgy, in the creation of new structural materials with specific properties, as well as titanium dioxide used in the manufacture of paints, plastics, paper.
Известен способ переработки лопаритового концентрата (см. Патент России 2147621, МПК7 С 22 В 34/24, 59/00, 34/12; C 01 G 23/04, C 22 B 3/06, 2000), включающий разложение его концентрированной азотной кислотой с получением гидратного кека окислов тугоплавких металлов, растворение кека в плавиковой кислоте с получением раствора титана, ниобия и тантала, экстракционное отделение ниобия и тантала от титана трибутилфосфатом с переводом ниобия и тантала в органическую фазу, а титана - в водную, упаривание водной фазы в 1.5-2.0 раза, отгонку плавиковой кислоты в присутствии концентрированной серной кислоты с последующей переработкой кубового остатка на диоксид титана и серную кислоту, которую возвращают на операцию отгонки плавиковой кислоты.A known method of processing loparite concentrate (see Russian Patent 2147621, IPC 7 C 22 V 34/24, 59/00, 34/12; C 01 G 23/04, C 22 B 3/06, 2000), including the decomposition of its concentrated nitric acid to obtain a hydrated cake of refractory metal oxides, dissolving the cake in hydrofluoric acid to obtain a solution of titanium, niobium and tantalum, extraction separation of niobium and tantalum from titanium by tributyl phosphate with the conversion of niobium and tantalum to the organic phase, and titanium to the aqueous phase, evaporation of the aqueous phase 1.5-2.0 times, distillation of hydrofluoric acid in the presence of ntsentrirovannoy sulfuric acid, followed by processing the distillation residue on the titanium dioxide and sulfuric acid, which is returned to the stripping operation hydrofluoric acid.
К недостаткам данного способа относятся его громоздкость, сложность утилизации растворов, образовавшихся в результате экстракции, недостаточная степень утилизации HF (менее 93%), загрязнение фосфором оксидов ниобия и тантала по причине гидролиза трибутилфосфата и токсичность трибутилфосфата, низкие пигментные свойства получаемого диоксида титана, который представляет собой технический продукт с заметным желто-серым оттенком, состоящий из смеси анатаза и рутила. The disadvantages of this method include its bulkiness, the difficulty of disposing of the solutions formed as a result of extraction, the insufficient degree of utilization of HF (less than 93%), phosphorus contamination of niobium and tantalum oxides due to hydrolysis of tributyl phosphate and the toxicity of tributyl phosphate, low pigment properties of the resulting titanium dioxide, which represents It is a technical product with a noticeable yellow-gray tint, consisting of a mixture of anatase and rutile.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ переработки лопаритового концентрата (см. Патент России 2149912, МПК7 С 22 В 34/24, 34/12, 3/06, 3/26, 2000), включающий разложение измельченного лопаритового концентрата концентрированной азотной кислотой с переводом редкоземельных элементов в раствор, а титана, ниобия и тантала в гидратный осадок, отделение гидратного осадка, обработку его фтористоводородной кислотой при массовом соотношении кислоты (в расчете на 100%-ную HF) и сухого гидратного осадка более 1.1:1.0 с получением раствора титана, ниобия и тантала, экстракционное отделение ниобия и тантала от титана октиловым спиртом с переводом ниобия и тантала в органическую фазу, а титана - в водную и обработку последней при температуре 600-650oС с получением диоксида титана в виде смеси анатазной и рутильной модификации и плавиковой кислоты.Closest to the claimed technical solution is a method of processing loparite concentrate (see Russian Patent 2149912, IPC 7 C 22 B 34/24, 34/12, 3/06, 3/26, 2000), including the decomposition of crushed loparite concentrate with concentrated nitric acid with the conversion of rare-earth elements into a solution, and titanium, niobium and tantalum into a hydrated precipitate, separation of the hydrated precipitate, its treatment with hydrofluoric acid at a mass ratio of acid (calculated on 100% HF) and dry hydrated precipitate of more than 1.1: 1.0 to obtain a solution tee ana, niobium and tantalum, extraction separation of tantalum and niobium titanium octyl alcohol transfer from niobium and tantalum in the organic phase, and the titanium - in aqueous and last processing at a temperature of 600-650 o C to obtain the titanium dioxide in the form of a mixture of anatase and rutile modifications and hydrofluoric acid.
Недостатками известного способа являются повышенный расход фтористоводородной кислоты на операции растворения гидратного осадка в силу расчета расхода HF на образование фтортитановой кислоты Н2TiF6, низкие пигментные свойства получаемого диоксида титана, который представляет собой технический продукт с заметным желто-серым оттенком, состоящий из смеси анатаза и рутила.The disadvantages of this method are the increased consumption of hydrofluoric acid for the operation of dissolving the hydrated precipitate due to the calculation of the HF consumption for the formation of fluorotitanic acid Н 2 TiF 6 , the low pigment properties of the obtained titanium dioxide, which is a technical product with a noticeable yellow-gray tint, consisting of an anatase mixture and rutile.
Настоящее изобретение направлено на решение задачи уменьшения расхода реагента, содержащего фтористый водород, и повышения пигментных свойств диоксида титана. The present invention is directed to solving the problem of reducing the consumption of a reagent containing hydrogen fluoride, and increasing the pigment properties of titanium dioxide.
Поставленная задача решается тем, что в способе переработки лопаритового концентрата, включающем разложение его азотной кислотой с переводом редкоземельных элементов в раствор, а титана, ниобия и тантала в гидратный осадок, отделение гидратного осадка, обработку его реагентом, содержащим фтористый водород, с получением раствора титана, ниобия и тантала, экстракционное отделение ниобия и тантала от титана алифатическим спиртом с переводом ниобия и тантала в органическую фазу, а титана - в водную и ее термическую обработку с получением диоксида титана и фтористоводородного продукта, согласно изобретению обработку гидратного осадка реагентом, содержащим фтористый водород, ведут при массовом соотношении реагента (в расчете на 100%-ную HF) и сухого гидратного осадка 0.9-1.0:1, перед термической обработкой в водную фазу вводят металлический цинк в количестве не более 5 мас.% по отношению к титану в пересчете на ТiO2, а термическую обработку ведут при 500-750oС, после чего диоксид титана обрабатывают модификатором с получением пигментного рутила.The problem is solved in that in a method for processing loparite concentrate, including its decomposition with nitric acid with the conversion of rare earth elements into a solution, and titanium, niobium and tantalum into a hydrated precipitate, separation of the hydrated precipitate, its treatment with a reagent containing hydrogen fluoride, to obtain a titanium solution , niobium and tantalum, the extraction separation of niobium and tantalum from titanium with aliphatic alcohol with the conversion of niobium and tantalum into the organic phase, and titanium into water and its heat treatment to obtain di titanium oxide and hydrogen fluoride product, according to the invention, the hydrated precipitate is treated with a hydrogen fluoride-containing reagent in a mass ratio of the reagent (calculated on 100% HF) and the dry hydrated precipitate 0.9-1.0: 1, a metal phase is introduced into the aqueous phase before heat treatment zinc in an amount of not more than 5 wt.% with respect to titanium in terms of TiO 2 , and heat treatment is carried out at 500-750 o C, after which titanium dioxide is treated with a modifier to obtain pigment rutile.
Поставленная задача решается также тем, что в качестве реагента, содержащего фтористый водород, используют фтористоводородную кислоту или смесь фтористого водорода и паров воды. The problem is also solved by the fact that as a reagent containing hydrogen fluoride, use hydrofluoric acid or a mixture of hydrogen fluoride and water vapor.
Поставленная задача решается и тем, что в качестве алифатического спирта используют спирты фракции С7-С9, преимущественно октанол-1, октанол-2, изооктанол или их смесь.The problem is solved by the fact that as aliphatic alcohol use alcohols fraction C 7 -C 9 , mainly octanol-1, octanol-2, isooctanol or a mixture thereof.
Решение поставленной задачи достигается также тем, что в качестве модификатора используют смесь фосфата алюминия и кремнекислоты при их массовом расходе 1-10% Аl2О3 и 1-5% SiO2 по отношению к диоксиду титана.The solution of this problem is also achieved by the fact that a mixture of aluminum phosphate and silicic acid is used as a modifier at their mass flow rate of 1-10% Al 2 O 3 and 1-5% SiO 2 with respect to titanium dioxide.
Уменьшение расхода фторсодержащего реагента на обработку гидратного осадка приводит к уменьшению объемов фторсодержащих растворов, к концентрированию их по основным компонентам, а параметры термической обработки обеспечивают почти 100%-ную регенерацию HF. Повышение качества диоксида титана достигается путем введения металлического цинка, способствующего восстановлению железа (III) до железа (II), который не загрязняет диоксид титана и инициирует формирование при термообработке рутила, а пигментные свойства приобретаются благодаря операции поверхностной обработки смесью фосфата алюминия и кремнекислоты. A decrease in the fluorine-containing reagent consumption for hydrated sludge treatment leads to a decrease in the volumes of fluorine-containing solutions, their concentration in the main components, and the heat treatment parameters provide almost 100% HF regeneration. Improving the quality of titanium dioxide is achieved by introducing metallic zinc, which contributes to the reduction of iron (III) to iron (II), which does not contaminate titanium dioxide and initiates the formation of heat treatment of rutile, and pigment properties are acquired due to the surface treatment with a mixture of aluminum phosphate and silicic acid.
Проведение процесса обработки гидратного осадка при массовом соотношении реагента, содержащего фтористый водород (в расчете на 100%-ную HF)? и сухого гидратного осадка менее 0.9:1 сопровождается снижением степени перехода редких металлов и титана во фторидный раствор и значительным увеличением продолжительности процесса. Увеличение массового соотношения реагента, содержащего фтористый водород (в расчете на 100%-ную HF), и сухого гидратного осадка более 1:1 практически не оказывает влияния на скорость растворения и степень перехода редких металлов и титана в раствор. Кроме того, при увеличении указанного соотношения более 1:1 снижается эффективность разделения тантала и ниобия на стадии экстракции алифатическими спиртами. Carrying out the hydrate sludge treatment process at a mass ratio of the reagent containing hydrogen fluoride (based on 100% HF)? and dry hydrated precipitate less than 0.9: 1 is accompanied by a decrease in the degree of transition of rare metals and titanium to a fluoride solution and a significant increase in the duration of the process. An increase in the mass ratio of a reagent containing hydrogen fluoride (calculated on 100% HF) and a dry hydrated precipitate of more than 1: 1 has practically no effect on the dissolution rate and the degree of transition of rare metals and titanium to solution. In addition, with an increase in the indicated ratio of more than 1: 1, the separation efficiency of tantalum and niobium at the extraction stage with aliphatic alcohols decreases.
Использование алифатических спиртов обусловлено их способностью извлекать ниобий и тантал из фторидных растворов в отсутствие других минеральных кислот, более высокой устойчивостью в экстракционном процессе по сравнению с трибутилфосфатом, циклогексаноном и метилизобутилкетоном, более высокой селективностью при получении чистых соединений ниобия и тантала, более низкой растворимостью в водных растворах и более низкой пожарной опасностью по сравнению с циклогексаноном и метилизобутилкетоном. Использование алифатических спиртов, которые не содержат водорастворимых соединений, в частности фосфора, также способствует повышению чистоты получаемых продуктов. The use of aliphatic alcohols is due to their ability to extract niobium and tantalum from fluoride solutions in the absence of other mineral acids, higher stability in the extraction process compared to tributyl phosphate, cyclohexanone and methyl isobutyl ketone, higher selectivity for pure niobium and tantalum compounds, lower solubility in aqueous solutions and lower fire hazard compared to cyclohexanone and methyl isobutyl ketone. The use of aliphatic alcohols that do not contain water-soluble compounds, in particular phosphorus, also improves the purity of the resulting products.
В качестве алифатических спиртов используют спирты С7-С9, содержащие смесь изомеров октанола, гептанола и нонанола, преимущественно смесь изомеров октанола. Использование спиртов с числом атомов углерода менее 7 ведет к резкому увеличению растворимости экстрагента и ухудшению технологических и экономических показателей процесса. Использование спиртов с числом атомов углерода более 9 значительно ухудшает расслаивание органической и водной фаз, что также отрицательно влияет на технологические и экономические показатели.As aliphatic alcohols, C 7 -C 9 alcohols containing a mixture of octanol, heptanol and nonanol isomers, mainly a mixture of octanol isomers, are used. The use of alcohols with the number of carbon atoms less than 7 leads to a sharp increase in the solubility of the extractant and the deterioration of technological and economic indicators of the process. The use of alcohols with the number of carbon atoms more than 9 significantly worsens the delamination of the organic and aqueous phases, which also negatively affects the technological and economic indicators.
Введение металлического цинка в водную фазу перед ее термической обработкой способствует переводу анатазной модификации диоксида титана в рутильную, а также позволяет понизить нижнюю границу термической обработки до 500oС.The introduction of zinc metal into the aqueous phase before its heat treatment promotes the conversion of the anatase modification of titanium dioxide to rutile, and also allows to lower the lower limit of heat treatment to 500 o C.
Количество вводимого металлического цинка составляет не более 5 маc.% по отношению к титану в пересчете на ТiO2, так как большее количество не оказывает влияния на качество диоксида титана.The amount of introduced zinc metal is not more than 5 wt.% With respect to titanium in terms of TiO 2 , since a larger amount does not affect the quality of titanium dioxide.
Проведение процесса сжигания при температуре ниже 500oС приводит к увеличению содержания фтора в пигменте, что ухудшает его качество за счет повышенного содержания водорастворимых солей (ВРС), имеющих кислую реакцию, а также возрастает доля анатазной формы пигмента. При температуре выше 750oС снижается эффективность действия модификатора и значительно повышаются затраты тепла, необходимого для проведения операции сжигания.Carrying out the combustion process at a temperature below 500 o C leads to an increase in the fluorine content in the pigment, which impairs its quality due to the increased content of water-soluble salts (HRV) having an acid reaction, and the proportion of the anatase form of the pigment increases. At temperatures above 750 o With the reduced effectiveness of the modifier and significantly increase the cost of heat required for the operation of combustion.
Обработка продукта сжигания смесью фосфата алюминия и кремнекислоты, массовый расход которых менее 1% Аl2О3 и менее 1% SiO2 приводит к снижению агрегативной устойчивости лакокрасочных материалов (ЛКМ), а также уменьшается срок службы покрытий. При расходе более 10% Аl2О3 и более 5% SiO2 резко повышается показатель укрывистости пигмента и ухудшаются реологические свойства краски на его основе.Processing the product of combustion with a mixture of aluminum phosphate and silicic acid, the mass flow rate of which is less than 1% Al 2 O 3 and less than 1% SiO 2 , reduces the aggregate stability of paints and varnishes and coatings, and also reduces the service life of coatings. At a flow rate of more than 10% Al 2 O 3 and more than 5% SiO 2 , the pigment hiding power increases sharply and the rheological properties of the paint based on it decrease.
Способ осуществляют следующим образом. Лопаритовый концентрат обрабатывают 69-71%-ной азотной кислотой при 100-110oС в течение 38-42 ч. В образовавшуюся суспензию добавляют воду и фильтруют под вакуумом с отделением гидратного осадка, который промывают водой и обрабатывают фторсодержащим реагентом при массовом соотношении реагента (в расчете на 100%-ную HF) и сухого гидратного осадка 0.9-1.0:1. В качестве реагента, содержащего фтористый водород, используют фтористоводородную кислоту или смесь фтористого водорода и паров воды. При этом получается фторидный раствор редких металлов и титана следующего состава, г/л: ТiO2 300, Nb2O5 60, Та2О5 4. В него добавляют алифатические спирты и переводят экстракцией ниобий и тантал в органическую фазу. Отношение объемов алифатические спирты: раствор равно 1.1-1.3:1. Извлечение в органическую фазу за одну ступень составляет, %: Та2O5 95.0-95.2, Nb2O5 98.0-98.4, TiO2 4.7-4.8. За три ступени противоточной экстракции в тех же условиях в органическую фазу переходит около 5% ТiO2 и более 99.5% Та2O5 и Nb2О5, при содержании в них фосфора, в пересчете на P2O5, менее 0.01%. В водную фазу, которая представляет собой фторидный раствор титана, вводят металлический цинк в количестве не более 5 мас.% по отношению к титану в пересчете на TiO2, а затем в специальной "сжигательной" установке подвергают его термообработке при 500-750oС с получением диоксида титана и фторсодержащего продукта (фтористоводородной кислоты или смеси фтористого водорода и паров воды). Степень регенерации HF составляет не менее 98%. Диоксид титана распульповывают в воде при Т:Ж=1:5 и при перемешивании обрабатывают смесью фосфата алюминия и кремнекислоты, массовый расход которых соответствует 1-10% Аl2O3 и 1-5% SiO2 no отношению к диоксиду титана. После обработки продукт сушат при 250-300oС с получением пигментного диоксида титана рутильной модификации. Свойства пигментного диоксида титана: дисперсность (содержание частиц размером менее 1 мкм) - 100%, белизна - 94.6-96.8 усл.ед., укрывистость - 30-35 г/м2, маслоемкость - 25-30 г/100 г пигмента.The method is as follows. Loparite concentrate is treated with 69-71% nitric acid at 100-110 ° C for 38-42 hours. Water is added to the resulting suspension and filtered under vacuum to separate a hydrated precipitate, which is washed with water and treated with a fluorine-containing reagent in a mass ratio of the reagent ( calculated on 100% HF) and dry hydrated precipitate 0.9-1.0: 1. As a reagent containing hydrogen fluoride, use hydrofluoric acid or a mixture of hydrogen fluoride and water vapor. This produces a fluoride solution of rare metals and titanium of the following composition, g / l: TiO 2 300, Nb 2 O 5 60, Ta 2 O 5 4. Aliphatic alcohols are added to it and the niobium and tantalum are transferred into the organic phase by extraction. The volume ratio of aliphatic alcohols: the solution is 1.1-1.3: 1. The extraction into the organic phase in one step is,%: Ta 2 O 5 95.0-95.2, Nb 2 O 5 98.0-98.4, TiO 2 4.7-4.8. In the three stages of countercurrent extraction, under the same conditions, about 5% TiO 2 and more than 99.5% Ta 2 O 5 and Nb 2 O 5 go into the organic phase, with a phosphorus content of less than 0.01% in terms of P 2 O 5 . Metallic zinc in an amount of not more than 5 wt.% With respect to titanium in terms of TiO 2 is introduced into the aqueous phase, which is a fluoride titanium solution, and then it is subjected to heat treatment at 500–750 ° C in a special “incinerator” obtaining titanium dioxide and a fluorine-containing product (hydrofluoric acid or a mixture of hydrogen fluoride and water vapor). The degree of HF regeneration is at least 98%. Titanium dioxide is pulped in water at T: W = 1: 5 and treated with a mixture of aluminum phosphate and silicic acid with stirring, the mass flow rate of which corresponds to 1-10% Al 2 O 3 and 1-5% SiO 2 with respect to titanium dioxide. After processing, the product is dried at 250-300 o With obtaining pigment titanium dioxide rutile modification. Properties of pigment titanium dioxide: dispersion (content of particles less than 1 μm in size) - 100%, whiteness - 94.6-96.8 conventional units, hiding power - 30-35 g / m 2 , oil absorption - 25-30 g / 100 g of pigment.
Фтористоводородный продукт (фтористоводородную кислоту или смесь фтористого водорода и паров воды) используют в обороте на операции обработки гидратного осадка. The hydrofluoric product (hydrofluoric acid or a mixture of hydrogen fluoride and water vapor) is used in the turnover of hydrate sludge treatment operations.
Сущность заявляемого способа может быть пояснена следующими Примерами. The essence of the proposed method can be illustrated by the following Examples.
Пример 1. Берут 1 кг лопаритового концентрата состава, мас.%: TiO2 38.1, Nb2O5 8.14, Та2O5 0.57, РЗЭ 32.0, Na2O 8.48, CaO 4.74, Fe2O3 2.2, SrO 2.5, SiO2 1.4, ThO2 0.54 и обрабатывают его 70%-ной азотной кислотой при Т:Ж=1:1, 100-110oС в течение 40 ч. Затем суспензию разбавляют водой, объем которой равен первоначальному объему азотной кислоты, охлаждают до 30-40oС, отделяют гидратный осадок, промывают его водой при Т:Ж=1:3 и обрабатывают фтористоводородной кислотой, при массовом соотношении кислоты (в расчете на 100%-ную HF) и сухого гидратного осадка 0.9:1. В полученный при этом редкометальный титановый раствор добавляют октанол-1 из расчета отношения объемов октанол-1 : раствор, равного 1.3:1, и переводят экстракцией ниобий и тантал в органическую фазу, а титан в водную. Степень извлечения в органическую фазу за три ступени противоточной экстракции составляет более 99.5% Та2O5 и Nb2O5, при содержании в них фосфора, в пересчете на Р2O5, менее 0.01%. В водную фазу добавляют металлический цинк в количестве 0.1 мас.% по отношению к титану в пересчете на ТiO2, а затем ведут термическую обработку при 500oС с получением диоксида титана и фтористоводородной кислоты. Диоксид титана обрабатывают смесью фосфата алюминия и кремнекислоты, массовый расход которых составляет 1% Аl2О3 и 5% SiO2 по отношению к диоксиду титана, и после сушки получают пигментный диоксид титана рутильной модификации со следующими свойствами: дисперсность (содержание частиц размером менее 1 мкм) - 100%, белизна - 94.6 усл.ед., укрывистость - 30 г/м2, маслоемкость - 25 г/100 г пигмента. Полученную фтористоводородную кислоту используют в обороте при обработке гидратного осадка.Example 1. Take 1 kg of loparite concentrate composition, wt.%: TiO 2 38.1, Nb 2 O 5 8.14, Ta 2 O 5 0.57, REE 32.0, Na 2 O 8.48, CaO 4.74, Fe 2 O 3 2.2, SrO 2.5, SiO 2 1.4, ThO 2 0.54 and treat it with 70% nitric acid at T: W = 1: 1, 100-110 o C for 40 hours. Then the suspension is diluted with water, the volume of which is equal to the initial volume of nitric acid, cooled to 30-40 o C, the hydrated precipitate is separated, washed with water at T: W = 1: 3 and treated with hydrofluoric acid, with a mass ratio of acid (calculated on 100% HF) and dry hydrated precipitate 0.9: 1. Octanol-1 is added to the resulting rare-metal titanium solution based on the ratio of the volumes of octanol-1: a solution of 1.3: 1, and the niobium and tantalum are converted into the organic phase by extraction and titanium into the aqueous phase. The degree of extraction into the organic phase in three stages of countercurrent extraction is more than 99.5% of Ta 2 O 5 and Nb 2 O 5 , when the phosphorus content in them, in terms of P 2 O 5 , is less than 0.01%. Zinc metal in an amount of 0.1 wt.% Relative to titanium in terms of TiO 2 is added to the aqueous phase, and then heat treatment is carried out at 500 ° C. to obtain titanium dioxide and hydrofluoric acid. Titanium dioxide is treated with a mixture of aluminum phosphate and silicic acid, the mass flow rate of which is 1% Al 2 O 3 and 5% SiO 2 with respect to titanium dioxide, and after drying, pigmented titanium dioxide rutile modification with the following properties is obtained: dispersion (particle size less than 1 microns) - 100%, whiteness - 94.6 conventional units, hiding power - 30 g / m 2 , oil absorption - 25 g / 100 g of pigment. The resulting hydrofluoric acid is used in circulation in the treatment of hydrated sludge.
Пример 2. Процесс ведут в соответствии с условиями Примера 1. Отличие заключается в том, что гидратный осадок обрабатывают смесью фтористого водорода и паров воды при массовом соотношении смеси (в расчете на 100%-ную HF) и сухого гидратного осадка 0.95:1. В полученный при этом редкометальнотитановый раствор добавляют октанол-2 из расчета отношения объемов октанол-2 : раствор, равного 1.1: 1, и переводят экстракцией ниобий и тантал в органическую фазу, а титан в водную. Степень извлечения в органическую фазу за три ступени противоточной экстракции составляет более 99.5% Та2O5 и Nb2O5, при содержании в них фосфора, в пересчете на Р2О5, менее 0.01%. В водную фазу добавляют металлический цинк в количестве 2.5 мас.% по отношению к титану в пересчете на TiO2, а затем ведут термическую обработку при 650oС с получением диоксида титана и смеси фтористого водорода и паров воды. Диоксид титана обрабатывают смесью фосфата алюминия и кремнекислоты, массовый расход которых составляет 5% Аl2O3 и 2.5% SiO2 по отношению к диоксиду титана, и после сушки получают пигментный диоксид титана рутильной модификации со следующими свойствами: дисперсность (содержание частиц размером менее 1 мкм) -100%, белизна - 96.8 усл.ед., укрывистость - 35 г/м2, маслоемкость - 28 г/100 г пигмента. Полученную смесь фтористого водорода и паров воды используют в обороте при обработке гидратного осадка.Example 2. The process is carried out in accordance with the conditions of Example 1. The difference is that the hydrated precipitate is treated with a mixture of hydrogen fluoride and water vapor at a mass ratio of the mixture (calculated on 100% HF) and dry hydrated precipitate 0.95: 1. Octanol-2 is added to the resulting rare-metal titanium solution based on the ratio of the volumes of octanol-2: a solution of 1.1: 1, and the niobium and tantalum are converted into the organic phase by extraction and titanium into the aqueous phase. The degree of extraction into the organic phase in three stages of countercurrent extraction is more than 99.5% of Ta 2 O 5 and Nb 2 O 5 , when the phosphorus content in them, in terms of P 2 O 5 , is less than 0.01%. Zinc metal in an amount of 2.5 wt.% With respect to titanium in terms of TiO 2 is added to the aqueous phase, and then heat treatment is carried out at 650 ° C. to obtain titanium dioxide and a mixture of hydrogen fluoride and water vapor. Titanium dioxide is treated with a mixture of aluminum phosphate and silicic acid, the mass flow rate of which is 5% Al 2 O 3 and 2.5% SiO 2 with respect to titanium dioxide, and after drying pigment titanium dioxide of rutile modification with the following properties is obtained: dispersion (particle size less than 1 microns) -100%, whiteness - 96.8 conventional units, hiding power - 35 g / m 2 , oil absorption - 28 g / 100 g of pigment. The resulting mixture of hydrogen fluoride and water vapor is used in circulation during the processing of hydrated sludge.
Пример 3. Процесс ведут в соответствии с условиями Примера 1. Отличие заключается в том, что гидратный осадок обрабатывают фтористоводородной кислотой при массовом соотношении кислоты (в расчете на 100%-ную HF) и сухого гидратного осадка 1:1. В полученный при этом редкометальнотитановый раствор добавляют изооктанол из расчета отношения объемов изооктанол : раствор, равного 1.25:1, и переводят экстракцией ниобий и тантал в органическую фазу, а титан в водную. Степень извлечения в органическую фазу за три ступени противоточной экстракции составляет более 99.5% Та2O5 и Nb2O5, при содержании в них фосфора, в пересчете на Р2O5, менее 0.01%. В водную фазу добавляют металлический цинк в количестве 5 мас.% по отношению к титану в пересчете на ТiO2, а затем подвергают термической обработке при 750oС с получением диоксида титана и фтористоводородной кислоты. Диоксид титана обрабатывают смесью фосфата алюминия и кремнекислоты, массовый расход которых составляет 10%Аl2O3 и 1% SiO2 по отношению к диоксиду титана, и после сушки получают пигментный диоксид титана рутильной модификации со следующими свойствами: дисперсность (содержание частиц размером менее 1 мкм) - 100%, белизна - 96.8 усл.ед., укрывистость - 31 г/м2, маслоемкость - 30 г/100 г пигмента.Example 3. The process is carried out in accordance with the conditions of Example 1. The difference is that the hydrated precipitate is treated with hydrofluoric acid at a mass ratio of acid (based on 100% HF) and dry hydrated precipitate 1: 1. In the resulting rare-metal titanium solution, isooctanol is added based on the ratio of the volumes of isooctanol: a solution of 1.25: 1, and the niobium and tantalum are converted into the organic phase by extraction and titanium into the aqueous phase. The degree of extraction into the organic phase in three stages of countercurrent extraction is more than 99.5% of Ta 2 O 5 and Nb 2 O 5 , when the phosphorus content in them, in terms of P 2 O 5 , is less than 0.01%. Zinc metal in an amount of 5 wt.% With respect to titanium in terms of TiO 2 is added to the aqueous phase, and then subjected to heat treatment at 750 ° C. to obtain titanium dioxide and hydrofluoric acid. Titanium dioxide is treated with a mixture of aluminum phosphate and silicic acid, the mass flow rate of which is 10% Al 2 O 3 and 1% SiO 2 with respect to titanium dioxide, and after drying, pigmented titanium dioxide of rutile modification with the following properties is obtained: dispersion (particle size less than 1 microns) - 100%, whiteness - 96.8 conventional units, hiding power - 31 g / m 2 , oil absorption - 30 g / 100 g of pigment.
Полученную фтористоводородную кислоту используют в обороте при обработке гидратного осадка. The resulting hydrofluoric acid is used in circulation in the treatment of hydrated sludge.
Пример 4. Процесс ведут в соответствии с условиями Примера 3. Отличие заключается в том, что в полученный редкометальнотитановый раствор добавляют октанол-1 и октанол-2 (в объемном соотношении 1:1) из расчета отношения объемов смесь октанола-1 и октанола-2 : раствор, равного 1.22:1. Степень извлечения в органическую фазу за три ступени противоточной экстракции составляет более 99.5% Та2O5 и Nb2O5, при содержании в них фосфора, в пересчете на P2O5, менее 0.01%. Далее процесс аналогичен Примеру 3.Example 4. The process is carried out in accordance with the conditions of Example 3. The difference is that octanol-1 and octanol-2 (in a volume ratio of 1: 1) are added to the obtained rare-metal titanium solution based on the volume ratio of the mixture of octanol-1 and octanol-2 : a solution of 1.22: 1. The degree of extraction into the organic phase in three stages of countercurrent extraction is more than 99.5% of Ta 2 O 5 and Nb 2 O 5 , when the phosphorus content in them, in terms of P 2 O 5 , is less than 0.01%. Further, the process is similar to Example 3.
Пример 5. Процесс ведут в соответствии с условиями Примера 3. Отличие заключается в том, что в полученный редкометальнотитановый раствор добавляют алифатические спирты фракции С7-С9 из расчета отношения объемов алифатические спирты фракции С7-С9 : раствор 1.18:1. Степень извлечения в органическую фазу за три ступени противоточной экстракции составляет более 99.5% Та2О5 и Nb2O5, при содержании в них фосфора, в пересчете на Р2O5, менее 0.01%. Далее процесс аналогичен Примеру 3.Example 5. The process is conducted in accordance with the conditions of Example 3. The difference is that aliphatic alcohols of the C 7 -C 9 fraction are added to the resulting rare metal titanium solution based on the volume ratio of aliphatic alcohols of the C 7 -C 9 fraction: solution 1.18: 1. The degree of extraction into the organic phase in three stages of countercurrent extraction is more than 99.5% of Ta 2 O 5 and Nb 2 O 5 , when the phosphorus content in them, in terms of P 2 O 5 , is less than 0.01%. Further, the process is similar to Example 3.
Обобщенные сравнительные данные сущности и характеристик способов переработки лопаритового концентрата согласно изобретению и принятых в качестве аналога и прототипа приведены в Таблице. Generalized comparative data of the nature and characteristics of the processing methods of the loparite concentrate according to the invention and adopted as an analogue and prototype are shown in the Table.
Данные Примеров и Таблицы подтверждают преимущества заявляемого способа, заключающиеся в уменьшении расхода фтористоводородного реагента более чем в 1.2 раза и улучшении качества диоксида титана, который получают в виде пигментного диоксида титана рутильной модификации. The data of the Examples and the Table confirm the advantages of the proposed method, consisting in reducing the consumption of hydrofluoric reagent by more than 1.2 times and improving the quality of titanium dioxide, which is obtained in the form of pigment titanium dioxide rutile modification.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000121380A RU2182887C2 (en) | 2000-08-10 | 2000-08-10 | Method of processing of loparite concentrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000121380A RU2182887C2 (en) | 2000-08-10 | 2000-08-10 | Method of processing of loparite concentrate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2182887C2 true RU2182887C2 (en) | 2002-05-27 |
| RU2000121380A RU2000121380A (en) | 2002-08-20 |
Family
ID=20239078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000121380A RU2182887C2 (en) | 2000-08-10 | 2000-08-10 | Method of processing of loparite concentrate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2182887C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2525951C1 (en) * | 2013-08-28 | 2014-08-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) | Method of loparite concentrate processing |
| RU2764988C1 (en) * | 2018-06-06 | 2022-01-24 | Киото Юниверсити | Device and method for producing metallic titanium |
-
2000
- 2000-08-10 RU RU2000121380A patent/RU2182887C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| МИХАЙЛИЧЕНКО А.И. и др. Редкоземельные металлы. - М.: Металлургия, 1987, с.21-24. ЗЕЛИКМАН А.Н. и др. Ниобий и тантал. - М.: Металлургия, 1990, с.64-67. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2525951C1 (en) * | 2013-08-28 | 2014-08-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) | Method of loparite concentrate processing |
| RU2764988C1 (en) * | 2018-06-06 | 2022-01-24 | Киото Юниверсити | Device and method for producing metallic titanium |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE60010702T2 (en) | TREATMENT OF TITANIUM FOR THE MANUFACTURE OF TITANIUM DIOXIDE PIGMENTS | |
| JP6268328B2 (en) | Method for preparing nanometer titanium dioxide | |
| CN106365180B (en) | A kind of technique that industrial grade methanol is extracted in the ore deposit from lithium | |
| US4224287A (en) | Process for the preparation of pure aluminum oxide | |
| US3104950A (en) | Process for the separation of iron and titanium values by extraction and the subsequent preparation of anhydrous titanium dopxode | |
| CN110306065A (en) | A kind of method that vanadium slag prepares ammonium metavanadate | |
| AU2005230943A1 (en) | F-treatment of titanium materials | |
| RU2182887C2 (en) | Method of processing of loparite concentrate | |
| JP3955092B2 (en) | Method for treating dissociated zircon | |
| US3018253A (en) | Process for producing alkyl orthophosphoric acid extractants | |
| Liu et al. | Extraction behaviours of titanium and other impurities in the decomposition process of ilmenite by highly concentrated KOH solution | |
| CA1303815C (en) | Method for neutralization treatment of sulfuric acid containing iron ions | |
| RU2387722C1 (en) | Method of processing perovskite concentrate with extraction of niobium and tantalum | |
| CN1099424A (en) | Method for treating blast furnace slag by dilute hydrochloric acid | |
| RU2058408C1 (en) | Method for processing of titanium-containing minerals | |
| CN115974145B (en) | Production process for continuously preparing titanium pigment and titanium-rich material | |
| WO2016189408A1 (en) | Production of vcl4 | |
| RU2136771C1 (en) | Method of processing titanium-containing mineral stock | |
| US5178848A (en) | Lithium metatungstate | |
| JPS5815031A (en) | Manufacture of high purity titanium dioxide | |
| Rimkevich et al. | Study of fluoride processing of kyanite concentrates | |
| US3254948A (en) | Process of removing iron from aluminum salt solutions | |
| RU2097321C1 (en) | Method for producing ammonium hexafluorosilicate | |
| RU2149912C1 (en) | Method of producing refractory metal oxides from laparite concentrate | |
| US3005685A (en) | Process for desilicifying fluorspar and the like minerals |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130811 |