RU2228907C1 - Способ переработки сфенового концентрата - Google Patents
Способ переработки сфенового концентрата Download PDFInfo
- Publication number
- RU2228907C1 RU2228907C1 RU2002128972/15A RU2002128972A RU2228907C1 RU 2228907 C1 RU2228907 C1 RU 2228907C1 RU 2002128972/15 A RU2002128972/15 A RU 2002128972/15A RU 2002128972 A RU2002128972 A RU 2002128972A RU 2228907 C1 RU2228907 C1 RU 2228907C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- concentrate
- grinding
- titanium
- product
- heat treatment
- Prior art date
Links
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 18
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 13
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 10
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims description 7
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 7
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 7
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 6
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 abstract description 20
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 18
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 17
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003607 modifier Substances 0.000 abstract description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 abstract 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 abstract 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 abstract 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 abstract 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 abstract 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 21
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 6
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 5
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009837 dry grinding Methods 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 2
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K aluminium phosphate Chemical compound O1[Al]2OP1(=O)O2 ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910052586 apatite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;fluoride;triphosphate Chemical compound [F-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии переработки сфенового концентрата. Осуществляют измельчение концентрата до крупности частиц 2-10 мкм в присутствии модифицирующего реагента, в качестве которого используют фосфорную кислоту с концентрацией 20-60% по P2O5 , при Т:Ж=1:0,1-0,5. Полученную массу обрабатывают известковым молоком до рН 4-7 и подвергают термообработке при температуре 50-80°С. Способ позволяет улучшить пигментные свойства титансодержащего продукта, а также повысить его сорбционную емкость более чем в 2 раза. Способ упрощается за счёт совмещения стадий измельчения и модифицирования и становится более эффективным. 2 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к технологии переработки сфенового концентрата с получением продуктов, используемых в производстве лакокрасочных и строительных материалов, а также в качестве сорбентов для очистки жидких стоков от тяжелых металлов и радионуклидов.
Титансодержащие пигменты и сорбенты эффективно используются в различных отраслях промышленности. Сфеновый концентрат, являясь титан-содержащим сырьем, использовался преимущественно для получения пигментов, сорбционные свойства у которых практически отсутствовали.
Известен способ переработки сфенового концентрата (Ермилова Т.А., Богатырев П.М., Шайкевич С.Б. и др. Получение цветных атмосферостойких пигментов из сфенового концентрата - побочного продукта апатитового производства. - Лакокрасочные материалы и их применение, 1973. - № 5, с. 11-12), включающий сухое измельчение концентрата с низким (30%) содержанием диоксида титана до крупности частиц не более 40 мкм, прокалку измельченного продукта при 700-850°С и дезагрегацию спекшихся частиц.
Недостатком способа является то, что полученные пигменты имеют заметный цветовой оттенок и высокий показатель укрывистости (140-160 г/м2), поэтому используются только для получения цветных густотертых красок. Сорбционные свойства у пигментов отсутствуют.
Известен также способ переработки сфенового концентрата (патент РФ № 2177016, МПК7 С 09 С 1/36, 2001), включающий его сухое измельчение до крупности частиц не более 40 мкм, модифицирование при рН 1,5-3,5 фосфорсодержащим реагентом, взятым в количестве 15-30% от веса концентрата и состоящим из фосфата алюминия и геля кремнекислоты, диспергирование полученной массы в течение 2-5 ч и последующую термическую обработку при 50-500°С с получением титансодержащего продукта. Титансодержащий продукт обладает следующими пигментными свойствами: белизна 90-93 усл.ед., укрывистость 70-110 г/м2, маслоемкость 14-16,8 г/100 г. Сорбционная емкость продукта в пересчете на радиоактивный цезий составляет 0,4-0,5 мг-экв./г.
Известный способ характеризуется недостаточно высокой белизной продукта, высокой укрывистостью и низкой сорбционной емкостью.
Настоящее изобретение направлено на решение задачи улучшения пигментных и сорбционных свойств получаемого продукта при одновременном повышении эффективности способа.
Поставленная задача решается тем, что в способе переработки сфенового концентрата, включающем его измельчение, модифицирование фосфорсодержащим реагентом и термообработку массы с получением титансодержащего продукта, согласно изобретению измельчение и модифицирование концентрата совмещают, в качестве фосфорсодержащего реагента используют фосфорную кислоту с концентрацией 20-60% по P2O5, измельчение проводят до крупности частиц 2-10 мкм, а перед термообработкой массу обрабатывают нейтрализующим реагентом до обеспечения рН 4-7.
Поставленная задача решается также тем, что измельчение концентрата ведут при Т:Ж=1:0,1-0,5.
Поставленная задача решается и тем, что в качестве нейтрализующего реагента используют известковое молоко.
Решение поставленной задачи достигается также тем, что термообработку ведут при 50-80°С.
Совмещение стадий измельчения и модифицирования приводит к упрощению способа и повышению его эффективности за счет использования тепловой энергии, выделяющейся при измельчении сфенового концентрата, для модифицирования его поверхности. При этом на поверхности тонкодисперсных частиц концентрата происходит образование фосфатных соединений кальция и титана, повышающих белизну, укрывистость и сорбционную емкость конечного продукта.
При использовании для модифицирования фосфорной кислоты с концентрацией менее 20% по Р2O5 и Т:Ж менее 1:0,1 значительно увеличивается продолжительность процесса и снижаются свойства титансодержащего продукта, в частности уменьшается сорбционная емкость и белизна. Использование для модифицирования фосфорной кислоты с концентрацией более 60% по Р2O5 и Т:Ж более 1:0,5 практически не сказывается на сорбционных свойствах титансодержащего продукта, но увеличивает маслоемкость пигмента.
Измельчение концентрата до крупности менее 2 мкм приводит к снижению сорбционных свойств конечного продукта в результате слипания частиц и повышению энергетических затрат, а при крупности более 10 мкм наблюдается ухудшение как пигментных, так и сорбционных свойств продукта.
Обработка реакционной массы известковым молоком до рН 4-7 перед термообработкой обеспечивает эффективное отделение ее от избытка фосфорной кислоты и соответственно способствует получению титансодержащего продукта с высокими сорбционными свойствами. Пигментные свойства при этом не ухудшаются.
Термообработка массы при температуре ниже 50 и более 80°С приводит к снижению пигментных и сорбционных свойств титансодержащего продукта.
Способ осуществляют следующим образом. В измельчитель загружают сфеновый концентрат и модифицирующий реагент - фосфорную кислоту, с концентрацией 20-60% по Р2О5 при Т:Ж=1:0,1-0,5. Продолжительность измельчения в присутствии модификатора зависит от дисперсности частиц сфенового концентрата, которая должна соответствовать величине 2-10 мкм. По окончании измельчения реакционную массу выгружают, обрабатывают известковым молоком до рН 4-7 и подвергают термообработке при 50-80°С. Полученный титансодержащий продукт представляет собой порошок со следующими пигментными свойствами: белизна 93,2- 95,0 усл.ед., укрывистость 58-68 г/м2, маслоемкость 15-26 г/100 г пигмента. Сорбционная емкость продукта в пересчете на радиоактивный цезий 1,0-1,22 мг-экв/г.
Сущность предложенного способа может быть пояснена следующими примерами.
Пример 1. Берут 1 кг сфенового концентрата, содержащего 35-37% TiO2, и измельчают в присутствии фосфорной кислоты с концентрацией 20% по Р2O5. Измельчение проводят при Т:Ж=1:0,1 до крупности частиц 2 мкм. Затем массу выгружают, обрабатывают известковым молоком до рН 4 и подвергают термообработке при 50°С. Полученный титансодержащий продукт представляет собой порошок со следующими пигментными свойствами: белизна 95 усл.ед., укрывистость 58 г/м2, маслоемкость 20 г/100 г пигмента. Сорбционная емкость продукта в пересчете на радиоактивный цезий 1,1 мг-экв/г.
Пример 2. Берут 1 кг сфенового концентрата, содержащего 35-37% TiO2, и измельчают в присутствии фосфорной кислоты с концентрацией 40% по Р2O5. Измельчение проводят при Т:Ж=1:0,25 до крупности частиц 5 мкм. Затем массу выгружают, обрабатывают известковым молоком до рН 5,5 и подвергают термообработке при 70°С. Полученный титансодержащий продукт представляет собой порошок со следующими пигментными свойствами: белизна 94 усл.ед., укрывистость 63 г/м2, маслоемкость 15 г/100 г пигмента. Сорбционная емкость продукта в пересчете на радиоактивный цезий 1,22 мг-экв/г.
Пример 3. Берут 1 кг сфенового концентрата, содержащего 35-37% TiO2, и измельчают в присутствии фосфорной кислоты с концентрацией 60% по Р2О5. Измельчение проводят при Т:Ж=1:0,5 до крупности частиц 10 мкм. Затем массу выгружают, обрабатывают известковым молоком до рН 7 и подвергают термообработке при 80°С. Полученный титансодержащий продукт представляет собой порошок со следующими пигментными свойствами: белизна 93,2 усл.ед., укрывистость 68 г/м2, маслоемкость 26 г/100 г пигмента. Сорбционная емкость продукта в пересчете на радиоактивный цезий 1,0 мг-экв/г.
Таким образом, из приведенных примеров следует, что заявляемый способ по сравнению с прототипом обеспечивает при повышенной белизне улучшение укрывистости в среднем на 30% и повышение сорбционной емкости более чем в 2 раза. Способ упрощается за счет совмещения стадий измельчения и модифицирования и становится более эффективным.
Claims (4)
1. Способ переработки сфенового концентрата, включающий его измельчение, модифицирование фосфорсодержащим реагентом и термообработку массы с получением титансодержащего продукта, отличающийся тем, что измельчение и модифицирование концентрата совмещают, в качестве фосфорсодержащего реагента используют фосфорную кислоту с концентрацией 20-60% по Р2О5, измельчение проводят до крупности частиц 2-10 мкм, а перед термообработкой массу обрабатывают нейтрализующим реагентом до обеспечения рН 4-7.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что измельчение концентрата ведут при Т:Ж=1:0,1-0,5.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в качестве нейтрализующего реагента используют известковое молоко.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что термообработку ведут при температуре 50-80°С.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002128972/15A RU2228907C1 (ru) | 2002-10-29 | 2002-10-29 | Способ переработки сфенового концентрата |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002128972/15A RU2228907C1 (ru) | 2002-10-29 | 2002-10-29 | Способ переработки сфенового концентрата |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002128972A RU2002128972A (ru) | 2004-04-27 |
| RU2228907C1 true RU2228907C1 (ru) | 2004-05-20 |
Family
ID=32679142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002128972/15A RU2228907C1 (ru) | 2002-10-29 | 2002-10-29 | Способ переработки сфенового концентрата |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2228907C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2588631C2 (ru) * | 2009-12-07 | 2016-07-10 | Коатекс С.А.С. | Применение композиций, содержащих глицерин в качестве агента, способствующего сухому дроблению минеральных веществ |
| RU2754149C1 (ru) * | 2021-03-10 | 2021-08-30 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Кольский научный центр Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ РАН) | Способ переработки сфенового концентрата с получением титанфосфатной кремнийсодержащей композиции |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1331828A1 (ru) * | 1986-01-20 | 1987-08-23 | Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кольского филиала им.С.М.Кирова АН СССР | Способ переработки сфенового концентрата |
| RU2177016C1 (ru) * | 2000-06-14 | 2001-12-20 | Открытое акционерное общество "Апатит" | Способ получения атмосферостойкого пигмента из сфенового концентрата |
-
2002
- 2002-10-29 RU RU2002128972/15A patent/RU2228907C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1331828A1 (ru) * | 1986-01-20 | 1987-08-23 | Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кольского филиала им.С.М.Кирова АН СССР | Способ переработки сфенового концентрата |
| RU2177016C1 (ru) * | 2000-06-14 | 2001-12-20 | Открытое акционерное общество "Апатит" | Способ получения атмосферостойкого пигмента из сфенового концентрата |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЕРМОЛАЕВА Т.А. и др. Получение цветных атмосферостойких пигментов из сфенового концентрата - побочного продукта апатитового производства. Лакокрасочные материалы и их применение. 1973, №5, с.11-12. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2588631C2 (ru) * | 2009-12-07 | 2016-07-10 | Коатекс С.А.С. | Применение композиций, содержащих глицерин в качестве агента, способствующего сухому дроблению минеральных веществ |
| US9700895B2 (en) | 2009-12-07 | 2017-07-11 | Coatex | Use of formulations containing glycerol as a dry grinding aid agent of mineral matter |
| RU2754149C1 (ru) * | 2021-03-10 | 2021-08-30 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Кольский научный центр Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ РАН) | Способ переработки сфенового концентрата с получением титанфосфатной кремнийсодержащей композиции |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1161307A (zh) | 金红石二氧化钛 | |
| EP2178798B1 (en) | Method of preparing a well-dispersable microcrystalline titanium dioxide product | |
| CN1724595A (zh) | 白色矿物粉体－TiO2复合白色颜料及其制备方法 | |
| CN104411779B (zh) | 含二氧化钛及含碳酸盐的复合色素及其制造方法 | |
| ATE77353T1 (de) | Feinteilige faellungskieselsaeure mit hoher struktur, verfahren zu seiner herstellung und verwendung. | |
| KR20100098689A (ko) | 인산화 표면 및 알칼리 토류 탄산염 나노 입자를 갖는 무기 미세입자의 복합재 | |
| CN107574711B (zh) | 一种装饰纸用钛白粉的生产方法 | |
| CN109809422B (zh) | 一种提纯凹凸棒土的方法 | |
| CN104031432A (zh) | 一种新型磷铝锆包覆TiO2进行表面处理的方法 | |
| RU2228907C1 (ru) | Способ переработки сфенового концентрата | |
| JPH06509055A (ja) | 集合ＴｉＯ↓２ピグメント製品 | |
| ONODA et al. | Mechanochemical effects of some rare-earth ultraphosphates and reforming of their surface for catalytic properties | |
| RU2350637C2 (ru) | Многофункциональный наполнитель на основе химически осажденного карбоната кальция и способ его получения | |
| CN109797451A (zh) | 一种涤纶化纤钛白的制备方法及应用 | |
| CN109762371A (zh) | 一种涤纶化纤钛白的制备方法 | |
| CN104013641A (zh) | 节能型高分散性蒙脱石悬浮液生产方法 | |
| RU2711635C1 (ru) | Способ получения сорбента на основе доломита | |
| CN103525135A (zh) | 一种改性三聚磷酸铝的制备方法 | |
| JP3747260B1 (ja) | 酸化チタン系ナノ生成物およびその製造方法 | |
| JP4084751B2 (ja) | 高濃度の炭酸カルシウムを含有する産業副産物から沈降炭酸カルシウムを生成する方法 | |
| JP2010168468A (ja) | 重合開始基付き無機酸化物粒子並びにその製造方法、および該無機酸化物粒子を用いて得られる高分子修飾無機酸化物粒子並びにその製造方法 | |
| RU2177016C1 (ru) | Способ получения атмосферостойкого пигмента из сфенового концентрата | |
| JP2003071404A (ja) | 新規多孔性粒体 | |
| KR101920897B1 (ko) | 석탄재를 이용한 실리카 복합체의 제조 방법 | |
| CN101506315A (zh) | 制备二氧化钛颜料的改进方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131030 |