RU2262544C1 - Method of processing quartz leucoxene concentrate - Google Patents
Method of processing quartz leucoxene concentrate Download PDFInfo
- Publication number
- RU2262544C1 RU2262544C1 RU2004115726/02A RU2004115726A RU2262544C1 RU 2262544 C1 RU2262544 C1 RU 2262544C1 RU 2004115726/02 A RU2004115726/02 A RU 2004115726/02A RU 2004115726 A RU2004115726 A RU 2004115726A RU 2262544 C1 RU2262544 C1 RU 2262544C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- quartz
- concentrate
- leucoxene
- flotation
- hydrofluoric acid
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии редких металлов, а именно к способам переработки кварц-лейкоксеновых концентратов Ярегского месторождения, содержащих высокие концентрации вторичного рутил-кварцевого агрегата, и может быть использовано для получения искусственного рутила - сырья для производства титана хлорным способом и пигментного диоксида титана.The invention relates to the metallurgy of rare metals, and in particular to methods of processing quartz-leucoxene concentrates of the Yaregsky deposit containing high concentrations of secondary rutile-quartz aggregate, and can be used to produce artificial rutile - raw materials for the production of titanium by the chlorine method and pigment titanium dioxide.
Технической задачей, решаемой заявленным изобретением, является переработка флотационных кварц-лейкоксеновых концентратов Ярегского месторождения с целью получения искусственного рутила.The technical problem solved by the claimed invention is the processing of flotation quartz-leukoxene concentrates of the Yaregsky deposit in order to obtain artificial rutile.
Ярегское месторождение кварц-лейкоксеновой руды содержит до 10% нефти, которую используют для флотации лейкоксена с получением грубого концентрата, содержащего 50% двуокиси титана и 45% двуокиси кремния. Концентрат подвергают термической обработке для сжигания нефти, а затем флотационой доводке до получения концентрата, содержащего 68% двуокиси титана и 25% двуокиси кремния. Этот концентрат является исходным для получения искусственного рутила.The Yarega quartz-leucoxene ore deposit contains up to 10% of the oil that is used for leukoxene flotation to produce a crude concentrate containing 50% titanium dioxide and 45% silicon dioxide. The concentrate is subjected to heat treatment to burn oil, and then flotation finishing to obtain a concentrate containing 68% titanium dioxide and 25% silicon dioxide. This concentrate is the starting material for the production of artificial rutile.
Технология получения искусственного рутила из кварц-лейкоксеновых концентратов является актуальной, т.к. отечественным и зарубежными рынками востребованы высококачественные минеральные титановые концентраты (прежде всего рутиловый), необходимые для производства титановых пигментов, металлического титана, титановых лигатур и сварочных электродов.The technology for producing artificial rutile from quartz-leucoxene concentrates is relevant, because domestic and foreign markets demand high-quality mineral titanium concentrates (primarily rutile), which are necessary for the production of titanium pigments, metal titanium, titanium alloys and welding electrodes.
Известен способ переработки лейкоксенового концентрата, включающий его смешение с углеродистым восстановителем в количестве, обеспечивающим восстановление всех компонентов сырья до карбидов металлов, нагрев до 1600-2000°С в течение одного часа, измельчение полученного карбидного опека с последующей обработкой его раствором азотной кислоты плотностью не менее 105 г/см3 при температуре 35-75°С. При этом происходит растворение карбидов титана, железа и алюминия и образование осадка карбида кремния, который отделяют от раствора. Затем из раствора проводят последовательное осаждение гидроксидов металлов термическим гидролизом солей при температуре 85°С. Полученный гидрат двуокиси титана прокаливают с получением пигментной двуокиси титана. Данный способ обеспечивает получение пигментной двуокиси титана с попутным выпуском побочных продуктов в виде порошка карбида кремния, азотного минерального удобрения и гидроксидов металлов (См. патент РФ №2090509, С 01 G 23/047, опубл. 20.09.95).A known method of processing leukoxene concentrate, including mixing it with a carbon reducing agent in an amount that ensures the recovery of all components of the raw material to metal carbides, heating to 1600-2000 ° C for one hour, grinding the resulting carbide ward with subsequent treatment with a solution of nitric acid with a density of at least 105 g / cm 3 at a temperature of 35-75 ° C. When this occurs, the dissolution of the carbides of titanium, iron and aluminum and the formation of a precipitate of silicon carbide, which is separated from the solution. Then from the solution, sequential precipitation of metal hydroxides is carried out by thermal hydrolysis of salts at a temperature of 85 ° C. The resulting titanium dioxide hydrate is calcined to obtain pigment titanium dioxide. This method provides pigment titanium dioxide with the associated release of by-products in the form of silicon carbide powder, nitrogen fertilizer and metal hydroxides (See RF patent No. 2090509, 01 G 23/047, publ. 09/20/95).
Недостатком способа является высокая энергоемкость, кроме того, способ не предусматривает регенерацию азотной кислоты, а предложенная утилизация ее требует создания нового непрофилированного производства с большими экономическими затратами.The disadvantage of this method is the high energy intensity, in addition, the method does not provide for the regeneration of nitric acid, and its proposed disposal requires the creation of a new non-core production with great economic costs.
Известен способ получения искусственного рутила из лейкоксенового концентрата, содержащего 45-60% диоксида титана и 30-45% диоксида кремния, включающий обжиг концентрата в присутствии модифицирующих добавок оксидных соединений железа при температуре 1450-1525°С. В процессе обжига происходят перекристаллизация и укрупнение зерен рутила и превращение кварца в кристобалит. Примесные элементы образуют силикаты сложного состава, которые в условиях обжига с кристобалитом образуют твердый раствор в виде стекла. Спек охлаждают, измельчают и проводят предварительную дешламацию. Полученный продукт подвергают выщелачиванию щелочными растворами в автоклаве с переводом свободного диоксида кремния в раствор. Пульпу фильтруют и твердую фазу, содержащую TiO2 и тонкодисперсную фазу SiO2, подвергают повторной дешламации. После сушки конечный продукт содержит 90,6-92,8% диоксида титана, 1,4-3,8% диоксида кремния. Сквозное извлечение титана из концентрата составляет 87,8-89,4% (См. патент РФ №2216517, С 01 G 23/047, опубл. 20.11.2003).A known method of producing artificial rutile from a leukoxene concentrate containing 45-60% titanium dioxide and 30-45% silicon dioxide, comprising calcining the concentrate in the presence of modifying additives of iron oxide compounds at a temperature of 1450-1525 ° C. During firing, recrystallization and enlargement of rutile grains and the transformation of quartz into cristobalite occur. Impurity elements form silicates of complex composition, which, under firing conditions with cristobalite, form a solid solution in the form of glass. Speck is cooled, crushed and preliminarily carried out. The resulting product is subjected to leaching with alkaline solutions in an autoclave with the transfer of free silicon dioxide into solution. The pulp is filtered and the solid phase containing TiO 2 and the finely dispersed SiO 2 phase are subjected to repeated de-humidification. After drying, the final product contains 90.6-92.8% of titanium dioxide, 1.4-3.8% of silicon dioxide. Through recovery of titanium from the concentrate is 87.8-89.4% (See RF patent No. 2216517, C 01 G 23/047, publ. 20.11.2003).
Недостатком способа является многооперационность, высокая энергоемкость, использование дорогостоящего оборудования (высокотемпературные печи, автоклавы).The disadvantage of this method is multi-operation, high energy consumption, the use of expensive equipment (high temperature furnaces, autoclaves).
Известен способ получения рутильного диоксида титана из лейкоксенового концентрата, содержащего 48-50% диоксида титана и 40% диоксида кремния, который обрабатывают 40-43%-ным раствором серной кислоты при 100-120°С и Т:Ж=1:(5-7) для очистки от примесей фосфора. Очищенный концентрат подвергают сернокислотному разложению при 250-300°С. Разделение кварца и диоксида титана осуществляют выщелачиванием полученного плава при нагревании, при этом кремний остается в нерастворимом остатке, а титан переходит в раствор. Титансодержащий сернокислый раствор подвергают термогидролизу с последующей отмывкой осадка гидратированного диоксида титана от серной кислоты и прокалкой его при 750-800°С с получением рутильного диоксида титана (См. SU №975578, С 01 G 23/053, опубл. 28.11.82). Способ принят за прототип.A known method of producing rutile titanium dioxide from a leukoxene concentrate containing 48-50% titanium dioxide and 40% silicon dioxide, which is treated with a 40-43% solution of sulfuric acid at 100-120 ° C and T: W = 1: (5- 7) for purification from phosphorus impurities. The purified concentrate is subjected to sulfuric acid decomposition at 250-300 ° C. The separation of quartz and titanium dioxide is carried out by leaching the obtained melt upon heating, while silicon remains in an insoluble residue, and titanium passes into solution. The titanium-containing sulfate solution is subjected to thermohydrolysis, followed by washing the precipitate of hydrated titanium dioxide from sulfuric acid and calcining it at 750-800 ° C to obtain rutile titanium dioxide (See SU No. 975578, C 01 G 23/053, publ. 28.11.82). The method adopted for the prototype.
Недостатком способа является его многооперационность, высокая энергоемкость, использование большого избытка концентрированных реагентов и отсутствие их регенерации.The disadvantage of this method is its multioperability, high energy intensity, the use of a large excess of concentrated reagents and the absence of their regeneration.
Техническим результатом изобретения является снижение себестоимости получаемого искусственного рутила за счет создания технологии, в основу которой положены существенно более дешевые методы, и обеспечение замкнутого цикла регенерации реагентов.The technical result of the invention is to reduce the cost of artificial rutile obtained by creating a technology based on substantially cheaper methods and providing a closed loop for the regeneration of reagents.
Технический результат достигается тем, что в способе переработки кварц-лейкоксенового концентрата с получением искусственного рутила, включающем выщелачивание концентрата раствором минеральной кислоты, фильтрацию кека, содержащего кварц и лейкоксен, и получение искусственного рутила, согласно изобретению предварительно измельченный до крупности - 0,02 мм концентрат выщелачивают раствором фтористоводородной кислоты с концентрацией 7,5-8,0% при Т:Ж=1:(0,9-1), кек подвергают промывке с репульпацией образовавшихся шламов, а последующее получение искусственного рутила осуществляют разделением кварца и лейкоксена флотацией в щелочной среде с переводом в пенный продукт кварца и концентрацией лейкоксена в камерном продукте, контрольной флотацией камерного продукта в щелочной среде в три стадии: с переходом кварца на первых двух стадиях в пенный продукт и с переходом на третьей стадии контрольной флотации в камерный продукт двуокиси титана с содержанием 90-91% основного вещества, а в пенный продукт - обогащенного кварц-лейкоксенового концентрата с содержанием двуокиси титана 70-71%, раствор после выщелачивания исходного концентрата, содержащий кремнефтористоводородную кислоту и фториды металлов, упаривают с отгонкой и конденсацией кремнефтористоводородной кислоты, из конденсата введением гидроокиси аммония осаждают двуокись кремния, после отделения осадка в фильтрат вводят фторид натрия и упаривают до получения комплексной натриевой соли фтористоводородной кислоты, которую прокаливают при температуре 300-310°С с получением в газовой фазе фтористого водорода и фторида натрия, фтористый водород конденсируют и направляют на выщелачивание новой порции исходного концентрата, а осадок фторида натрия направляют на осаждение новой порции комплексной натриевой соли фтористоводородной кислоты для последующей регенерации фтористоводородной кислоты и приготовления раствора для выщелачивания исходного концентрата, кроме того, флотацию и контрольную флотацию проводят с использованием в качестве флотареагента диацетаталкилпропилендиамина с радикалом С16-C18.The technical result is achieved by the fact that in the method of processing quartz-leucoxene concentrate to obtain artificial rutile, including leaching the concentrate with a solution of mineral acid, filtering a cake containing quartz and leucoxene, and obtaining artificial rutile, according to the invention, pre-crushed to a particle size of 0.02 mm concentrate leached with a solution of hydrofluoric acid with a concentration of 7.5-8.0% at T: W = 1: (0.9-1), the cake is washed with repulpation of the formed sludge, and the subsequent obtained f artificial rutile is carried out by separation of quartz and leucoxene by flotation in an alkaline medium with transfer to the foam product of quartz and the concentration of leukoxene in the chamber product, control flotation of the chamber product in an alkaline medium in three stages: with the transfer of quartz in the first two stages to a foam product and with the transition to of the third stage of control flotation into a chamber product of titanium dioxide with a content of 90-91% of the main substance, and into a foam product - enriched quartz-leucoxene concentrate with a content of titanium dioxide of 70-71%, p After leaching the initial concentrate containing hydrofluoric acid and metal fluorides, the solution is evaporated with distillation and condensation of hydrofluoric acid, silicon dioxide is precipitated from the condensate by the addition of ammonium hydroxide, sodium fluoride is added to the filtrate and evaporated to obtain the complex sodium salt, which hydrofluoric acid at a temperature of 300-310 ° C to obtain hydrogen fluoride and sodium fluoride in the gas phase, hydrogen fluoride is condensed and they leach a new portion of the initial concentrate, and the precipitate of sodium fluoride is sent to precipitate a new portion of the complex sodium salt of hydrofluoric acid for the subsequent regeneration of hydrofluoric acid and prepare a solution for leaching the initial concentrate, in addition, flotation and control flotation are carried out using diacetate diacetate as a flotation reagent radical C 16 -C 18 .
Сущность способа заключается в том, что создана технология, в основу которой вместо термохимического способа переработки положены существенно более дешевые методы механического обогащения, а в качестве товарного продукта получают искусственный рутил с содержанием TiO2 до 91%.The essence of the method lies in the fact that a technology has been created, which is based on the significantly cheaper chemical enrichment methods instead of the thermochemical processing method, and artificial rutile with a TiO 2 content of up to 91% is obtained as a commercial product.
Особенностью состава кварц-лейкоксеновых концентратов является то, что лейкоксен содержит включения тонкодисперсного кварца и некоторое количество продуктов термического разложения алюмосиликатов и гидроксидов железа, образующихся после сжигания нефти. Примеси оксидных минералов представлены тонкими пленками, налетами и включениями, расположенными на границах зерен, препятствующими разделению кварца и лейкоксена.A feature of the composition of quartz-leucoxene concentrates is that leucoxene contains inclusions of finely dispersed quartz and a certain amount of thermal decomposition products of aluminosilicates and iron hydroxides formed after oil combustion. Impurities of oxide minerals are represented by thin films, deposits and inclusions located at grain boundaries that impede the separation of quartz and leucoxene.
Для достижения высокой степени разделения кварца и лейкоксена и получения искусственного рутила флотационными методами необходимо предварительно очистить поверхность зерен.To achieve a high degree of separation of quartz and leucoxene and to obtain artificial rutile by flotation methods, it is necessary to first clean the grain surface.
В заявленном способе предложена новая совокупность приемов, обеспечивающих как активацию поверхности зерен, так и эффективное разделение минеральных составляющих и выделение их в товарный продукт. Для очистки от примесей металлов предложена обработка слабым раствором фтористоводородной кислоты предварительно измельченного исходного кварц-лейкоксенового концентрата (выщелачивание исходного концентрата).In the inventive method, a new set of techniques is proposed that provides both activation of the surface of the grains and effective separation of mineral components and their isolation in a marketable product. For purification from metal impurities, a treatment with a weak solution of hydrofluoric acid of a pre-ground initial quartz-leucoxene concentrate (leaching of the initial concentrate) is proposed.
Выщелачивание позволяет с высокой степенью эффективности удалить пассивирующие пленки и включения и активировать поверхность зерен минералов.Leaching makes it possible to remove passivating films and inclusions with a high degree of efficiency and activate the surface of mineral grains.
Предложенный режим выщелачивания исходного концентрата, заключающийся в предварительном измельчении до заданной крупности - менее 0,02 мм и концентрации фтористоводородной кислоты - 7,5-8,0%, эффективно удаляя оксиды алюминия, кремния, железа, существенно повышает различие флотационных свойств поверхностей разделяемых минералов.The proposed leaching regime of the initial concentrate, which consists in preliminary grinding to a predetermined particle size - less than 0.02 mm and a concentration of hydrofluoric acid - 7.5-8.0%, effectively removing oxides of aluminum, silicon, iron, significantly increases the difference in flotation properties of the surfaces of the separated minerals .
В отличие от прототипа, где разделение компонентов кварца и лейкоксена с получением рутильного диоксида титана осуществляют термохимическим методом, используя для очистки и разложения концентрата концентрированную серную кислоту, высокую температуру и больший объем выщелачивающего реагента (Т:Ж=1:6), предложенный способ характеризуется мягкими условиями выщелачивания примесей в сочетании с флотационным разделением кварца и лейкоксена с получением продукта, содержащего 90-91% диоксида титана - искусственного рутила.In contrast to the prototype, where the separation of the components of quartz and leucoxene to obtain rutile titanium dioxide is carried out by the thermochemical method, using concentrated sulfuric acid, high temperature and a larger volume of leaching reagent (T: W = 1: 6) to clean and decompose the concentrate, the proposed method is characterized mild leaching of impurities in combination with flotation separation of quartz and leucoxene to obtain a product containing 90-91% titanium dioxide - artificial rutile.
Существенным отличием способа является использование для разделения кварца и лейкоксена флотации, при которой из кварц-лейкоксенового концентрата крупностью менее 0,02 мм с предварительно активированной поверхностью более эффективно выделять в пенный продукт кварц, как обладающий меньшей плотностью, чем лейкоксен и содержание которого в концентрате меньше, чем лейкоксена. Проведение флотации кварца в щелочной среде с последующей трехстадийной контрольной флотацией позволяет на последней стадии процесса получить два продукта, один из которых искусственный рутил (содержание двуокиси титана 90-91%), другой - кварц-лейкоксеновый концентрат с содержанием диоксида титана 70-71%. Существенным является использование на всех стадиях флотации в качестве реагента диацетаталкилпропилендиамина с радикалом C16-С18.A significant difference of the method is the use of flotation for the separation of quartz and leukoxen, in which it is more efficient to isolate quartz from the quartz-leukoxene concentrate with a particle size of less than 0.02 mm with a pre-activated surface, which has a lower density than leucoxene and whose concentration in the concentrate is less than leukoxen. Flotation of quartz in an alkaline medium followed by a three-stage control flotation allows two products to be obtained at the last stage of the process, one of which is artificial rutile (titanium dioxide content 90-91%), the other a quartz-leucoxene concentrate with a titanium dioxide content of 70-71%. It is essential to use diacetate alkylpropylene diamine with the radical C 16 -C 18 as a reagent at all stages of flotation.
Предложенная совокупность приемов выщелачивания и флотации с получением искусственного рутила и богатого кварц-лейкоксенового концентрата, который также является товарным продуктом, используемым для получения пигментов, не требует высоких энергозатрат и дорогостоящего оборудования, как в прототипе.The proposed set of leaching and flotation techniques to produce artificial rutile and rich quartz-leucoxene concentrate, which is also a commercial product used to obtain pigments, does not require high energy costs and expensive equipment, as in the prototype.
В отличие от прототипа заявленный способ характеризуется также экологической безопасностью, так как помимо использования в качестве реагента для выщелачивания слабоконцентрированного раствора фтористоводородной кислоты (7,5-8,0%), способ предусматривает полную регенерацию и возврат фтористоводородной кислоты на выщелачивание новых порций исходного концентрата. Это исключает образование стоков, загрязняющих окружающую среду, сокращает расход реагентов за счет замкнутой рециркуляционной схемы регенерации фтор-иона.In contrast to the prototype, the claimed method is also characterized by environmental safety, since in addition to using a weakly concentrated solution of hydrofluoric acid (7.5-8.0%) as a reagent for leaching, the method provides for the complete regeneration and return of hydrofluoric acid to leach out new portions of the initial concentrate. This eliminates the formation of effluents polluting the environment, reduces the consumption of reagents due to the closed recirculation scheme of fluorine ion regeneration.
Для регенерации фтористоводородной кислоты из фторсодержащего раствора после осаждения двуокиси кремния сначала введением фторида натрия осаждают комплексную натриевую соль фтористоводородной кислоты, которую затем прокаливают с выделением в газовую фазу фтористого водорода и получением в остатке фторида натрия.To regenerate hydrofluoric acid from a fluorine-containing solution, after precipitating silicon dioxide, the sodium fluoride complex salt is first precipitated by the addition of sodium fluoride, which is then calcined to liberate hydrogen fluoride into the gas phase to obtain sodium fluoride in the residue.
Фтористый водород улавливают с получением фтористоводородной кислоты, из которой приготавливают новый раствор для выщелачивания новой порции исходного концентрата, а остаток фторида натрия возвращают на осаждение новой порции комплексной соли фтористоводородной кислоты из новой порции фторидного раствора после осаждения двуокиси кремния.Hydrogen fluoride is captured to obtain hydrofluoric acid, from which a new solution is prepared to leach a new portion of the initial concentrate, and the remaining sodium fluoride is returned to precipitate a new portion of the complex salt of hydrofluoric acid from a new portion of fluoride solution after precipitation of silicon dioxide.
Таким образом все реагенты регенерируют и используют в технологическом процессе.Thus, all reagents are regenerated and used in the process.
Многократное использование фтористоводородной кислоты и фторида натрия делает заявленный способ высокоэффективным и экологически чистым.Repeated use of hydrofluoric acid and sodium fluoride makes the claimed method highly effective and environmentally friendly.
Полученный искусственный рутил является высококачественным исходным материалом, который может быть непосредственно использован в производстве сварочных электродов, заменяя природный рутиловый концентрат. Кроме того, и искусственный рутил, и обогащенный титановый концентрат (второй продукт флотации) могут быть использованы для получения пигментов или титановой губки методом хлорирования.The resulting artificial rutile is a high-quality starting material that can be directly used in the production of welding electrodes, replacing natural rutile concentrate. In addition, both artificial rutile and enriched titanium concentrate (the second flotation product) can be used to produce pigments or a titanium sponge by chlorination.
Обоснование параметровJustification of the parameters
Осуществление выщелачивания исходного концентрата раствором фтористоводородной кислоты концентрацией менее 7,5% не позволяет полностью очистить поверхность зерен, уменьшая различие в флотационных свойствах кварца и лейкоксена, а увеличение концентрации фтористоводородной кислоты более 8,0% увеличивает непроизводительный расход реагента.Leaching the initial concentrate with a solution of hydrofluoric acid with a concentration of less than 7.5% does not completely clean the grain surface, reducing the difference in the flotation properties of quartz and leucoxene, and an increase in the concentration of hydrofluoric acid by more than 8.0% increases the unproductive consumption of the reagent.
Соотношение исходного концентрата и фтористоводородной кислоты определяет получение максимального различия флотационных свойств кварца и лейкоксена. Снижение этого соотношения уменьшает различие этих свойств, а увеличение приводит к непроизводительным затратам реагентов.The ratio of the initial concentrate and hydrofluoric acid determines the maximum difference in the flotation properties of quartz and leucoxene. A decrease in this ratio reduces the difference in these properties, and an increase leads to unproductive costs of reagents.
Температурный интервал прокаливания комплексной натриевой соли фтористоводородной кислоты при температуре 300-310°С определяет полноту ее разложения. Снижение температуры ниже 300°С не позволяет полностью разложить эту соль, а увеличение температуры выше 310°С увеличивает непроизводительные затраты электроэнергии.The temperature range of calcination of the complex sodium salt of hydrofluoric acid at a temperature of 300-310 ° C determines the completeness of its decomposition. A decrease in temperature below 300 ° C does not allow to completely decompose this salt, and an increase in temperature above 310 ° C increases unproductive energy costs.
ПримерExample
Исходный флотационный кварц-лейкоксеновый концентрат, содержащий 68% TiO2 и 25% SiO2 и примеси алюмосиликатов, магния, натрия и железа до 7,0%, измельчали до крупности зерен измельченного материала 70-80% менее 20 мкм. Измельченный концентрат до крупности - 20 мкм выщелачивали слабым раствором фтористоводородной кислоты (8% HF) при Т:Ж=1:1 в течение 1 часа. Затем проводили фильтрацию кека, его промывку водой до рН=7 с репульпацией образовавшихся в результате частичного растворения материала небольшого количества шламов. Промытый кек подвергали агитации с окисью кальция (СаО 400 г/т) при Т:Ж=1:1 для создания щелочной среды, затем отмывали, сгущали, вновь агитировали с окисью кальция (СаО 100 г/т) и собирателем диацетаталкилпропилендиамином с радикалом С16-C18 (Флон2 - 100 г/т) и проводили флотацию кварца.The initial flotation quartz-leukoxene concentrate containing 68% TiO 2 and 25% SiO 2 and impurities of aluminosilicates, magnesium, sodium, and iron up to 7.0% were crushed to a grain size of 70-80% of the crushed material less than 20 μm. The crushed concentrate to a particle size of 20 μm was leached with a weak solution of hydrofluoric acid (8% HF) at T: W = 1: 1 for 1 hour. Then the cake was filtered, washed with water to pH = 7 with repulpation of a small amount of sludge resulting from the partial dissolution of the material. The washed cake was agitated with calcium oxide (CaO 400 g / t) at T: W = 1: 1 to create an alkaline medium, then washed, concentrated, agitated again with calcium oxide (CaO 100 g / t) and a diacetate alkylpropylene diamine collector with radical C 16 -C 18 (Flon2 - 100 g / t) and flotation of quartz was carried out.
Затем проводили контрольную флотацию кварца с добавлением того же флотореагента (Флон2 - 20 г/т) и пенный продукт, обогащенный кварцем и содержащий также и двуокись титана, направляли в голову процесса - на основную флотацию кварца. Камерный продукт контрольной флотации, обогащенный лейкоксеном (содержание TiO2 78%) после сгущения подвергали второй контрольной флотации при введении окиси кальция и флотореагента (СаО - 100 г/т, Флон2 - 20 г/т). В итоге в пенные продукты переходит около 60% кварца от его содержания в исходном концентрате. Пенный продукт, обогащенный кварцем, объединяли с пенным продуктом основной флотации и направляли на перечистку лейкоксена. Камерный продукт, содержащий 10% SiO2 и 82% лейкоксена (TiO2), подвергали третьей контрольной флотации при введении окиси кальция и флотореагента (СаО - 100 г/т, Флон2 - 2-10 г/т) для разделения обогащенного титаном камерного продукта второй контрольной флотации на два концентрата, различных по содержанию TiO2.Then, a control flotation of quartz was carried out with the addition of the same flotation reagent (Flon2 - 20 g / t) and a foam product enriched in quartz and containing also titanium dioxide was sent to the head of the process - to the main flotation of quartz. The chamber control flotation product enriched in leucoxene (78% TiO 2 content) after thickening was subjected to a second control flotation with the addition of calcium oxide and flotation reagent (CaO - 100 g / t, Flon2 - 20 g / t). As a result, about 60% of quartz from its content in the initial concentrate passes into foam products. The quartz enriched foam product was combined with the main flotation foam product and sent to the leucoxene purification. A chamber product containing 10% SiO 2 and 82% leukoxene (TiO 2 ) was subjected to a third control flotation with the addition of calcium oxide and a flotation reagent (CaO - 100 g / t, Flon 2 - 2-10 g / t) to separate the titanium-enriched chamber product the second control flotation of two concentrates, different in the content of TiO 2 .
В результате получили титановый концентрат, содержащий 90-91% TiO2, сопоставимый с искусственным рутилом, т.е. конечный товарный продукт. Извлечение TiO2 составляет ~70-72%. Другим продуктом третьей контрольной флотации является титановый концентрат, содержащий 70% TiO2, который также является товарным продуктом, используемым при получении пигментов или титановой губки методом хлорирования.The result is a titanium concentrate containing 90-91% TiO 2 comparable to artificial rutile, i.e. final commercial product. Extraction of TiO 2 is ~ 70-72%. Another product of the third control flotation is a titanium concentrate containing 70% TiO 2 , which is also a commercial product used in the preparation of pigments or titanium sponges by chlorination.
Регенерацию фтористоводородной кислоты осуществляют следующим образом.The regeneration of hydrofluoric acid is as follows.
После выщелачивания исходного кварц-лейкоксенового концентрата 8% фтористоводородной кислотой в раствор преимущественно переходят аморфизованные обжигом чернового концентрата алюмосиликаты и, частично, гидроокислы железа и тонкодисперсный кварц. Раствор, содержащий фториды кремния, алюминия и железа, отфильтровывали и упаривали досуха. При этом содержащаяся в растворе кремнийфтористоводородная кислота (H2SiF6), обладающая высокой летучестью, выделяется в конденсат, а нелетучие фториды алюминия и железа остаются в сухом остатке. Выделенный конденсат обрабатывали аммиачной водой (NH4OH), при этом в осадок выделяется двуокись кремния (SiO2), а в растворе остается фторид аммония.After leaching of the initial quartz-leucoxene concentrate with 8% hydrofluoric acid, aluminosilicates and, in part, iron hydroxides and finely dispersed quartz, which are amorphized by roasting of the crude concentrate, mainly pass into the solution. The solution containing silicon, aluminum and iron fluorides was filtered off and evaporated to dryness. In this case, silicon fluoride acid (H 2 SiF 6 ), which is highly volatile, contained in the solution, is released into the condensate, and non-volatile aluminum and iron fluorides remain in the dry residue. The separated condensate was treated with ammonia water (NH 4 OH), while silicon dioxide (SiO 2 ) was precipitated, and ammonium fluoride remained in the solution.
Мелкодисперсная двуокись кремния (белая сажа) является товарным продуктом, используемым в качестве наполнителя в резинотехнической промышленности.Fine silica (white carbon black) is a commercial product used as a filler in the rubber industry.
В раствор фторида аммония добавляли фторид натрия (NaF) с образованием комплексной фторсодержащей соли натрия (NaFHF). Соль прокаливали с отделением в летучую фазу фтористоводородной кислоты, которую после конденсации направляли на приготовление раствора для обработки исходного концентрата. В остатке остается нелетучий фторид натрия (NAF), который направляли на осаждение новой порции комплексной фторсодержащей соли натрия (NaFHF).Sodium fluoride (NaF) was added to the ammonium fluoride solution to form the complex fluorine-containing sodium salt (NaFHF). Salt was calcined to separate the hydrofluoric acid into the volatile phase, which, after condensation, was sent to prepare a solution for processing the initial concentrate. Non-volatile sodium fluoride (NAF) remains in the residue, which was sent to precipitate a new portion of the complex fluorine-containing sodium salt (NaFHF).
Таким образом изобретение обеспечивает комплексную переработку флотационного кварц-лейкоксенового концентрата, позволяет получить три вида товарных продуктов - искусственного рутила, обогащенного титансодержащего концентрата, являющегося высокосортным сырьем для получения пигментов и титановой губки методом хлорирования, "белой сажи" - высокосортного наполнителя, используемого в резино-технической промышленности.Thus, the invention provides a comprehensive processing of flotation quartz-leucoxene concentrate, allows you to get three types of marketable products - artificial rutile, enriched in titanium-containing concentrate, which is a high-grade raw material for pigments and titanium sponges by chlorination, "white carbon" - a high-grade filler used in rubber technical industry.
Кроме того, изобретение позволяет регенерировать для повторного использования фтористоводородную кислоту, обеспечивая экологическую безопасность производства, исключая образование вредных стоков.In addition, the invention allows hydrofluoric acid to be regenerated for reuse, ensuring environmental safety of production, eliminating the formation of harmful effluents.
Очень важным преимуществом заявленного способа, обеспечивающим существенное снижение затрат, является то, что для получения искусственного рутила может быть использована одна и та же инфраструктура, что и для получения исходного для этого процесса флотационного кварц-лейкоксенового концентрата, в то время как для способа-прототипа помимо создания собственно производства искусственного рутила, необходимо обеспечить переработку сернокислых стоков.A very important advantage of the claimed method, which provides a significant reduction in costs, is that the same infrastructure can be used to obtain artificial rutile as for the initial flotation quartz-leucoxene concentrate for this process, while for the prototype method in addition to creating the actual production of artificial rutile, it is necessary to ensure the processing of sulfate effluents.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004115726/02A RU2262544C1 (en) | 2004-05-26 | 2004-05-26 | Method of processing quartz leucoxene concentrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004115726/02A RU2262544C1 (en) | 2004-05-26 | 2004-05-26 | Method of processing quartz leucoxene concentrate |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2262544C1 true RU2262544C1 (en) | 2005-10-20 |
Family
ID=35863126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004115726/02A RU2262544C1 (en) | 2004-05-26 | 2004-05-26 | Method of processing quartz leucoxene concentrate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2262544C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2480421C1 (en) * | 2012-01-26 | 2013-04-27 | Анатолий Дмитриевич Митрофанов | Method for integrated treatment of industrial waste water formed when producing extra-pure quartz concentrate |
| WO2015155684A3 (en) * | 2014-04-09 | 2016-03-03 | Inis Biotech Llc | Process for obtaining lithium from aluminosilicates and intermediate compounds |
| RU2690830C1 (en) * | 2018-11-19 | 2019-06-05 | Общество с ограниченной ответственностью "ХИМТЭК" | Method of producing ultrafine silicon dioxide powder |
| RU2768386C1 (en) * | 2021-10-22 | 2022-03-24 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет» | Method for processing quartz-leucoxene concentrate |
| RU2779624C1 (en) * | 2021-11-23 | 2022-09-12 | Акционерное общество "РУССКИЕ ТИТАНОВЫЕ РЕСУРСЫ" | Method for processing quartz-leucoxene concentrates to produce artificial porous rutile, synthetic needle wollastonite and calcined quartz sand |
-
2004
- 2004-05-26 RU RU2004115726/02A patent/RU2262544C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2480421C1 (en) * | 2012-01-26 | 2013-04-27 | Анатолий Дмитриевич Митрофанов | Method for integrated treatment of industrial waste water formed when producing extra-pure quartz concentrate |
| WO2015155684A3 (en) * | 2014-04-09 | 2016-03-03 | Inis Biotech Llc | Process for obtaining lithium from aluminosilicates and intermediate compounds |
| US10259719B2 (en) | 2014-04-09 | 2019-04-16 | Inis Biotech Llc | Process for obtaining lithium from aluminosilicates and intermediate compounds |
| RU2690830C1 (en) * | 2018-11-19 | 2019-06-05 | Общество с ограниченной ответственностью "ХИМТЭК" | Method of producing ultrafine silicon dioxide powder |
| RU2768386C1 (en) * | 2021-10-22 | 2022-03-24 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет» | Method for processing quartz-leucoxene concentrate |
| RU2779624C1 (en) * | 2021-11-23 | 2022-09-12 | Акционерное общество "РУССКИЕ ТИТАНОВЫЕ РЕСУРСЫ" | Method for processing quartz-leucoxene concentrates to produce artificial porous rutile, synthetic needle wollastonite and calcined quartz sand |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108372185B (en) | Titanium chloride slag resource utilization method and device | |
| CN104445311B (en) | Clean poly-generation preparation method for flyash with high-content silicon dioxide | |
| WO2017174012A1 (en) | Molten-salt chlorinated-slag resource processing method | |
| CN103950991B (en) | Waste acid and wastewater treatment process in processes of pickling and purifying quartz or feldspar | |
| JP2015518414A (en) | Fly ash treatment process | |
| JP2008279552A (en) | Method of recovering rare earth element | |
| CN102220478B (en) | Preparation method for vanadium pentoxide | |
| CN107720801B (en) | A method of blanc fixe is prepared using titanium white waste acid | |
| CN105883930B (en) | A kind of utilization Titanium Dioxide Produced by Chloride Procedure by-product chloride slag prepares the production technology of iron oxide red | |
| CN107344725B (en) | Sulfuric acid straight dipping process extracts the preparation process of elemental lithium in lithium ore | |
| CN109402415A (en) | A kind of preparation of low grade natural rutile can chlorination rich-titanium material method | |
| CN102863007B (en) | Method for producing high-purity nano-zinc oxide by ammonia method using electrolytic zinc acid-leaching residues | |
| CN106276935A (en) | Waterglass co-producing white carbon black cleanly production technique | |
| CN105692668B (en) | A kind of gangue, coal ash for manufacturing for cryolite with high molecular ratio method | |
| CN115156253B (en) | Resource treatment method for aluminum electrolysis overhaul slag | |
| WO2019137542A1 (en) | Method for selectively leaching and upgrading high-titanium slag | |
| CN110306065A (en) | A kind of method that vanadium slag prepares ammonium metavanadate | |
| RU2262544C1 (en) | Method of processing quartz leucoxene concentrate | |
| CN116814957A (en) | Method for synchronously decyanating overhaul slag and extracting lithium | |
| RU2390572C1 (en) | Method of processing quartz-leucoxene concentrates | |
| CN105668597A (en) | Method of acid-alkali combined extraction of aluminum-based products and silicon-based products from fly ash | |
| CN102220498A (en) | Method for preparing fine vanadium slag | |
| RU2264478C1 (en) | Method of processing of titanium-silicon containing concentrates | |
| CA2470297A1 (en) | A process for removal of impurities from secondary alumina fines and alumina and/or fluorine containing material | |
| CN114592130B (en) | Recycling treatment method and system for lead-zinc smelting water-quenched slag |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060527 |
|
| RH4A | Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation |
Effective date: 20070716 |
|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20080219 |
|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20090216 |