RU2323881C1 - Method for processing sphene concentrate - Google Patents
Method for processing sphene concentrate Download PDFInfo
- Publication number
- RU2323881C1 RU2323881C1 RU2006123304/15A RU2006123304A RU2323881C1 RU 2323881 C1 RU2323881 C1 RU 2323881C1 RU 2006123304/15 A RU2006123304/15 A RU 2006123304/15A RU 2006123304 A RU2006123304 A RU 2006123304A RU 2323881 C1 RU2323881 C1 RU 2323881C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- titanium
- concentrate
- phosphoric acid
- precipitate
- solution
- Prior art date
Links
Landscapes
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии переработки сфенового концентрата с получением титансодержащих продуктов, используемых в качестве дубителей в кожевенной промышленности, в качестве сорбентов для очистки жидких стоков от тяжелых металлов и радионуклидов, а также в производстве пластмасс, лакокрасочных и строительных материалов.The invention relates to a technology for processing sphenic concentrate to produce titanium-containing products used as tanning agents in the leather industry, as sorbents for cleaning liquid effluents from heavy metals and radionuclides, as well as in the production of plastics, paints and construction materials.
Известен способ переработки сфенового концентрата (см. авт. свид. СССР №1331828, C01G 23/00, С09С 1/36, 1987), включающий разложение концентрата 65-70%-ной серной кислотой при температуре 130-155°С в течение 1-4 ч с переводом титана в раствор, а кальция и кремния в твердый остаток, отделение твердого остатка, выдерживание титансодержащего раствора при температуре 130-155°С до остаточной концентрации TiO2 0,5-3 г/л с образованием осадка в виде титанилсульфата моногидрата, который отделяют и растворяют в воде при 60-90°С в течение 1-4 ч. Полученный раствор подвергают термогидролизу с последующей переработкой на титанооксидный пигмент. Степень извлечения титана в раствор при разложении концентрата составляет 85%.A known method of processing sphenic concentrate (see ed. Certificate of the USSR No. 1331828, C01G 23/00, C09C 1/36, 1987), including the decomposition of the concentrate with 65-70% sulfuric acid at a temperature of 130-155 ° C for 1 -4 hours with the conversion of titanium into a solution, and calcium and silicon into a solid residue, separation of the solid residue, keeping the titanium-containing solution at a temperature of 130-155 ° C to a residual TiO 2 concentration of 0.5-3 g / l with the formation of a precipitate in the form of titanyl sulfate monohydrate, which is separated and dissolved in water at 60-90 ° C for 1-4 hours. The resulting solution is subjected to thermo drolizu with subsequent processing on titanium oxide pigment. The degree of extraction of titanium in solution during the decomposition of the concentrate is 85%.
Недостатками известного способа являются относительно невысокая степень извлечения титана в раствор и многостадийность способа, в результате чего повышается количество жидких и твердых отходов. При осуществлении способа получают один конечный продукт в виде титанооксидного пигмента, что снижает степень использования сфенового концентрата.The disadvantages of this method are the relatively low degree of extraction of titanium in solution and the multi-stage method, resulting in an increase in the amount of liquid and solid waste. When implementing the method, one final product is obtained in the form of a titanium oxide pigment, which reduces the degree of use of sphene concentrate.
Известен также способ переработки сфенового концентрата (см. патент РФ №2178769, МПК7 C01G 23/00, C22B 3/08, 2002), включающий измельчение концентрата до крупности частиц менее 63 мкм, разложение его 30-50% серной кислотой при 70-90°С в присутствии фториона в количестве 0,25-1 моль/моль титана с переводом титана в раствор, а кальция и кремния в твердый остаток. Титансодержащий раствор отделяют фильтрацией и обрабатывают 80% фосфорной кислотой с получением осадка фосфата титана. Твердый кальцийкремниевый остаток промывают подкисленной водой при Т:Ж=1:1,3-2,6, а промывной раствор возвращают на стадию разложения. Степень извлечения титана из концентрата в раствор составляет 80-88% по TiO2.There is also a method of processing sphene concentrate (see RF patent No. 2178769, IPC 7 C01G 23/00, C22B 3/08, 2002), including grinding the concentrate to a particle size of less than 63 microns, its decomposition with 30-50% sulfuric acid at 70- 90 ° C in the presence of fluorion in an amount of 0.25-1 mol / mol of titanium with the conversion of titanium into solution, and calcium and silicon into a solid residue. The titanium-containing solution is separated by filtration and treated with 80% phosphoric acid to obtain a precipitate of titanium phosphate. The solid calcium-silicon residue is washed with acidified water at T: W = 1: 1.3-2.6, and the washing solution is returned to the decomposition stage. The degree of extraction of titanium from the concentrate into the solution is 80-88% by TiO 2 .
К недостаткам известного способа следует отнести недостаточно высокую степень извлечения титана в раствор. В связи с тем, что осадок фосфата титана не подвергается дополнительной обработке, он содержит повышенное количество кислого маточного раствора, из которого его осаждают. Это снижает его сорбционные свойства и ограничивает использование в качестве сорбента. Величина сорбционной емкости при этом составляет, мг-экв/г: 0,2-0,3 Cs137, 0,15-0,25 Sr90 и 0,2-0,25 Со. Кроме того, способ не предусматривает переработку кальцийкремниевого остатка до конечного продукта, что снижает степень использования сфенового концентрата.The disadvantages of this method include the insufficiently high degree of extraction of titanium in solution. Due to the fact that the precipitate of titanium phosphate is not subjected to additional processing, it contains an increased amount of acidic mother liquor from which it is precipitated. This reduces its sorption properties and limits its use as a sorbent. The sorption capacity in this case is, mEq / g: 0.2-0.3 Cs 137 , 0.15-0.25 Sr 90 and 0.2-0.25 Co. In addition, the method does not provide for the processing of calcium-silicon residue to the final product, which reduces the degree of use of sphene concentrate.
Настоящее изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в повышении степени извлечения титана из сфенового концентрата в раствор и расширении ассортимента получаемых продуктов, обладающих высокими эксплуатационными свойствами. Технический результат заключается также в повышении степени использования сфенового концентрата.The present invention is aimed at achieving a technical result, which consists in increasing the degree of extraction of titanium from sphene concentrate into a solution and expanding the range of products with high performance properties. The technical result is also to increase the degree of use of sphene concentrate.
Технический результат достигается тем, что в способе переработки сфенового концентрата, включающем измельчение концентрата, разложение его разбавленной серной кислотой при нагревании с переводом титана в раствор, а кальция и кремния в твердый остаток, отделение титансодержащего раствора, его фосфорнокислотную обработку с получением осадка фосфата титана и обработку твердого кальцийкремниевого остатка, согласно изобретению измельчение концентрата ведут до крупности частиц не более 10 мкм, перед фосфорнокислотной обработкой титансодержащего раствора в него вводят сульфат аммония из расчета осаждения не более 85% титана, отделяют полученный осадок и промывают его насыщенным раствором сульфата аммония с получением двойной соли титана, фосфорнокислотной обработке подвергают раствор, образовавшийся после отделения осадка, при концентрации фосфорной кислоты 50-70%, а осадок фосфата титана промывают разбавленной фосфорной кислотой.The technical result is achieved by the fact that in the method for processing sphene concentrate, including grinding the concentrate, decomposing it with dilute sulfuric acid when heated to transfer titanium into a solution, and calcium and silicon into a solid residue, separating the titanium-containing solution, its phosphoric acid treatment to obtain a precipitate of titanium phosphate and processing of solid calcium-silicon residue, according to the invention, grinding of the concentrate is carried out to a particle size of not more than 10 microns, before phosphoric acid treatment of titanium the rusting solution, ammonium sulfate is introduced into it based on the deposition of not more than 85% titanium, the precipitate is separated and washed with a saturated solution of ammonium sulfate to obtain a double titanium salt, the solution formed after separation of the precipitate is subjected to phosphoric acid treatment at a phosphoric acid concentration of 50-70% and the precipitate of titanium phosphate is washed with diluted phosphoric acid.
Технический результат достигается также тем, что разложение концентрата ведут 35-45% серной кислотой при температуре 100-110°С.The technical result is also achieved by the fact that the decomposition of the concentrate is 35-45% sulfuric acid at a temperature of 100-110 ° C.
Технический результат достигается также и тем, что фосфорнокислотную обработку ведут при мольном отношении Ti:P=1:2,5-3,0 в течение 10-15 ч.The technical result is also achieved by the fact that phosphoric acid treatment is carried out at a molar ratio of Ti: P = 1: 2.5-3.0 for 10-15 hours
Технический результат достигается и тем, что фосфат титана промывают фосфорной кислотой при Т:Ж=1:0,5-1,5, а затем водой до обеспечения рН 4-5,5.The technical result is achieved by the fact that titanium phosphate is washed with phosphoric acid at T: W = 1: 0.5-1.5, and then with water until a pH of 4-5.5 is reached.
На достижение технического результата направлено то, что твердый кальцийкремниевый остаток обрабатывают известковым молоком до обеспечения рН 7 с получением кальцийкремниевого пигментного наполнителя.To achieve a technical result, it is directed that the solid calcium-silicon residue is treated with milk of lime until pH 7 is obtained to obtain a calcium-silicon pigment filler.
Измельчение концентрата до крупности частиц не более 10 мкм необходимо для повышения удельной поверхности частиц, что способствует увеличению их реакционной способности и соответственно повышению степени извлечения титана в раствор. Измельчение сфенового концентрата до крупности частиц более 10 мкм приводит к снижению степени извлечения титана в раствор.Grinding the concentrate to a particle size of not more than 10 microns is necessary to increase the specific surface area of the particles, which helps to increase their reactivity and, accordingly, increase the degree of extraction of titanium into the solution. Grinding sphenic concentrate to a particle size of more than 10 microns leads to a decrease in the degree of extraction of titanium in solution.
Введение сульфата аммония в титансодержащий раствор перед его фосфорнокислотной обработкой из расчета осаждения не более 85% титана от его количества в растворе позволяет снизить степень соосаждения примесных компонентов. Введение сульфата аммония из расчета осаждения более 85% титана повышает степень соосаждения примесных компонентов, что приводит к снижению содержания в осадке диоксида титана.The introduction of ammonium sulfate in a titanium-containing solution before its phosphoric acid treatment based on the deposition of not more than 85% of titanium from its amount in solution allows to reduce the degree of coprecipitation of impurity components. The introduction of ammonium sulfate based on the deposition of more than 85% titanium increases the degree of coprecipitation of impurity components, which leads to a decrease in the content of titanium dioxide in the precipitate.
Промывка полученного титансодержащего осадка насыщенным раствором сульфата аммония обеспечивает стабилизацию структуры осадка и получение двойной соли титана с требуемым для дубителя показателем основности.Washing the obtained titanium-containing precipitate with a saturated solution of ammonium sulfate ensures stabilization of the structure of the precipitate and the production of a double titanium salt with the basicity index required for the tanning agent.
Фосфорнокислотная обработка раствора, образовавшегося после отделения титансодержащего осадка, 50-70% фосфорной кислотой необходима для осаждения титана в виде фосфата титана, обладающего высокими сорбционными свойствами. Обработка раствора фосфорной кислотой с концентрацией менее 50% приводит к формированию "рыхлого" осадка фосфата титана, который с трудом отделяется от жидкой фазы, и не обеспечивает качественной промывки, что снижает сорбционные свойства продукта. Повышение концентрации фосфорной кислоты более 70% приводит к неуправляемому формированию осадка, в результате чего его состав и соответственно свойства становятся нестабильными.Phosphoric acid treatment of the solution formed after separation of the titanium-containing precipitate with 50-70% phosphoric acid is necessary for the precipitation of titanium in the form of titanium phosphate, which has high sorption properties. Processing the solution with phosphoric acid with a concentration of less than 50% leads to the formation of a “loose” precipitate of titanium phosphate, which is difficult to separate from the liquid phase and does not provide high-quality washing, which reduces the sorption properties of the product. An increase in the concentration of phosphoric acid by more than 70% leads to uncontrolled formation of a precipitate, as a result of which its composition and, accordingly, properties become unstable.
Промывка осадка фосфата титана разбавленной фосфорной кислотой позволяет удалить из осадка маточный раствор и находящиеся в нем примеси, которые снижают сорбционную емкость продукта.Washing the precipitate of titanium phosphate with dilute phosphoric acid allows the mother liquor and its impurities to be removed from the precipitate, which reduce the sorption capacity of the product.
Совокупность вышеуказанных признаков необходима и достаточна для достижения технического результата изобретения, заключающегося в повышении степени извлечения титана из сфенового концентрата в раствор, расширении ассортимента получаемых продуктов с высокими эксплуатационными свойствами, а также в повышении степени использования сфенового концентрата.The combination of the above features is necessary and sufficient to achieve the technical result of the invention, which consists in increasing the degree of extraction of titanium from sphene concentrate in solution, expanding the range of products with high performance properties, as well as increasing the degree of use of sphene concentrate.
В частных случаях осуществления изобретения предпочтительны следующие конкретные операции и режимные параметры.In particular cases of carrying out the invention, the following specific operations and operating parameters are preferred.
Разложение концентрата 35-45% серной кислотой при температуре 100-110°С способствует повышению извлечения титана в раствор. Понижение концентрации серной кислоты менее 35% и температуры ниже 100°С ведет к резкому уменьшению степени извлечения титана в раствор. При концентрации кислоты более 45% процесс разложения сфенового концентрата сопровождается выделением титановой твердой фазы, что также снижает его количество в растворе. Температура 110°С является предельной, так как соответствует температуре кипения смеси в атмосферных условиях.The decomposition of the concentrate with 35-45% sulfuric acid at a temperature of 100-110 ° C helps to increase the extraction of titanium in solution. Lowering the concentration of sulfuric acid less than 35% and temperature below 100 ° C leads to a sharp decrease in the degree of extraction of titanium in solution. At an acid concentration of more than 45%, the decomposition of the sphenic concentrate is accompanied by the release of a titanium solid phase, which also reduces its amount in the solution. The temperature of 110 ° C is extreme, since it corresponds to the boiling point of the mixture under atmospheric conditions.
Фосфорнокислотная обработка при мольном отношении Ti:P=1:2,5-3,0 в течение 10-15 ч обеспечивает оптимальную структуру формирующегося фосфата титана. Мольное отношение Ti:P менее 1:2,5 и более 1:3,0 приводит к нарушению структуры фосфата титана и снижению его сорбционных свойств. Продолжительность обработки менее 10 ч приводит к снижению сорбционных свойств продукта, а продолжительность более 15 ч практически не сказывается на его свойствах.Phosphoric acid treatment with a molar ratio of Ti: P = 1: 2.5-3.0 for 10-15 hours ensures the optimal structure of the formed titanium phosphate. The molar ratio of Ti: P less than 1: 2.5 and more than 1: 3.0 leads to a violation of the structure of titanium phosphate and a decrease in its sorption properties. A processing time of less than 10 hours leads to a decrease in the sorption properties of the product, and a duration of more than 15 hours has practically no effect on its properties.
Промывка фосфата титана фосфорной кислотой при Т:Ж=1:0,5-1,5 вызвана необходимостью удаления из него маточного раствора и соответственно примесных элементов, снижающих сорбционные свойства продукта. При снижении расхода кислоты менее 0,5 сорбционные свойства продукта снижаются, а при повышении расхода кислоты более 1,5 свойства сорбента практически не изменяются.The washing of titanium phosphate with phosphoric acid at T: L = 1: 0.5-1.5 is caused by the need to remove the mother liquor and, accordingly, impurity elements that reduce the sorption properties of the product. With a decrease in acid consumption of less than 0.5, the sorption properties of the product decrease, and with an increase in acid consumption of more than 1.5, the properties of the sorbent practically do not change.
Последующая промывка фосфата титана водой обусловлена необходимостью снижения его кислотности, от которой зависят сорбционные свойства. При рН менее 4 сорбционные свойства продукта снижаются, а при рН более 5,5 начинается гидролиз фосфата титана, что также ухудшает его свойства.The subsequent washing of titanium phosphate with water is due to the need to reduce its acidity, on which sorption properties depend. At a pH of less than 4, the sorption properties of the product are reduced, and at a pH of more than 5.5, hydrolysis of titanium phosphate begins, which also impairs its properties.
Обработка твердого кальцийкремниевого остатка известковым молоком до обеспечения рН 7 приводит к нейтрализации свободной серной кислоты, что ускоряет процесс последующей термической обработки и повышает качество получаемого кальцийкремниевого пигментного наполнителя. Повышение рН более 7 приводит к снижению пигментных свойств кальцийкремниевого наполнителя.Processing solid calcium-silicon residue with milk of lime to ensure pH 7 neutralizes the free sulfuric acid, which speeds up the process of subsequent heat treatment and improves the quality of the resulting calcium-silicon pigment filler. Raising the pH above 7 leads to a decrease in the pigment properties of the calcium-silicon filler.
Вышеуказанные частные признаки изобретения позволяют осуществить способ в оптимальном режиме с точки зрения повышения степени извлечения титана из сфенового концентрата в раствор, расширения ассортимента получаемых продуктов с высокими эксплуатационными свойствами, а также повышения степени использования сфенового концентрата.The above particular features of the invention allow the method to be carried out in an optimal mode from the point of view of increasing the degree of extraction of titanium from sphene concentrate into a solution, expanding the range of products with high performance properties, as well as increasing the degree of use of sphene concentrate.
Сущность и преимущества заявляемого способа могут быть проиллюстрированы следующими примерами.The essence and advantages of the proposed method can be illustrated by the following examples.
Пример 1. Берут 1 кг сфенового концентрата, содержащего, мас.%: 35 TiO2, 29 СаО, 28,5 SiO2, остальное - минеральные компоненты, измельчают до крупности частиц не более 10 мкм, загружают в 3 л 35% серной кислоты и проводят разложение при температуре 110°С и перемешивании в течение 10 ч с переводом титана в раствор, а кальция и кремния в твердый остаток. Отделяют фильтрацией титансодержащий раствор. Степень извлечения титана в раствор - 90% по TiO2. В полученный раствор, содержащий 315 г TiO2, вводят сульфат аммония из расчета осаждения 267 г TiO2, что составляет 85% от его количества в титансодержащем растворе. Отделяют полученный осадок и промывают насыщенным раствором сульфата аммония при его концентрации 400 г/л с получением 1400 г двойной соли титана (NH4)2TiO(SO4)2·Н2О, которая может быть использована в качестве дубителя кож. Содержание TiO2 - 20%, основность - 42,9%. После отделения осадка раствор, содержащий 48 г TiO2, обрабатывают 70% фосфорной кислотой при мольном отношении Ti:P=1:2,5 в течение 10 ч с получением осадка фосфата титана. Фосфат титана промывают разбавленной фосфорной кислотой при Т:Ж=1:0,5, а затем - водой до обеспечения рН 5,5. Вес осадка - 192 г, содержание TiO2-25%. Сорбционная емкость продукта, мг-экв/г: Cs137 - 1,95, Sr90 - 1,4, Со - 0,9. Твердый кальцийкремниевый остаток, образовавшийся после разложения концентрата, обрабатывают 15% известковым молоком до рН 7 и подвергают термообработке при температуре 500°С. Полученный кальцийкремниевый пигментный наполнитель в количестве 1250 г содержит 2,8% TiO2 и имеет следующие свойства: укрывистость - 200 г/м, маслоемкость - 64,9 г/100 г, рН водной вытяжки - 6,88.Example 1. Take 1 kg of sphenic concentrate containing, wt.%: 35 TiO 2 , 29 CaO, 28.5 SiO 2 , the rest is mineral components, crushed to a particle size of not more than 10 microns, loaded into 3 l of 35% sulfuric acid and carry out decomposition at a temperature of 110 ° C and stirring for 10 hours with the transfer of titanium into solution, and calcium and silicon in the solid residue. The titanium-containing solution is separated by filtration. The degree of extraction of titanium in solution is 90% by TiO 2 . Ammonium sulfate is added to the resulting solution containing 315 g of TiO 2 based on the deposition of 267 g of TiO 2 , which is 85% of its amount in a titanium-containing solution. The resulting precipitate is separated and washed with a saturated solution of ammonium sulfate at a concentration of 400 g / l to obtain 1400 g of a double titanium salt (NH 4 ) 2 TiO (SO 4 ) 2 · N 2 O, which can be used as a tanning agent for leathers. The content of TiO 2 is 20%, basicity is 42.9%. After separation of the precipitate, a solution containing 48 g of TiO 2 was treated with 70% phosphoric acid at a molar ratio Ti: P = 1: 2.5 for 10 hours to obtain a precipitate of titanium phosphate. Titanium phosphate is washed with diluted phosphoric acid at T: W = 1: 0.5, and then with water until a pH of 5.5 is achieved. The weight of the precipitate is 192 g, the content of TiO 2 -25%. The sorption capacity of the product, mEq / g: Cs 137 - 1.95, Sr 90 - 1.4, Co - 0.9. The solid calcium-silicon residue formed after the decomposition of the concentrate is treated with 15% milk of lime to pH 7 and subjected to heat treatment at a temperature of 500 ° C. The obtained calcium-silicon pigment filler in an amount of 1250 g contains 2.8% TiO 2 and has the following properties: hiding power - 200 g / m, oil absorption - 64.9 g / 100 g, pH of the aqueous extract - 6.88.
Пример 2. Берут 1 кг сфенового концентрата по Примеру 1, измельчают до крупности частиц не более 10 мкм, загружают в 3 л 40% серной кислоты и проводят разложение при температуре 107°С и перемешивании в течение 10 ч с переводом титана в раствор, а кальция и кремния в твердый остаток. Отделяют фильтрацией титансодержащий раствор. Степень извлечения титана в раствор - 90,8% по TiO2. В полученный раствор, содержащий 317,8 г TiO2, вводят сульфат аммония из расчета осаждения 270,2 г TiO2, что составляет 85% от его количества в титансодержащем растворе. Отделяют полученный осадок и промывают насыщенным раствором сульфата аммония при его концентрации 400 г/л с получением 1450 г двойной соли титана (NH4)2TiO(SO4)2·H2O, которая может быть использована в качестве дубителя кож. Содержание TiO2 - 20%, основность - 44,2%. После отделения осадка раствор, содержащий 47,6 г TiO2, обрабатывают 60% фосфорной кислотой при мольном отношении Ti:P=1:2,7 в течение 12 ч с получением осадка фосфата титана. Фосфат титана промывают разбавленной фосфорной кислотой при Т:Ж=1:0,75, а затем водой до обеспечения рН 5. Вес осадка - 179,6 г, содержание TiO2-26,5%. Сорбционная емкость продукта, мг-экв/г: Cs137 - 2,1, Sr90 - 1,55, Со - 1,2. Твердый кальцийкремниевый остаток, образовавшийся после разложения концентрата, обрабатывают 15% известковым молоком до рН 7 и подвергают термообработке при температуре 500°С. Полученный кальцийкремниевый пигментный наполнитель в количестве 1230 г содержит 2,6% TiO2 и имеет следующие свойства: укрывистость - 225 г/м2, маслоемкость - 61,2 г/100 г, рН водной вытяжки - 6,58.Example 2. Take 1 kg of sphenic concentrate according to Example 1, crushed to a particle size of not more than 10 μm, loaded into 3 l of 40% sulfuric acid and carried out decomposition at a temperature of 107 ° C and stirring for 10 hours with the transfer of titanium into solution, and calcium and silicon in solid residue. The titanium-containing solution is separated by filtration. The degree of extraction of titanium in solution is 90.8% by TiO 2 . Ammonium sulfate is added to the resulting solution containing 317.8 g of TiO 2 based on the deposition of 270.2 g of TiO 2 , which is 85% of its amount in a titanium-containing solution. The resulting precipitate is separated and washed with a saturated solution of ammonium sulfate at a concentration of 400 g / l to obtain 1450 g of a double titanium salt (NH 4 ) 2 TiO (SO 4 ) 2 · H 2 O, which can be used as a leather tanning agent. The content of TiO 2 is 20%, basicity is 44.2%. After separation of the precipitate, a solution containing 47.6 g of TiO 2 was treated with 60% phosphoric acid at a molar ratio of Ti: P = 1: 2.7 for 12 hours to obtain a precipitate of titanium phosphate. Titanium phosphate is washed with diluted phosphoric acid at T: W = 1: 0.75, and then with water until pH 5 is achieved. The weight of the precipitate is 179.6 g, the content of TiO 2 is 26.5%. Sorption capacity of the product, mEq / g: Cs 137 - 2.1, Sr 90 - 1.55, Co - 1.2. The solid calcium-silicon residue formed after the decomposition of the concentrate is treated with 15% milk of lime to pH 7 and subjected to heat treatment at a temperature of 500 ° C. The obtained calcium-silicon pigment filler in an amount of 1230 g contains 2.6% TiO 2 and has the following properties: hiding power - 225 g / m 2 , oil absorption - 61.2 g / 100 g, pH of the aqueous extract - 6.58.
Пример 3. Берут 1 кг сфенового концентрата по Примеру 1, измельчают до крупности частиц не более 10 мкм, загружают в 3 л 45% серной кислоты и проводят разложение при температуре 100°С и перемешивании в течение 10 ч с переводом титана в раствор, а кальция и кремния в твердый остаток. Отделяют фильтрацией титансодержащий раствор. Степень извлечения титана в раствор - 92% по TiO2. В полученный раствор, содержащий 322 г TiO2, вводят сульфат аммония из расчета осаждения 273,7 г TiO2, что составляет 85% от его количества в титансодержащем растворе. Отделяют полученный осадок и промывают насыщенным раствором сульфата аммония при его концентрации 400 г/л с получением 1470 г двойной соли титана (NH4)2TiO(SO4)2·Н2О, которая может быть использована в качестве дубителя кож. Содержание TiO2 - 20%, основность - 45,7%. После отделения осадка раствор, содержащий 48,3 г TiO2, обрабатывают 50% фосфорной кислотой при мольном отношении Ti:P=1:3 в течение 15 ч с получением осадка фосфата титана. Фосфат титана промывают разбавленной фосфорной кислотой при Т:Ж=1:1,5, а затем - водой до обеспечения рН 4. Вес осадка - 172,5 г, содержание TiO2 - 28%. Сорбционная емкость продукта, мг-экв/г: Cs137 - 1,75, Sr90 - 1,45, Со - 1,0. Твердый кальцийкремниевый остаток, образовавшийся после разложения концентрата, обрабатывают 15% известковым молоком до рН 7 и подвергают термообработке при температуре 500°С. Полученный кальцийкремниевый пигментный наполнитель в количестве 1210 г содержит 2,3% TiO2 и имеет следующие свойства: укрывистость - 230 г/м2, маслоемкость - 64,4 г/100 г, рН водной вытяжки - 6,75.Example 3. Take 1 kg of sphenic concentrate according to Example 1, crushed to a particle size of not more than 10 microns, loaded into 3 l of 45% sulfuric acid and carried out decomposition at a temperature of 100 ° C and stirring for 10 hours with the transfer of titanium into solution, and calcium and silicon in solid residue. The titanium-containing solution is separated by filtration. The degree of extraction of titanium in solution is 92% by TiO 2 . Ammonium sulfate is added to the resulting solution containing 322 g of TiO 2 based on the precipitation of 273.7 g of TiO 2 , which is 85% of its amount in a titanium-containing solution. The precipitate obtained is separated and washed with a saturated solution of ammonium sulfate at a concentration of 400 g / l to obtain 1470 g of a double salt of titanium (NH 4 ) 2 TiO (SO 4 ) 2 · N 2 O, which can be used as a tanning agent for leathers. The content of TiO 2 is 20%, basicity is 45.7%. After separation of the precipitate, a solution containing 48.3 g of TiO 2 was treated with 50% phosphoric acid at a molar ratio of Ti: P = 1: 3 for 15 hours to obtain a precipitate of titanium phosphate. Titanium phosphate is washed with diluted phosphoric acid at T: W = 1: 1.5, and then with water until pH 4 is achieved. The weight of the precipitate is 172.5 g, the content of TiO 2 is 28%. The sorption capacity of the product, mEq / g: Cs 137 - 1.75, Sr 90 - 1.45, Co - 1.0. The solid calcium-silicon residue formed after the decomposition of the concentrate is treated with 15% milk of lime to pH 7 and subjected to heat treatment at a temperature of 500 ° C. The obtained calcium-silicon pigment filler in an amount of 1210 g contains 2.3% TiO 2 and has the following properties: hiding power - 230 g / m 2 , oil absorption - 64.4 g / 100 g, pH of the aqueous extract - 6.75.
Пример 4 (по прототипу). 1 кг сфенового концентрата по Примеру 1 измельчают до крупности частиц менее 63 мкм и обрабатывают 30% серной кислотой с добавлением 40% плавиковой кислоты в количестве 0,25 моль/моль титана. Кислотную обработку ведут при температуре 70°С в течение 8 ч с переводом титана в раствор, а кальция и кремния в твердый остаток. Отделяют фильтрацией титансодержащий раствор и обрабатывают его 80% фосфорной кислотой с осаждением фосфата титана. Степень извлечения титана из концентрата в раствор составляет 80%. Сорбционная емкость продукта, мг-экв/г: Cs137 - 0,25, Sr90 - 0,20, Со - 0,2. Твердый кальцийкремниевый остаток, образовавшийся после разложения концентрата, промывают подкисленной (5% H2SO4) водой и высушивают.Example 4 (prototype). 1 kg of sphenic concentrate according to Example 1 is crushed to a particle size of less than 63 μm and treated with 30% sulfuric acid with the addition of 40% hydrofluoric acid in an amount of 0.25 mol / mol titanium. The acid treatment is carried out at a temperature of 70 ° C for 8 hours with the conversion of titanium into solution, and calcium and silicon into a solid residue. The titanium-containing solution is separated by filtration and treated with 80% phosphoric acid to precipitate titanium phosphate. The degree of extraction of titanium from the concentrate into the solution is 80%. The sorption capacity of the product, mEq / g: Cs 137 0.25, Sr 90 0.20, Co 0.2. The solid calcium-silicon residue formed after the decomposition of the concentrate is washed with acidified (5% H 2 SO 4 ) water and dried.
Как видно из приведенных примеров предлагаемый способ обеспечивает повышение степени извлечения титана из сфенового концентрата в раствор до 90-92%. Ассортимент получаемых продуктов включает дубитель кож, сорбент и пигментный наполнитель, обладающих высокими эксплуатационными свойствами. В частности, дубитель кож содержит 20% TiO2 и имеет основность 42,9-45,7% (по ТУ содержание TiO2 - не менее 19,5%, основность 42-48%). Сорбционная емкость фосфата титана повышается в среднем в 7,7 раза по Cs137, в 7,4 раза по Sr90 и в 5 раз по Со. Кальцийкремниевый пигментный наполнитель содержит 2,3-2,8% TiO2, имеет укрывистость 200-230 г/м2, маслоемкость 61,2-64,9 г/100 г, рН водной вытяжки 6,58-6,88. Реализация способа позволяет значительно повысить степень использования сфенового концентрата.As can be seen from the above examples, the proposed method provides an increase in the degree of extraction of titanium from sphene concentrate in solution up to 90-92%. The range of products includes leather tanning, sorbent and pigment filler with high performance properties. In particular, leather tanning agent contains 20% TiO 2 and has a basicity of 42.9-45.7% (according to TU the TiO 2 content is not less than 19.5%, basicity 42-48%). The sorption capacity of titanium phosphate increases on average 7.7 times for Cs 137 , 7.4 times for Sr 90 and 5 times for Co. Calcium-silicon pigment filler contains 2.3-2.8% TiO 2 , has a hiding power of 200-230 g / m 2 , oil absorption of 61.2-64.9 g / 100 g, the pH of the aqueous extract is 6.58-6.88. The implementation of the method can significantly increase the degree of use of sphene concentrate.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006123304/15A RU2323881C1 (en) | 2006-06-29 | 2006-06-29 | Method for processing sphene concentrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006123304/15A RU2323881C1 (en) | 2006-06-29 | 2006-06-29 | Method for processing sphene concentrate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006123304A RU2006123304A (en) | 2008-01-20 |
| RU2323881C1 true RU2323881C1 (en) | 2008-05-10 |
Family
ID=39107979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006123304/15A RU2323881C1 (en) | 2006-06-29 | 2006-06-29 | Method for processing sphene concentrate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2323881C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2467953C1 (en) * | 2011-07-05 | 2012-11-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук (ИХТРЭМС КНЦ РАН) | Method of processing titanium-containing concentrate |
| RU2539303C1 (en) * | 2013-12-11 | 2015-01-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук (ИХТРЭМС КНЦ РАН) | Method of obtaining titanium-silicon sodium-containing composition |
| RU2665759C1 (en) * | 2017-12-25 | 2018-09-04 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Кольский научный центр Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ РАН) | Method for processing sphene concentrate |
| RU2754149C1 (en) * | 2021-03-10 | 2021-08-30 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Кольский научный центр Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ РАН) | Method for processing sphene concentrate to obtain titanium phosphate silicon-containing composition |
-
2006
- 2006-06-29 RU RU2006123304/15A patent/RU2323881C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2467953C1 (en) * | 2011-07-05 | 2012-11-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук (ИХТРЭМС КНЦ РАН) | Method of processing titanium-containing concentrate |
| RU2539303C1 (en) * | 2013-12-11 | 2015-01-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук (ИХТРЭМС КНЦ РАН) | Method of obtaining titanium-silicon sodium-containing composition |
| RU2665759C1 (en) * | 2017-12-25 | 2018-09-04 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Кольский научный центр Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ РАН) | Method for processing sphene concentrate |
| RU2754149C1 (en) * | 2021-03-10 | 2021-08-30 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Кольский научный центр Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ РАН) | Method for processing sphene concentrate to obtain titanium phosphate silicon-containing composition |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006123304A (en) | 2008-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103194611A (en) | Method for producing vanadium oxide | |
| RU2736539C1 (en) | Method of producing vanadium oxide of a battery grade | |
| RU2010143128A (en) | METHOD FOR PRODUCING VANADIUM OXIDE USING ION EXCHANGE FOR CARRYING OUT WASTE WATER CIRCULATION | |
| RU2323881C1 (en) | Method for processing sphene concentrate | |
| CN109081375A (en) | The technique that the Ammonia recovery ammonium and waste water of a kind of vanadium processed are recycled | |
| ES2774385T3 (en) | Extraction of products from minerals containing titanium | |
| CN110240201B (en) | Method for treating scheelite | |
| CN109402415A (en) | A kind of preparation of low grade natural rutile can chlorination rich-titanium material method | |
| CN110306065A (en) | A kind of method that vanadium slag prepares ammonium metavanadate | |
| CN108018437B (en) | Low-temperature comprehensive recovery process for iron, vanadium and titanium in vanadium-titanium magnetite | |
| RU2350564C2 (en) | Potassium alum production method | |
| CN100384728C (en) | Process for production of silica from olivine | |
| RU2467953C1 (en) | Method of processing titanium-containing concentrate | |
| CN106335921B (en) | The recoverying and utilizing method of sulfuric acid method titanium pigment alkali soluble filtrate | |
| CN109338112A (en) | A kind of method of vanadic anhydride purification | |
| CN108946790A (en) | The preparation method of submicron order scandium fluoride | |
| CN111498910B (en) | Resource utilization method of chlorination waste residue | |
| RU2649606C1 (en) | Method of processing eudialyte concentrate | |
| US20140187411A1 (en) | Preparation of silica-alumina composition | |
| RU2665759C1 (en) | Method for processing sphene concentrate | |
| RU2437946C2 (en) | Procedure for processing vanadium containing raw material | |
| US2180692A (en) | Process of treating ores | |
| AU2015349594B2 (en) | Method for the processing of potassium containing materials | |
| RU2157420C1 (en) | Method of processing of vanadium-containing converter slags | |
| RU2235685C1 (en) | Sphene concentrate processing method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150630 |