RU2432410C1 - Procedure for extraction of rutile from ilmennite - Google Patents
Procedure for extraction of rutile from ilmennite Download PDFInfo
- Publication number
- RU2432410C1 RU2432410C1 RU2010149926/02A RU2010149926A RU2432410C1 RU 2432410 C1 RU2432410 C1 RU 2432410C1 RU 2010149926/02 A RU2010149926/02 A RU 2010149926/02A RU 2010149926 A RU2010149926 A RU 2010149926A RU 2432410 C1 RU2432410 C1 RU 2432410C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- titanium
- rutile
- ammonia
- iron
- distilled water
- Prior art date
Links
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к переработке титансодержащего сырья и может быть использовано для получения рутила из ильменита.The invention relates to the processing of titanium-containing raw materials and can be used to obtain rutile from ilmenite.
Диоксид титана получают разложением ильменитового концентрата серной кислотой. Сырьем является ильменитовый концентрат, основное соединение которого ильменит FеТiO3. Пигментный ТiO2 получают разложением ильменитового концентрата серной кислотой при 180-200°С и переводом Fe и Ti в растворимые соединения [Добровольский И.П. Химия и технология оксидных соединений титана. Свердловск: Уро АН СССР, 1988]. Растворимые соли Fe и Ti разделяют охлаждением до -5°С. Затем гидролизом из раствора выделяют гидротированный диоксид Ti, который прокаливают барабанно-вращающейся печи при 800-1000°С.Titanium dioxide is obtained by decomposing ilmenite concentrate with sulfuric acid. The raw material is ilmenite concentrate, the main compound of which is ilmenite FeTiO 3 . Pigmented TiO 2 is obtained by decomposing ilmenite concentrate with sulfuric acid at 180-200 ° C and converting Fe and Ti into soluble compounds [I. Dobrovolsky. Chemistry and technology of titanium oxide compounds. Sverdlovsk: Ural Academy of Sciences of the USSR, 1988]. Soluble salts of Fe and Ti are separated by cooling to -5 ° C. Then, hydrated Ti dioxide is isolated from the solution by hydrolysis, which is calcined in a rotary kiln at 800-1000 ° C.
К недостаткам способа относятся его высокая себестоимость (для разложения 1 т концентрата необходимо 1,3 т серной кислоты, которую не возвращают в процесс из-за тончайшей взвеси гидроокиси титана), повышенная опасность работы с крепкой кислотой, неэкологичность (при вскрытии концентрата концентрированной серной кислотой наблюдается неуправляемая бурная реакция, сопровождаемая обильным вспениванием, выбросами газа и реакционной массы). Способ многостадийный, незамкнутый.The disadvantages of the method include its high cost (for the decomposition of 1 ton of concentrate, 1.3 ton of sulfuric acid is necessary, which is not returned to the process due to the finest suspension of titanium hydroxide), increased danger of working with strong acid, non-environmental friendliness (when opening the concentrate with concentrated sulfuric acid an uncontrolled violent reaction is observed, accompanied by abundant foaming, gas and reaction mass emissions). The method is multi-stage, open.
Крупным недостатком сернокислотного метода являются также высокие требования к чистоте рудного концентрата (содержание TiO2 не ниже 46 мас.) и неизвлекаемость титана из рутила.A major drawback of the sulfuric acid method is also the high requirements for the purity of the ore concentrate (TiO 2 content not lower than 46 wt.) And the non-recoverability of titanium from rutile.
Известен способ разделения железа и титана [Патент РФ №2144504, опубликован 20.01.2000], в котором титансодержащие концентраты вскрывают плавиковой кислотой. Осаждают железо аммиачным раствором при рН 4-8. Титан остается в растворе. Добавление в фильтрат после осаждения фторидов железа растворимых сульфидов позволяет повысить степень извлечения железа до 99,95%. Основным недостатком данного способа является примесь железа (не менее 0,05 мас.%) в конечном диоксиде титана, что значительно ухудшает качество титанового пигмента.A known method for the separation of iron and titanium [RF Patent No. 2144504, published January 20, 2000], in which titanium-containing concentrates are opened with hydrofluoric acid. Iron is precipitated with ammonia solution at pH 4-8. Titanium remains in solution. The addition of soluble sulfides to the filtrate after precipitation of iron fluorides can increase the degree of iron recovery to 99.95%. The main disadvantage of this method is an admixture of iron (not less than 0.05 wt.%) In the final titanium dioxide, which significantly impairs the quality of the titanium pigment.
Известны также твердофазные способы вскрытия и разделения ильменитового концентрата на железистую и титановую фракции, в том числе способ [Патент РФ №2058408, опубликован 20.04.1996], способ включает в себя фторирование исходного сырья путем спекания с гидродифторидом аммония (NH4HF2) в соотношении 95-117 мас.% от стехиометрического, термообработку профторированной массы с последующим разделением продуктов фторирования путем возгонки, пирогидролиз фтороаммонийного комплекса титана с получением диоксида титана. Оставшийся после возгонки титана шлам гидролизуют при 800-840°С с получением «легированного» оксида железа. Недостатком способа является низкая степень выделения титана из исходного сырья. Невозможно использовать для получения пигментных марок.Solid-phase methods are also known for opening and separating ilmenite concentrate into ferrous and titanium fractions, including the method [RF Patent No. 2058408, published 04/20/1996], the method includes fluorination of the feedstock by sintering with ammonium hydrodifluoride (NH 4 HF 2 ) in the ratio of 95-117 wt.% from the stoichiometric, heat treatment of the fluorinated mass followed by separation of the fluorination products by sublimation, pyrohydrolysis of the fluoroammonium complex of titanium to obtain titanium dioxide. The sludge remaining after sublimation of titanium is hydrolyzed at 800–840 ° С to obtain “doped” iron oxide. The disadvantage of this method is the low degree of separation of titanium from the feedstock. Cannot be used for pigment grades.
Известен способ [Патент РФ №2365647, опубликован 27.08.2009] (способ прототип) включающий фторирование исходного сырья гидродифторидом аммония (NH4HF2) для вскрытия титансодержащего сырья с последующей возгонкой титана, осаждение гидратированного диоксида титана из раствора, содержащего тетрафторид титана и фторид аммония. Под действием перегретого водяного пара остаток переводится в железооксидный пигмент. Недостаток способа при осаждении водных растворов (NH4)2TiF6 сложно получить TiO2 рутильной формы, использующийся для изготовления пигментов.The known method [RF Patent No. 2365647, published August 27, 2009] (prototype method) comprising fluorinating the feedstock with ammonium hydrodifluoride (NH 4 HF 2 ) to open a titanium-containing feed followed by sublimation of titanium, precipitating hydrated titanium dioxide from a solution containing titanium tetrafluoride and fluoride ammonium Under the influence of superheated water vapor, the residue is converted into an iron oxide pigment. The disadvantage of this method when precipitating aqueous solutions of (NH 4 ) 2 TiF 6 is difficult to obtain rutile TiO 2 used for the manufacture of pigments.
Задачей изобретения является разделение ильменитового концентрата на оксид железа (III) и оксид титана (IV) рутильной формы.The objective of the invention is the separation of ilmenite concentrate on iron oxide (III) and titanium oxide (IV) rutile form.
Решение задачи осуществляется следующим образом. Ильменитовый концентрат фторируют с использованием фторидов аммония для его вскрытия. Измельченный фторированный продукт растворяют в дистиллированной воде, отделяют фильтрацией нерастворимые примеси. Совместно осаждают аммиачной водой при рН 8-9 гидратированный диоксид титана и гидроксид железа из раствора. Полученный фильтрат, содержащий FeOOH, Ti(OH)4, TiO(OH)2, смешивают с хлоридом аммония, после этого производят прокаливание при температуре 220-270°С в течение 5 часов.The solution to the problem is as follows. The ilmenite concentrate is fluorinated using ammonium fluorides to open it. The crushed fluorinated product is dissolved in distilled water, insoluble impurities are separated by filtration. Co-precipitated with ammonia water at pH 8-9, hydrated titanium dioxide and iron hydroxide from the solution. The resulting filtrate containing FeOOH, Ti (OH) 4 , TiO (OH) 2 , is mixed with ammonium chloride, and then calcined at a temperature of 220-270 ° C for 5 hours.
Ильменитовый концентрат фторируют в расплаве фторида аммония (взятом в избытке), при этом протекает реакция:Ilmenite concentrate is fluorinated in the molten ammonium fluoride (taken in excess), while the reaction proceeds:
FеТiO3+11NH4F=(NН4)2ТiF6+(NН4)3FеF5+6NН3↑+3H2O↑FeTiO 3 + 11NH 4 F = (NH 4 ) 2 TiF 6 + (NH 4 ) 3 FeF 5 + 6 NH 3 ↑ + 3H 2 O ↑
вплоть до 200°С газовую фазу направляют на регенерацию аммиачной воды. В случае гидродифторида аммония протекает реакция:up to 200 ° C, the gas phase is sent to the regeneration of ammonia water. In the case of ammonium hydrodifluoride, the reaction proceeds:
FеТiO3+6NH4HF2=(NH4)3TiF7+(NН4)3FеF5+3H2O↑FeTiO 3 + 6NH 4 HF 2 = (NH 4 ) 3 TiF 7 + (NH 4 ) 3 FeF 5 + 3H 2 O ↑
При хлорировании осажденной смеси протекают следующие реакции:When chlorinating the precipitated mixture, the following reactions proceed:
Fе2O3+10NH4Cl=2(NH4)2FeCl5+6NН3+3Н2OFe 2 O 3 + 10NH 4 Cl = 2 (NH 4 ) 2 FeCl 5 + 6NH 3 + 3H 2 O
FeO+5NH4Cl=(NH4)3FeCl+2NН3+Н2OFeO + 5NH 4 Cl = (NH 4 ) 3 FeCl + 2NH 3 + H 2 O
Пример 1: Берем навеску ильменитового концентрата массой 25 г, прибавляем к ней фторид аммония, взятый в избытке, перемешиваем. Фторирование сырья протекает путем спекания со фторирующим агентом при 170-200°С и выдерживается до полного отдымления, получается около 50 г фторированного продукта, содержащего (NH4)2TiF6, (NH4)3FeF5, NH4F. Далее измельчаем и растворяем в дистиллированной воде и фильтруем. Осадок представляет собой нерастворимые фториды примесных элементов. Раствор осаждаем аммиачной водой при рН 8÷9. Полученный осадок смешиваем с NH4Cl и прокаливаем при 220-270°С в течение 5 часов. Спек растворяем в дистиллированной воде, тем самым выщелачиваем хлориды и хлораммиакаты железа. Суспензию фильтруем, получаем раствор хлоридов железа, хлорида аммония и осадок гидратированного ТiO2, который прокаливаем при 700°С. Фильтрат осаждаем аммиачной водой при рН 5÷6, тем самым получаем FeOOH, который прокаливаем при 500°С. В результате получается 12 г TiO2 pyтильной формы (загрязненного Fе2О3 около 0,05%) и 2 г оксида железа.Example 1: Take a sample of ilmenite concentrate weighing 25 g, add to it ammonium fluoride, taken in excess, mix. The fluorination of the feed proceeds by sintering with a fluorinating agent at 170-200 ° C and maintained until completely smoked, about 50 g of a fluorinated product containing (NH 4 ) 2 TiF 6 , (NH 4 ) 3 FeF 5 , NH 4 F is obtained. Next, grind and dissolve in distilled water and filter. The precipitate is an insoluble fluoride impurity elements. The solution is precipitated with ammonia water at pH 8 ÷ 9. The resulting precipitate is mixed with NH 4 Cl and calcined at 220-270 ° C for 5 hours. We dissolve speck in distilled water, thereby leaching iron chlorides and chlorammiaks. We filter the suspension, we get a solution of iron chloride, ammonium chloride and a precipitate of hydrated TiO 2 , which is calcined at 700 ° C. The filtrate is precipitated with ammonia water at a pH of 5 ÷ 6, thereby obtaining FeOOH, which is calcined at 500 ° C. The result is 12 g of titanium TiO 2 (contaminated with Fe 2 O 3 about 0.05%) and 2 g of iron oxide.
Пример 2: Отличается от примера 1 тем, что вместо NH4F используем NH4HF2.Example 2: It differs from example 1 in that instead of NH 4 F we use NH 4 HF 2 .
Пример 3: Вместо растворения в дистиллированной воде, после смешения с NH4Cl, увеличиваем температуру до 330-380°С и возгоняем хлориды, хлораммиакаты железа и избыточный хлорид аммония, которые улавливаем, растворяем в дистиллированной воде, осаждаем аммиачной водой при рН 5÷6, тем самым получаем FeOOH, который прокаливаем при 500°С.Example 3: Instead of dissolving in distilled water, after mixing with NH 4 Cl, increase the temperature to 330-380 ° C and sublimate chlorides, iron chlorammiacates and excess ammonium chloride, which we catch, dissolve in distilled water, precipitate with ammonia water at pH 5 ÷ 6, thereby obtaining FeOOH, which is calcined at 500 ° C.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010149926/02A RU2432410C1 (en) | 2010-12-03 | 2010-12-03 | Procedure for extraction of rutile from ilmennite |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010149926/02A RU2432410C1 (en) | 2010-12-03 | 2010-12-03 | Procedure for extraction of rutile from ilmennite |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2432410C1 true RU2432410C1 (en) | 2011-10-27 |
Family
ID=44998107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010149926/02A RU2432410C1 (en) | 2010-12-03 | 2010-12-03 | Procedure for extraction of rutile from ilmennite |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2432410C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2687363C1 (en) * | 2018-11-06 | 2019-05-13 | Публичное Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Method of producing artificial rutile from ilmenite concentrates |
-
2010
- 2010-12-03 RU RU2010149926/02A patent/RU2432410C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2687363C1 (en) * | 2018-11-06 | 2019-05-13 | Публичное Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Method of producing artificial rutile from ilmenite concentrates |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wu et al. | Hydrogen peroxide leaching of hydrolyzed titania residue prepared from mechanically activated Panzhihua ilmenite leached by hydrochloric acid | |
| AU5488700A (en) | Processing titaniferous ore to titanium dioxide pigment | |
| CN106987732B (en) | A method of separation and recovery vanadium chromium | |
| CN105883930B (en) | A kind of utilization Titanium Dioxide Produced by Chloride Procedure by-product chloride slag prepares the production technology of iron oxide red | |
| JP6656694B2 (en) | Recovery method of titanium oxide from ilmenite ore | |
| CN111989413B (en) | Method for processing titanomagnetite ore material | |
| EP0186370A2 (en) | Titanium dioxide pigment production from ilmenite | |
| CN111453768A (en) | Rutile metatitanic acid, titanium white and preparation method thereof | |
| DE69226083T2 (en) | EXTRACTION OF TITANIUM | |
| Han et al. | Preparation of titanium dioxide from titania-rich slag by molten NaOH method | |
| RU2365647C1 (en) | Method of processing of raw materials containing titanium | |
| RU2620440C1 (en) | Method of complex processing of titanium-containing mineral raw materials | |
| EP2244980B1 (en) | The production of titanium trifluoride | |
| RU2432410C1 (en) | Procedure for extraction of rutile from ilmennite | |
| Shin et al. | Leaching behavior of titanium from Na2TiO3 | |
| EP1194378A1 (en) | Processing aqueous titanium solutions to titanium dioxide pigment | |
| Moon et al. | Desilication of Highly Acidic Titanyl Chloride Solution for the Production of High-Purity Titania Pigment from a Spent Selective Catalytic Reduction Catalyst | |
| FI91270C (en) | Process for the preparation of titanium dioxide pigment | |
| JP7525482B2 (en) | Method for extracting products from titanium-bearing materials | |
| RU2058408C1 (en) | Method for processing of titanium-containing minerals | |
| RU2623974C1 (en) | Method of processing titanium-containing mineral raw materials | |
| KR101571101B1 (en) | METHOD FOR FORMING TiO2 BY USING FLUORIC COMPOUND | |
| Yessengaziyev et al. | Fluoroammonium method for processing of cake from leaching of titanium-magnesium production sludge | |
| CN110422876A (en) | A kind of method that fluoride process titanium liquid prepares ammonium titanium fluoride | |
| Sedneva et al. | Decomposing the titaniferous magnetite concentrate with hydrochloric acid |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121204 |