RU2487836C1 - Способ получения диоксида титана - Google Patents
Способ получения диоксида титана Download PDFInfo
- Publication number
- RU2487836C1 RU2487836C1 RU2012115346/05A RU2012115346A RU2487836C1 RU 2487836 C1 RU2487836 C1 RU 2487836C1 RU 2012115346/05 A RU2012115346/05 A RU 2012115346/05A RU 2012115346 A RU2012115346 A RU 2012115346A RU 2487836 C1 RU2487836 C1 RU 2487836C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- leaching
- titanium
- titanium dioxide
- melt
- sulfuric acid
- Prior art date
Links
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Для получения диоксида титана формируют шихту, проводят выщелачивание в растворе серной кислоты для образования титанилсульфата TiOSO4 и сульфатов железа FeSO4 и Fe2(SO4)3, последующее осаждение сульфата железа FeSO4 и гидролиз титанилсульфата TiOSO4 с получением гидратированного диоксида титана TiO(ОН)2 и обжиг. Формирование шихты ведут с добавлением в нее гидросульфата калия KHSO4. Перед выщелачиванием полученную смесь сплавляют при температуре 300-400°С с получением плава, содержащего титанат калия K2TiO3. После этого осуществляют выщелачивание плава, используя раствор серной кислоты концентрацией 5-10%. Изобретение позволяет снизить концентрацию серной кислоты, используемой при выщелачивании, увеличить срок службы технологического оборудования. 2 з.п. ф-лы, 2 пр.
Description
Изобретение относится к области пирогидрометаллургии, в частности к технологии получения диоксида титана из титансодержащего сырья, предназначено для усовершенствования технологических процессов переработки и растворения титановых руд, и может быть использовано в лакокрасочной промышленности для получения белого пигмента, в производстве катализаторов, пластмасс, диэлектриков и других отраслях промышленности
Известен способ переработки титансодержащего сырья, основанный на увеличении растворимости минерала за счет спекания его с фторидным реагентом с последующей термообработкой профторированной массы для разделения продуктов фторирования путем возгонки (RU 2365647 С2, 2009 г.), недостатком которого является использование агрессивных фторидных сред и дорогостоящих реагентов, таких как фторид аммония.
Этот недостаток устранен в сульфатных способах получения диоксида титана с использованием концентрированной серной кислоты, однако, как следует из известных аналогов, выщелачивание диоксида титана из ильменита сульфатным способом требует большого количества концентрированной серной кислоты,
Так известен сульфатный способ получения диоксида титана (RU 2102324 С1, 1998 г.), включающий обработку сырья (тетрахлорида титана) 20-55% раствором серной кислоты с образованием промежуточного продукта, содержащего растворенный гидрат титанилсульфата, кристаллизацию гидрата титанилсульфата путем нагрева до 130-150°С в присутствии 60-70% раствора серной кислоты, отделение кристаллизованного гидрата титанилсульфата посредством фильтрации и растворение в водной среде, гидролиз этого раствора, фильтрацию и обжиг полученного гидратированного диоксида титана.
Недостатками этого аналога являются, во-первых, использование серной кислоты высокой концентрации, что уменьшает срок службы оборудования, а во-вторых, высокие требования к исходному сырью, т.к. в качестве титансодержащего сырья в нем можно использовать только тетрахлорид титана.
Наиболее близким аналогом (прототипом) изобретения является способ получения диоксида титана (патент RU 2315123 С2, 2008 г.), основанный на сульфатном методе получения конечного продукта и включающий в себя формирование шихты, при котором измельчают титансодержащее сырье; выщелачивание титансодержащего материала раствором серной кислоты концентрации 40-70% с образованием щелока; осаждение сульфата железа из щелока; экстракцию из щелока растворителем титанилсульфата; гидролиз титанилсульфата с образованием TiO(OH)2 и заключительный обжиг TiO(OH)2 с образованием TiO2 в виде механически устойчивых гранул.
К недостаткам прототипа следует отнести необходимость значительных затрат, связанных с высоким расходом концентрированной серной кислоты и, соответственно, высокими требованиями к оборудованию, обусловленными протеканием процесса в агрессивной среде повышенного уровня.
Задача, решаемая предлагаемым изобретением, направлена на устранение недостатков прототипа и разработку технологии, которая позволяет проводить процесс получения диоксида титана из титансодержащего сырья с меньшими затратами путем снижения уровня агресивности среды.
Технический результат, получаемый при реализации изобретения, заключается в снижении концентрации серной кислоты на стадии выщелачивания сырья за счет повышения растворимости титансодержащего сырья.
Технический результат достигается тем, что в способ получения диоксида титана, при котором проводят формирование шихты, выщелачивание в растворе серной кислоты с образованием титанилсульфата TiOSO4 и сульфатов железа FeSO4 и Fe2(SO4)3, последующие осаждение сульфата железа FeSO4 и гидролиз титанилсульфата TiOSO4 с получением гидратированного диоксида титана TiO(OH)2 и заключительный его обжиг, согласно изобретению формирование шихты ведут с добавлением в нее гидросульфата калия KHSO4, перед выщелачиванием полученную смесь сплавляют при температуре 300-400°С с получением плава, содержащего титанат калия K2TiO3, после чего осуществляют выщелачивание плава, используя раствор серной кислоты концентрацией 5-10%.
При этом при формировании шихты титансодержащий концентрат смешивают с гидросульфатом калия в массовом соотношении 1:7.
В частных случаях реализации способа для ускорения процесса выщелачивание плава ведут при постоянном или периодическом подогреве используемого раствора.
Поскольку на стадии формирования шихты титансодержащий компонент (например, ильменит) смешивается с гидросульфатом калия и подвергается сплавлению при определенной температуре, в образовавшемся плаве в результате химической реакции между титансодержащим компонентом и гидросульфатом калия, титан переходит в состав более растворимого соединения - титаната калия K2TiO3, что обеспечивает возможность проведение следующей стадии - выщелачивания плава - в растворе серной кислоты с меньшей, чем в известных аналогах и прототипе, концентрацией (5-10%.). Это позволяет уменьшить количество серной кислоты на стадии выщелачивания, а достигаемое снижение концентрации серной кислоты способствует увеличению срока службы оборудования, т.к. уменьшается скорость коррозии.
Предлагаемый сульфатный способ получения диоксида титана включает в себя следующие технологические этапы:
- Формирование шихты, при котором титансодержащии концентрат смешивают с гидросульфатом калия в массовом соотношении 1:7 и измельчают.
- Сплавление шихты проводят при температуре 300-400°С с образованием плава, в котором в результате химической реакции между титансодержащим сырьем и гидросульфатом калия образуется титанат калия - химически более активный компонент в сравнении с титанатом железа, основно компонента титансодержащего сырья - ильменита.
- Выщелачивание полученного плава в растворе серной кислоты с концентрацией 5-10% с подогревом раствора или без подогрева.
- Осаждение сульфата железа, при котором восстанавливают в полученном после выщелачивания растворе (щелоке) трехвалентное железо до двухвалентного. Образовавшийся раствор отстаивают и подают на черную фильтрацию. В отфильтрованном растворе при охлаждении выкристаллизовывают железный купорос и отделяют его от исходного раствора на центрифугах.
- Экстракцию из щелока титанилсульфата.
- Гидролиз титанилсульфата. Гидролиз проводят методом введения зародышей (их готовят, осаждая TiO(OH)2 из растворов сульфата титана гидроксидом натрия). На этапе гидролиза образующиеся частицы гидратов диоксида титана обладают высокой адсорбционной способностью, особенно по отношению к солям Fe3+, именно по этой причине на предыдущей стадии трехвалентное железо восстанавливается до двухвалентного. Варьируя условия проведения гидролиза (концентрацию, длительность стадий, количество зародышей, кислотность и т.п.), можно добиться выхода частиц гидролизата с заданными свойствами, в зависимости от предполагаемого применения.
- Обжиг гидрата диоксида титана. В процессе обжига отщепляется гидратированная влага и полученному диоксиду титана придаются пигментные свойства. Продукт измельчают в две стадии и передают на поверхностную обработку.
Пример 1.
При формирование шихты, измельченный титансодержащий концентрат (ильменит) массой 100 г смешивают с гидросульфатом калия массой 700 г. После сплавления шихты с образованием плава проводят его выщелачивание в растворе серной кислоты с концентрацией 10%. В полученном после выщелачивания растворе (щелоке) трехвалентное железо восстанавливают до двухвалентного. Образовавшийся раствор отстаивают и подают на черную фильтрацию. В отфильтрованном растворе при охлаждении выкристаллизовывают железный купорос и отделяют его от исходного раствора на центрифугах. После экстракции из щелока титанилсульфата его подвергают гидролизу с образованием TiO(OH)2, который подвергают обжигу с образованием TiO2.
Пример 2.
При формирование шихты, измельченный титансодержащий концентрат (ильменит) массой 100 г смешивают с гидросульфатом калия массой 700 г. После сплавления шихты с образованием плава проводят его выщелачивание в растворе серной кислоты с концентрацией 5%, разогревая реагирующую смесь до 80°С. В полученном после выщелачивания растворе (щелоке) трехвалентное железо восстанавливают до двухвалентного. Образовавшийся раствор отстаивают и подают на черную фильтрацию. В отфильтрованном растворе при охлаждении выкристаллизовывают железный купорос и отделяют его от исходного раствора на центрифугах. После экстракции из щелока титанилсульфата его подвергают гидролизу с образованием TiO(OH)2, который подвергают обжигу с образованием TiO2.
Claims (3)
1. Способ получения диоксида титана, при котором проводят формирование шихты, выщелачивание в растворе серной кислоты для образования титанилсульфата TiOSO4 и сульфатов железа FeSO4 и Fe2(SO4)3, последующее осаждение сульфата железа FeSO4 и гидролиз титанилсульфата TiOSO4 с получением гидратированного диоксида титана TiO(OH)2 и заключительный его обжиг,
отличающийся тем, что
формирование шихты ведут с добавлением в нее гидросульфата калия KHSO4, перед выщелачиванием полученную смесь сплавляют при температуре 300-400°С с получением плава, содержащего титанат калия K2TiO3, после чего осуществляют выщелачивание плава, используя раствор серной кислоты с концентрацией 5-10%.
отличающийся тем, что
формирование шихты ведут с добавлением в нее гидросульфата калия KHSO4, перед выщелачиванием полученную смесь сплавляют при температуре 300-400°С с получением плава, содержащего титанат калия K2TiO3, после чего осуществляют выщелачивание плава, используя раствор серной кислоты с концентрацией 5-10%.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при формировании шихты титансодержащий концентрат смешивают с гидросульфатом калия в массовом соотношении 1:7.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс выщелачивания плава ускоряют путем постоянного или периодического подогрева используемого раствора серной кислоты.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012115346/05A RU2487836C1 (ru) | 2012-04-18 | 2012-04-18 | Способ получения диоксида титана |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012115346/05A RU2487836C1 (ru) | 2012-04-18 | 2012-04-18 | Способ получения диоксида титана |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2487836C1 true RU2487836C1 (ru) | 2013-07-20 |
Family
ID=48791148
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012115346/05A RU2487836C1 (ru) | 2012-04-18 | 2012-04-18 | Способ получения диоксида титана |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2487836C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2575041C1 (ru) * | 2014-08-06 | 2016-02-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук | Способ получения метатитановой кислоты |
RU2692544C1 (ru) * | 2015-07-23 | 2019-06-25 | Кронос Интернациональ, Инк. | Способ получения диоксида титана из железотитанового сырья |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1560476A1 (ru) * | 1987-06-29 | 1990-04-30 | Предприятие П/Я Г-4855 | Способ получени анатазной двуокиси титана |
RU96124074A (ru) * | 1995-12-15 | 1999-01-27 | Тиоксид Груп Сервисиз Лимитед | Рутильный диоксид титана и способы его получения |
US7264672B1 (en) * | 2006-10-31 | 2007-09-04 | National Titanium Dioxide Co. Ltd. (Cristal) | Titanium dioxide pigment composite and method of making same |
RU2315123C2 (ru) * | 2002-10-18 | 2008-01-20 | Би Эйч Пи БИЛЛИТОН ИННОВЕЙШН ПТИ ЛТД | Способ получения диоксида титана |
US7326390B2 (en) * | 2003-10-17 | 2008-02-05 | Bhp Billiton Innovation Pty Ltd. | Production of titania |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9525616D0 (en) * | 1995-12-15 | 1996-02-14 | Tioxide Group Services Ltd | Rutile titanium dioxide |
-
2012
- 2012-04-18 RU RU2012115346/05A patent/RU2487836C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1560476A1 (ru) * | 1987-06-29 | 1990-04-30 | Предприятие П/Я Г-4855 | Способ получени анатазной двуокиси титана |
RU96124074A (ru) * | 1995-12-15 | 1999-01-27 | Тиоксид Груп Сервисиз Лимитед | Рутильный диоксид титана и способы его получения |
RU2315123C2 (ru) * | 2002-10-18 | 2008-01-20 | Би Эйч Пи БИЛЛИТОН ИННОВЕЙШН ПТИ ЛТД | Способ получения диоксида титана |
US7326390B2 (en) * | 2003-10-17 | 2008-02-05 | Bhp Billiton Innovation Pty Ltd. | Production of titania |
US7264672B1 (en) * | 2006-10-31 | 2007-09-04 | National Titanium Dioxide Co. Ltd. (Cristal) | Titanium dioxide pigment composite and method of making same |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2575041C1 (ru) * | 2014-08-06 | 2016-02-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук | Способ получения метатитановой кислоты |
RU2692544C1 (ru) * | 2015-07-23 | 2019-06-25 | Кронос Интернациональ, Инк. | Способ получения диоксида титана из железотитанового сырья |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3167087B1 (en) | Extraction of products from titanium-bearing minerals | |
CN103754885B (zh) | 一种酸浸制备多孔二氧化硅的方法 | |
CN107406906A (zh) | 在HCl回收回路中使用硫酸生产镁化合物和各种副产物的方法 | |
CN104388683A (zh) | 一种从含钒铬物料中分离回收钒和铬的方法 | |
US20190031524A1 (en) | Improved methods of extraction of products from titanium-bearing minerals | |
CN106232840A (zh) | 从低级含钛矿石生产高级合成金红石 | |
RU2487836C1 (ru) | Способ получения диоксида титана | |
RU2005115123A (ru) | Получение диоксида титана | |
WO2007043055A1 (en) | A process for the production of titanium products | |
JP2012206867A (ja) | 三酸化モリブデンの製造方法 | |
JP5065012B2 (ja) | タングステン酸およびその製造方法 | |
KR100420275B1 (ko) | 무기산을 이용한 사염화티타늄 수용액으로부터 TiO2 초미립 분말의 제조방법 | |
CN110422876B (zh) | 一种氟化法钛液制备氟钛酸铵的方法 | |
CA2539830A1 (en) | Method for processing iron-laden spent sulfuric acid | |
EP2173662A1 (en) | A process for the production of titanium salts | |
CN110498436A (zh) | 一种用钙钛矿制取二氧化钛粉体和氟化钙的方法 | |
RU2432410C1 (ru) | Способ получения рутила из ильменита | |
RU2571909C1 (ru) | Способ получения редкометаллического концентрата из хлоридных возгонов, образующихся при очистке парогазовой смеси производства тетрахлорида титана | |
RU2377332C2 (ru) | Способ переработки титан-кремнийсодержащего сырья | |
JPWO2020122740A5 (ru) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170419 |