RU2518042C1 - Способ переработки титановых шлаков - Google Patents
Способ переработки титановых шлаков Download PDFInfo
- Publication number
- RU2518042C1 RU2518042C1 RU2012149468/02A RU2012149468A RU2518042C1 RU 2518042 C1 RU2518042 C1 RU 2518042C1 RU 2012149468/02 A RU2012149468/02 A RU 2012149468/02A RU 2012149468 A RU2012149468 A RU 2012149468A RU 2518042 C1 RU2518042 C1 RU 2518042C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- titanium
- slag
- precipitate
- sintering
- cake
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к способу переработки титановых шлаков с получением концентрата диоксида титана, который может быть использован в качестве компонента обмазки сварочных электродов. Способ включает смешивание исходного титансодержащего шлака с кальцинированной содой, спекание шихты и последовательное выщелачивание полученного спека сначала в воде с получением железо-титансодержащего осадка, а затем в солянокислом растворе с получением титансодержащего осадка. Затем проводят фильтрацию пульпы с отделением осадка и получение концентрата диоксида титана. При этом спекание исходного шлака с кальцинированной содой ведут при температуре 900°С в весовом отношении Na2СО3:шлак, равном (0,98-1,15):1. Выщелачивание спека в воде осуществляют с переводом силиката натрия в раствор, а получение концентрата диоксида титана ведут прокаливанием осадка, полученного после солянокислотного выщелачивания. При этом в качестве исходного титанового шлака используют шлак восстановительной плавки ильменита. Техническим результатом является упрощение технологического процесса и повышение скорости фильтрации пульпы после солянокислотного выщелачивания. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности, к способам переработки титансодержащего сырья для получения концентрата диоксида титана, который может быть использован в качестве компонента обмазки сварочных электродов.
Известен способ автоклавного выщелачивания титанового шлака, содержащего 92,5% TiO2, оксиды железа, кремния и алюминия, включающий выщелачивание шлака в 10-молярном растворе NaOH в течение 4 часов при температуре 220°C и отношении ж:т=4:1, охлаждение пульпы, фильтрацию, промывку и сушку осадка на основе Na2Ti3O8, обработку осадка соляной кислотой в течение 5 часов при температуре 100°C, pH 0,2 и отношении ж:т=150:1 с получением концентрата диоксида титана, содержащего 99,4% TiO2 (Yongjie Zhang, Tao Oi, Yi Zhang. Hydrometallurgy. 2009, 96, 52-56).
Недостатком способа является сложность его осуществления из-за использования автоклавного оборудования и применения больших объемов соляной кислоты.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является принятый за прототип способ переработки титанового шлака, содержащего (%): TiO2 - 72,0; Feобщ - 12,65; SiO2 - 9,0; Al2O3 - 1,8, включающий смешивание шлака с кальцинированной содой в весовом соотношении Na2CO3:шлак=0,55:1, спекание смеси при температуре 850°C в течение 1 часа, выщелачивание спека в воде с получением железо-титансодержащего осадка, выщелачивание последнего в растворе 20% соляной кислоты при температуре кипения в течение 1 часа с переводом железа в раствор, фильтрацию пульпы с отделением кека, содержащего (%): TiO2 - 87,5; SiO2 - 9,25; Feобщ - 0,05; Al2O3 - 0,75, обработку кека в 2-молярном растворе NaOH в течение 1 часа при температуре 60-70°C и отношении ж:т=3:1 для очистки от диоксида кремния (извлечение диоксида кремния - 79%), отделение осадка и прокалку его при температуре 900°C с получением концентрата диоксида титана, содержащего (%): TiO2 - 97,0; SiO2 - 1,9; Feобщ - 0,05; Al2O3 - 0,25; CaO - 0,3; MgO - 0,15; Na2O - 0,88, извлечение титана из шлака - 97,35% (T.A. Lasheen. Hydrometallurgy. 2008, 93, 124-128).
Недостатком способа является сложность технологического процесса, обусловленная тем, что при проведении спекания шлака с кальцинированной содой, взятых в отношении Na2CO3:шлак=0,55:1, в спеке образуются ферротитанат натрия (NaFeTiO4) и нерастворимый в воде силикотитанат натрия (Na2TiSiO5). В результате этого при выщелачивании водой весь диоксид кремния остается в твердой фазе и при очистке осадка от железа в солянокислом растворе диоксид кремния переходит в гелеобразное состояние и этим резко снижает скорость фильтрации пульпы и затрудняет отмывку осадка от примесей, поэтому для очистки концентрата диоксида титана от диоксида кремния необходим дополнительный передел - обработка титансодержащего кека раствором NaOH с переводом диоксида кремния в раствор.
Техническим результатом заявляемого изобретения является упрощение технологического процесса за счет уменьшения количества переделов и повышения скорости фильтрации пульпы после солянокислого выщелачивания.
Указанный результат достигается тем, что в способе переработки титановых шлаков, включающем смешивание исходного титанового шлака с кальцинированной содой, спекание шихты и последовательное выщелачивание полученного спека сначала в воде с получением железо-титансодержащего осадка, а затем в солянокислом растворе с получением титансодержащего кека, фильтрацию пульпы с отделением осадка и получение концентрата диоксида титана, согласно изобретению спекание исходного шлака с кальцинированной содой ведут при температуре 900°C в весовом отношении Na2CO3:шлак, равном (0,98-1,15):1, при этом выщелачивание спека в воде осуществляют с переводом силиката натрия в раствор и получение концентрата диоксида титана ведут прокаливанием осадка, полученного после солянокислотного выщелачивания, а в качестве исходного титанового шлака используют шлак восстановительной плавки ильменита.
При проведении спекания исходного шлака с кальцинированной содой при температуре 900°C в весовом отношении Na2CO3:шлак, равном (0,98-1,15):1, происходит превращение основного компонента шлака (TiO2) в нерастворимый в воде титанат натрия - Na2TiO3, а диоксида кремния в растворимый силикат натрия, который переходит в раствор при водном выщелачивании спека, что позволяет не проводить дополнительный передел для очистки титансодержащего кека от диоксида кремния и облегчает фильтрацию пульпы, т.к. при дальнейшем выщелачивании спека в солянокислом растворе не происходит образования геля.
Проведение спекания при весовом отношении Na2CO3:шлак менее 0,98 не обеспечивает выщелачивания значительной части диоксида кремния в воде, что приводит при последующей обработке кека в солянокислом растворе к гелеобразованию и снижению скорости фильтрации.
Увеличение содержания соды в шихте до весового отношения Na2CO3: шлак более 1,15 нецелесообразно из-за оплавления избыточного количества соды и образования прочных спеков и настылей на футеровке печи, что нарушает проведение технологического процесса.
При температуре спекания шихты менее 900°C снижается степень превращения диоксида кремния в силикат натрия и, соответственно, уменьшается степень водного выщелачивания диоксида кремния. Нагрев шихты выше 900°C ведет к оплавлению соды и образованию настылей в печи.
Способ осуществляли следующим образом.
Титановый шлак, содержащий (%): TiO2 - 82,3; Feобщ - 4,97; SiO2 - 2,62; Al2O3 - 5,89; Mnобщ - 0,87; CaO - 0,35; MgO - 0,30; Cr2O3 - 0,62, измельчали до размера частиц менее 50 мкм, смешивали с кальцинированной содой, взятой в отношении Na2CO3:шлак, равном (0,98-1,15):1, и спекали при температуре 900°C в течение 1 часа. Полученный спек измельчали и выщелачивали в воде при температуре 80°C в течение 1 часа с получением железо-титансодержащего осадка и раствора, содержащего силикат и хромат натрия. Пульпу фильтровали под вакуумом через воронку Бюхнера. Осадок, содержащий титанат натрия, гидроксид железа и частично гидроксид кремния, обрабатывали солянокислым раствором (20% HCl) при ж:т=3:1 в течение 0,5 часа при температуре кипения. Раствор, содержащий хлорид железа, отделяли от осадка, содержащего ортотитановую кислоту (H4TiO4) и остаток диоксида кремния. Осадок сушили и прокаливали при температуре 900°C в течение 1 часа с получением концентрата диоксида титана, содержащего (%): TiO2 - 97,15-97,25; Feобщ - 0,70-0,98; SiO2 - 1,00-1,31; Al2O3 - 0,06; Mnобщ - 0,03; CaO - 0,07-0,10; MgO - 0,07; Na2O - 0,1-0,28.
Результаты сравнительных испытаний известного и предлагаемого способов приведены в таблице, из которой видно, что по предлагаемому способу скорость фильтрации пульпы после солянокислого выщелачивания увеличилась до 180-240 л/м2·час по сравнению с 3,5 л/м2·час по прототипу. Извлечение диоксида титана в концентрат по предлагаемому способу составило 97,3-97,7% с получением концентрата, содержащего 97,15-97,25% TiO2 без проведения операции дополнительной очистки.
Основным преимуществом предлагаемого способа получения концентрата диоксида титана является упрощение технологического процесса за счет:
- сокращения этапов передела за счет исключения дополнительной очистки концентрата диоксида титана от диоксида кремния в растворе гидрооксида натрия;
- повышения в 51-68 раз скорости фильтрации пульпы после солянокислого выщелачивания и, соответственно, повышения производительности реактора выщелачивания.
Таблица | |||||||||
Результаты сравнительных испытаний известного и предлагаемого способов | |||||||||
Способ | Na2CO3: шлак | t, °С | Скорость фильтра-ции, л/м2·час | Извлечение, % | Состав концентрата, % | ||||
ТiO2 | SiO2 | ТiO2 | SiO2 | Feобщ | |||||
прототип | 0,55:1 | 850 | 3,5 | 97,35 | 79,0 | 97,4 | 97,00 | 1,90 | 0,05 |
предлагаемый | 0,98:1 | 900 | 180 | 97,30 | 60,0 | 88,7 | 97,15 | 1,31 | 0,70 |
1,15:1 | 900 | 240 | 97,70 | 60,3 | 88,7 | 97,25 | 1,00 | 0,98 | |
1,25:1 | 900 | 270 | 93,85 | 64,5 | 85,9 | 96,87 | 1,71 | 0,85 |
Claims (2)
1. Способ переработки титановых шлаков, включающий смешивание исходного титансодержащего шлака с кальцинированной содой, спекание шихты и последовательное выщелачивание полученного спека сначала в воде с получением железо-титансодержащего осадка, а затем в солянокислом растворе с получением титансодержащего осадка, фильтрацию пульпы с отделением осадка и получение концентрата диоксида титана, отличающийся тем, что спекание исходного шлака с кальцинированной содой ведут при температуре 900°С в весовом отношении Na2СО3:шлак, равном (0,98-1,15):1, при этом выщелачивание спека в воде осуществляют с переводом силиката натрия в раствор, а получение концентрата диоксида титана ведут прокаливанием осадка, полученного после солянокислотного выщелачивания.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве исходного титанового шлака используют шлак восстановительной плавки ильменита, переработке подвергают шлаки восстановительной плавки ильменита.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012149468/02A RU2518042C1 (ru) | 2012-11-20 | 2012-11-20 | Способ переработки титановых шлаков |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012149468/02A RU2518042C1 (ru) | 2012-11-20 | 2012-11-20 | Способ переработки титановых шлаков |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012149468A RU2012149468A (ru) | 2014-05-27 |
RU2518042C1 true RU2518042C1 (ru) | 2014-06-10 |
Family
ID=50775101
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012149468/02A RU2518042C1 (ru) | 2012-11-20 | 2012-11-20 | Способ переработки титановых шлаков |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2518042C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106591600A (zh) * | 2017-01-05 | 2017-04-26 | 重庆大学 | 一种低温气基还原含钛铁矿物粉末制备高钛渣的方法 |
CN107460345A (zh) * | 2016-06-02 | 2017-12-12 | 昆明冶金高等专科学校 | 一种生产高钛渣的方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3753681A (en) * | 1970-10-01 | 1973-08-21 | Continental Ore Corp | Beneficiation of vanadium-containing materials |
US3929461A (en) * | 1974-02-27 | 1975-12-30 | Ferrovanadium Corp N I | Fusion-oxidation process for recovering vanadium and titanium from iron ores |
DE3536495A1 (de) * | 1985-10-05 | 1987-04-16 | Elektrometallurgie Gmbh | Verfahren zur extraktion von vanadium aus vanadiumhaltigen rohstoffen |
RU2216517C1 (ru) * | 2002-07-15 | 2003-11-20 | Гусейнгулу Бахлул оглы Садыхов | Способ получения искусственного рутила из лейкоксенового концентрата |
RU2299254C1 (ru) * | 2005-11-21 | 2007-05-20 | Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН | Способ извлечения ванадия из высокоизвестковых шлаков |
RU2365649C1 (ru) * | 2008-04-30 | 2009-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Ариком" | Способ извлечения ванадия из титанованадиевых шлаков |
-
2012
- 2012-11-20 RU RU2012149468/02A patent/RU2518042C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3753681A (en) * | 1970-10-01 | 1973-08-21 | Continental Ore Corp | Beneficiation of vanadium-containing materials |
US3929461A (en) * | 1974-02-27 | 1975-12-30 | Ferrovanadium Corp N I | Fusion-oxidation process for recovering vanadium and titanium from iron ores |
DE3536495A1 (de) * | 1985-10-05 | 1987-04-16 | Elektrometallurgie Gmbh | Verfahren zur extraktion von vanadium aus vanadiumhaltigen rohstoffen |
RU2216517C1 (ru) * | 2002-07-15 | 2003-11-20 | Гусейнгулу Бахлул оглы Садыхов | Способ получения искусственного рутила из лейкоксенового концентрата |
RU2299254C1 (ru) * | 2005-11-21 | 2007-05-20 | Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН | Способ извлечения ванадия из высокоизвестковых шлаков |
RU2365649C1 (ru) * | 2008-04-30 | 2009-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Ариком" | Способ извлечения ванадия из титанованадиевых шлаков |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
T.A. LASHEEN, журнал Hydrometallurgy. 2008, т.93, с.124-128. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107460345A (zh) * | 2016-06-02 | 2017-12-12 | 昆明冶金高等专科学校 | 一种生产高钛渣的方法 |
CN106591600A (zh) * | 2017-01-05 | 2017-04-26 | 重庆大学 | 一种低温气基还原含钛铁矿物粉末制备高钛渣的方法 |
CN106591600B (zh) * | 2017-01-05 | 2019-03-29 | 重庆大学 | 一种低温气基还原含钛铁矿物粉末制备高钛渣的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012149468A (ru) | 2014-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103361486B (zh) | 从含钪和钛的废酸液中提取高纯氧化钪及钛的方法 | |
JP5702453B2 (ja) | シリカ及びマグネシア抽出のためのスラグの処理方法 | |
JP6583445B2 (ja) | 高純度酸化スカンジウムの製造方法 | |
WO2016202271A1 (zh) | 从含稀土的铝硅废料中回收稀土、铝和硅的方法 | |
TWI465579B (zh) | 自鋁系廢觸媒中回收金屬之方法 | |
RU2669737C1 (ru) | Способ получения оксида скандия из скандийсодержащих концентратов | |
CN1320141C (zh) | 一种初级富钛料制取金红石型富钛料的方法 | |
CN107032400A (zh) | TiCl4精制尾渣碱浸制备高纯氧化钒的方法 | |
CN106566906B (zh) | 一种钒钛磁铁矿铁精矿的碳热钠化还原熔分综合回收方法 | |
US6447738B1 (en) | Coproducing alumina, iron oxide, and titanium-dioxide from aluminum ore bodies and feedstocks | |
CN1479795A (zh) | 从含有二氧化钛的物料如炼钢炉渣中回收二氧化钛的方法 | |
AU2008231270B2 (en) | Titaniferous ore beneficiation | |
EP3526353B1 (en) | Process for the preparation of a concentrate of metals, rare metals and rare earth metals from residues of alumina production by bayer process or from materials with a chemical composition similar to said residues, and refinement of the concentrate so obtained | |
JPH08512361A (ja) | チタン含有物質の改質方法 | |
RU2518042C1 (ru) | Способ переработки титановых шлаков | |
CN110306065A (zh) | 一种钒渣制备偏钒酸铵的方法 | |
JP6358299B2 (ja) | 高純度酸化スカンジウムの製造方法 | |
RU2571244C1 (ru) | Способ получения чистой вольфрамовой кислоты | |
RU2483131C1 (ru) | Способ получения оксида скандия из красного шлама | |
RU2299254C1 (ru) | Способ извлечения ванадия из высокоизвестковых шлаков | |
JPH02111627A (ja) | 赤泥の処理方法 | |
RU2202516C1 (ru) | Способ получения оксида алюминия | |
RU2466199C1 (ru) | Способ переработки отработанного молибден-алюминийсодержащего катализатора | |
JPH09512057A (ja) | チタン含有材料の浸出 | |
RU2571909C1 (ru) | Способ получения редкометаллического концентрата из хлоридных возгонов, образующихся при очистке парогазовой смеси производства тетрахлорида титана |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151121 |