RU81497U1

RU81497U1 - TECHNOLOGICAL LINE FOR PROCESSING TITANIUM RAW MATERIALS

Info

Publication number: RU81497U1
Application number: RU2008147930/22U
Authority: RU
Inventors: Игорь Анатольевич Сизиков; Дмитрий Анатольевич Рымкевич; Илья Николаевич Бездоля; Валерий Владимирович Тетерин; Любовь Анатольевна Гладикова; Сергей Вениаминович Кирьянов
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма"
Priority date: 2008-12-04
Filing date: 2008-12-04
Publication date: 2009-03-20

Abstract

Полезная модель относится к цветной металлургии, в частности к производству губчатого титана из титансодержащего сырья. Технологическая линия для переработки титанового сырья, включает руднотермическую печь, устройство для приготовления шихты, солевой хлоратор для хлорирования с ванной гидроудаления отработанного расплава, систему конденсации парогазовой смеси, реактор с мешалкой для очистки медьсодержащим реагентом технического тетрахлорида титана, сгуститель для разделения тетрахлорида титана и медно-ванадиевой пульпы, отделение ректификационно-химической очистки технического тетрахлорида титана с кубом-испарителем, сборник очищенного от примесей тетрахлорида титана и емкость для окситрихлорида ванадия, комплекс оборудования для магниетермического получения титана, гидрометаллургическое отделение для разложения окситрихлорида ванадия, кристаллизации метаванадата аммония и получения пентаоксида ванадия, приемный бак для ванадийсодержащих сточных вод, кюбель для транспортировки и загрузки медно-ванадиевой пульпы в солевую печь, линию подачи сжатого воздуха для распульповки медно-ванадиевой пульпы, солевую печь, вторую систему конденсации парогазовой смеси, при этом кюбель для транспортировки и загрузки медно-ванадиевой пульпы соединен со сгустителем, с линией подачи сжатого воздуха для распульповки медно-ванадиевой пульпы и с солевой печью, солевая печь соединена с системой конденсации, которая соединена с емкостью The utility model relates to non-ferrous metallurgy, in particular to the production of sponge titanium from titanium-containing raw materials. A technological line for processing titanium raw materials includes an ore-thermal furnace, a device for preparing a charge, a salt chlorinator for chlorination with a bath for removing the spent melt, a steam-gas mixture condensation system, a reactor with an agitator for purifying technical titanium tetrachloride with a copper-containing reagent, a thickener for separating titanium tetrachloride and copper vanadium pulp, rectification and chemical purification department of technical titanium tetrachloride with a vaporizer, a collection of purified this titanium tetrachloride and a container for vanadium oxytrichloride, a complex of equipment for the magnetothermal production of titanium, a hydrometallurgical department for the decomposition of vanadium oxytrichloride, crystallization of ammonium metavanadate and vanadium pentoxide, a receiving tank for vanadium-containing wastewater, a cube for transporting and loading copper-vanadium vanadium , a compressed air supply line for pulping copper-vanadium pulp, a salt furnace, a second vapor-gas mixture condensation system, with this cube s for transporting and loading copper vanadium pulp is connected to the thickener, a compressed air supply line for raspulpovki copper vanadium salt with the pulp and oven salt furnace is connected to the condensation system which is connected to the tank

для окситрихлорида ванадия. На линии подачи сжатого воздуха установлено сигнальное устройство. Это позволяет за счет включения в технологическую линию для переработки титанового сырья дополнительного оборудования для извлечения соединений ванадия и меди из медно-ванадиевой пульпы дополнительно извлекать из отходов производства окситрихлорид ванадия, а также использовать соединения меди в качестве готового продукта, а также повысить степень извлечения ванадия из титанового сырья, снизить загрязнение окружающей среды. 2 п.ф-лы, фиг.1, ист.3for vanadium oxytrichloride. A signal device is installed on the compressed air supply line. This makes it possible to additionally extract vanadium oxytrichloride from waste products, as well as to use copper compounds as a finished product, as well as to increase the degree of vanadium recovery from the production line for processing titanium raw materials with additional equipment for extracting vanadium and copper compounds from copper-vanadium pulp titanium raw materials, reduce environmental pollution. 2 p. F-ly, figure 1, source 3

Description

Полезная модель относится к цветной металлургии, в частности к производству губчатого титана из титансодержащего сырья.The utility model relates to non-ferrous metallurgy, in particular to the production of sponge titanium from titanium-containing raw materials.

Известна технологическая линия для переработки титанового сырья (кн. Титан. Свойства, сырьевая база, физико-химические основы и способы получения. - В.А.Гармата, А.М.Петрунько, И.В.Галицкий, Ю.Г.Олесов, А.А.Сандлер. - М.: Металлургия, 1983, с.167-212, 220-277, 284-453), включающая руднотермическую печь, снабженную установкой для подготовки исходного титанового сырья, установку для очистки отходящих газов от пыли с бункерами-сборниками уловленной пыли и установкой для дробления и измельчения титанового шлака, установку для приготовления шихты для хлорирования титановых шлаков, солевой хлоратор с системой конденсации парогазовой смеси, реактор для очистки тетрахлорида титана от ванадия, герметичный отстойник, бак-сборник технического тетрахлорида титана, отделение ректификационно-химической очистки технического тетрахлорида титана, сборник очищенного от примесей тетрахлорида титана, комплекс оборудования для магниетермического получения титана.A known production line for the processing of titanium raw materials (Prince Titan. Properties, raw materials, physical and chemical bases and methods of production. - V.A. Garmata, A.M. Petrunko, I.V. Galitsky, Yu.G. Olesov, A.A. Sandler. - M .: Metallurgy, 1983, p. 167-212, 220-277, 284-453), including an ore-thermal furnace equipped with a plant for preparing the initial titanium raw material, a plant for cleaning exhaust gases from dust with bunkers - dust collectors and an apparatus for crushing and grinding titanium slag, an apparatus for preparing a charge for chlorination titanium slag, a salt chlorinator with a vapor-gas mixture condensation system, a reactor for purifying titanium tetrachloride from vanadium, a septic tank, a tank for collecting technical titanium tetrachloride, a distillation and chemical purification department for technical titanium tetrachloride, a collection of titanium tetrachloride purified from impurities, a complex of equipment for magnetothermic receiving titanium.

Недостатком данной технологической линии является низкая степень очистки тетрахлорида титана от ванадия и тем самым низкое качество готового продукта. Кроме того, технологическая The disadvantage of this production line is the low degree of purification of titanium tetrachloride from vanadium and thereby the low quality of the finished product. In addition, technological

линия не содержит отделение по переработке медно-ванадиевых пульп и и окситрихлорида ванадия до пентаоксида ванадия.the line does not contain a department for processing copper-vanadium pulps and and vanadium oxytrichloride to vanadium pentoxide.

Известна технологическая линия для переработки титанового сырья (Патент РФ на полезную модель №72975, опубл. 10.05.2008), включающая руднотермическую печь, установку для подготовки исходного титанового сырья, соединенную через запорно-регулирующую арматуру с последовательно-установленным дозатором и приемно-накопительной емкостью ванадий-, титан-, железосодержащего техногенного сырья, смесительное устройство для приготовления шихты для хлорирования титановых шлаков, солевой хлоратор, снабженный системой конденсации парогазовой смеси, ванной гидроудаления отработанного расплава, соединенной с циркуляционным баком, на крышке которого имеется патрубок, соединенный с трубопроводом ванадийсодержащих сточных вод процесса получения метаванадата аммония, нижний слив циркуляционного бака соединен с реактором для нейтрализации и обезвреживания растворов и сточных вод, на крышке которого имеется патрубок для подвода известкового молока, слив образующейся в реакторе оксигидратной пульпы направлен на фильтр-пресс, вывод из которого очищенного от тяжелых металлов хлоридного раствора направлен в канализацию, отделение ректификационно-химической очистки технического тетрахлорида титана, сборник очищенного от примесей посторонних металлов тетрахлорида титана и емкость для окситрихлорида ванадия, комплекс оборудования для магниетермического получения титана, гидрометаллургическое отделение для разложения окситрихлорида ванадия, кристаллизации метаванадата аммония и получения пентаоксида ванадия.A known production line for processing titanium raw materials (RF Patent for utility model No. 72975, published May 10, 2008), including an ore-thermal furnace, a plant for preparing initial titanium raw materials, connected through shut-off and control valves with a series-installed dispenser and a receiving and storage tank vanadium-, titanium-, iron-containing technogenic raw materials, a mixing device for the preparation of a mixture for chlorination of titanium slag, a salt chlorinator equipped with a vapor-gas mixture condensation system, van the hydraulic removal of the spent melt connected to the circulation tank, on the cover of which there is a pipe connected to the pipeline of vanadium-containing wastewater for the production of ammonium metavanadate, the lower discharge of the circulation tank is connected to the reactor for neutralizing and neutralizing solutions and wastewater, on the cover of which there is a pipe for supplying milk of lime, the discharge of the oxyhydrate pulp formed in the reactor is directed to a filter press, the output of which is purified from heavy metals chloride ra creates sent to sewer, the separation rectifying-chemical purification of technical titanium tetrachloride collection purified from impurities extraneous metals titanium tetrachloride and capacity for vanadium oxytrichloride, complex equipment for magnesium-producing titanium hydrometallurgical separation decomposition vanadium oxytrichloride, crystallization of ammonium metavanadate and obtain vanadium pentoxide.

Недостатком указанной технологической линии для переработки титанового сырья является то, что при очистке The disadvantage of this technological line for processing titanium raw materials is that when cleaning

тетрахлорида титана от ванадия методом ректификации при достижении необходимой степени очистки (95%) с отделяемым окситрихлоридом ванадия теряется значительное количество тетрахлорида титана, вследствие близости температур кипения тетрахлорида титана (130°С) и окситрихлорида ванадия (127°С). Кроме того,titanium tetrachloride from vanadium by rectification, when the required degree of purification (95%) is reached with the separated vanadium oxytrichloride, a significant amount of titanium tetrachloride is lost due to the proximity of the boiling points of titanium tetrachloride (130 ° С) and vanadium oxytrichloride (127 ° С). Besides,

Известна технологическая линия для переработки титанового сырья (кн. Тарасов А.В. - Металлургия титана.- М.:ИКЦ«Академкнига», 2003. - стр.77-88, 133-251), включающая руднотермическую печь, установку для подготовки исходного титанового сырья, смесительное устройство для приготовления шихты для хлорирования титановых шлаков, солевой хлоратор, снабженный системой конденсации парогазовой смеси и ванной гидроудаления отработанного расплава. Система конденсации включает теплообменники типа «труба в трубе», кулеры, оросительные конденсаторы, сборный бак пульпы, сгуститель, фильтр, кюбель. После системы конденсации и отделения твердых взвесей технический тетрахлорид титана, содержащий, масс.% 0,1-0,15V, 0,001-0,02Si, 0,07-0,15Cl, фосгена и хлорацетилхлоридов - 0,003-0,25, твердого остатка - 2-4 г/см³, остальное - тетрахлорид титана, направляют на трехступенчатую очистку, сочетающую химическую очистку и ректификационную очистку. Для химической очистки сначала используют медный порошок, который подают в каскад реакторов с мешалками. В первый реактор непрерывно подают технический тетрахлорид титана, медный порошок и активированный уголь. В результате взаимодействия меди с трихлоридом ванадия образуется твердая взвесь, суспендированная в тетрахлориде титана. Суспензию направляют на фильтрацию или отстаивание. Для этого используют сгустители, из которых осажденные частицы в виде медно-ванадиевого кека A well-known production line for the processing of titanium raw materials (Prince A. Tarasov - Metallurgy of titanium.- M.: IKC "Akademkniga", 2003. - pp.77-88, 133-251), including ore-thermal furnace, installation for preparing the original titanium raw materials, a mixing device for the preparation of a mixture for the chlorination of titanium slag, a salt chlorinator equipped with a condensation system for a gas-vapor mixture and a bathtub for removing the spent melt. The condensation system includes pipe-to-pipe heat exchangers, coolers, irrigation condensers, a pulp tank, thickener, filter, and cube. After the condensation system and separation of solid suspensions, technical titanium tetrachloride containing, wt.% 0.1-0.15V, 0.001-0.02Si, 0.07-0.15 Cl, phosgene and chloroacetyl chloride - 0.003-0.25, solid residue - 2-4 g / cm ³ , the rest is titanium tetrachloride, sent to a three-stage treatment, combining chemical treatment and distillation treatment. For chemical purification, copper powder is first used, which is fed to the cascade of stirred tank reactors. Technical titanium tetrachloride, copper powder and activated carbon are continuously fed into the first reactor. As a result of the interaction of copper with vanadium trichloride, a solid suspension is formed, suspended in titanium tetrachloride. The suspension is sent for filtration or sedimentation. For this, thickeners are used, of which the precipitated particles in the form of copper-vanadium cake

удаляют шнеком и направляют на дальнейшую переработку для доизвлечения тетрахлорида титана и ванадия. Затем тетрахлорид титана направляют в отделение ректификационно-химической очистки, где осуществляют совместную очистку трихлоридом титана. Для чего в куб-испаритель загружают алюминиевую пудру, в количестве, необходимом для получения трихлорида титана. Технологическая установка для ректификационной очистки тетрахлорида титана состоит из двух ректификационных колонн. Тетрахлорид титана из куба-испарителя в парообразном состоянии поступает в нижнюю часть колонны, поднимается вверх, встречая стекающий поток флегмы. В дефлегматоре конденсируются чистый тетрахлорид титана, часть которого отводят в сборник очищенного тетрахлорида титана, а другую часть направляют на орошение колонны в качестве флегмы. В результате работы колонн в кубах-испарителях накапливаются пульпа в виде хлороксида титана и хлороксида ванадия и других соединений, которую непрерывно отводят из куба-испарителя в емкость. Окситрихлорид ванадия направляют на получение пентаоксида ванадия. Для чего его направляют в гидрометаллургическое отделение для разложения окситрихлорида ванадия, кристаллизации метаванадата аммония и получения пентаоксида ванадия. Очищенный от примесей тетрахлорид титана поступает на получение губчатого титана магниетермическим восстановлением в аппаратах восстановления с последующей вакуумной сепарацией и переработкой блока губчатого титана на товарные фракции.removed by a screw and sent for further processing to retrieve titanium tetrachloride and vanadium. Then, titanium tetrachloride is sent to the distillation-chemical purification department, where they are co-purified with titanium trichloride. For this, aluminum powder is loaded into a cube evaporator in an amount necessary to obtain titanium trichloride. A process unit for distillation purification of titanium tetrachloride consists of two distillation columns. Titanium tetrachloride from the vaporizer in a vapor state enters the bottom of the column, rises up, meeting a flowing stream of reflux. Pure titanium tetrachloride is condensed in a reflux condenser, part of which is taken to a collection of purified titanium tetrachloride, and the other part is sent to reflux the column. As a result of the operation of the columns in the evaporator cubes, pulp is accumulated in the form of titanium chloroxide and vanadium chloroxide and other compounds, which is continuously withdrawn from the evaporator cubic tank. Vanadium oxytrichloride is directed to obtain vanadium pentoxide. Why he is sent to the hydrometallurgical department for the decomposition of vanadium oxytrichloride, crystallization of ammonium metavanadate and the production of vanadium pentoxide. Titanium tetrachloride purified from impurities is supplied to sponge titanium by magnetothermic reduction in reduction apparatuses, followed by vacuum separation and processing of the sponge titanium block into commercial fractions.

Недостатком известной технологической линии является то, что в процессе химической очистки технического тетрахлорида титана не предусмотрена переработка образующейся медно-ванадиевой пульпы в технологической линии для переработки титанового сырья. Что приводит к значительным потерям ванадия и A disadvantage of the known production line is that in the process of chemical cleaning of technical titanium tetrachloride, it is not intended to process the resulting copper-vanadium pulp in a technological line for processing titanium raw materials. Which leads to significant losses of vanadium and

меди с медно-ванадиевой пульпой, к загрязнению окружающей среды техногенными отходами.copper with copper-vanadium pulp, to environmental pollution by industrial waste.

Технический результат направлен на повышение степени извлечения ванадия из медно-ванадиевых пульп за счет дальнейшей переработки меди и доизвлечения окситрихлорида ванадия из медно-ванадиевой пульпы. При этом, образующийся окситрихлорид ванадия после системы конденсации объединяется с основным потоком окситрихлорида ванадия из системы ректификации и поступает в отделение для получения пентаоксида ванадия, а соединения меди, извлекаемые из солевой печи, используют для получения медного купороса. Таким образом, технологическая линия позволяет значительно снизить количество отходов, поступающих на захоронение в окружающую среду.The technical result is aimed at increasing the degree of extraction of vanadium from copper-vanadium pulp due to further processing of copper and additional extraction of vanadium oxytrichloride from copper-vanadium pulp. In this case, the resulting vanadium oxytrichloride after the condensation system is combined with the main stream of vanadium oxytrichloride from the distillation system and enters the compartment to obtain vanadium pentoxide, and the copper compounds extracted from the salt furnace are used to produce copper sulfate. Thus, the production line can significantly reduce the amount of waste coming to landfill in the environment.

Технический результат достигается тем, что предложена технологическая линия для переработки титанового сырья, включающая руднотермическую печь, устройство для приготовления шихты, солевой хлоратор для хлорирования с ванной гидроудаления отработанного расплава, систему конденсации парогазовой смеси, реактор с мешалкой для очистки медьсодержащим реагентом технического тетрахлорида титана, сгуститель для разделения тетрахлорида титана и медно-ванадиевой пульпы, отделение ректификационно-химической очистки технического тетрахлорида титана с кубом-испарителем, сборник очищенного от примесей тетрахлорида титана и емкость для окситрихлорида ванадия, комплекс оборудования для магниетермического получения титана, гидрометаллургическое отделение для разложения окситрихлорида ванадия, кристаллизации метаванадата аммония и получения пентаоксида ванадия, приемный бак для ванадийсодержащих сточных вод, в которой новым является то, что она содержит кюбель для The technical result is achieved by the fact that a technological line for processing titanium raw materials is proposed, including an ore-thermal furnace, a charge preparation device, a salt chlorinator for chlorination with a spent melt hydro-removal bath, a steam-gas mixture condensation system, a reactor with an agitator for purifying technical titanium tetrachloride with a copper-containing reagent, a thickener for separation of titanium tetrachloride and copper-vanadium pulp, separation of distillation-chemical treatment of technical tetrachloride and titanium with a vaporizer, a collection of purified titanium tetrachloride impurities and a container for vanadium oxytrichloride, a complex of equipment for the magnetothermal production of titanium, a hydrometallurgical department for the decomposition of vanadium oxytrichloride, crystallization of ammonium metavanadate and vanadium pentoxide, a receiving tank for vanadium-containing wastewater containing waste new is that it contains a plug for

транспортировки и загрузки медно-ванадиевой пульпы в солевую печь, линию подачи сжатого воздуха для распульповки медно-ванадиевой пульпы, солевую печь, вторую систему конденсации парогазовой смеси, при этом кюбель для транспортировки и загрузки медно-ванадиевой пульпы соединен со сгустителем, с линией подачи сжатого воздуха для распульповки медно-ванадиевой пульпы и с солевой печью, солевая печь соединена с системой конденсации, которая соединена с емкостью для окситрихлорида ванадия.transporting and loading copper-vanadium pulp into a salt furnace, a compressed air supply line for pulping copper-vanadium pulp, a salt furnace, a second vapor-gas mixture condensation system, while a cube for transporting and loading copper-vanadium pulp is connected to a thickener, with a compressed feed line air for pulping copper-vanadium pulp and with a salt furnace, the salt furnace is connected to a condensation system, which is connected to a vessel for vanadium oxytrichloride.

Кроме того, на линии подачи сжатого воздуха установлено сигнальное устройство для определения времени распульповки медно-ванадиевой пульпы до однородной консистенции и времени для закачки пульпы.In addition, a signaling device has been installed on the compressed air supply line to determine the time to expand the copper-vanadium pulp to a uniform consistency and time to pump the pulp.

Включение в технологическую линию для переработки титанового сырья дополнительного оборудования для извлечения соединений ванадия и меди из медно-ванадиевой пульпы, позволяет дополнительно извлекать из отходов производства окситрихлорид ванадия, а также использовать соединения меди в качестве готового продукта. Это позволит также повысить степень извлечения ванадия из титанового сырья, снизить загрязнение окружающей среды.The inclusion in the production line for processing titanium raw materials of additional equipment for the extraction of vanadium and copper compounds from copper-vanadium pulp allows additional extraction of vanadium oxytrichloride from waste products, as well as the use of copper compounds as a finished product. This will also increase the degree of extraction of vanadium from titanium raw materials, reduce environmental pollution.

На фиг.1 показана технологическая линия переработки титанового сырья.Figure 1 shows the processing line for processing titanium raw materials.

Технологическая линия включает: руднотермическую печь 1, устройство 2 для приготовления шихты для хлорирования титановых шлаков, солевой хлоратор 3 для хлорирования с ванной гидроудаления 4 отработанного расплава, систему конденсации 5 парогазовой смеси, реактор 6 с мешалкой для предварительной очистки технического тетрахлорида ванадия медьсодержащим реагентом, сгуститель 7 для разделения медно-ванадиевой пульпы The technological line includes: an ore-thermal furnace 1, a device 2 for preparing a mixture for chlorination of titanium slags, a salt chlorinator 3 for chlorination with a hydro-removal bath 4 spent melt, a condensation system 5 of a vapor-gas mixture, a reactor 6 with a stirrer for preliminary purification of technical vanadium tetrachloride with a copper-containing reagent, a thickener 7 for the separation of copper-vanadium pulp

и тетрахлорида титана, отделение 8 ректификационно-химической очистки технического тетрахлорида титана с кубом-испарителем 9, сборник 10 очищенного от примесей тетрахлорида титана, комплекс оборудования 11 для магниетермического получения титана, линию подачи сжатого воздуха 12 для распульповки медно-ванадиевой пульпы в кюбеле, сигнальное устройство 13, кюбель 14 для транспортировки и загрузки медно-ванадиевой пульпы в солевую печь 15, система конденсации 16 парогазовой смеси, емкость 17 для окситрихлорида ванадия, гидрометаллургическое отделение 18 для разложения окситрихлорида ванадия, кристаллизации метаванадата аммония и получения пентаоксида ванадия, приемный бак 19 для ванадийсодержащих сточных вод. Пример работы технологической линии.and titanium tetrachloride, separation 8 of distillation-chemical purification of technical titanium tetrachloride with an evaporation cube 9, a collection of 10 purified titanium tetrachloride impurities, a complex of equipment 11 for magnetothermal production of titanium, a compressed air supply line 12 for pulping copper-vanadium pulp in a cable, a signal device 13, a plug 14 for transporting and loading copper-vanadium pulp into a salt furnace 15, a condensation system 16 of a vapor-gas mixture, a container 17 for vanadium oxytrichloride, a hydrometallurgical unit 18 ix decomposition vanadium oxytrichloride, crystallization of ammonium metavanadate and vanadium pentoxide obtaining, receiving tank 19 for vanadium-containing wastewater. An example of a production line.

Исходное сырье - титансодержащее сырье в виде ильменитового концентрата с содержанием TiO₂ 50-60 мас.% смешивают с углеродистым восстановителем и загружают в руднотермическую печь 1 на электроплавку при температуре 1600-2000°С. В результате протекания в руднотермической печи 1 окислительно-восстановительных реакций получают чугун и титановый шлак с содержанием TiO₂ 80-88 мас.%. Титановый шлак после охлаждения направляют на устройство 2 для приготовления шихты для хлорирования в расплаве хлоридов металлов. Для этого его предварительно дробят и измельчают, смешивают с нефтяным или с пековым коксом и с хлоридом натрия. Образующуюся смесь тщательно перемешивают и загружают непрерывно в солевой хлоратор 3, куда постоянно поступает газообразный хлор - анодный хлор-газ с электролизеров для получения магния. Процесс хлорирования ведут при температуре 700-800°С. В результате химической реакции при обработке хлором образуются хлориды металлов. Периодически - по мере увеличения вязкости, The feedstock is a titanium-containing feedstock in the form of ilmenite concentrate with a TiO ₂ content _of 50-60 wt.% Mixed with a carbon reducing agent and loaded into an ore-thermal furnace 1 for electric smelting at a temperature of 1600-2000 ° C. As a result of the occurrence of redox reactions in the ore-thermal furnace 1, pig iron and titanium slag with a TiO ₂ content _of 80-88 wt.% Are obtained. Titanium slag after cooling is sent to a device 2 for preparing a mixture for chlorination in a melt of metal chlorides. To do this, it is first crushed and ground, mixed with petroleum or pitch coke and sodium chloride. The resulting mixture is thoroughly mixed and continuously loaded into a salt chlorinator 3, where gaseous chlorine — anode chlorine gas — is constantly supplied from electrolysis cells to produce magnesium. The chlorination process is carried out at a temperature of 700-800 ° C. As a result of a chemical reaction during the treatment with chlorine, metal chlorides are formed. Periodically - as viscosity increases,

отработанный расплав из хлоратора 3 сливают в ванну гидроудаления 4. Образующуюся в процессе хлорирования парогазовую смесь направляют в систему конденсации 5 парогазовой смеси солевого хлоратора 3 для разделения компонентов парогазовой смеси на высококипящие твердые хлориды металлов (хлориды кальция, магния, марганца, железа, калия и натрия), низкокипящие твердые хлориды (хлориды титана, кремния, углерода, ванадия и др.), неконденсируемые в условиях производства газы, (хлорид водорода, азот, углекислый газ, двуокись углерода и др). После конденсации получают технический тетрахлорид титана. Находящиеся в техническом тетрахлориде титана примеси разделяют на газообразные, жидкие и твердые. Для очистки тетрахлорида титана от примесей применяют первоначально химическую очистку от ванадия, в частности медьсодержащим реагентом. Медь взаимодействует с растворенным в тетрахлориде титана окситрихлоридом ванадия по реакции:the spent melt from chlorinator 3 is poured into a hydro-removal bath 4. The vapor-gas mixture formed during the chlorination process is sent to the condensation system 5 of the gas-vapor mixture of salt chlorinator 3 to separate the components of the gas-vapor mixture into high-boiling solid metal chlorides (calcium, magnesium, manganese, iron, potassium and sodium chlorides ), low-boiling solid chlorides (chlorides of titanium, silicon, carbon, vanadium, etc.), non-condensable gases in the production conditions (hydrogen chloride, nitrogen, carbon dioxide, carbon dioxide, etc.). After condensation, technical titanium tetrachloride is obtained. The impurities in technical titanium tetrachloride are separated into gaseous, liquid and solid. For the purification of titanium tetrachloride from impurities, an initial chemical purification of vanadium, in particular, a copper-containing reagent, is used. Copper interacts with vanadium oxytrichloride dissolved in titanium tetrachloride by the reaction:

VOCl₃+Cu=VOCl₂+CuCl.VOCl ₃ + Cu = VOCl ₂ + CuCl.

Образующиеся соединения ванадия и меди не растворимы в тетрахлориде титана и выпадают в осадок. Технический тетрахлорид закачивают в реактор 6 с мешалкой и одновременно загружают медный порошок. Полученную суспензию направляют в сгуститель 7 для разделения тетрахлорида титана от медно-ванадиевой пульпы. Очищенный от ванадия технический тетрахлорид титана подают в куб-испаритель 9 на дальнейшую очистку в отделение ректификационно-химической очистки 8. Из куба-испарителя 9 постоянно выгружают пульпу, содержащую окситрихлорид ванадия, в емкость. Тетрахлорид титана, очищенный от примесей, собирают в сборнике 10. Очищенный тетрахлорид титана направляют на получение металлического The resulting vanadium and copper compounds are insoluble in titanium tetrachloride and precipitate. Technical tetrachloride is pumped into the reactor 6 with a stirrer and at the same time copper powder is charged. The resulting suspension is sent to a thickener 7 to separate titanium tetrachloride from copper-vanadium pulp. The technical titanium tetrachloride purified from vanadium is fed into the evaporation cube 9 for further purification to the rectification-chemical purification department 8. From the evaporation cube 9 the pulp containing vanadium oxytrichloride is constantly discharged into the tank. The titanium tetrachloride, purified from impurities, is collected in a collection 10. The purified titanium tetrachloride is sent to obtain a metal

титана (титановой губки) магниетермическим методом на комплекс оборудования 11 для получения губки. Из сгустителя 7 медно-ванадиевую пульпу загружают в кюбель 14 для транспортировки и загрузки медно-ванадиевой пульпы в солевую печь. В кюбель 14 одновременно подают сжатый воздух для перемешивания (распульповки) по линии подачи сжатого воздуха 12. Сигнальное устройство 13 определяет время распульповки медно-ванадиевой пульпы до однородной консистенции и время закачки пульпы. Перемешивание медно-ванадиевой пульпы до однородной консистенции проводят в течение 15 минут. Затем в течение 30 минут при одновременном перемешивании сжатым воздухом медно-ванадиевую пульпу закачивают в солевую печь 15. В солевую печь 15 также загружают смесь хлоридов натрия и калия и подают сжатый воздух. При подаче воздуха происходит резкое дехлорирование хлоридов металлов, входящих в состав медно-ванадиевой пульпы, с образованием хлора:titanium (titanium sponge) by the magnetothermic method on a complex of equipment 11 for producing a sponge. From the thickener 7, the copper-vanadium pulp is loaded into the cube 14 for transporting and loading the copper-vanadium pulp into the salt furnace. Compressed air is simultaneously supplied to the cube 14 for mixing (pulping) along the compressed air supply line 12. The signal device 13 determines the time to expand the copper-vanadium pulp to a uniform consistency and the pulp injection time. Mixing the copper-vanadium pulp to a homogeneous consistency is carried out for 15 minutes. Then, for 30 minutes, while mixing with compressed air, the copper-vanadium pulp is pumped into the salt furnace 15. A mixture of sodium and potassium chlorides is also charged to the salt furnace 15 and compressed air is supplied. When air is supplied, there is a sharp dechlorination of metal chlorides that make up the copper-vanadium pulp, with the formation of chlorine:

2MeCl_n+O₂=2MeOCI_n-2+Cl₂+Q2MeCl _n + O ₂ = ₂ MeOCI _n-2 + Cl ₂ + Q

Процесс проводят при температуре 350-600°С. Оксихлорид ванадия окисляется в солевой печи до образования газообразного окситрихлорида ванадия:The process is carried out at a temperature of 350-600 ° C. Vanadium oxychloride is oxidized in a salt furnace to form gaseous vanadium oxytrichloride:

VOCl₂+1/2Сl₂=VОСl₃.VOCl ₂ + 1 / 2Cl ₂ = VOCl ₃ .

Образующуюся в процессе парогазовую смесь окситрихлорида ванадия направляют во вторую систему конденсации 16 парогазовой смеси. Полученный после конденсации окситрихлорид ванадия собирают в приемную емкость 17. Окситрихлорид ванадия направляют либо на получение очищенного окситрихлорида ванадия, либо на получение пентаоксида ванадия в гидрометаллургическое отделение 18. Для получения пентаоксида ванадия технический окситрихлорид ванадия разлагают концентрированным раствором гидроксида натрия с образованием The resulting gas-vapor mixture of vanadium oxytrichloride is sent to the second condensation system 16 of the gas-vapor mixture. The vanadium oxytrichloride obtained after condensation is collected in a receiving vessel 17. The vanadium oxychloride is sent either to obtain purified vanadium oxytrichloride or to obtain vanadium pentoxide in the hydrometallurgical department 18. To obtain vanadium pentoxide, technical vanadium oxytrichloride is decomposed with a concentrated sodium hydroxide solution to form

водного раствора метаванадата натрия, в который добавляют хлорид аммония с образованием пульпы метаванадата аммония. Пульпу фильтруют с одновременной промывкой водой от хлорида аммония. После фильтрации получают осадок метаванадата аммония, маточные и промывные растворы, которые объединяют вместе в приемном баке 19 и подвергают дальнейшему обезвреживанию. Осадок метаванадата аммония подвергают прокалке с получением пентаоксида ванадия.an aqueous solution of sodium metavanadate, to which ammonium chloride is added to form a pulp of ammonium metavanadate. The pulp is filtered while washing with water from ammonium chloride. After filtration, a precipitate of ammonium metavanadate, mother and flush solutions are obtained, which are combined together in a receiving tank 19 and subjected to further neutralization. The ammonium metavanadate precipitate is calcined to obtain vanadium pentoxide.

В солевой печи высококипящие хлориды (CuCl₂, AlCl₃, FeCl₂ и др.) связываются с хлоридами щелочных металлов (KCI и NaCI) в нелетучие комплексные соединения и остаются в расплаве. Из солевой печи 15 выгружают твердый осадок, содержащий не менее 20,0 мас.% меди, который направляют на дальнейшую переработку, например, на получение медного купороса.In a salt furnace, high-boiling chlorides (CuCl ₂ , AlCl ₃ , FeCl ₂ , etc.) bind with alkali metal chlorides (KCI and NaCI) into non-volatile complex compounds and remain in the melt. A solid precipitate containing at least 20.0 wt.% Copper is discharged from the salt furnace 15, which is sent for further processing, for example, to obtain copper sulfate.

Таким образом, технологическая линия для переработки титанового сырья позволяет за счет включения в технологическую линию для переработки титанового сырья дополнительного оборудования для извлечения соединений ванадия и меди из медно-ванадиевой пульпы, позволяет дополнительно извлекать из отходов производства окситрихлорид ванадия, а также использовать соединения меди в качестве готового продукта. Это позволит также повысить степень извлечения ванадия из титанового сырья, снизить загрязнение окружающей среды.Thus, the processing line for processing titanium raw materials allows, by including additional equipment in the processing line for processing titanium raw materials, to extract vanadium and copper compounds from copper-vanadium pulp, it allows additional extraction of vanadium oxytrichloride from waste products, as well as the use of copper compounds as finished product. This will also increase the degree of extraction of vanadium from titanium raw materials, reduce environmental pollution.

Claims

1. A technological line for processing titanium raw materials, including an ore-thermal furnace, a device for preparing a charge, a salt chlorinator for chlorination with a bathtub for removing the spent melt, a steam-gas mixture condensation system, a reactor with a stirrer for purifying technical titanium tetrachloride with a copper-containing reagent, a thickener for separating titanium tetrachloride and copper-vanadium pulp, department of distillation-chemical treatment of technical titanium tetrachloride with a cube-evaporator, a collection of purified from p having titanium tetrachloride and a container for vanadium oxytrichloride, a complex of equipment for the magnetothermal production of titanium, a hydrometallurgical department for the decomposition of vanadium oxytrichloride, crystallization of ammonium metavanadate and vanadium pentoxide, a receiving tank for vanadium-containing wastewater, characterized in that it contains a loading cube for transportation and - vanadium pulp in a salt furnace, a compressed air supply line for pulping copper-vanadium pulp, a salt furnace, a second condensate system steam-gas mixture, while the cube for transporting and loading copper-vanadium pulp is connected to a thickener, with a compressed air supply line for pulping copper-vanadium pulp and to a salt furnace, the salt furnace is connected to a condensation system, which is connected to a container for vanadium oxytrichloride.

2. The production line according to claim 1, characterized in that a signaling device is installed on the compressed air supply line.