СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЛЕЙКОКСЕНОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ Российский патент 1995 года по МПК C22B34/12 B03B5/00 

Описание патента на изобретение RU2032756C1

Изобретение относится к переработке низкотитановых лейкоксеновых концентратов физико-химическими методами.

Лейкоксен представляет собой полиминеральный агрегат, состоящий из сростков минералов титана рутила, анатаза, брукита (минеральные формы свободной двуокиси титана, в дальнейшем двуокись титана) и кварца (в дальнейшем двуокись кремния). Содержание кварца в лейкоксене 25-30% Содержание двуокиси титана в лейкоксеновых концентратах 45-50% Размеры зерен, составляющих агрегат минеральных индивидов, 100-5 мкм.

Для производства пигментной двуокиси титана по прогрессивному хлорному способу и для металлургической переработки необходимы концентраты с высоким содержанием двуокиси титана.

Повышение содержания двуокиси титана в лейкоксеновых концентратах традиционно проводится путем кислотного или щелочного растворения двуокиси кремния.

Известен способ, по которому концентрат выщелачивается в автоклаве при повышенном давлении в щелочной среде при 150-180oC, затем промежуточный концентрат обрабатывается углеродсодержащим горючим субстратом и выщелачивается разбавленной серной кислотой при 60-180oC при повышенном давлении.

Недостатками известного способа являются большой расход химических реагентов, нейтрализация и утилизация отходов.

Известен также способ, по которому титановый концентрат подвергают обработке в автоклаве в присутствии двуокиси серы при повышенной температуре и затем выщелачивают минеральными кислотами.

Недостатками указанного способа являются большой расход реагентов, использование повышенных температур и давлений, затраты на утилизацию отходов.

Наиболее близким является способ переработки низкотитановых лейкоксеновых концентратов, включающий дробление дезинтеграцию агрегатов в воде ультразвуком и последующее разделение титановой и кремниевой фаз в тяжелых жидкостях.

Недостатком является малая производительность процесса (в лабораторных условиях 1-5 кг/ч). Кроме того, недостатки указанного способа заключаются в сравнительно длительном времени ультразвукового дробления (40-60 мин), необходимости применения тяжелых жидкостей (на 1 т концентрата требуется 3-4 т тяжелой жидкости). Для использования способа в промышленных масштабах необходимо использовать специальное оборудование ультразвуковые генераторы большой мощности.

Задачей изобретения является разработка более производительного способа переработки лейкоксеновых концентратов, который позволил бы получить высокое содержание двуокиси титана.

В этом состоит новый технический результат, находящийся в причинно-следственной связи с существенными признаками.

Существенными признаками изобретения являются измельчение-дезинтеграция лейкоксенового концентрата в дезинтеграторах роторного типа до размерности меньше 74 мкм (200 меш), сепарация разделенных фаз в водном потоке на винтовых шлюзах.

Сущность способа заключается в том, что в начале процесса производят дезинтеграцию микроагрегатов лейкоксена путем измельчения его в ударных дезинтеграторах роторного типа. Производительность промышленных дезинтеграторов составляет 1,0-10,0 т/ч.

Последующая сепарация разделенных фаз ТiO2 и SiO2 основана на различии в плотности этих фаз (2,65 г/см3 для кварца и 4,2 г/см3 для рутила) и проводится в водном потоке на винтовых шлюзах.

Результаты электронно-микроскопического изучения продуктов измельчения и гранулометрический состав показывают, что в процессе дезинтеграции в подобных аппаратах лейкоксеновые агрегаты распадаются на мономинеральные индивиды (см. табл.1).

Традиционно материал размерностью меньше 74 мкм (200 меш) относится к шламам и не обогащается обычными методами флотацией, магнитной сепарацией, гравитацией.

Особенностью конструкции винтовых шлюзов является пологий профиль поперечного сечения винтового желоба. Режим движения водного потока на таком желобе приближается к ламинарному, что создает благоприятные условия для эффективного разделения минералов в диапазоне крупности 74 мкм (200 меш) 5 мкм. Производительность винтовых шлюзов промышленного типоразмера составляет 0,3-1 т/ч.

П р и м е р 1. Лейкоксеновый концентрат с содержанием двуокиси титана 51,02% измельчают в дезинтеграторе роторного типа.

Гранулометрический состав полученного продукта показан в табл.1. Из данных таблицы видно, что после однократной дезинтеграции материал размерностью меньше 50 мкм составляет 57% исходной массы пробы, что свидетельствует о хорошей раскрываемости зерен-агрегатов лейкоксена.

Измельченный продукт обогащается на винтовом шлюзе, в результате обогащения получают концентрат с содержанием ТiO2 73,01% SiO2 26,77% (табл.2).

П р и м е р 2. Лейкоксеновый концентрат измельчают в дезинтеграторе, полученный продукт классифицируется по классу 74 мкм, фракция большей размерности отправляется на доизмельчение, материал размерностью 74 мкм обогащается на винтовом шлюзе.

В полученных концентратах содержится (см.табл.3) ТiO2 80,82% SiO2 13,44%
П р и м е р 3. Лейкоксеновый концентрат подвергают двукратному измельчению в дезинтеграторе. Гранулометрический состав измельченного продукта показан в табл.1. После двукратной дезинтеграции весь материал проходит через сито 50 мкм. В результате обогащения измельченного материала на винтовом шлюзе в концентрате содержится ТiO2 73,11% SiO2 23,68% (табл.4).

П р и м е р 4. Лейкоксеновый концентрат подвергают трехкратному измельчению в дезинтеграторах, полученный продукт обогащается на винтовом шлюзе. В полученных концентратах содержится ТiO2 64,3% SiO2 31,72% (табл.5).

Таким образом наибольшее содержание ТiO2 80,82% и минимальное содержание SiO2 13,44% достигается при однократной дезинтеграции лейкоксенового концентрата и обогащении на винтовом шлюзе материала, классифицированного по классу 74 мкм. При двукратной и трехкратной дезинтеграции наблюдается излишнее переизмельчение материала и возрастают затраты времени и энергии на измельчение.

Похожие патенты RU2032756C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ТИТАНОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ 1990
  • Остащенко Б.А.
  • Усков Н.Н.
  • Бурцев И.Н.
RU1766087C
СПОСОБ ПЕРВИЧНОГО ОБОГАЩЕНИЯ РОССЫПНОГО ЗОЛОТА МЕЛКИХ КЛАССОВ 1990
  • Усков Николай Николаевич
  • Остащенко Борис Андреевич
RU2024318C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ТИТАНКРЕМНИЙСОДЕРЖАЩИХ КОНЦЕНТРАТОВ 2003
  • Федун М.П.
  • Баканов В.К.
  • Охрименко В.Е.
  • Георгиади Е.К.
  • Чистов Л.Б.
  • Пастихин В.В.
RU2250926C1
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЗОЛОТА ПЕРЕД ОБОГАЩЕНИЕМ 1992
  • Усков Николай Николаевич
  • Остащенко Борис Андреевич
RU2010621C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИСКУССТВЕННОГО РУТИЛА ИЗ ЛЕЙКОКСЕНОВОГО КОНЦЕНТРАТА 2002
  • Садыхов Гусейнгулу Бахлул Оглы
  • Зеленова И.М.
  • Баканов В.К.
  • Федун М.П.
RU2216517C1
СПОСОБ ОБРАБОТКИ РАССЫПНОГО ЗОЛОТА МЕЛКИХ КЛАССОВ ПЕРЕД ОБОГАЩЕНИЕМ 1992
  • Усков Николай Николаевич
  • Остащенко Борис Андреевич
RU2012417C1
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ САМОРОДНЫХ СЕРЕБРА И МЕДИ К ОБОГАЩЕНИЮ 1992
  • Усков Николай Николаевич
  • Остащенко Борис Андреевич
RU2074030C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ КВАРЦ-ЛЕЙКОКСЕНОВОГО КОНЦЕНТРАТА 2004
  • Федун М.П.
  • Баканов В.К.
  • Пастихин В.В.
  • Чистов Л.Б.
  • Охрименко В.Е.
  • Штейникова А.И.
  • Георгиади Е.К.
RU2262544C1
СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ ТИТАНОКРЕМНИСТЫХ КОНЦЕНТРАТОВ 2002
  • Баканов В.К.
  • Федун М.П.
  • Павлов А.В.
  • Григорян В.А.
  • Пастихин В.В.
RU2220222C1
Способ получения концентрата лейкоксенового для использования в качестве титаноносного сырья 2019
  • Ким Виктор Дмитриевич
  • Премудров Алексей Владимирович
  • Кондрашкин Петр Николаевич
  • Богданов Игорь Анатольевич
RU2728088C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 032 756 C1

Реферат патента 1995 года СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЛЕЙКОКСЕНОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ

Изобретение относится к способом переработки лейкоксеновых концентратов разделением фаз. Сущность: перед разделением фаз проводят измельчение лейкоксеновых концентратов в дезинтеграторах роторного типа до размерности менее 74 мкм, а разделение фаз измельченного продукта проводят в водном потоке на винтовых шлюзах. 5 табл.

Формула изобретения RU 2 032 756 C1

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЛЕЙКОКСЕНОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ, включающий разделение фаз, отличающийся тем, что перед разделением фаз проводят измельчение лейкоксеновых концентратов в дизинтеграторах роторного типа до размерности менее 74 мкм, а разделение фаз измельченного продукта проводят в водном потоке на винтовых шлюзах.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1995 года RU2032756C1

Гармата В.А
и др
"Титан", M.: Металлургия, 1983, с.85-100.

RU 2 032 756 C1

Авторы

Остащенко Борис Андреевич

Бурцев Игорь Николаевич

Усков Николай Николаевич

Даты

1995-04-10Публикация

1992-06-16Подача