СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТЕТИТАНОВЫХ ЛЕЙКОКСЕНОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ Российский патент 2008 года по МПК C22B34/12 C22B1/04 

Изобретение относится к металлургии редких металлов, а именно к способам переработки трудновскрываемых концентратов, в частности лейкоксеновых концентратов, полученных при обогащении нефтеносных кремнисто-титановых руд, например, характерных для Ярегского месторождения и используемых для дальнейшего получения искусственного рутила. Рутиловые концентраты являются неизменным высококачественным сырьем для производства титана и пигментного TiO₂, например, хлорным способом.

Известен пирометаллургический способ получения искусственного (синтетического) рутила из ильменита (см.: например, Elger G.W., Kirby D.E. and Rhoads S.C. Producing Synthetic Rudle from Ilmenite by Pyrometallurgy Pilot Plan Stadies and economic Evaluadon/Rept. Invest Bur. Mines U.S. Dep. Inter., 1976).

Согласно этому способу ильменит, перемешанный с коксом и известью, плавится в электрической дуговой печи для извлечения большей части находящегося в нем железа в виде товарного чугуна и получения обогащенного двуокисью титана шлака с низким содержанием железа. Этот шлак затем обрабатывается кислородом и пирофосфатом титана.

Окислы титана переходят в кристаллический рутил; а в фосфатное стекло переходит большая часть присутствующих в ильмените примесей. Обработанный шлак измельчается и выщелачивается серной кислотой для выделения кристаллов рутила, которые затем обогащаются физическими методами.

При полупромышленных испытаниях из ильменитового концентрата коренного типа, содержащего около 45 вес.% TiO₂, был получен искусственный продукт, содержащий около 88 вес.% TiO₂ и 2% Fe_общ.

Вышеописанный способ получения рутила из ильменитовых концентратов неприменим в случае использования лейкоксенового концентрата. В лейкоксене рутил находится в виде тонкого срастания с кварцем. Зерна лейкоксена образуют из рутиловых нитей сетчатую матрицу, зацементированную мелкодисперсным кварцем. В этих сетках толщина нити обычно составляет 1-5 мкм. В лейкоксеновом концентрате содержание TiO₂ колеблется в пределах 45-60%, a SiO₂ - 30-45%. Помимо оксидов титана и кремния в лейкоксеновом концентрате содержатся (%): 2,5-3,5 Fe₂О₃, 3-4,5 Al₂О₃, до 0,5 MgO, до 0,5 СаО и в незначительном количестве другие примесные компоненты.

Известен способ щелочного автоклавного выщелачивания обожженного при 900-1000°С флотационного концентрата с получением богатых титаном продуктов: 71-80% TiO₂ и 12-20% SiO₂ (см.: например, Федорова М.Н. Химическая доводка титанового концентрата путем автоклавного выщелачивания кремневой кислоты. В кн. Титан и его сплавы, в. 9. М.: Изд-во АН СССР, 1963, с.36-41). При проведении дополнительной обработки обогащенного продукта соляной кислотой и последующей доводке его на концентрационном столе удается повысить содержание TiO₂ в нем до 80-85%.

Основными недостатками данного способа являются большой расход щелочного реагента и необходимость применения дополнительной операции - кислотного выщелачивания для повышения содержания TiO₂ в конечном продукте.

Использование больших количеств щелочи или соды, а также сложность утилизации полученных в большом объеме щелочных растворов (5-6 м³ на 1 тонну TiO₂) резко снижает эффективность применения этих способов для переработки лейкоксенового концентрата с получением богатого по TiO₂ продуктов. Высокое содержание SiO₂ (˜110 г/л) в щелочных растворах не позволяет утилизировать эти растворы с регенерацией используемого щелочного реагента. При прибавлении СаО (для осаждения SiO₂) к раствору пульпа становится сплошной густой массой, которая не перемешивается мешалкой и не фильтруется.

Известен способ переработки лейкоксенового концентрата с содержанием TiO₂, - 46%, включающий восстановительный обжиг при температуре 1200-1350°С в течение 20-150 мин, измельчение обожженного концентрата до крупности 75 мкм, смешивание с концентрированной серной кислотой, нагревание до 200°С и выдержку при этой температуре в течение 1,5 часов, охлаждение и выщелачивание водой (см. патент РФ №2001138, С22В 34/12, опубл. 15.10.93).

Недостатком способа является высокая энергоемкость и экологическая агрессивность, использование сложного технологического оборудования.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения искусственного рутила из лейкоксенового концентрата, включающий обжиг флотоконцентрата и охлаждение, автоклавное выщелачивание обожженного концентрата растворами NaOH, фильтрацию выщелоченной пульпы с разделением на силикатный раствор и титансодержащий продукт и дешламацию последнего, причем обжиг лейкоксенового концентрата осуществляют в присутствии модифицирующих добавок оксидных соединений железа в количестве 2-3% в пересчете на Fe₂О₃ (от массы концентрата) и ведут в области температур 1450-1525°С, а после охлаждения спек измельчают и подвергают предварительной дешламации перед автоклавным выщелачиванием (Патент РФ № 2216517, С01G 23/047 от 15.07.2002 г.).

С существенными признаками изобретения совпадает следующая совокупность признаков: способ переработки нефтетитановых концентратов, включающий обжиг флотоконцентрата в присутствии добавок, охлаждение и дальнейшее измельчение и обогащение путем отделения зерен оксида титана от силиката известным способом.

Способ имеет существенные недостатки: он не позволяет проводить дальнейшее эффективное измельчение и обогащение концентрата с применением иных методов физико-химического и механического разделения компонентов помимо автоклавного выщелачивания и сопутствующих ему методов обработки продуктов. Высокие температуры обжига приводят к образованию спека, требующий дополнительной его переработки.

При этом несмотря на значительное уменьшение расхода щелочи при автоклавном выщелачивании по известному способу, основные недостатки, присущие способам автоклавного выщелачивания концентрата, не устраняются. Образование большого объема концентрированных силикатных растворов, для утилизации которых применяется энергоемкая операция, сильно удорожает стоимость целевого продукта; необходима регенерация щелочных растворов; возможны значительные потери диоксида титана вместе с другими окислами, с которыми он образует соединения.

При применении сернокислого метода обогащения титаносодержащих концентратов возникают проблемы, связанные с трудностью осуществления процесса разложения.

Кроме того, после флотационного обогащения нефтетитановых руд Ярегского месторождения в полученном флотоконцентрате присутствует достаточно большое остаточное содержание нефти (до 9% - в руде и до 36% - во флотоконцентрате). Это снижает химическую активность лейкоксеновых концентратов, что, как правило, не учитывается в известных способах обжига и переработки концентрата и что значительно снижает эффективность процессов дальнейшего (после флотации) обогащения. При этом печи, в которых осуществляется обжиг в известных способах, например вращающиеся трубчатые печи, не решают проблемы подвода тепла в зону реакции, они очень громоздки, энергоемки, неэффективны для удаления нефти, а сам обжиг в них приводит к значительным безвозвратным потерям энергетического сырья.

Задачей предлагаемого изобретения является:

глубокое выжигание (извлечение) нефти из нефтесодержащего титан-кремнистого лейкоксенового флотоконцентрата, подготовка последнего к более эффективному дальнейшему обогащению титан-кремнистого концентрата за счет осуществления благоприятных физико-химических, механических и фазовых превращений внутри концентрата в процессе его обжига и охлаждения, а также за счет создания хороших условий подвода тепла в зону горения и нагрева с одновременным получением горючего газа, и использование газа в качестве топлива для получения тепла и/или электроэнергии.

При осуществлении изобретения могут быть получены следующие технические результаты:

- повышается химическая активность (вскрываемость) концентрата;

- повышается содержание рутильной фазы в концентрате;

- концентрат охрупчивается и при необходимости легко размалывается;

- повышается рентабельность процесса обогащения за счет использования содержащейся в нем нефтяной фракции в форме горючего газа для выработки тепла, электроэнергии и для собственных технологических нужд.

Поставленная задача достигается тем, что в способе переработки нефтетитановых лейкоксеновых флотоконцентратов, включающем обжиг флотоконцентрата в присутствии добавок и охлаждение, а также дальнейшее измельчение и обогащение путем отделения зерен оксида титана от силикатов известным физико-химическим и/или механическим методами, обжиг осуществляется путем проведения фильтрационного горения в режиме сверхадиабатического разогрева в реакторе шахтного тала, при этом нефтесодержащий флотоконцентрат загружают в реактор сверху совместно с добавками, а снизу в реактор противотоком подается кислородсодержащий газ-окислитель, причем флотоконцентрат последовательно проходит через зону нагревания и сушки, зону пиролиза, зону горения, зону охлаждения и через колосники попадает в приемный бункер устройства выгрузки, а кислородсодержащий газ-окислитель подается снизу и проходит эти зоны в обратной последовательности, при этом он участвует в процессах горения и взаимодействия с компонентами концентрата с образованием на конечной стадии прохождения зон продукт-газа, в состав которого входят водяной пар, выделяющийся при сушке, и продукты испарения, пиролиза и горения нефти; в качестве добавок используются оборотные твердые модифицирующие добавки в виде «инертных» огнеупорных материалов, а также топливные сорбционно-активные добавки, пропитываемые нефтью из флотоконцентрата перед загрузкой его в реактор; температуру обжига в зоне горения поддерживают в пределах 900-1300°С путем регулирования массовых долей загружаемых в реактор горючих и негорючих материалов, а также кислорода, подаваемого с газом-окислителем.

В составе газа-окислителя могут быть совместно с воздухом использованы кислород, пар, углекислый газ, а также оборотный дымовой газ, получаемый в процессе обжига нефтесодержащих концентратов.

В качестве твердых оборотных модифицирующих добавок используются огнеупорные материалы на основе Al₂О₃, MgO, ZrO₂, чистые, а также содержащие другие оксиды с более высоким кислородным потенциалом, чем у основных оксидов, задающих Ро₂ среды.

В качестве топливных сорбционноактивных добавок могут использоваться уголь, в том числе древесный уголь, древесные отходы и другие горючие углеводородосодержащие материалы.

В предлагаемом способе обжиг концентрата осуществляется в присутствии «инертных» добавок - огнеупорных материалов, которые разрыхляют и разделяют проходящую через реактор-газификатор массу концентрата и дают ей возможность свободно опускаться вниз. Они также, задавая определенный кислородный потенциал в печи, служат модификаторами и источниками зародышей рутильной фазы в лейкоксеновом концентрате. При этом обжиг осуществляется при температурах 900-1300°С, что также способствует перекристаллизации, зарождению и укрупнению зерен рутила от 1-5 до 70-250 мкм. Одновременно происходит превращение кварца в кристобалит, который образует мелкодисперсную хорошо кристаллизованную микроструктуру. Небольшая часть SiO₂ связывается с примесными компонентами концентрата (оксидами железа, алюминия, кальция, магния, марганца, натрия) в силикаты сложного состава. Силикаты в условиях обжига с кристобалитом образуют твердый раствор в виде стекла и распределяются по границам между зернами рутила и свободного кристобалита. При охлаждении продукта обжига стекло кристаллизуется с выделением тонкодисперсных кристаллов кристобалита и силикатов. Охлажденный концентрат превращается в высокопористую легкоразмалываемую массу. Благодаря этому при его измельчении большая часть кристобалита легко превращается в тонкодисперсный порошок, а другая часть его совместно с силикатами остается в виде сростков с зернами рутила. Достаточно большая разница в удельных весах рутила (4,2 г/см³) и кристобалита (2,2-2,4 г/см³) позволяет удалить около 70% SiO₂ из измельченного материала применением дальнейшего флотообогащения или дешламации. После чего содержание TiO₂ в продукте может быть повышено до 70-90%, а содержание SiO₂ уменьшается до 10-20%. Около половины оставшегося в продукте SiO₂ находится в свободном состоянии, а другая половина в виде силикатов.

При химической обработке этого продукта, например, с участием серной кислоты, силикаты рассыпаются и образуют тонкодисперсную фракцию. Это способствует очистке зерен рутила от сростков. При дешламации твердой фазы тонкодисперсные силикаты в виде шлама достаточно легко удаляются. После дешламации и сушки содержание TiO₂ в конечном продукте достигает 90-94%. Полученный продукт, так называемый «искусственный рутил», содержит 1,2-2,1% SiO₂, 3,0-4,7% Fe₂О₃, 1,5-3% Al₂О₃ и без дополнительной обработки может быть использован как высококачественное сырье для производства металлического титана и пигментного диоксида титана хлорным методом.

В предлагаемом способе оптимальная температура обжига лейкоксенового концентрата с добавками находится в области 900-1300°С, более предпочтительно в области 1100-1200°С. В условиях обжига перекристаллизация и укрупнение зерен рутила начинаются при температуре 800°С, с повышением температуры постепенно ускоряются. При 900°С размер зерен рутила не превышает 30 мк, что недостаточно для обогащения механическими способами. Образование достаточно крупных зерен рутила (от 70 до 150 мкм) происходит при температуре 1100-1200°С. Рост температуры до 1300°С благоприятствует укрупнению рутила. При этом происходит слияние отдельных зерен рутила с образованием крупных агрегатов с размером 300-500 мкм. Дальнейшее повышение температуры нецелесообразно. Во-первых, это увеличивает энергетические затраты при обжиге, во-вторых, при повышенной температуре происходит плавление кремнезема с растворением в нем TiO₂ из-за образования эвтектики. Это ухудшает условия дальнейшей обработки и приводит к значительному увеличению потерь титана при дешламации со шламом. Поэтому для избежания перехода кремнезема в жидкое состояние верхнюю границу температуры обжига концентрата необходимо поддерживать далеко от появления эвтектики, предпочтительно на уровне 1300°С. Таким образом, наиболее приемлемая температура обжига лейкоксенового концентрата с модифицирующими добавками для получения крупных зерен рутила может колебаться в пределах 900-1300°С.

Прохождение концентрата и продуктов реакции через зоны сушки, пиролиза и охлаждения, характеризующихся различным кислородным потенциалом, приводит к протеканию ряда благоприятных для дальнейшего обогащения процессов. Так, углерод и окись углерода способствуют ослаблению химических связей между оксидами в концентрате и в образующихся окисных соединениях. Чередующийся по зонам реактора избыток и недостаток кислорода и углерода способствует дефектообразованию в лейкоксеновом концентрате. Повышение дефектности приводит к появлению упругих напряжений, в результате появляются локальные нарушения порядка в микрообъемах, окружающих дефектный комплекс. Возможно также образование сверхструктуры или структуры сдвига. В соединениях со структурой рутила имеет место перестройка координационных полиэдров путем вращения. Превращения с изменением первичной координации и образованием нового типа решетки сопровождаются глубокими изменениями внутренней энергии системы. Возможны деформационные превращения с растяжением и реконструктивные превращения с перестройкой структуры. При этом структура с более низкой координацией (SiO₂=4) относительно рыхла, имеет более высокую энтропию, теплоемкость и внутреннюю энергию. В TiO₂ могут протекать как необратимые превращения одной модификации в другую, например, при температуре выше 700°С, так и обратимые структурные превращения, связанные с так называемыми мартенситовыми превращениями при изменении температуры.

Сущность способа переработки нефтесодержащих лейкоксеновых концентратов поясняется чертежом, где представлена общая схема процесса обжига нефтетитанового концентрата в вертикальном реакторе шахтного типа с использованием известного метода. (Подобная схема описана в патенте РФ № 2116570 для решения иной технической задачи - переработки углеводородного сырья с целью получения энергии).

Далее способ представляется на следующем примере.

Обжигу подвергался нефтетитановый флотоконцентрат, поступающий с обогатительной фабрики на участок обжига по трубопроводу в виде пульпы следующего состава:

18-22 мас.% - нефтепродукты,

42-46 мас.% - вода,

32-36 мас.% - титансодержащий песок (минеральная фаза).

Для нормального протекания процесса обжига флотоконцентрата методом фильтрационного горения необходимо, чтобы шихта, подаваемая в реактор, удовлетворяла следующим ограничениям:

Влажность - не выше 22%

Максимальный линейный размер куска огнеупорного материала (условно названного «инерт») - не более 150-200 мм.

Содержание мелких фракций (<50 мм) - не более 50% по массе от массы «инерта».

Для переработки нефтеконцентрата готовится шихта с использованием твердого топлива, в качестве которого использован древесный уголь. Содержание древесного угля - не менее 5%.

Содержание компонентов при полной загрузке (100%) реактора:

- оборотного огнеупорного материала (инерта) - 30-40%;

- флотоконцентрата (в смеси с углем) - 60-70%.

Основная масса инерта в процессе обжига находится в реакторе, перемещается в нем сверху вниз, извлекается из него и снова добавляется в шихту (см. чертеж), т.е. находится в обороте.

Минеральная фаза флотоконцентрата содержит, вес.%: 45-60 TiO₂, 30-45 SiO₂, 2,5-4,0 Al₂O₃, 0,85-3,5 Fe₂О₃, 0,02-0,1 Р₂О₃.

Перед загрузкой в реактор 1 флотоконцентрат проходит несколько стадий обработки: первоначально флотоконцентрат в виде пульпы, состоящей из твердой минеральной фазы концентрата, нефти и воды, поступает в сгуститель 2 (их может быть несколько), где производится операция основного отделения воды от смеси флотоконцентрата и нефти. Далее образующаяся смесь в виде шлама подается в смеситель 3 (их также может быть несколько), в котором осуществляется дальнейшее удаление воды, кроме того, в смеситель 3 подается древесный уголь, который производится из, например, древесных опилок, и который в смесителе сорбирует большую часть нефти и способствует отделению ее от воды. При добавлении в смесь 5% древесного угля, отделяется не менее половины оставшейся влаги, при этом содержание основных компонентов в нефтетитановом флотоконцентрате (в нефтешламе, без инерта) распределяется следующим образом:

30-36 мас.% - нефтепродукты;

5-10 мас.% - вода;

54-62 мас.% - титаносодержащий песок (минфаза);

4-6 мас.% - древесный уголь.

Полученная смесь нефтешлама (смеси флотоконцентрата, воды и нефти) и древесного угля с помощью сборного транспортера доставляется к загрузочному бункеру 4, туда же транспортером подается инерт. Подготовленная таким образом шихта (содержание в ней концентрата, нефти, воды, древесного угля и инерта см. в Таблице) загружается в реактор 1 через специальное загрузочное устройство 5, предотвращающее выход продукт-газа из реактора в атмосферу. В реакторе 1 под действием собственного веса шихта опускается навстречу газовому потоку. Загрузка последовательно проходит через зоны нагревания и сушки 6, пиролиза 7, горения 8 и охлаждения 9. В зоне нагревания и сушки 6 (Т<200°С) происходит подсушивание шихты и испарение легкой нефти. В зоне пиролиза 7 (200<Т<800°С) происходит испарение и крекинг тяжелых фракций нефти. Испаряемая нефть выносится потоком и при охлаждении последнего конденсируются в мелкодисперсный туман, который может с успехом сжигаться для получения энергии. При дальнейшем опускании шихты, содержащей древесный уголь, она поступает в зону горения 8 (900<Т<1300°С), где сгорает в кислороде воздуха и реагирует с водяным паром с образованием окиси углерода, двуокиси углерода и водорода. Далее твердый остаток шихты (песок концентрата и инерт без угля и нефти) охлаждается в зоне охлаждения 9 потоком воздуха от ˜1200°С до Т<100°С. В нижней части реактора твердый остаток и зола выводятся через колосники из реактора в приемный бункер разгрузочного устройства 10. В нижнюю же часть реактора 1 подают газ-окислитель, содержащий кислород (например, смесь воздуха с водяным паром), который проходит через зону охлаждения 9, реагирует с углем в зоне горения 8 и, охлаждаясь в зонах пиролиза 7 и сушки 6, выводится из реактора 1 уже в виде горючего продукт-газа. Скорости загрузки шихты, выгрузки твердого остатка и подачи газа-окислителя (газифицирующего агента) согласуются таким образом, что положение зоны горения 8 (где температура максимальна) относительно реактора 1 и высота слоя шихты остаются стационарными. Твердый остаток направляется на последующую переработку. При этом твердый огнеупорный носитель извлекается посредством рассеивания твердого остатка на грохоте 11 (система грохотов) и повторно используется в цикле, а концентрат извлекается в виде песка посредством грохота 12 (системы грохотов) и направляется на дальнейшее обогащение. Выделяющийся в реакторе 1 продукт-газ используется как топливо, например, в паровом котле 13. Вырабатываемое тепло отдается потребителям, часть тепла в случае необходимости используется в процессе для технологических нужд (например, подогрева топлива в зимний период) и обеспечения подачи водяного пара в реактор. Кроме того, нефтяной туман после переработки по известным технологиям может быть сконденсирован, например, в циклоне-конденсаторе 14, и использован как источник углеводородного сырья, а неконденсируемый газ - как горючий топливный газ.

Применение подобных реакторов (реакторов-газификаторов) для обжига нефтетитановых лейкоксеновых концентратов позволяет осуществлять процесс нагрева и газификации нефтепродуктов без подвода тепла извне и с высоким энергетическим КПД. Энергия, необходимая для поддержания процесса, может быть поставлена за счет сжигания части горючего материала нефтеконцентрата и добавляемого в шихту угля. При этом температуру в зонах горения постоянно регулируют и поддерживают в пределах заданных значений. При повышении температуры сверх заданной производят корректировку массовой доли кислорода в газе-окислителе - ее уменьшают, за счет чего температура снижается. Напротив, при падении температуры в зоне горения ниже заданной долю дымовых газов в газе-окислителе уменьшают, соответственно уменьшая массовую долю горючего материала в шихте и увеличивая массовую долю негорючего материала. В этом случае температура горения поднимается. Таким же образом регулируется и ширина зоны горения. При этом диапазон изменений температуры и ширины зоны может быть достаточно широк, что позволяет расширить возможности предлагаемого способа по воздействию накапливаемой в зоне горения теплоты сгорания на флотоконцентрат различного или неоднородного состава.

В таблице представлены варианты конкретного выполнения способа. Изменения фазового состава образцов контролировали оптическим и рентгенографическим методами. Химическую активность (вскрываемость) определяли по известной методике НИПРОИНС при 200°С.

Проведенные исследования показали, что в перерабатываемом концентрате повышается содержание диоксида титана. При этом диоксид титана представлен в основном в рутильной форме. Кроме того, химическая активность лейкоксеновых концентратов после обжига по предлагаемому способу значительно увеличивается, что позволяет значительно повысить эффективность и экономичность дальнейшего обогащения титан-кремнистого концентрата и получать, например, высококачественный пигментный диоксид титана, например, хлорным методом.

Нефть из нефтетитанового флотоконцентрата в процессе его обжига полностью выжигается с получением калорийного продукт-газа, который на второй стадии используемого в способе двухстадийного процесса сжигается с утилизацией теплоты сгорания различными потребителями.

Способ может быть реализован как в реакторе периодического, так и непрерывного действия в зависимости от планируемых объемов переработки нефтетитановых флотоконцентратов. Кроме того, предлагаемый способ может быть реализован в подобном реакторе для утилизации нефтешламов и других горючих отходов нефтедобывающих, перерабатывающих и иных производств с целью улучшения экологии последних. Можно перерабатывать и горючие бытовые отходы.

Таблица№№ п/пСостав шихтыСостав концентрата (исх)Т-ра обжига, °ССодерж. TiO₂ после обжига, %Содерж. нефти после обжига, %Вскрываемость к-та после обжигаКонцентрат, %Нефть %Вода %Добавки, %TiO₂ %SiO₂ %Пр. %угольинерт133,022,05,05,534,558,335,66,180058,40,0178,2234,819,45,85,234,855,540,34,290057,80,098,3336,519,24,35,334,752,143,74,2100058,20,098,6437,519,03,55,035,050,045,24,8130056,30,098,8537,918,93,25,834,249,842,67,6140050,50,081,1

Изобретение относится к металлургии редких металлов, а именно к способам переработки трудновскрываемых концентратов, в частности лейкоксеновых концентратов, полученных при обогащении нефтеносных кремнисто-титановых руд Ярегского месторождения и используемых для дальнейшего получения искусственного рутила. Способ включает обжиг флотоконцентрата в присутствии добавок, охлаждение, измельчение и обогащение путем отделения зерен оксида титана от силикатов физико-химическим и/или механическим методами. Перед обжигом нефтетитановый лейкоксеновый флотоконцентрат смешивают с топливными сорбционно-активными добавками для пропитывания нефтью из флотоконцентрата. Обжиг осуществляют путем фильтрационного горения в режиме сверхадиабатического разогрева в реакторе шахтного типа. При этом нефтетитановый флотоконцентрат загружают в реактор сверху совместно с инертными добавками, а снизу в реактор противотоком подают кислородсодержащий газ-окислитель. Флотоконцентрат загружают при последовательном прохождении его через зону нагревания и сушки, зону пиролиза, зону горения, зону охлаждения и выгружают, а кислородсодержащий газ-окислитель подают при прохождении этих зон в обратной последовательности и при участии его в процессах горения и взаимодействия с компонентами концентрата с образованием на конечной стадии продукт-газа, состоящего из водяного пара, выделяющегося при сушке, и продуктов горения нефти. В качестве инертных добавок используют оборотные твердые модифицирующие добавки в виде огнеупорных материалов. Температуру обжига в зоне горения поддерживают в пределах 900-1300°С путем регулирования массовых долей загружаемых в реактор горючих и негорючих материалов и кислорода, подаваемого с газом-окислителем. Техническим результатом является повышение химической активности (вскрываемости) концентрата, повышение содержания рутильной фазы в концентрате, повышение рентабельности процесса за счет получения и использования продукт-газа для выработки тепла, электроэнергии и для собственных технологических нужд. 3 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

1. Способ переработки нефтетитановых лейкоксеновых флотоконцентратов, включающий обжиг флотоконцентрата в присутствии добавок, охлаждение, измельчение и обогащение путем отделения зерен оксида титана от силикатов физико-химическим и/или механическим методами, отличающийся тем, что перед обжигом нефтетитановый лейкоксеновый флотоконцентрат смешивают с топливными сорбционно-активными добавками для пропитывания нефтью из флотоконцентрата, обжиг осуществляют путем фильтрационного горения в режиме сверхадиабатического разогрева в реакторе шахтного типа, при этом нефтетитановый флотоконцентрат загружают в реактор сверху совместно с инертными добавками, а снизу в реактор противотоком подают кислородсодержащий газ-окислитель, причем флотоконцентрат загружают при последовательном прохождении его через зону нагревания и сушки, зону пиролиза, зону горения, зону охлаждения и выгружают, а кислородсодержащий газ-окислитель подают при прохождении этих зон в обратной последовательности и при участии его в процессах горения и взаимодействия с компонентами концентрата с образованием на конечной стадии продукт-газа, состоящего из водяного пара, выделяющегося при сушке, и продуктов горения нефти, в качестве инертных добавок используют оборотные твердые модифицирующие добавки в виде огнеупорных материалов, температуру обжига в зоне горения поддерживают в пределах 900-1300°С путем регулирования массовых долей загружаемых в реактор горючих и негорючих материалов и кислорода, подаваемого с газом-окислителем.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в состав кислородсодержащего газа-окислителя вводят водяной пар, углекислый газ или дымовой газ, получаемый в процессе обжига нефтесодержащего флотоконцентрата.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве оборотных твердых модифицирующих добавок используют Al₂O₃, MgO, ZrO₂, огнеупорные материалы на их основе либо их смеси с оксидами с более высоким кислородным потенциалом.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве топливных сорбционно-активных добавок используют уголь, древесный уголь, древесные отходы и/или горючие углеводородосодержащие материалы.