Способ разложения ильменитовых концентратов Советский патент 1983 года по МПК C01G23/00 

(54) СПОСОБ РАЗЛОЖЕНИЯ ИЛЬМЕНИТОВЫХ

КОНЦЕНТРАТОВ

Изобретение относится к технологии получения двуокиси титана сернокислотным способом и может быть использовано при разложении ильменитовых концентратов, содержащих сидерит, магнезит или другие карбонатные минералы.

Известен способ разложения ильме-нитовых концентратов, содержащих различные количества двуокиси титана, 90-92%-ной серной кислотой при температуре перед началом реакции 85-110 С и перемешивании сжатым воздухом в количестве 20-40 на 1м реакционной массы ti Недостатком способа является то, что в указанных.условиях одновременно с ильменитом взаимодействуют с серной кислотой практически все минералы, содержащиеся в концентрате.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ разложения титановых концентратов серной кислотой при весовом соотношений 1,65-1,75:1 с последующим разбавлением реакционной массы водой до снижения концентрации кислоты на 4-7%. Перемешивание ведут сжатым воздухом 2.

Однако такой способ не может быть использован для разложения титано- , вых концентратов, содержащих сидерит из-за больших технологических потерь, связанных с выбросом реакционной массы из аппарата разложения.

Цель изобретения - устранение этого недостатка.

10

Поставленная цель достигается тем, что по предложенному способу разложение ильменитовых концентратов , содержащих сидерит, предварительно ведут добавлением концентриро15ванной серной кислоты в количестве 0,8-1,2:1 и воды до концентрации кислоты 84-86% с перемешиванием сжатым воздухом и после завершения разложения сидерита добавляют остав20шееся количество кислоты.

Для разложения ильменитовых концентратов используется серная кислота с концентрацией 87% и выше в количестве на 30-40% выше стехиомет25рического. В таких условиях разложение сидерита и ильменита протекает одновременно. Совмещение обеих реакций приводит к заметному ускорению процесса разложения, к выделе30нию одновременно большого количества газов и выбросу массы из аппарата.

Для предотвращения выброса реакционной массы процесс разложения разделяют на две стгшии. На первой стадии при пониженном количестве серйой кислотИ и концентрации ее 84-86% происходит взаимодействие сидерита с серной кислотой. В конце первой стадии концентрация серной кислоты снижается до 82-85%, на второй стадии - после добавления сер- ной кислоты до требуемого количества и повышении ее концентрации происходит разложение ильменита. При соотношении ниже 0,8 реакционная масса получается вязкой, и реак-f ция сидерита с верной кислотой замедляется . При соотношении выше 1,2 невозможно получить требуемую концентрацию кислоты на 1 стадии (не выше 85,0%) и на 2-й стадии 87-89%,. т.е. нельзя разделить процесс сульК - снижение степени извлечения обусловлено

2 стафатизации концентрата на дни.

Пример 1. Берут титановый концентрат состава, %: TiO, 50,S FeO 18,76, 16,01, сидерита 7,1 и размалывают до остатка на сите 0,045-5.

В реактор загружают 22,4 т серной кислоты (48,5% от расчетного) с концентрацией 96% и 28 т указанного концентрата при перемешивании сжатым воздухом. Расход воздуха составляет- 35 на 1 т реакционной массы. Температура реакционной массы . Затем в реактор подают 3,3 т воды на разбавление. Концентрация серной кислоты после разбавления 84%. Температура смеси при разбавлении повышается до 75-80с, и начинается взаимодействие сидерита с серной кислотой. Объем массы увеличивается в 2 раза. Через 20 мин

РЕЖИМ СУЛЬФАТИЗАЦИИ использованием более измененреакция практически завершается. За счет выделения воды (по реакции 1) концентрация снижается до 82%. Затем в реактор добавляют 23, (считая на моногидрат) серной кислоты и 1,2 т воды. Концентрация кислоты посла разбавления 87%, температура реакционной смеси повышается до . В дальнейшем реакция идет самопроизвольно. Максимальная температура реакции . После завершения реакции массу продувают в течение 15 мин сжатык: воздухом и оставляют на вызревание в течение 2 к..; Затем проводят выщелачивание. Степень извлечения двуокиси титана составляет 97,0%.

Пример 2. В реактор загружают 33,6 т (72,7% от расчетного) серной кислоты (считая на моногидрат) с концентрацией 94% и 28 т указанного в примере 1 концентрата при перемешивании сжатым воздухом. дсход воздуха составляет 35

ИЛЬМЕНИТОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ

ных ильменитовых концентратов.

смеси. Температура реакционной смеси . Затем в реактор подают 3,7 т воды. Концентрация серной ; кислоты снижается до 86%. Температура, при разбавлении повышается до и происходит взаимодействие сидерита с серной кислотой. Объем массы увеличивается в 2 раза. Через 40 миьГ перемешивания реакция сидерита с серной кислотой практически заканчивается. Концентрация серной кислоты в конце реакции 84,5%. Затем в реактор вводят 12,6 т серной кислоты (считая на моногидрат) и 0,9 т воды. Температура после разбавления поднимается до 85С. Конечная концентрация кислоты 87%. Далее процесс осуществляют как описано в примере 1. Степень извлечения двуокиси титана составляет 97, .

Данные по режиму сульфатизации ильменитовых концентратов приведены в таблице. .

710022468

Увеличение степени извлеченияним концентрированной серной кислодостигается за счет ликвидации выб-ты при весовом соотношении

росов реакционной массы из аппара-1,65-1,7581 с последующим введенита разложения.ем воды и перемешиванием сжатым

Таким образом, предлагаемый спо- тем, что, с целью снижения потерь

соб разложения ильменитовых концент-при разложении сидеритсодержащих

ратов позволит снизить потери приконцентратов, предварительно ведут

разложении на 5,3-8,4%, расширитьразложение добавлением концентриросырьевую базу для йернокислотного ,ванной кислоты в количестве

производства двуокиси титана и Ю0,,2;1 и воды до концентрации

уменьшить дефицит сырья за счеткислоты 84-86% и после завершения

использования для получения пигмент-разложения сидерита добавляют оставной двуокиси титана некондиционных шееся количество кислоты, ильменитовых концентратов.Источники информации, Формула изобретения 409961, кл. С 01 G 23/04, 1971. Способ разложения ильменитовых № 702047, кл. С 09 С 1/22, 1978

концентратов добавлением к послед- 0 (прототип).

воздухом, о.тли ающийся

15принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР