Способ разложения смесей ильменитовых концентратов Советский патент 1984 года по МПК C01G23/00 

Изобретение относится к технологии получения диоксида титана и может быть использовано при переработке ильменитовых концентратов концентрированной серной кислотой. Известен способ разложения малоизмененных концентратов с содержанием диоксида титана менее 50 мас.% 89%-ной кислотой ij . Недостатком способа является низкая степень извлечения титана в случае переработки смесей концентратов Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ разложения смесей ильменитовых концентратов концентрированной кислотой при перемешивании реакционной смеси воздухом. Нагревание происходит в процессе разбавления водой или острым паром 2j . Недостатком известного способа является низкая степень извлечения титана при переработке за счет образования труднорастворимых сульфатов титана. Цель изобретения - повышение степени извлечения титана. Поставленная цель достигается тем что разложение концентрированной .серной кислотой ведут в присутствии сернокислого раствора железа (II) или железа (III) или их смеси в количестве 0,3-1,0 мае.7 от массы концентрата.. Введение сернокислого,раствора железа (II) или железа (III) или их смеси в указанном KojiH4ecTBe обес печивает поддержание оптимальной концентрации кислоты в процессе реакции за счет того, что переходные злементы в концентрированной серной кислоте образуют кислые соли в виде твердой фазы,снижая кон центрацию кислоты перед началом реа ции. По мере взаимодействия смеси концентратов с кислотой происходит растворение кисль1х солей и повышение концентрации серной кислоты. Таким образом, к моменту начала -вза имодействия с кислотой силькоизмененной части концентратов сохраняет ся необходимое содержание кислоты. При введении раствора в количес ве менее 0,3 мас.% не происходит образования твердых кислых солей вследствие их растворимости в систе ме. Повышение количества сверх 1,0 мас.% понижает концентрацию в смеси до значения ниже оптимального. Значение рН раствора доЛжно быть в пределах 0,2-3,0. Пример 1. Ильменитовые концентраты с содержанием 46,2; 52,7 и 58,9 мас.% TiOj смешивают в пропорции по (массе) 0,10:0,55:0,35. Смешанный концентрат содержит 54,2 мас.% TiO. 28 т смешанного концентрата и 4 т 94%-ной серной кислоты (в пересчете на мнг) загружают в цилиндрический реактор с конусньгм дном и перемешивают сжатым воздухом в течение 10 мин,. В реакционную смесь добавляют 2,16 т сернок 1слого раствора, содержащего 52,0 г/л Fe , с плотностью г/см, рН раствора 0,2. Количество растворенного металла составляет 0,3 % от массы концентрата. Разложение концентрата проводят при температуре толчка реакции (температура нагревания смеси) 100 С. Продукты разложения после охлаждения выщелачивают в течение 7 ч. В растворе определяют концентрацию титана. Раствор перекачивают в сборник, фиксируют объем. Далее раствор перерабытывают по общепринятой технологии. Степень извлечения титана рассчитывают по формуле .. X 100 %, где ot - степень извлечения титана на стадии разложения,%; С-.- концентрация титана в раст / я воре, V - объем раствора, м , Р.,- содержание титана в 28 т концентрата, т. В конусной части реактора разлоения фиксируют нерастворившиеся остатки.. Пример2. Ильменитовые концентраты с содержанием 46,2; 52,7 и 58,9 мас.% TiOg смешивают в пропорции (по массе) 0,20:0,55:0,25. Смешанный концентрат содержит. 53,0 bfac.% TiO. 28 т смешанного концентрата и 47 т 94 %-ной серной кислоты (в пересчете на мнг) загружают в реактор и перемешивают сжатым воздухом в течение 10 мин. В реакционную смесь добавляют 3,8 т сернокислого раствора, содержащего 55,6 г/л Fe

с плотностью

1,325 г/см, рН раствора 3,0. Количество растворенного металла составляет 0,6 % от массы концентрата. Разложение концентрата проводят при температуре толчка реакции 90°С. Далее аналогично примеру I .

Пример 3, Ильменитовые концентраты с содержанием 46,2; 52,7 и 58,9 мас.% TiO смешивают в пропорции (по массе) 0,25:0,55;0,20 Смешанный концентрат содержит 52,3 мас.% TiOg. 28 т смешанного концентрата и 47 т 94%-ной кислоты (в пересчете на мнг) загружают в реактор и перемешивают воздухом в течение 10 мин, В реакционную смесь добавляют 4,5 т сернокислого раствора, содержащего 50,0 г/л Fe и 30,0 г/л Fe , с плотностью У 20С 1,341 г/см рН раствора 1,0 Количество растворенного металла составляет 1,0% от массы концентрата. Разложение концентрата проводят при температуре толчка реакции 80 С Далее аналогично примеру 1..

Полученные результаты приведены в таблице.

Технико-экономическая эффективность способа заключается в повыше- . НИИ степени извлечения целевого продукта из смеси концентрата ильменита.

СПОСОБ РАЗЛОЖЕНИЯ ШЕСЕЙ ИЛЬМЕНИТОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ концентрированной серной кислотой при перемешивании реакционной смеси воздухом, о тлича ющий с я тем, что, с целью повьппения степени извлечения титана, разложение редут в присутствии сернокислого раствора железа (II) или железа (III) или их смеси в количестве 0,3-1,0 мас.% от массы концентрата.

2,7

1 2 3 2,7 1,9

95,9

отсутствуют II 95,4 96,0