Способ переработки перовскитового концентрата Советский патент 1988 года по МПК C01G23/00 

(21)4060485/31-26

(22)21.04.86

(46) 15.01.88. Бюл. № 2

(71)Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кольского филиала им. С.М. Кирова АН СССР

(72)Ж.Ю. Заонегина, В.Б. Петров, В.Т. Калинников, А.И. Николаев, М.И. Фролова, Г.Ф. Мясников, Ю.Г. Быченя и В.Г. Майоров

(53) 546.821(088.8) (56) Штерн М.А. Получение двуокиси титана из перовскита. Журнал прикладной химии. 1938, т. 11, вып. 5, с. 1150-1155.

Горощенко Я.Г. и др. Лабораторные опыты по переработке перовскитового концентрата по титанилсульфатной схеме. В кн. Сборник трудов по химической технологии минерального сырья Кольского полуострова. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1959, вып. 1, с.5-24.

(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ПЕРОВСКИТОВОГО КОНЦЕНТРАТА

(57) Изобретение относится к химической технологии перовскитового концентрата. С целью повьшения степени извлечения ниобия и упрощения процесса перов- скитовый концентрат обрабатывают 75- 85%-ной серной кислотой при соотношении Т:Ж 1:(3,0-4,0), rf 140-150 0 в тече,ние 1,0-1,5 ч, полученную пульпу разбавляют водой до содержания серкой кислоты 900-1000 г/л и вьщер- живают ее при той же температуре в течение 1-2,0 ч, фильтруют, вьщеля- ют ниобий экстракцией смесью три- бутилфосфата и третичных аминов. Из сернокислого раствора после выделения ниобия осаждают титан в виде ти- танилсульфата моногидрата путем нагревания раствора при 140-150 0 в условиях перемешивания в течение 4-6 ч. 1 табл.

(С

(Л

со а

05 4

О5

Изобретение относится к технологии переработки минерального сырья и может быть использовано при переработке перовскита.

Цель изобретения - повышение степени извлечения ниобия.

Пример 1. Берут 2,89 л 80%-ной серной кислоты и нагревают ее до 100°С, затем при перемешивании вводят 1 кг перовскитового концентрата, содержащего, мас.% TiO, 50,0; 1,1; CaO 35,0, крупностью 90% 63 мкм. Расход кислоты составляет 4,0 т на 1 т кон- Центрата. Суспенизю нагревают до 150 С и вьщерживают 1,0 ч, затем суспензию разбавляют водой до кипения ее при 150 С и выдерживают 1,5 ч Смесь охлаждают до 90°С и фильтруют с получением 4,09 л фильтрата, содержащего, г/л: 903; TiO 118; 2,5. Из раствора экстрагируют ниобий при отношении объемов органической и водной фаз Vg:VB 2:1 смесью -20% трибутилфосфата (ТВФ) и 30% техн. триалкиламинов (ТАА). Извлечение ниобия за три ступени 91%. Полученный после экстракции раствор в количестве 3,2 л и содержащий, г/л TiOj 125, HjSO 860, нагревают до кипения и.выдерживают в этих условиях в течение 4-6 ч. При этом получают 1006 г титанового осадка, содержащего, мас.%: TiOj 37,2; SO 41,6 и 2,7 л сернокислого раствора, содержащего, г/л: 840; TiO 2,5.

Пример 2. Берут 2,2 л 80%-ной серной кислоты и нагревают д , затем вводят 1 кг перовскитового кондентрата состава по примеру 1. Расход кислоты составляет 3,0 на 1 т концентрата. Суспензию на-- гревают до и выдерживают 1,0ч Затем пульпу разбавляют водой до кипения ее при 150°С и выдерживают 1,5 ч, после чего охлаждают до 1 и фильтруют с получением 3,5 л фильтрата, содержащего, г/л: 996; Tic, 136,0; 3,0. Из раствора экстрагируют ниобий при Vo:Vg 1,2:1,0 смесью 50% ТБФ и 50% ТАА. Извлечение ниобия за три ступени 92%. Затем в условиях примера 1 из раствора (водная фаза) осаждают титан в -виде титанилсульфа- та.

Пример 3. Берут 2,53 л 80%-ной серной кислоты и нагревают до , затем вводят 1 кг перовскитового концентрата состава по примеру 1. Расход кислоты составляет 3,5 т на 1 т концентрата. Суспензию нагревают до и выдерживают 1,0 ч. Затем пульпу разбавляют водой до кипения ее при 150°С и выдерживают 1,5 ч, после чего охлаждают до 90°С и фильтруют с полу- чением 3,7 л фильтрата, содержащего, г/л: HjSO 1000,0; TiO 128,0;

2,8. Из раствора экстрагируют ниобий при Vo:Ve 2:1 смесью 30%.ТБФ, 30% ТАА и 40% разбавители РЭД-1 (парафиновые углеводороды). Извлечение

ниобия за три ступени 93%. Затем из

раствора в условиях примера 1 осаждают титан в -виде титанилсульфата.

Пример 4. Берут 2,4л 75%-ной серной кислоты, нагревают

до 100°С и вводят 1 кг перовскитового концентрата состава по примеру 1. Расход кислоты составляет 3 т,на 1т крнцентрата. Суспензию нагревают до , вьздерживают 1,5 ч, разбавляют водой до кипения пульпы при

той же температуре и выдерживают 2 ч. Затем суспензию охлаждают до . и фильтруют с получением 3,0 л раствора, содержащего, г/л: 990;

TiO,; 141,4; Nb,,0s 3,3. Из раствора экстрагируют ниобий в условиях примера 3. Извлечение ниобия за три ступени 93%. Затем осаждают титан в виде титанилсульфата по примеру 1.

П р. и м е р 5. Берут 2,8 л 75%-ной серной кислоты, нагревают до 100°С и вводят 1 кг перовскитового концентрата состава по примеру 1. Расход серной кислоты составляет 3,5 т на 1 т концентрата. Затем суспензию нагревают до 150°С, вьщерживают 1,5 ч разбавляют водой до кипения пульпы при той же температуре и выдерживают 2 ч. Затем суспензию охлаждают до 90°С и фильтруют с получением 3,9 л фильтрата, содержащего, г/л: 906; TiO,j 133,2; fb О 5 3,1. Из раствора-экстрагируют ниобий при Vg:Vg 2:1 смесью 40% ТБФ, 40% ТАА и 20% РЭД-1. Извлечение ниобия за три ступени 88 %.-Затем из раствора в условиях примера 1 осаждают титан в виде титанилсульфата .

Пример 6, Берут 3,2 л 75%-ной серной, кислоты, нагревают ее до и вводят 1 кг перовски- тового концентрата состава по примеру 1. Расход кислоты составляет 4,0т на 1 т концентрата. Затем суспензию нагревают до , выдерживают 1,5ч, разбавляют водой до кипения пульпы при той же температуре и выдерживают 2 ч. Пульпу охлаждают до и фильтруют с получением 4,3 л фильтрата, содержащего, г/л: 940; TiO 121,5; Nb20j 2,85. Из раствора экстрагируют ниобий в условиях примера 1 на 91%, после чего осаждают титан в виде титанилсульфата.

Пример 7. Берут 1,98 л 85%-ной серной кислоты, нагревают ее до 130°С и вводят 1 кг перовскитово- го концентрата. Расход кислоты составляет 3,0 т на 1 т концентрата. Затем суспензию нагревают до 140°С, вьщерживают 1,0 ч, разбавляют водой до кипения пульпы при 140°С и вьщер- живают еще 1,0 ч. После чего пульпу охлаждают до 90°С и фильтруют с получением 3,3 л фильтрата, содержащего, г/л: 900; TiO 137,i; 3,4. Из раствора экстрагируют ниобий при Vo:Ve 2:1 смесью 40% ТБФ, 20% ТАА и 40%- РЭД-1 . Извлечение ниобия за три ступени 90%. Затем осаждают титан в виде титанилсульфата по примеру 1.

Пример 8. Берут 2,31 л 85%-ной серной кислоты, нагревают ее до 130°С и засыпают 1 кг перовскито- дого концентрата. Расход кислоты составляет 3,5 т на 1 т концентрата.

10

Затем суспензию нагревают до 140°С, выдерживают 1,0 ч,разбавляют водой до кипения пульпы при 140°С и выдерживают еще 1,0 ч. После чего пульпу охлаждают до 90°С, фильтруют с получением 3,85 л фильтрата, содержащего, г/л: 910; TiO 121,0; 3,0. Из раствора экстрагируют ниобий при Vg:Vg 2:1 смесью 30%

,

366476

ТБФ, 30% ТАА и 40% РЭД-1. Извлечение ниобия за три ступени 91%. Затем осаждают титан в виде титанилсульфата по примеру 1.

Пример 9. Берут 3,8 л 85%-ной серной кислоты, нагревают ее до 130°С и засыпают 1 кг перов- скита. Расход кислоты составляет

10 4,0 т на 1 т концентрата. Затем суспензию нагревают до 140°С, выдерживают 1,0 ч, разбавляют водой до кипения пульпы при и выдерживают 1,0 ч. После чего пульпу охлаж15 даютJ фильтруют с получением 6,4 л фильтрата, содержащего, г/л: 905; TiO 102,4; ,4. Из раствора экстрагируют ниобий в условиях примера 7, извлечение составляет

20 90%. Затем осаждают титан в виде титанилсульфата по примеру Т.

Результаты по примерам 1-9 приведены в таблице.

Как видно из примеров, способ по25 зволяет повысить степень извлечения ниобия по сравнению с прототипом на 23-38%. Кроме того, процесс упрощается за счет операции сульфатизации перовбкитового концентрата.

30

Формула изобретения

Способ переработки перовскитового концентрата, включающий обработку серной кислотой при нагревании, фильтрацию, осаждение титанилсульфата, выделение ниобия, отлич аю- щ и и с я тем, что, с целью повышения степени извлечения ниобия, обработку ведут серной кислотой с концентрацией 75-85% и расходе 3,0- 4,0 т на 1 т концентрата при 140- в течение 1,0-1,5 ч перед фильтрацией .полученную пульпу раз- бавляют водой до содержания серной кислоты 900-1000 г/л, вьщерживают при этой температуре в течение 1,0- 2,0 ч и выделяют ниобий экстракцией перед осаждением титанилсульсЬатя.