Способ получения раствора сульфата титана (1у) Советский патент 1988 года по МПК C01G23/00 

СО

Изобретение относится к способу получения раствора сульфата титана (IV) вскрытием титанового сырья и серной кислотой и позволяет повысить выход целевого продукта при использовании в качестве титансодержащего сырья титановой стружки, а также сократить расход углеродного, используемого при вскрытии. Берут 500 г титановой стружки, содержащей 480 г титана, к стружке добавляют 1800 г 94%-ной серной кислоты. Смесь нагое- вают до 80 С, и далее реакция идет самопроизвольно с повышением температуры до 180°С. Полученные продукты реакции охлаждают до 40-75 С и разбавляют водой до концентрации титана (III) 70-120 г/дм , после чего добавляют углеродистый катализатор и выщелачивают при перемешивании раствором воздуха. Конечный раствор содержит 128 г/дм титана (IV) в пересчете на TiOj и 5 г/дм титана (III) в пересчете на ,. Углеродистый катали- затор можно использовать неоднократно. (Л

00

Изобретение относится к способам получения растворов сульфата титана IV и может быть использовано в тех- нологии производства диоксида татана при переработке титансодержащего сырья.

Цель изобретения - повышение выхода целевого продукта при использовании в качестве исходного сырья титановой стружки, а также снижение расхода катализатора за счет возможност повторного его использования.

Изобретения иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Берут 500 г титановой стружки, содержащей А80 г металлического титана, и растворяют Б 5,2 дм 25%-ной серной кислоты при в течение А ч. Получают раствор содержащий 130 г/дм титана (111) и 9,А г/дм Ti (IV) (здесь и далее в пересчете на Ti 0 , и TiOj, соответственно) , полученный раствор разбавляю водой до концентрации Ti (111) 100г/д добавляют 14,4 г ламповой сажи (2% от количества TijO в растворе) и перемешивают воздухом в течение 3 ч при , Расход воздуха составляет 500 дм /ч. Получают раствор, содержащий 4,5 г/дм Ti (111) и 116,3 г/дм Ti

(IV).

П р и м е р 2. Процесс ведут по примеру 1 с тем отличием, что к расвору добавляют 7,2 г (1% от количес ва Ti (III) в растворе) древесного угля, перемешивание воздуха ведут при 40 С в течение 3,5 ч. Получают

раствор, содержащий 114,3 г/дм Ti (IV) -и 5,5 г/дм Ti (111).

П р и м е р 3. Процесс ведут по примеру 1 , с тем отличием, что полученный раствор разбавляют водой до содержания Ti (Ш) 100 г/дм , перемешивание с воздухом ведут при 60 С и добавляют 7,2 г искусственного графита - 3. Получают раствор, содержащий 115 г/дм Ti (IV) и 2,7 г/дм Ti (Ш).

П р и м е р 4. Процесс ведут по примеру 1, но с тем отличием, что раствор разбавляют водой до содержания 120 г/дм Ti (III) и катализатор вводят в раствор нагретый до 60 С. Конечный раствор содержит 135 г/дм Ti (IV) и 2,8 г/дм Ti (111).

П р и м е р 5. Процесс ведут по примеру 6, но с тем отличием, что раствор разбавляют водой до содержа

00782

ния Ti (Ш) 70 г/дм и добавляют 3,6 г ламповой сажи. Конечный раствор содержит 80,6 г/дм Ti (IV) и

5 1,8 г Ti (111) .

П р и м е р 6. Берут 500 г титановой стружки, содержащей 480 г титана. К стружке добавляют 1800 г 94%-ной серной кислоты. Смесь наг10 ревают до 80 С и далее реакция идет . самопроизвольно с повышением температуры до 180° С.. Полученные продукты реакции охлаждают до 75 С добавляют 6,0 дм воды и 0,7 г активированного

1f угля (0,1% к весу Tij О) и выщелачи

20

25

30

вают продукты реакции в течение 3 ч при 75 С и перемешивании раствора - воздухом в количестве 500 дм /ч. Полученный раствор содержит 128 г/дм Ti (IV) и 5 г/дм Ti (111).

Пример 7 (известный способ). Берут 500 г титановой стружки, содержащей 480 г металлического титана (остальное - примесные компоненты титановых сплавов: алюминий, марганец, магний и др). К стружке добавляют 1800 г 94%-ной серной кислоты и 0,7 г активированного древесного угля (10,1% к весу Ti ОJ. Смесь поО

догревают до 80 С и далее реакция

повышением

идет самопроизвольно с температуры до 180°С. Полученные

5

продукты реакции охлаждают до 75 С, добавляют 6,0 дм воды и выщелачивают течение 3 ч при перемешивании раствора воздухом из расчета 500 дм /ч воздуха на объем раствора. Получают

Ti (IV)

0

раствор, содержапщй 21 г/дм и 1 11 г/ дм Ti (III).

Выход за предлагаемые пределы температуры сернокислого раствора и содержания в нем Ti (III) , в который вводят углеродный катализатор приводит к снижению концентрации (выхода) с Ti (IV) в получаемых растворах. Так, при температуре сернокислого раствора 35 и 80 С получают растворы, содержащие 21,6 и 15 г/дм тi (1(1), а введение катализатора в растворы, разбавленные до содержания Ti (HI) 60 и 130 г/дм , приводит к получению раствора, содержащего только 52 г/дм и 20,5 г Ti (IV) соответственно.

5 Предлагаемый способ позволяет также избежать отравления поверхнос- ти катализатора такими активными ядами kaK SO , SO и S, которые выделяются при растворении титан0

313700784

содержащего сырья в концентрирован-серной кислотой при нагревании в

ной серной кислоте при повышенныхприсутствии углеродного катализатора,

температурах на углеродистых ката-отличаю;дийся тем, что, с

лизаторах, что позволяет использо- vцелью повышения выхода целевого провать их длительное время (неоднократ-дукта при использовании в качестве

но) и тем самым сократить расходсырья титановой стружки, а также сникатализатора.жения расхода катализатора за счет

возможности повторного его использоФормула изобретения Qвания, катализатор, вводят в серноСпособ получения раствора сульфа-кислый раствор,содержащий 70-1 20 г/дм

та титана (IV), включающий обработкутитана (III) в пересчете на TijOj при

неокисленного титансодержащего сырья40-75 с.