Способ разложения ильменитовых концентратов
Союз Советскнк
Соцналнстнчесннх
РеспуЬлнк
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву- (22) Заявлено 125031 (21} 3345208/23.-26
{31) М. Nn.
С 01 6 23/00 с присоединением заявки ¹
Государственный комитет
СССР ио делам изобретений и отирытий (23} Приоритет
{53}УДК 546.82
226.05(088.8) Опубликовано 07,0383. Бюллетень ¹ 9
Дата опубликования описания 070383
Воробейчик, К.У. Конотопчик, Ф П. ШЙЩ Киан, Добровольский, А.И. Кравченко, Т. A....Ярях1тиа,Шишковский, В.Н. Скомороха, В.Й» -Йаф евйр<,-, т
Воробьева, И.Е. Кондрашов, Ю.14. Йухин» .,--, /
Л.Н. Шарова и Т.Н. Ермолика "-";-;:, -.,-. ",. /
/ с
A.È.
И.П.
Н.C.
И.П. (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54)
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 нм >/ч на 1 м реакционной массы P1).
Недостатком способа является то, . что в укаэанных 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 соотношении 1,65-1,75:1 с последующим разбавлением реакционной массы водой до снижения концентрации кислоты на 4-7Ъ. Перемешивание ведут сжатым воздухом Р 2).
Однако такой способ не может быть использован для разложения титановых концентратов, содержащих сиде5 рит из-эа больших технологических потерь, связанных с выбросом реакционной массы из аппарата разложения.
Цель изобретения — устрайение этого недостатка.
Поставленная цель достигается тем, что по предложенному способу разложение ильменитовых концентратов, содержащих сидерит, предварительно ведут добавлением концентриро. ванной серной кислоты в количестве
0,8-1,2:1 и воды до концентрации кислоты 84-86Ъ с перемешиванием сжатым воздухом и после завершения разложения сидерита добавляют оставшееся количество кислоты.
Для разложения ильменитовых кон; центратов используется серная кислота с концентрацией 87Ъ и выше в количестве на 30-40% выше стехиомет- . рического. В таких условиях разложение сидерита и ильменита протека,ет одновременно. Совмещение обеих реакций приводит к заметному ускорению процесса разложения, к выделению одновременно большого количест1002246 фатизации концентрата на 2 стадии. ва газов и выбросу массы иэ аппара-: та.
Пример 1. Берут титановый концентрат состава, Ъг Ti, 50,3
FeO 18,76, Fe O 16,01, сидерита
7,1 и раэмалывают до остатка на сите 0,045-5.
РЕЖИМ СУЛЬФАТИЗАЦИИ
Конценство Н О трация
На раз- И 804. бавлении после
1-й разбавстадии, ления, т Ф
Содержание сидерита, Ъ Расчетное отношение к/и
Начальное отношение, к/и, Исходная концентрация, Н 04
Температура после раэбавления, oC
Количество
Н $0 на 1 стадию, т
1,65
7,1
22,4
80
0,8
3,3
3,7
1,65
7,1
1,2
65
33 6
1,70
22,4
4,0
0,8
96
3,3
22,4
0,8
1,70
4,0
2,2
94
28,0
1,0
4,0
86
65
1,70
2,8
1,75
22,4
0,8
5,0
2,2
22,4
80.1,75
5,0
0,8
3,3
1,75
28,0
2,8
5,0
1,0
1„65
46,2
2,2
7,0
1,65 по прототипу
1,70 47,6
1,70
4,0.
3,7
96 по прототьпу
3Ц
Х - снижение степени извлечения обусловлено использованием более изменен4
Для предотвращения выброса реак- ционной массы процесс разложения разделяют на две стадии. На первой стадии при пониженном количестве серйой кислоты 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 серной кислоты до требуемого количества и повышении ее концентрации— происходит разложение ильменита. 15
При соотношении ниже 0,8 реакционная масса получается вязкой, и реак", ция сидерита с серной кислотой замедляется. При соотношении выше 1,2 невозможно получить требуемую кон- gQ центрацию кислоты на 1 стадии (не выше 85,0В) и на 2-й стадии 87-89%, т.е ° нельзя разделить процесс сульВ 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 нм /ч на 1 т реакционной массы. Температура реакционной массы 28ОС Затем в реактор подают
3,3 т воды на разбавление. Концентрация серной кислоты после разбавления 84%. Температура смеси при разбавлении повышается до 75-80 С, и начинается взаимодействие сидерита с серной кислотой. Объем массы увеличивается в 2 раза. Через 20 мин
1002246
Температура смеси после разбавления, OC
Количество
Н О на раэбавлении
2-й стадии, т
Степень извлечения двуокиси титана в раствор, %
Количество
Н,SO4 дополнитель ное, т
Концентрация
Н ЯО4 конечная, %
Увеличение реакци» онной массы
Время перемешивания, мин
Концентрация н, so4 после реакции сидерита, %
97,0
1,2
23,8
97,4
96,3
40
0,9
12,6
84,5
1,5
1,3
25,2
83,0
96;5
96,4
96,5
0,4
89
25,2
84,8
1,5
19,6
85,1
1,5
80
9. 4
28,6
84,6
1,5
96,2
М
96,3
89
26,6
0,3
83,3
1,5
88
0,5
21,0
1,5
84,9
90.15 большой выброс массы
75
20 большой
Выброс массы реакция практически завершается.
За счет выделения воды (по реакции 1) концентрация снижается до
82%. Затем в реактор добавляют 23,8т (считая на моногидрат) серной кислоты и 1,2 т воды. Концентрация кислоты посла разбавления 87%, температура реакционной смеси повыша ется до 90 С. В дальнейшем реакция идет самопроизвольно. Максимальная температура реакцни 185 С. После завершения реакции массу продувают в течение 15 мин сжатым воздухом и оставляют на вызревание в течение 2 ч.,- 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 укаэанного в примере 1 концентрата при перемешивании сжатым воздухом. доход воздуха составляет 35 нм /ч
ИЛЬМЕНИТОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ ных ильменитовых концентратов. смеси. Температура реакционной смеси 30 С. Затем в реактор подают
3,7 т воды. Концентрация серной
:кислоты снижается до 86%. Температура.при разбавлении повышается до
65 С и происходит взаимодействие сидерита с серной кислотой. Объем массы увеличивается в 2 раза. Через
40 мин 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
15 разбавления поднимается до 85 С.
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.
1002246
Формула изобретения
Составитель В. Дубровская
Редактор.Л. Утехина Техред T,Ìàòî÷êà Корректор E. Рошко
Заказ 1713/8 Тираж 469 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва„ Ж-35, Раушская наб.у д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, Ул. Проектная, 4 увеличение степени извлечения достигается эа счет ликвидации выб росов реакционной массы иэ аппарата разложения.
Таким образом, предлагаемый спо- соб разложения ильменитовых концентратов позволит снизить потери при разложении на 5,3-8,4Ъ, расширить сырьевую базу для Сернокислотного, производства двуокиси титана и уменьшить дефицит сырья эа счет использования для получения пигментной двуокиси титана некондиционных ильменитовых концентратов.
Способ разложения ильменитовых концентратов добавлением к последним концентрированной серной кислоты при весовом соотношении
1,65-1,75:1 с последующим введением воды и перемешиванием сжатым воздухом, о.т л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения потерь при-разложении сидеритсодержащих концентратов, предварительно ведут разложение добавлением концентрированной кислоты в количестве
>0 0,8-1,2:1 и воды до концентрации кислоты 84-86Ъ и после завершения разложения сидерита добавляют оставшееся количество кислоты.
Источники информации, 15 принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Р 409961, кл. С 01 G 23/04, 1971.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 702047, кл. С 09 С 1/22, 1978 (прототип).
