Способ разложения ильменитовых концентратов

Способ разложения ильменитовых концентратов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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).