ES2709399T3 - Procedimiento de recuperación de dióxido de titanio a partir de composiciones que contienen titanio - Google Patents
Procedimiento de recuperación de dióxido de titanio a partir de composiciones que contienen titanio Download PDFInfo
- Publication number
- ES2709399T3 ES2709399T3 ES04768471T ES04768471T ES2709399T3 ES 2709399 T3 ES2709399 T3 ES 2709399T3 ES 04768471 T ES04768471 T ES 04768471T ES 04768471 T ES04768471 T ES 04768471T ES 2709399 T3 ES2709399 T3 ES 2709399T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- titanium oxide
- process according
- alumina
- group
- produce
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 119
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 title claims abstract description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 title description 6
- 239000010936 titanium Substances 0.000 title description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 4
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 28
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 150000001447 alkali salts Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 25
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 claims description 25
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 24
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 16
- YDZQQRWRVYGNER-UHFFFAOYSA-N iron;titanium;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Ti].[Fe] YDZQQRWRVYGNER-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 9
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 8
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims description 6
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L sodium carbonate Substances [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 claims description 5
- WBHQBSYUUJJSRZ-UHFFFAOYSA-M sodium bisulfate Chemical compound [Na+].OS([O-])(=O)=O WBHQBSYUUJJSRZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 229910000342 sodium bisulfate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical class OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 4
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 claims description 4
- CHKVPAROMQMJNQ-UHFFFAOYSA-M potassium bisulfate Chemical compound [K+].OS([O-])(=O)=O CHKVPAROMQMJNQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 229910000343 potassium bisulfate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M potassium hydroxide Substances [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims description 3
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 3
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000007832 Na2SO4 Substances 0.000 claims description 2
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims description 2
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims description 2
- 239000011736 potassium bicarbonate Substances 0.000 claims description 2
- 235000015497 potassium bicarbonate Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910000028 potassium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 claims description 2
- TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M potassium hydrogencarbonate Chemical compound [K+].OC([O-])=O TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000011181 potassium carbonates Nutrition 0.000 claims 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 25
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 16
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 15
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 10
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 description 10
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 10
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 10
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 9
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 7
- 159000000011 group IA salts Chemical class 0.000 description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 7
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Natural products OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 6
- ZKATWMILCYLAPD-UHFFFAOYSA-N niobium pentoxide Chemical compound O=[Nb](=O)O[Nb](=O)=O ZKATWMILCYLAPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 6
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 5
- IKNAJTLCCWPIQD-UHFFFAOYSA-K cerium(3+);lanthanum(3+);neodymium(3+);oxygen(2-);phosphate Chemical compound [O-2].[La+3].[Ce+3].[Nd+3].[O-]P([O-])([O-])=O IKNAJTLCCWPIQD-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 5
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 5
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 229910052590 monazite Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 5
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 5
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- -1 Zr and Nb) Chemical class 0.000 description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 4
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 4
- GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N divanadium pentaoxide Chemical compound O=[V](=O)O[V](=O)=O GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 3
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000019635 sulfation Effects 0.000 description 3
- 238000005670 sulfation reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 2
- QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N dichromium trioxide Chemical compound O=[Cr]O[Cr]=O QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000009852 extractive metallurgy Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-M hydrogensulfate Chemical compound OS([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 2
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021532 Calcite Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017144 Fe—Si—O Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical compound [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 235000014413 iron hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000012633 leachable Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 229910001463 metal phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000484 niobium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 150000005324 oxide salts Chemical class 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 235000011118 potassium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- LSGOVYNHVSXFFJ-UHFFFAOYSA-N vanadate(3-) Chemical compound [O-][V]([O-])([O-])=O LSGOVYNHVSXFFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001735 zirconium mineral Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Un procedimiento de recuperación de un producto de dióxido de titanio de una composición que contiene óxido de titanio que comprende: (a) añadir a la composición que contiene óxido de titanio una o más sales alcalinas y un material que contiene alúmina para producir una carga; (b) tostar oxidativamente la carga a una temperatura en el intervalo de 700 a 875 °C para producir una masa tostada; y (c) recuperar el producto de óxido de titanio de la masa tostada.
Description
DESCRIPCION
Procedimiento de recuperacion de dioxido de titanio a partir de composiciones que contienen titanio
La presente invencion se refiere a un procedimiento para recuperar dioxido de titanio a partir de una composicion que contiene oxido de titanio tal como un mineral.
Los suministros existentes de ilmenita y rutilo natural estan bajo presion debido a un crecimiento constante en los mercados de TiO2 y al aumento de la demanda de minerales de alto grado para la cloracion directa o para la produccion de rutilo sintetico. Los nuevos depositos de arena de playa/placer son de calidad variable y muchos no son adecuados para la mejora y la beneficiacion utilizando los procedimientos comerciales existentes (en concreto, 'Challenges and Opportunities in the TiO2 Feedstock Industry', AJM Global Mineral Sands Exploration and Investment Conference, Melbourne, 2003).
La mayona de los minerales de TiO2 tienen altas concentraciones de minerales de circonio y monacita debido a su proximidad geologica. Las impurezas de circonio y monacita en la materia prima reducen su valor de mercado. Las impurezas de actmidos y lantanidos crean problemas operativos (por ejemplo, alto consumo de cloro o lechos pegajosos) y generan desechos peligrosos con altas concentraciones de actmidos, lantanidos y otros metales pesados. Debido a las estrictas regulaciones ambientales en muchos pafses, el tratamiento y la eliminacion de dichos desechos peligrosos de las industrias de pigmentos se ha convertido en un problema importante que esta aumentando el coste del tratamiento y la gestion de desechos.
Los procedimientos convencionales para la beneficiacion de los minerales de TO 2 son
a) procedimientos ffsicos tales como separacion gravitacional, magnetica y electrica que se utilizan para separar la magnetita, monacita, circonio y otras gangas silmeas y
b) procedimientos qmmicos, en concreto, lixiviacion acida y formacion de escoria de TiO2 (reduccion a alta temperatura) que se utilizan principalmente para eliminar el hierro (Becher, Benilite, Austpac).
Sin embargo, estos procedimientos requieren minerales de ilmenita de alta calidad. Si se usa para la beneficiacion de los minerales de TiO2 de bajo grado/muy radiactivos, el nivel de impurezas cnticas como C^Oa, V2O5, Nb2O5 (que degradan las propiedades del pigmento) y CaO y SiO2 (que crean problemas operativos tales como lechos pegajosos) es muy alto en el producto final. Ademas las impurezas de soluto (Fe, Nb, U, Th, Ce) en las fases de TiO2 (pseudorutilo, ilmenita, anatasa) permanecen en la materia prima y terminan en la corriente de desechos del procedimiento de fabricacion del pigmento (cloracion o sulfatacion). El procedimiento de formacion de escoria (que es la principal fuente de materia prima para la fabricacion de pigmentos) separa solo oxidos de hierro y la mayona de las otras impurezas entran en la materia prima, por ejemplo, en las escorias de TiO2. El procedimiento de formacion de escoria tambien se enfrenta a incertidumbres debido a su alto consumo de energfa y emision de gases de efecto invernadero.
En vista de las fuentes cambiantes (depositos) de minerales de TiO2 y las preocupaciones ambientales en relacion con la eliminacion de desechos, existe la necesidad de un enfoque ambientalmente mas aceptable para la beneficiacion de TiO2. Se han realizado varias investigaciones sobre el tostado de ilmenita con soda, principalmente en una atmosfera reductora con carbono (ed. Fathi Habashi, Handbook of Extractive Metallurgy, Vol. II, Publ.: Wiley-VCH, Berlin, 1997). Sin embargo, el rendimiento de TiO2 en esta tecnica no es muy alto (< 90% en peso). El principal inconveniente de este procedimiento es que ni el hierro se separa en forma metalica ni se produce un producto lixiviable (Handbook of Extractive Metallurgy, [supra]). Se han realizado un numero limitado de investigaciones sobre tecnicas de tostado alcalino oxidativo. Sin embargo, el rendimiento de TiO2 y la separacion de actmidos y lantanidos esta por debajo de los niveles requeridos para la cloracion (documento US-A-6346223).
La presente invencion busca mejorar la beneficiacion de una composicion que contiene oxido de titanio (tal como un mineral de TiO2 de bajo grado o muy radiactivo) mediante la combinacion de etapas de tostado y lixiviacion selectiva. En particular, la presente invencion se refiere a un procedimiento de beneficiacion para la separacion de impurezas de no lantanidos (por ejemplo, Fe, Ca, Si, V y Cr), pre-lantanidos (por ejemplo, Zr y Nb), lantanidos (por ejemplo, Ce y Nd) y actmidos (por ejemplo, U y Th) de depositos titanoferrosos.
Vista desde un primer aspecto, la presente invencion proporciona un procedimiento para recuperar un producto de dioxido de titanio de una composicion que contiene oxido de titanio que comprende:
(a) anadir a la composicion que contiene oxido de titanio una o mas sales alcalinas y un material que contiene alumina para producir una carga;
(b) tostar oxidativamente la carga a una temperatura en el intervalo de 700 a 875 °C para producir una masa tostada; y
(c) recuperar el producto de oxido de titanio de la masa tostada.
El procedimiento de la invencion puede mejorar con exito una amplia gama de composiciones que contienen oxido de titanio y producir un producto de oxido de titanio de alta pureza (preferiblemente rutilo sintetico) para su uso directo en la produccion de pigmentos (cloracion y sulfatacion). Al tostar en presencia de un material que contiene
alumina o un material que contiene oxido de calcio, el procedimiento de la invencion puede conseguir una separacion completa, eficiente y economica de grandes concentraciones de oxidos de hierro e impurezas de lantanidos y actmidos que de otro modo contribuyen a la materia prima en la produccion de pigmentos. La adicion de un material que contiene alumina o un material que contiene oxido de calcio ayuda a eliminar no solo los minerales de circonio y monacita, sino tambien las impurezas de lantanidos y actmidos (solutos) presentes en la red de las fases de TO 2 (rutilo, pseudorutilo, brookita, etc.). En ciertas realizaciones, el procedimiento tambien recupera los valores metalicos como subproductos de valor agregado y sales alcalinas, lo que reduce sustancialmente la cantidad de desechos y el uso de materias primas (en concreto, sal alcalina y alumina) que pueden reciclarse para hacer el procedimiento economicamente viable.
Por "composicion que contiene oxido de titanio" se entiende una mezcla de especies de oxido de metal en forma de compuesto o formas que incluyen titania (TO2). La composicion que contiene oxido de titanio puede ser sintetica o (preferiblemente) natural, tal como un polvo, mena o mineral o una mezcla de los mismos. Se prefiere un material rico en titanio, tal como una mena (por ejemplo, ilmenita, anatasa, arenas de playa de ilmenita, escoria de titanio de bajo grado, rutilo natural o perovskita). Son preferidas mezclas titanoferrosas que incluyen ademas al menos una especie de hierro tales como una especie ferrosa o ferrica (preferiblemente un oxido de hierro tal como FeO, Fe2O3 o Fe3O4). La mezcla titanoferrosa puede comprender ademas alumina o sflice. La composicion que contiene oxido de titanio puede ser un residuo de un procedimiento de cloracion o sulfatacion.
Preferiblemente, las menas de minerales se seleccionan del grupo que consiste en ilmenita, anatasa y perovskita. Preferiblemente, la mena de minerales es una mezcla de ilmenita y perovskita.
Preferiblemente, la una o mas sales alcalinas son una o mas sales de metales alcalinos o alcalinoterreos. Preferiblemente, la una o mas sales alcalinas son uno o mas carbonatos, hidroxidos, bicarbonatos o sulfatos de un metal del grupo IA o grupo IIA o una mezcla de los mismos. Por ejemplo, la una o mas sales alcalinas se pueden seleccionar del grupo que consiste en Na2CO3, K2CO3, Na2SO4, K2SO4, NaOH, NaHSO4, KHSO4, KHCO3, NaHCO3 y KOH. Se prefieren carbonato de sodio y/o potasio. La cantidad de sal alcalina se puede calcular basandose en la formacion de compuestos alcalinos de TiO2, Fe2O3, A^O3, SiO2 y P2O5 presentes en la composicion (por ejemplo, mineral).
Preferiblemente, la etapa (a) comprende: anadir a la composicion que contiene oxido de titanio una o mas sales alcalinas, un material que contiene alumina y un material que contiene oxido de calcio.
La etapa (b) se puede realizar en aire u otra fuente de oxfgeno. La etapa (b) se puede realizar en un horno rotatorio convencional o en un horno de solera giratoria. La etapa (b) se puede realizar durante un penodo de tiempo adecuado (por ejemplo, 120 minutos).
La etapa (b) generalmente forma titanatos alcalinos y sales complejas de oxido.
La etapa (a) normalmente incluye mezclar (por ejemplo, mezclar homogeneamente) la composicion que contiene oxido de titanio con una o mas sales alcalinas y con al menos uno de los materiales que contienen alumina y el material que contiene oxido de calcio para producir la carga. El material que contiene alumina o el material que contiene oxido de calcio pueden someterse a una adicion controlada a la composicion que contiene oxido de titanio. Preferiblemente, el material que contiene alumina (por ejemplo, alumina) esta presente en la carga en una cantidad en el intervalo del 5 al 30 % en peso de la composicion que contiene oxido de titanio, preferiblemente del 10 al 25 % en peso de la composicion que contiene oxido de titanio, mas preferiblemente del 15 al 22 % en peso (por ejemplo, aproximadamente el 20 % en peso) de la composicion que contiene oxido de titanio. La cantidad precisa de materiales que contienen alumina en la carga generalmente depende de la proporcion de la composicion que contiene oxido de titanio: sal alcalina, formacion de fase lfquida y la concentracion de varias impurezas (principalmente oxidos de hierro, silicatos y fosfatos). El material que contiene alumina puede ser alumina, hidroxido de aluminio, arcilla que contiene A^O3 o una mezcla de los mismos. Tambien se puede usar un aluminato (por ejemplo, NaAlO2). Durante la etapa (b), la alumina y otras fases de la ganga en la composicion que contiene oxido de titanio reaccionan con la sal alcalina y forman fases complejas de oxido (como las fases de Na-Al-Si-M-O) que aumentan la solubilidad y estabilidad de las ferritas, tales como la ferrita de sodio. Esta fase de sal compleja ayuda a separar los oxidos de hierro de la composicion que contiene oxido de titanio.
El material que contiene oxido de calcio puede ser cal (es decir, CaO o Ca(OH)2), oxido de calcio (por ejemplo, calcita) o una mezcla de los mismos. Preferiblemente, el material que contiene oxido de calcio (por ejemplo, CaO) esta presente en la carga en una cantidad en el intervalo del 0,1 al 5 % en peso de la composicion que contiene oxido de titanio, preferiblemente del 1 al 4 % en peso de la composicion que contiene oxido de titanio, mas preferiblemente del 2 al 3 % en peso de la composicion que contiene oxido de titanio. La adicion del material que contiene oxido de calcio se basa en la formacion de perovskita y las fases de tipo pirocloro de TiO2 y ZrO2 que pueden disolver altas concentraciones de, entre otros, elementos de las tierras raras -ETR- (por ejemplo, U o Th) y Nb (De Hoog et al., Mineralogical Magazine, 61, 721-725, 1997). Durante la etapa (b), el CaO reacciona con el TiO2 y minerales de circonio y forma varios compuestos de Ca-Na-Ti-M-O como perovskita (CaTiO3), zirconolita [(Ca,Fe,Y,Th)2(Fe,Ti,Nb)3Zr2O7] y hiarneita [(Ca,Mn,Na)2(Zr,Mn)5(Sb,Ti,Fe)2O-i6] que absorben ventajosamente la
mayor parte de las impurezas de lantanidos y actmidos en los minerales de monacita y circonio. Las impurezas del soluto en las fases ricas en TO 2 se difunden hacia el CaTiO3 formado en la superficie de los granos de TO 2.
La etapa (c) puede comprender:
(c1) anadir a la masa tostada un medio acuoso para producir una solucion acuosa y un residuo sustancialmente insoluble.
El medio acuoso puede ser agua o una solucion alcalina (por ejemplo, una solucion alcalina diluida). Normalmente el agua se utiliza a una temperatura elevada. El agua caliente puede estar a una temperatura en el intervalo de 70 a 90 °C. La etapa (c1) se puede realizar en agua caliente durante 20 a 200 minutos, preferiblemente de 25 a 100 minutos (por ejemplo, 40 minutos).
En la etapa (c1), los compuestos alcalinos solubles en agua tales como aluminato, silicato, cromato, vanadato y fosfato de metal (por ejemplo, sodio) pueden disolverse en la solucion acuosa. El medio acuoso se puede anadir repetidamente para lavar el residuo sustancialmente insoluble (normalmente hasta que el pH de los lavados alcanza aproximadamente 7).
Preferiblemente la etapa (c1) comprende:
(cla) anadir agua a una temperatura elevada a la masa tostada para producir una solucion acuosa y un residuo sustancialmente insoluble;
(clb) anadir a la solucion acuosa una fuente de alcalinidad para mejorar la separacion selectiva de un precipitado fino.
El precipitado fino generalmente comprende partfculas finas de composicion que contiene oxido de titanio (por ejemplo, mineral) y constituyentes de sales alcalinas complejas (por ejemplo, Na-Al-Si-Fe-M-O) que precipitan como oxidos o hidroxidos de Fe, Nb, Al o ETR (por ejemplo, U y Th) debido a su solubilidad limitada. El precipitado fino se puede separar de la solucion acuosa mediante tecnicas convencionales, como la filtracion.
La fuente de alcalinidad es preferiblemente una sal de amonio tal como un carbonato, sulfato, bisulfato o bicarbonato. Normalmente, la sal de amonio se anade en una cantidad de hasta el 5 % en peso para optimizar la cinetica de precipitacion.
Preferiblemente, el procedimiento comprende ademas:
(d) la recuperacion de valores metalicos del precipitado fino.
En la etapa (d), los valores metalicos pueden seleccionarse del grupo que consiste en material que contiene alumina (por ejemplo, alumina), material que contiene oxido de calcio (por ejemplo, CaO) y oxidos de metal (por ejemplo, oxido de hierro como Fe2O3 u oxido de niobio tal como Nb2Os).
Preferiblemente, el procedimiento comprende ademas:
(e) recuperar los valores metalicos de la solucion acuosa.
En la etapa (e), los valores metalicos pueden seleccionarse del grupo que consiste en sal alcalina, material que contiene alumina (por ejemplo, alumina), material que contiene oxido de calcio (por ejemplo, CaO), V2O5, Fe2O3 y Cr2O3. Tambien se pueden recuperar los oxidos de Nb, Ta, Zr y ETR (por ejemplo, NbO, ZrO2, U3O8, UO2, UO3, ThOx).
Preferiblemente, la etapa (e) comprende:
(e1) acidificar la solucion acuosa.
La etapa (e1) se puede realizar mediante la adicion de un acido debil. Normalmente, el acido es un acido inorganico (por ejemplo, un acido inorganico seleccionado del grupo que consiste en acido fluortudrico, acido clortudrico, acido mtrico, acido sulfurico, un oxido acido y mezclas de los mismos). La etapa (e1) puede controlarse mejor mediante el uso de un acido organico debil tal como acido formico, oxalico o acido acetico y/o CO2. Preferiblemente, el acido es un oxido acido, en particular preferiblemente dioxido de carbono. Por ejemplo, la etapa (e1) puede incluir: burbujear CO2 gas a traves de (o pasar acido oxalico) a la solucion acuosa. La adicion de acido debil y/o CO2 proporciona un control preciso del pH para la precipitacion selectiva de oxidos. El uso de un acido con CO2 tambien ayuda a la cinetica del engrosamiento de la precipitacion y, por lo tanto, reduce el atrapamiento de pequenas partfculas de oxidos de impureza con partfculas ricas en TiO2 mas gruesas en el residuo grueso.
Al recuperar los valores metalicos como subproductos de valor agregado y sales alcalinas en las etapas (d) y (e), la cantidad de desechos y el uso de materia prima (en concreto, carbonato alcalino y alumina) se reduce para que el procedimiento sea economicamente viable.
La etapa (c) del procedimiento preferiblemente comprende ademas:
(c2) lixiviar con acido el residuo sustancialmente insoluble para producir un lixiviado acido y un residuo solido que consiste esencialmente en oxido de titanio.
La etapa (c2) se puede realizar en una solucion acida, preferiblemente una solucion de acido inorganico (tal como un acido mineral al 2-10 % (por ejemplo, solucion de HCl, HNO3 o H2SO4). Un ejemplo de un acido adecuado es el 5 % de HCl. Preferiblemente, el acido esta a una temperature elevada (por ejemplo, 70-90 °C). La etapa (c2) se puede realizar durante 5 a 200 minutos, preferiblemente de 5 a 100 minutos (por ejemplo, 10 minutos). La concentracion de acido y la relacion solido/lfquido se basan generalmente en la cantidad de sales insolubles de Fe2O3, SO2 y los compuestos de CaO en el residuo sustancialmente insoluble de la etapa (c1). El residuo solido puede separarse del lixiviado acido mediante tecnicas convencionales, como la filtracion.
En la etapa (c2), las sales solubles en acido de, entre otros, Nb, Zr y ETR (por ejemplo, U y Th) se pueden disolver en el lixiviado acido. Los titanatos alcalinos se descomponen en TO 2. Se puede anadir repetidamente acido diluido (y opcionalmente luego agua) para lavar el residuo solido.
Preferiblemente la etapa (c2) comprende:
(c2a) recuperar los valores metalicos del acido lixiviado.
En la etapa (c2a), los valores metalicos pueden seleccionarse del grupo que consiste en compuestos acidos, compuestos alcalinos y oxidos. Ejemplos espedficos son ZrO2, Nb2O5 y Th/UO2.
Normalmente, el residuo solido despues de la etapa (c2) es rico en TO 2 y puede comprender el 87 % en peso o mas de TiO2 (depende de la finura de los oxidos producidos en la etapa (c1)), preferiblemente el 87-95 % en peso. Se puede realizar una purificacion adicional del residuo solido (por ejemplo, mediante tecnicas de purificacion electrolftica o calcinacion). La calcinacion se puede realizar utilizando bisulfatos y bicarbonatos alcalinos para reducir aun mas los niveles de hierro, aluminio, sflice, fosfato, lantanido y actmido para producir grados mas blancos de rutilo sintetico.
La purificacion y aglomeracion del residuo solido puede formar rutilo sintetico con un nivel deseado de pureza y distribucion del tamano de partfcula. Preferiblemente, la etapa (c) del procedimiento comprende ademas:
(c3) tostar al menos una proporcion del residuo solido con uno o mas sulfatos de hidrogeno y/o carbonatos alcalinos para producir un tostado.
Preferiblemente, la etapa (c3) se realiza a baja temperatura, tal como 200-400 °C (por ejemplo, a aproximadamente 300 °C) en aire u otra fuente de oxfgeno durante 1 a 4 horas. Los sulfatos de hidrogeno alcalinos preferidos son NaHSO4 y/o KHSO4. Normalmente, la relacion de NaHSO4 o KHSO4 a residuo solido es de aproximadamente 1:1. Normalmente la etapa (c3) se realiza durante 1 hora.
La etapa (c) del procedimiento preferiblemente comprende ademas:
(c4) lixiviar con agua el tostado para producir el producto de oxido de titanio.
Normalmente, el agua se usa en la etapa (c4) a una temperatura elevada. El agua caliente puede estar a una temperatura en el intervalo de 70 a 90 °C. La etapa (c4) se puede realizar en agua caliente durante 20 a 200 minutos, preferiblemente de 25 a 100 minutos (por ejemplo, 30 minutos). El producto de oxido de titanio se puede separar del agua lixiviada mediante tecnicas convencionales, como la filtracion. El agua y la solucion de acido opcionalmente diluida se pueden anadir repetidamente para lavar el tostado (normalmente hasta que el pH de los lavados alcanza aproximadamente 7).
El producto de oxido de titanio esta preferiblemente en forma de rutilo sintetico. El procedimiento de la invencion es capaz de conseguir TO 2 (rutilo sintetico) con una pureza del 95 % en peso o mas.
El producto de oxido de titanio puede contener Fe2O3 del 7,5 % en peso o menos, preferiblemente del 6,5 % en peso o menos, mas preferiblemente del 2 % en peso o menos.
El producto de oxido de titanio puede contener A^O3 del 2,0 % en peso o menos, preferiblemente del 1,5 % en peso o menos, mas preferiblemente del 0,9 % en peso o menos.
El producto de oxido de titanio puede contener SiO2 del 1,5 % en peso o menos, preferiblemente del 1 % en peso o menos, mas preferiblemente del 0,75 % en peso o menos, en especial preferentemente del 0,1 % en peso o menos. El producto de oxido de titanio puede contener U de 250 ppm o menos, preferiblemente de 200 ppm o menos, mas preferiblemente de 155 ppm o menos, en especial preferiblemente de 50 ppm o menos.
El producto de oxido de titanio puede contener Th de 750 ppm o menos, preferiblemente de 600 ppm o menos, mas
preferiblemente de 580 ppm o menos.
El producto de oxido de titanio puede contener Zr de 5500 ppm o menos, preferiblemente de 2500 ppm o menos, mas preferiblemente de 1000 ppm o menos.
La presente invencion se describira ahora en un sentido no limitante con referencia a los ejemplos y figuras adjuntos en los que:
La Figura 1 ilustra un diagrama de flujo para la beneficiacion de un mineral de TiO2 de acuerdo con una realizacion del procedimiento de la invencion;
La Figura 2 es una fotomicrograffa de mineral de anatasa despues de haber sido sometida a una realizacion del procedimiento de la invencion; y
La Figura 3 es la microestructura del grano de rutilo en el mineral de ilmenita despues de haber sido sometido a una realizacion del procedimiento de la invencion.
Los siguientes ejemplos no estan de acuerdo con la invencion.
Ejemplo I: Mineral de ilmenita de Australia
En una realizacion de la invencion ilustrada en la Figura 1, estan involucradas las siguientes etapas en la beneficiacion del mineral de ilmenita.
A. El mineral 1 de ilmenita (analisis dado en la Tabla 1) se mezclo homogeneamente con carbonato alcalino (sodio o potasio) 2, alumina (20 % en peso del mineral) y CaO (3 % en peso del mineral) 3 para producir una carga 4.
B. La carga 4 se tosto en aire a 950 °C durante 120 minutos para producir una masa tostada.
C. La masa tostada se lixivio con agua caliente a 80 °C durante 40 minutos. La solucion se filtro y un residuo grueso solido 7 se lixivio y se lavo repetidamente hasta que el pH del lixiviado 8 cayo a siete.
D. Se formo un precipitado fino 6 de partfculas de mineral e hidroxidos de, entre otros, Fe, Al, Nb, U, Th y ETR durante el lavado y la lixiviacion y se separo por filtracion. El pH de la solucion se puede controlar agregando sales de amonio A para la separacion y engrosamiento del precipitado fino. El precipitado fino 6 se utilizo para la recuperacion R1 de valores metalicos tales como los aditivos 3a recuperados y los subproductos 20 (por ejemplo, Fe2O3, Nb2Os).
E. Sal alcalina, alumina, oxidos/hidroxidos de hierro y otros valores metalicos se recuperaron R2 del lixiviado 8 de la etapa C mediante burbujeo de CO2 gas y/o acidos organicos B.
F. El residuo grueso solido 7 de la etapa C se trato con la solucion acida 9 de HCl al 5 % a 70 °C durante 10 minutos. La solucion 9 se filtro y se lavo un residuo solido 11 a fondo con solucion acida diluida y a continuacion con agua para eliminar todas las impurezas.
G. El lixiviado 10 de la etapa F (que contiene sales solubles en acido de, entre otros, Nb, U, Zr y ETR) se trato para recuperar R3 de acido y subproductos 21 como ZrO2, Nb2O5 y Th/UO2.
H. El residuo solido 11 de la etapa F se seco en un horno. El analisis del producto (rutilo sintetico) se muestra en la Tabla 1. Puede usarse para la cloracion y los residuos 22 de la planta de cloracion pueden someterse a la etapa de recuperacion R3.
I. Una parte del residuo solido 11 de la etapa H se tosto con NaHSO4 (relacion 1:1) a 300 °C durante 1 hora en aire. La proporcion de residuo 11:NaHSO4 se puede aumentar al realizar su analisis para el resto de impurezas. J. La masa tostada de la etapa I se lixivio con agua caliente a 80 °C durante 30 minutos. La solucion se filtro y otro residuo solido 12 se lixivio y se lavo repetidamente hasta que el pH de la solucion de lixiviacion bajo a 7. K. El resto del residuo solido 12 de la etapa J se seco en un horno. La concentracion de Fe2O3, A^O3 y SO2 en el producto final se habfa reducido considerablemente a < 2 % en peso, < 0,5 % en peso y < 0,1 % en peso, respectivamente. La pureza del rutilo sintetico despues de la etapa J fue, por lo tanto, mejor que el 95 %.
En resumen, la pureza de TO 2 aumenta del 87 % en la etapa H no optimizada al 95 % o mas despues de la etapa J.
Tabla 1:
Composicion química del mineral de ilmenita y el producto final (rutilo sintetico) despues de la etapa H del procedimiento de tostado y lixiviacion del Ejemplo I
La Figura 3 es la microestructura del grano de rutilo en el mineral de ilmenita despues del tostado con alcali y la lixiviacion en agua. La adicion del 5 % (con respecto al mineral) de CaO en la carga de tostado acelera la separacion del grano de rutilo (color gris) de las impurezas del soluto como fase perovskita (fase brillante).
Ejemplo II: Mineral de anatasa
El mineral de anatasa se sometio a etapas identicas a las descritas en el Ejemplo I. En este caso, no se anadio CaO extra en la carga de tostado, ya que estaba presente en el mineral un 2 % en peso de CaO. El analisis qmmico del mineral de anatasa y el producto final despues de las etapas de tostado y lixiviacion se enumeran en la Tabla 2. Tabla 2: Composicion qû mica del mineral de anatasa y el producto final (rutilo sintetico) despues del procedimiento de tostado y lixiviacion del Ejemplo II
La Figura 2 es una fotomicrograffa de mineral de anatasa despues de un tostado alcalino a 850 °C durante 4 horas. El mapa elemental de rayos X del grano A muestra la formacion de una fase compleja de Na-Al-Fe-Si-O
Claims (15)
1. Un procedimiento de recuperacion de un producto de dioxido de titanio de una composicion que contiene oxido de titanio que comprende:
(a) anadir a la composicion que contiene oxido de titanio una o mas sales alcalinas y un material que contiene alumina para producir una carga;
(b) tostar oxidativamente la carga a una temperatura en el intervalo de 700 a 875 °C para producir una masa tostada; y
(c) recuperar el producto de oxido de titanio de la masa tostada.
2. Un procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que la composicion que contiene oxido de titanio es un mineral.
3. Un procedimiento segun la reivindicacion 1 o 2, en el que la composicion que contiene oxido de titanio es una mezcla titanoferrosa.
4. Un procedimiento segun la reivindicacion 2, en el que el mineral se selecciona del grupo que consiste en ilmenita, anatasa y perovskita.
5. Un procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que una o mas sales alcalinas son uno o mas carbonatos, hidroxidos, bicarbonatos o sulfatos de un metal del grupo la o del grupo IIa o una mezcla de los mismos.
6. Un procedimiento segun la reivindicacion 5 en el que las una o mas sales alcalinas se seleccionan del grupo que consiste en Na2COa, K2CO3, Na2SO4, K2SO4, NaOH, NaHSO4, KHSO4, KHCO3, NaHCOa y KOH.
7. Un procedimiento segun la reivindicacion 5 o 6 , en el que la una o mas sales alcalinas se seleccionan del grupo que consiste en carbonato de sodio y potasio.
8. Un procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la etapa (a) comprende: anadir a la composicion que contiene oxido de titanio una o mas sales alcalinas, un material que contiene alumina y un material que contiene oxido de calcio.
9. Un procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el material que contiene alumina se selecciona del grupo que consiste en alumina, hidroxido de aluminio, arcilla que contiene A^O3, NaAlO2 y mezclas de los mismos.
10. Un procedimiento segun la reivindicacion 8 , en el que el material que contiene oxido de calcio se selecciona del grupo que consiste en cal, oxido de calcio y mezclas de los mismos.
11. Un procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa (c) comprende:
(c1 ) anadir a la masa tostada un medio acuoso para producir una solucion acuosa y un residuo sustancialmente insoluble.
12. Un procedimiento segun la reivindicacion 11, en el que el medio acuoso es agua o una solucion alcalina.
13. Un procedimiento segun la reivindicacion 11 o 12, en el que el medio acuoso es agua caliente.
14. Un procedimiento segun la reivindicacion 11, 12 o 13, en el que la etapa (c1) comprende:
(cl a) anadir agua a una temperatura elevada a la masa tostada para producir una solucion acuosa y un residuo sustancialmente insoluble;
(cl b) anadir a la solucion acuosa una fuente de alcalinidad para mejorar la separacion selectiva de un precipitado fino.
15. Un procedimiento segun la reivindicacion 14, en el que la fuente de alcalinidad es una sal de amonio.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB3218450 | 2003-09-18 | ||
| PCT/GB2004/002543 WO2004113230A1 (en) | 2003-06-16 | 2004-06-11 | Extraction process for reactive metal oxides |
| PCT/GB2004/003925 WO2005028369A1 (en) | 2003-09-18 | 2004-09-14 | Process for the recovery of titanium dioxide from titanium-containing compositions |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2709399T3 true ES2709399T3 (es) | 2019-04-16 |
Family
ID=66087577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES04768471T Expired - Lifetime ES2709399T3 (es) | 2003-09-18 | 2004-09-14 | Procedimiento de recuperación de dióxido de titanio a partir de composiciones que contienen titanio |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2709399T3 (es) |
-
2004
- 2004-09-14 ES ES04768471T patent/ES2709399T3/es not_active Expired - Lifetime
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Binnemans et al. | Hydrometallurgical processes for the recovery of metals from steel industry by-products: a critical review | |
| Sadri et al. | A review on the cracking, baking and leaching processes of rare earth element concentrates | |
| ES2540756T3 (es) | Disolución y recuperación de al menos un elemento Nb o Ta y de al menos otro elemento u o elementos de tierras raras a partir de minerales y concentrados | |
| ES2700625T3 (es) | Beneficio de minerales titaníferos | |
| CN102171372A (zh) | 回收二氧化钛产物的方法 | |
| AU2021389080A9 (en) | Integration of carbon sequestration with selective hydrometallurgical recovery of metal values | |
| US10508320B2 (en) | Process for recovering primary metal residue from a metal-containing composition | |
| CA3165363A1 (en) | Vanadium extraction from disparate shale ores | |
| US7771679B2 (en) | Process for the recovery of titanium dioxide from titanium-containing compositions | |
| CA2539537C (en) | Process for the recovery of titanium dioxide from titanium-containing compositions | |
| ES2709399T3 (es) | Procedimiento de recuperación de dióxido de titanio a partir de composiciones que contienen titanio | |
| JP2007505812A6 (ja) | チタン含有組成物から二酸化チタンを回収するための方法 | |
| Lahiri et al. | Selective separation of rare earths and impurities from ilmenite ore by addition of K+ and Al3+ ions | |
| AU767802B2 (en) | Sulfatisation process for metal extraction from sulfide ores | |
| WO2023149792A1 (ru) | Способ переработки силикатных и алюмосиликатных горных пород |