[go: up one dir, main page]

RU2453618C2 - Method for processing oil containing leucoxene flotation concentrate for producing rutile - Google Patents

Method for processing oil containing leucoxene flotation concentrate for producing rutile Download PDF

Info

Publication number
RU2453618C2
RU2453618C2 RU2010119093/02A RU2010119093A RU2453618C2 RU 2453618 C2 RU2453618 C2 RU 2453618C2 RU 2010119093/02 A RU2010119093/02 A RU 2010119093/02A RU 2010119093 A RU2010119093 A RU 2010119093A RU 2453618 C2 RU2453618 C2 RU 2453618C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
titanium
concentrate
temperature
oil
rutile
Prior art date
Application number
RU2010119093/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010119093A (en
Inventor
Геннадий Иванович Мальцев (RU)
Геннадий Иванович Мальцев
Борис Константинович Радионов (RU)
Борис Константинович Радионов
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина"
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина"
Priority to RU2010119093/02A priority Critical patent/RU2453618C2/en
Publication of RU2010119093A publication Critical patent/RU2010119093A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2453618C2 publication Critical patent/RU2453618C2/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Fats And Perfumes (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: method involves distillation of the oil fraction in an inert gas atmosphere, milling and reducing roasting of the mineral residue by petcoke. Then milling and sulphatisation of titanium cinder are performed with oleum and leaching of titanium-containing compounds with water.
EFFECT: increased chemical reactivity of the concentrate, elevated levels of anosovite phase in the concentrate, increasing increase cost-effectiveness activity of the process through utilisation of the oil fraction and absence of additional consumption of a reducing agent during roasting, reducing of environmental hazard due to decrease in temperature of recovery roasting and sulphatisation.
4 cl, 2 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к металлургии редких и рассеянных металлов, а именно к способам переработки трудновскрываемых концентратов, в частности лейкоксеновых флотоконцентратов, являющихся продуктом обогащения нефтеносных кремнисто-титановых руд, используемого для получения искусственного рутила - сырья для производства титана хлорным способом и пигментного диоксида титана.The invention relates to the metallurgy of rare and dispersed metals, and in particular to methods for processing difficult-to-recover concentrates, in particular leukoxene flotation concentrates, which are a product of the enrichment of oil-bearing silicon-titanium ores used to produce artificial rutile - a raw material for the production of titanium by the chlorine method and pigment titanium dioxide.

Технология получения искусственного рутила из кварц-лейкоксеновых концентратов состава, %: 56,3-59,6 TiO2; 28,7-31,5 SiO2; 0,7-1,1 Fe2O3; 2,8-3,9 FeO; 2,4-4,5 Al2O3; 0,2-0,3 CaO; 0,8-1 MgO; 0,05-0,15 MnO, является актуальной, так как отечественным и зарубежными рынками востребованы высококачественные минеральные титановые концентраты (прежде всего рутиловый), необходимые для производства титановых пигментов, металлического титана, титановых лигатур и сварочных электродов.The technology of obtaining artificial rutile from quartz-leukoxene concentrates composition,%: 56.3-59.6 TiO 2 ; 28.7-31.5 SiO 2 ; 0.7-1.1 Fe 2 O 3 ; 2.8-3.9 FeO; 2.4-4.5 Al 2 O 3 ; 0.2-0.3 CaO; 0.8-1 MgO; 0.05-0.15 MnO is relevant, since domestic and foreign markets demand high-quality mineral titanium concentrates (primarily rutile), which are necessary for the production of titanium pigments, metal titanium, titanium alloys and welding electrodes.

Известные пирометаллургические способы [1, 2] получения искусственного рутила из ильменита не применимы в случае использования лейкоксенового концентрата вследствие тонкого взаимного прорастания рутила с кварцем, достигающего 2-3 мкм: преобладающая масса зерен лейкоксена зеленовато-серой окраски снаружи покрыта рубашками или оторочками из тонкозернистого хлорит-кварцевого агрегата, местами содержащего сидерит; внутри зерен лейкоксена имеются включения (несколько микрон) кварца или пирита.Known pyrometallurgical methods [1, 2] for the production of artificial rutile from ilmenite are not applicable in the case of leucoxene concentrate due to the thin intergrowth of rutile with quartz, reaching 2-3 microns: the predominant mass of leucoxene grains of greenish-gray color is covered on the outside with shirts or rims of fine-grained chlorite - quartz aggregate, sometimes containing siderite; inside leucoxene grains there are inclusions (several microns) of quartz or pyrite.

Известен способ щелочного автоклавного выщелачивания обожженного при 900-1000°С флотационного концентрата с получением богатых титаном продуктов, %: 71-80 TiO2, 12-2 SiO2 [3]. При проведении дополнительной обработки обогащенного продукта соляной кислотой и последующей доводке его на концентрационном столе удается повысить содержание TiO2 в нем до 80-85%.A known method of alkaline autoclave leaching of a flotation concentrate calcined at 900-1000 ° C to obtain titanium-rich products,%: 71-80 TiO 2 , 12-2 SiO 2 [3]. During the additional processing of the enriched product with hydrochloric acid and its subsequent refinement on a concentration table, it is possible to increase the TiO 2 content in it to 80-85%.

Недостатками данного способа являются: необходимость применения дополнительной операции (кислотного выщелачивания); значительный расход щелочного реагента (щелочь, сода) и большие объемы щелочных растворов (5-6 м3 на 1 т TiO3) с высоким содержанием SiO2 (~110 г/дм3), не позволяющим утилизировать эти растворы (например, осаждением CaSiO3) с регенерацией используемого щелочного реагента.The disadvantages of this method are: the need for additional operations (acid leaching); significant consumption of alkaline reagent (alkali, soda) and large volumes of alkaline solutions (5-6 m 3 per 1 t of TiO 3 ) with a high content of SiO 2 (~ 110 g / dm 3 ), which does not allow to utilize these solutions (for example, by precipitation of CaSiO 3 ) with the regeneration of the alkaline reagent used.

Известен способ получения пигментного диоксида титана из лейкоксеновых концентратов состава, %: 45-50 TiO3; 40-45 SiO2; 1,5-3 Fe(общ) по сернокислотной технологии, включающий восстановительный обжиг при температуре 1200-1350°С в течение 20-150 мин, измельчение обожженного концентрата до крупности 0,075 мм, смешивание с концентрированной серной кислотой, нагревание до 200°С и выдержку при этой температуре в течение 1,5 часов, охлаждение и выщелачивание водой [4].A known method of producing pigment titanium dioxide from leukoxene concentrates composition,%: 45-50 TiO 3 ; 40-45 SiO 2 ; 1.5-3 Fe (total) by sulfuric acid technology, including reducing roasting at a temperature of 1200-1350 ° C for 20-150 min, grinding the calcined concentrate to a particle size of 0.075 mm, mixing with concentrated sulfuric acid, heating to 200 ° C and exposure at this temperature for 1.5 hours, cooling and leaching with water [4].

К недостаткам данного способа следует отнести большую энергоемкость, экологическую опасность высокотемпературного процесса сульфатизации, использование сложного технологического оборудования.The disadvantages of this method include a large energy intensity, the environmental hazard of the high-temperature sulfatization process, the use of sophisticated technological equipment.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки нефтесодержащих лейкоксеновых концентратов, полученных при обогащении кремнисто-титановых руд Ярегского месторождения, включающий обжиг флотоконцентрата в присутствии добавок, охлаждение, измельчение и обогащение путем отделения зерен оксида титана от силикатов физико-химическим и/или механическим методами [5]. Перед обжигом нефтетитановый лейкоксеновый флотоконцентрат смешивают с топливными сорбционно-активными добавками для пропитывания нефтью из флотоконцентрата. Обжиг осуществляют путем фильтрационного горения в режиме сверхадиабатического разогрева в реакторе шахтного типа. В качестве инертных добавок используют оборотные твердые модифицирующие добавки в виде огнеупорных материалов. Температуру обжига в зоне горения поддерживают в пределах 900-1300°С путем регулирования массовых долей загружаемых в реактор горючих и негорючих материалов и кислорода, подаваемого с газом-окислителем. Техническим результатом является повышение химической активности (вскрываемости) концентрата, повышение содержания рутильной фазы в концентрате, повышение рентабельности процесса за счет получения и использования продукт-газа для выработки тепла, электроэнергии и для собственных технологических нужд. Способ принят за прототип.The closest to the claimed invention in technical essence and the achieved result is a method of processing oil-containing leukoxene concentrates obtained by enrichment of silicon-titanium ores of the Yarega deposit, including roasting of the floc concentrate in the presence of additives, cooling, grinding and enrichment by separating the grains of titanium oxide from silicates by physicochemical and / or mechanical methods [5]. Before firing, the oil-titanium leukoxene flotation concentrate is mixed with fuel sorption-active additives for impregnation with oil from the flotation concentrate. The firing is carried out by filtration combustion in a super-adiabatic heating mode in a shaft type reactor. Reactive solid modifying additives in the form of refractory materials are used as inert additives. The firing temperature in the combustion zone is maintained within 900-1300 ° C by controlling the mass fractions of the combustible and non-combustible materials and oxygen fed into the reactor supplied with the oxidizing gas. The technical result is to increase the chemical activity (explosiveness) of the concentrate, increase the content of the rutile phase in the concentrate, increase the profitability of the process by obtaining and using product gas to generate heat, electricity and for own technological needs. The method adopted for the prototype.

С существенными признаками изобретения совпадает следующая совокупность признаков: способ переработки титансодержащих концентратов для получения рутила, включающий восстановительный обжиг лейкоксеновых концентратов, дальнейшее охлаждение, измельчение и сульфатизацию обожженных концентратов при нагревании с последующим выщелачиванием водой сульфатизированного огарка.The following features coincide with the essential features of the invention: a method for processing titanium-containing concentrates to produce rutile, which includes reducing calcining of leucoxene concentrates, further cooling, grinding and sulfating of calcined concentrates upon heating, followed by leaching of sulfated cinder with water.

Недостатками данного способа являются: необратимые потери нефти из нефтесодержащего концентрата вследствие ее глубокого выжигания; использование для обжига сложного технологического оборудования - реактора шахтного типа с различными температурными зонами (нагревания, сушки, пиролиза, горения, охлаждения); высокая энергоемкость процесса.The disadvantages of this method are: irreversible loss of oil from an oily concentrate due to its deep burning; use for firing sophisticated technological equipment - a shaft type reactor with various temperature zones (heating, drying, pyrolysis, combustion, cooling); high energy intensity of the process.

Технической задачей, решаемой заявленным изобретением, является переработка флотационных кварц-лейкоксеновых концентратов с целью получения искусственного рутила путем извлечения нефти из нефтьсодержащего титан-кремнистого лейкоксенового флотоконцентрата, подготовка к более эффективному дальнейшему обогащению титан-кремнистого концентрата за счет осуществления благоприятных физико-химических, механических и фазовых превращений внутри концентрата при оптимальных условиях процессов его восстановительного обжига, сульфатизации и выщелачивания.The technical problem solved by the claimed invention is the processing of flotation quartz-leukoxene concentrates in order to obtain artificial rutile by extracting oil from an oil-containing titanium-silicon leukoxene flotoconcentrate, preparing for more efficient further enrichment of titanium-silicon concentrate due to the implementation of favorable physicochemical, mechanical and phase transformations inside the concentrate under optimal conditions of the processes of its reducing roasting, sulfatization and leaching.

Техническими результатами заявленного изобретения являются:The technical results of the claimed invention are:

- повышение рентабельности процесса переработки флотоконцентратов за счет выделения нефти в виде отдельной фракции;- increase the profitability of the processing of flotation concentrates due to the allocation of oil in the form of a separate fraction;

- возрастание химической активности (вскрываемости) за счет увеличения содержания фазы аносовита в кварц-лейкоксеновых концентратах;- an increase in chemical activity (explosiveness) due to an increase in the content of the anosovite phase in quartz-leukoxene concentrates;

- отсутствие дополнительного расхода восстановителя при обжиге;- lack of additional reducing agent consumption during firing;

- снижение экологической опасности вследствие уменьшения температуры обжига минерального остатка и сульфатизации титансодержащего огарка.- reduction of environmental hazard due to a decrease in the temperature of firing of the mineral residue and sulfatization of the titanium-containing cinder.

Технический результат достигается тем, что способ переработки нефтетитановых лейкоксеновых концентратов для получения рутила включает возгонку нефтяной фракции в среде инертного газа (аргона) при температуре 800°С и охлаждение титан-кремнистых концентратов, а также дальнейшее измельчение и восстановительный обжиг титан-кремнистых концентратов при температуре 1100-1150°С в течение 50-60 мин, охлаждение, размол и сульфатизацию огарка олеумом при температуре 150°С в течение 50-60 мин, охлаждение сульфатизированного огарка и выщелачивание сульфата титана водой при температуре 90-95°С в течение 50-60 мин.The technical result is achieved by the fact that the method of processing oil titanium leucoxene concentrates to obtain rutile involves sublimation of the oil fraction in an inert gas (argon) at a temperature of 800 ° C and cooling of titanium-silicon concentrates, as well as further grinding and reduction calcination of titanium-silicon concentrates at a temperature 1100-1150 ° С for 50-60 min, cooling, grinding and sulfatization of the cinder with oleum at a temperature of 150 ° C for 50-60 minutes, cooling of the sulfated cinder and leaching of sulfate titania with water at a temperature of 90-95 ° C for 50-60 min.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными (идентичными) всем существенным признакам изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности признаков аналога позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков, изложенных в пунктах формулы изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию «новизна».The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find a source characterized by features that are identical (identical) to all the essential features of the invention. The definition from the list of identified analogues of the prototype as the closest in the totality of the features of the analogue allowed us to establish a set of essential distinguishing features set forth in the claims as seen by the applicant technical result set forth in the claims. Therefore, the claimed invention meets the criterion of "novelty."

Заявляемый способ переработки нефтетитанового лейкоксенового флотоконцентрата для получения рутила отвечает всем критериям патентоспособности.The inventive method of processing oil titanium leukoxene flotation concentrate to obtain rutile meets all the criteria of patentability.

Предлагаемое для патентной защиты изобретение имеет изобретательский уровень, т.к. его сущность для специалиста, занимающегося металлургией редких и рассеянных металлов, явным образом не следует из известного уровня техники, т.е. не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками заявляемого способа, а значит и не может быть подтверждена известность отличительных признаков на указанный заявителем технический результат.The invention proposed for patent protection has an inventive step, because its essence for a specialist in the metallurgy of rare and trace metals does not explicitly follow from the prior art, i.e. no solutions have been identified that have signs that match the distinguishing features of the proposed method, and therefore, the fame of the distinctive features to the technical result indicated by the applicant cannot be confirmed.

Заявляемое изобретение является промышленно применимым, т.к. оно может быть использовано в производстве по своему прямому назначению, т.е. для переработки титансодержащих концентратов. Ни один признак, взятый в отдельности, ни вся совокупность признаков способа не противоречит возможности их применения в промышленности и не препятствует достижению усматриваемого заявителем технического результата.The claimed invention is industrially applicable, because it can be used in production for its intended purpose, i.e. for processing titanium-containing concentrates. Not a single feature taken separately, nor the totality of the features of the method contradicts the possibility of their application in industry and does not prevent the achievement of the technical result perceived by the applicant.

Пример выполнения способаAn example of the method

Переработке подвергался нефтесодержащий лейкоксеновый флотоконцентрат для получения рутила, поступающий с обогатительной фабрики, в виде пульпы следующего состава, мас.%: 46,6 - лейкоксеновый концентрат (минеральная фаза); 21,7 - нефть (органическая фаза); 31,7 - вода.The oil-containing leukoxene flotation concentrate was processed to obtain rutile, coming from the processing plant, in the form of pulp of the following composition, wt.%: 46.6 - leukoxene concentrate (mineral phase); 21.7 - oil (organic phase); 31.7 - water.

Для нормального протекания процесса возгонки нефти необходимо, чтобы влажность флотоконцентрата (68,2% - минеральная и 31,8% - органическая фазы) не превышала 1,5-2 мас.%, для чего пульпу отстаивали, декантировали воду, а твердую фазу просушивали до требуемого уровня влажности.For the normal course of the oil sublimation process, it is necessary that the humidity of the flotation concentrate (68.2% - mineral and 31.8% - organic phases) does not exceed 1.5-2 wt.%, For which the pulp was defended, water was decanted, and the solid phase was dried to the desired humidity level.

Возгонку нефти (100%) проводили в металлическом реакторе, обогреваемом газогорелочными устройствами, при температуре 800°С в течение 50-60 мин в атмосфере инертного газа (аргон). Конденсацию газообразных продуктов возгонки осуществляли с помощью холодильника при температуре 20°С. В результате были получены сконденсированные фракции нефти (81,5%), нефтекокс (15,1%) в составе минерального остатка и необратимые потери - несконденсированная газообразная компонента (3,4%).Sublimation of oil (100%) was carried out in a metal reactor heated by gas burner devices at a temperature of 800 ° C for 50-60 minutes in an inert gas atmosphere (argon). The condensation of gaseous sublimation products was carried out using a refrigerator at a temperature of 20 ° C. As a result, condensed oil fractions (81.5%), neftekoks (15.1%) in the composition of the mineral residue and irreversible losses — the non-condensed gaseous component (3.4%) were obtained.

Минеральный титансодержащий остаток состава, %: 39,6 TiO2 (24 Ti); 41,1 SiO2; 1,75 Fеобщ; Sобщ 1,1; Собщ 5; Ств 4,8, размалывали на стержневой мельнице с периферической разгрузкой до крупности -2 мм.Mineral titanium-containing residue composition,%: 39.6 TiO 2 (24 Ti); 41.1 SiO 2 ; 1.75 Fe total ; S total 1.1; C total 5; With a TV of 4.8, it was ground in a rod mill with peripheral discharge to a particle size of -2 mm.

Количество нефтекокса (4,8%) в составе минерального титансодержащего остатка после отгонки нефти достаточно для осуществления восстановительного обжига в наклонной вращающейся печи, который позволяет разрушить высший оксид - рутил (TiO2) до более растворимого низшего оксида - аносовита (Ti3O5), решетка которого, будучи более дефектной, является и более реакционноспособной, по суммарным реакциям:The amount of petroleum coke (4.8%) in the composition of the mineral titanium-containing residue after distillation of oil is sufficient to carry out reduction firing in an inclined rotary kiln, which allows the higher oxide - rutile (TiO 2 ) to be decomposed to a more soluble lower oxide - anosovite (Ti 3 O 5 ) whose lattice, being more defective, is also more reactive, according to the total reactions:

6TiO2+С=2Ti3O5+CO2;6TiO 2 + C = 2Ti 3 O 5 + CO 2 ;

CO2+С=2СО;CO 2 + C = 2CO;

3TiO2+СО=Ti3O5+CO2.3TiO 2 + CO = Ti 3 O 5 + CO 2 .

Твердофазный перевод высших оксидов титана в низшие (степень разложения рутила γ=94,5-99%) происходит в заявляемом способе при более низких температурах (t=1100-1150°C) и за меньший промежуток времени (τ=50-60 мин), по сравнению с прототипом (t=1200-1350°С; τ=20-150 мин) (табл.1).Solid-phase conversion of higher titanium oxides to lower ones (degree of decomposition of rutile γ = 94.5-99%) occurs in the inventive method at lower temperatures (t = 1100-1150 ° C) and in a shorter period of time (τ = 50-60 min) , compared with the prototype (t = 1200-1350 ° C; τ = 20-150 min) (table 1).

Таблица 1Table 1 Показатели процесса восстановления рутилаRutile Recovery Process Indicators Температура обжига, °СFiring temperature, ° С Содержание TiO2/Степень разложения TiO2, %The content of TiO 2 / Degree of decomposition of TiO 2 ,% Флотоконцентрат (τ=0,85-1 ч)Flotation concentrate (τ = 0.85-1 h) Шихта (τ=2-2,5 ч)Charge (τ = 2-2.5 h) 20twenty 40,3/040.3 / 0 40/040/0 900900 4,7/88,34.7 / 88.3 8,8/788.8 / 78 10001000 2,5/93,82.5 / 93.8 5,4/86,55.4 / 86.5 11001100 0,4/990,4 / 99 2,7/93,32.7 / 93.3 12001200 0,5/98,80.5 / 98.8 1,4/96,51.4 / 96.5 13001300 0,6/98,50.6 / 98.5 1,45/96,41.45 / 96.4

Указанный результат достигается благодаря наличию на поверхности минерального титансодержащего остатка хемосорбированного нефтекокса из первичной нефтяной фракции, избирательно адсорбирующейся на поверхности лейкоксенового концентрата и снижающей его химическую активность при флотационной обработке исходной кварц-лейкоксеновой руды состава, %: 90-93 минеральная фаза (песчаник), в том числе 16,3 лейкоксен; 8,4 сидерит; 75,3 кварц; 7-10 органическая фаза (нефть).This result is achieved due to the presence on the surface of the mineral titanium-containing residue of chemisorbed petcoke from the primary oil fraction, selectively adsorbed on the surface of the leucoxene concentrate and reducing its chemical activity during flotation processing of the initial quartz-leucoxene ore composition,%: 90-93 mineral phase (sandstone), in including 16.3 leukoxen; 8.4 siderite; 75.3 quartz; 7-10 organic phase (oil).

Полученный титансодержащий огарок размалывали на стержневой мельнице с периферической разгрузкой до крупности - 0,1 мм, смешивали с олеумом (SO3≥19%) при Т:Ж=1:(1-10), нагревали пульпу до 150°С и выдерживали в течение 50-60 мин в герметичном теплоизолированном аппарате, снабженном перемешивающим устройством, системами подогрева и утилизации газов (SO2, SO3, пары воды) (табл.2).The obtained titanium-containing cinder was ground in a rod mill with peripheral discharge to a fineness of 0.1 mm, mixed with oleum (SO 3 ≥19%) at T: W = 1: (1-10), the pulp was heated to 150 ° C and kept in for 50-60 minutes in a sealed heat-insulated apparatus equipped with a mixing device, heating systems and gas utilization (SO 2 , SO 3 , water vapor) (table 2).

Для сульфатизации аносовита ([Ti3O5]m·[SO3]n), восстановленного из рутила, в заявляемом способе использовали олеум (ГОСТ 2184-77) вместо концентрированной серной кислоты, применяемой в прототипе.For sulfatization of anosovite ([Ti 3 O 5 ] m · [SO 3 ] n ), reduced from rutile, in the present method used oleum (GOST 2184-77) instead of the concentrated sulfuric acid used in the prototype.

Наличие в составе олеума 19-24% свободного серного ангидрида (SO3) позволило снизить температуру и продолжительность процесса сульфатизации аносовита в заявляемом способе (t=150°С; τ=50-60 мин) по сравнению с прототипом (t=180-200°С; τ=90-120 мин).The presence of 19-24% of free sulfuric anhydride (SO 3 ) in the oleum allowed to reduce the temperature and duration of the anosovite sulfatization process in the present method (t = 150 ° C; τ = 50-60 min) compared with the prototype (t = 180-200 ° C; τ = 90-120 min).

При химической обработке титансодержащего огарка дополнительно происходит разрушение структуры силикатов и образование их индивидуальной тонкодисперсной фракции, что способствует очистке зерен аносовита от сростков.In the chemical treatment of a titanium-containing cinder, the structure of silicates is additionally destroyed and their individual fine fraction is formed, which helps to clean the aggregates from anosovite.

После охлаждения пульпы выщелачивают сульфат титана водой при Т:Ж=1:(1-10) в течение 50-60 мин при температуре 90-95°С (табл.2).After cooling the pulp, titanium sulfate is leached with water at T: W = 1: (1-10) for 50-60 minutes at a temperature of 90-95 ° С (Table 2).

Таблица 2table 2 Показатели степеней сульфатизации анасовита (α) олеумом и серной кислотой и выщелачивания сульфата титана (β) водойThe degree of sulfation of anasovite (α) with oleum and sulfuric acid and the leaching of titanium sulfate (β) with water Соотношение Т:ЖThe ratio of T: W α/β, %α / β,% Олеум (tc=150°С, τс=1 ч)Oleum (t c = 150 ° C, τ s = 1 h) Серная кислота (tc=200°С, τc=2 ч)Sulfuric acid (t c = 200 ° С, τ c = 2 h) 1:11: 1 99/54,599 / 54.5 97,5/53,797.5 / 53.7 1:21: 2 99/69,399 / 69.3 97,5/68,397.5 / 68.3 1:31: 3 99/81,299 / 81.2 97,5/8097.5 / 80 1:41: 4 99/91,199 / 91.1 97,5/89,797.5 / 89.7 1:51: 5 99/97,899 / 97.8 97,5/96,397.5 / 96.3 1:101:10 99/9899/98 97,5/96,597.5 / 96.5

Степень извлечения титана составляет не менее, %: 99 - в раствор; 98 - из лейкоксенового флотоконцентрата.The degree of extraction of titanium is not less than,%: 99 - in solution; 98 - from leukoxene flotation concentrate.

На основании проведенных исследований можно сделать вывод, что именно совокупность заявленных признаков обеспечивает достижение технического результата, а именно наиболее эффективное разложение нефтесодержащего лейкоксенового концентрата для получения рутила с высоким извлечением сульфата титана в раствор.Based on the studies, it can be concluded that it is the totality of the claimed features that ensures the achievement of a technical result, namely, the most effective decomposition of the oil-containing leucoxene concentrate to obtain rutile with a high extraction of titanium sulfate into solution.

Таким образом, заявляемый способ позволяет решить наиболее важные технические задачи при переработке нефтесодержащих флотоконцентратов для получения рутила:Thus, the claimed method allows to solve the most important technical problems in the processing of oily flotation concentrates to obtain rutile:

- увеличить рентабельность процесса путем выделения нефти в виде отдельной фракции, пригодной для дальнейшего передела на нефтеперегонных заводах;- increase the profitability of the process by separating oil as a separate fraction, suitable for further redistribution at refineries;

- повысить химическую активность (вскрываемость) за счет перевода рутила в фазу аносовита в кварц-лейкоксеновых концентратах при восстановительном обжиге;- to increase the chemical activity (openability) due to the transfer of rutile to the anosovite phase in quartz-leukoxene concentrates during reductive firing;

- отказаться от дополнительного расхода восстановителя при обжиге;- abandon the additional consumption of reducing agent during firing;

- в процессе сульфатизации дополнительно разрушить структуру силикатов и очистить зерна аносовита от сростков;- in the process of sulfatization to further destroy the structure of silicates and to clean the grains of anosovite from intergrowths;

- снизить температуру, продолжительность и, соответственно, степень экологической опасности при сульфатизации титансодержащего огарка.- reduce the temperature, duration and, accordingly, the degree of environmental hazard during sulfatization of a titanium-containing cinder.

ЛитератураLiterature

1. Elger G.W., Kirby D.E. and Rhoads S.C. Producing Synthetic Rudle from Ilmenite by Pyrometallurgy Pilot Plan Stadies and economic Evaluadon / Rept. Invest Bur. Mines U.S. Dep. Inter., 1976.1. Elger G.W., Kirby D.E. and Rhoads S.C. Producing Synthetic Rudle from Ilmenite by Pyrometallurgy Pilot Plan Stadies and economic Evaluadon / Rept. Invest Bur. Mines U.S. Dep. Inter., 1976.

2. Титан / Под ред.В.А.Гарматы. М.: Металлургия, 1983. С.559.2. Titanium / Edited by V.A. Garmaty. M .: Metallurgy, 1983. P.559.

3. Федорова М.Н. Химическая доводка титанового концентрата путем автоклавного выщелачивания кремневой кислоты. В кн. Титан и его сплавы, в.9. М.: Изд-во АН СССР, 1963. С.36-41.3. Fedorova M.N. Chemical finishing of titanium concentrate by autoclave leaching of silicic acid. In the book. Titanium and its alloys, c. 9. M .: Publishing House of the Academy of Sciences of the USSR, 1963. P.36-41.

4. Пат. 2001138 (РФ). Способ переработки лейкоксенового концентрата / Л.Ф.Алексеев, А.М.Берсенева, Н.А.Ватолин и др. 1991.4. Pat. 2001138 (Russian Federation). A method for processing leukoxene concentrate / L.F. Alekseev, A.M. Berseneva, N.A. Watolin and others. 1991.

5. Пат. 2334799 (РФ). Способ переработки нефтетитановых лейкоксеновых концентратов / А.В.Аладьин, В.В.Пастихин, Г.В.Ардасов и др. 2007.5. Pat. 2334799 (Russian Federation). A method for processing oil titanium leukoxene concentrates / A.V. Aladyin, V.V. Pastikhin, G.V. Ardasov and others. 2007.

Claims (4)

1. Способ переработки нефтьсодержащего лейкоксенового флотоконцентрата для получения рутила, включающий восстановительный обжиг, измельчение, сульфатизацию, разложение и выщелачивание, отличающийся тем, что предварительно отгоняют нефтяную фракцию в атмосфере инертного газа при температуре 800°С в течение 50-60 мин, при сульфатизации используют олеум, содержащий 19-24% свободного серного ангидрида (SO3) при температуре 150°С в течение 50-60 мин.1. A method of processing an oil-containing leukoxene flotation concentrate to produce rutile, including reductive calcination, grinding, sulfatization, decomposition and leaching, characterized in that the oil fraction is preliminarily distilled off in an inert gas atmosphere at a temperature of 800 ° C for 50-60 minutes, with sulfatization used oleum containing 19-24% of free sulfuric anhydride (SO 3 ) at a temperature of 150 ° C for 50-60 minutes 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве восстановителя при обжиге используют нефтекокс после отгонки нефтяной фракции.2. The method according to claim 1, characterized in that as a reducing agent during firing, petroleum coke is used after distillation of the oil fraction. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что восстановительный обжиг ведут при температуре 1100-1150°С в течение 50-60 мин.3. The method according to claim 1, characterized in that the regenerative firing is carried out at a temperature of 1100-1150 ° C for 50-60 minutes 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что выщелачивание проводят водой при Т:Ж=1:5 в течение 50-60 мин при температуре 90-95°С. 4. The method according to claim 1, characterized in that the leaching is carried out with water at T: W = 1: 5 for 50-60 minutes at a temperature of 90-95 ° C.
RU2010119093/02A 2010-05-11 2010-05-11 Method for processing oil containing leucoxene flotation concentrate for producing rutile RU2453618C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010119093/02A RU2453618C2 (en) 2010-05-11 2010-05-11 Method for processing oil containing leucoxene flotation concentrate for producing rutile

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010119093/02A RU2453618C2 (en) 2010-05-11 2010-05-11 Method for processing oil containing leucoxene flotation concentrate for producing rutile

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010119093A RU2010119093A (en) 2011-11-20
RU2453618C2 true RU2453618C2 (en) 2012-06-20

Family

ID=45316381

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010119093/02A RU2453618C2 (en) 2010-05-11 2010-05-11 Method for processing oil containing leucoxene flotation concentrate for producing rutile

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2453618C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2734513C1 (en) * 2020-03-20 2020-10-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) Method of processing quartz-leucoxene concentrate

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3202524A (en) * 1960-11-17 1965-08-24 Laporte Titanium Ltd Manufacture of titanium dioxide
GB1568333A (en) * 1977-03-09 1980-05-29 Paranaiba Mineracao Method for obtaining higher tio2 grade anatase concentrates from lower tio2 grade anatase concentrates
US5085837A (en) * 1988-07-28 1992-02-04 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for purifying TiO2 ore by alternate leaching with an aqueous solution of an alkali metal compound and an aqueous solution of mineral acid
WO1995028503A1 (en) * 1994-04-15 1995-10-26 Technological Resources Pty Ltd Treatment of leach liquors for upgrading a titaniferous material
RU2334799C1 (en) * 2007-06-21 2008-09-27 ООО "Научно-производственное предприятие ЭЛСТИН-Сельэлектросетьстрой" Method of processing of oil titanium leucoxenic concentrates

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3202524A (en) * 1960-11-17 1965-08-24 Laporte Titanium Ltd Manufacture of titanium dioxide
GB1568333A (en) * 1977-03-09 1980-05-29 Paranaiba Mineracao Method for obtaining higher tio2 grade anatase concentrates from lower tio2 grade anatase concentrates
US5085837A (en) * 1988-07-28 1992-02-04 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for purifying TiO2 ore by alternate leaching with an aqueous solution of an alkali metal compound and an aqueous solution of mineral acid
WO1995028503A1 (en) * 1994-04-15 1995-10-26 Technological Resources Pty Ltd Treatment of leach liquors for upgrading a titaniferous material
US5885536A (en) * 1994-04-15 1999-03-23 Technological Resources Pty Ltd Process for alkaline leaching a titaniferous material
RU2334799C1 (en) * 2007-06-21 2008-09-27 ООО "Научно-производственное предприятие ЭЛСТИН-Сельэлектросетьстрой" Method of processing of oil titanium leucoxenic concentrates

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2734513C1 (en) * 2020-03-20 2020-10-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) Method of processing quartz-leucoxene concentrate

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010119093A (en) 2011-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Xiao et al. Separation of aluminum and silica from coal gangue by elevated temperature acid leaching for the preparation of alumina and SiC
JP2006527698A (en) Reactive metal oxide extraction method
CN104445311B (en) Poly-generation clean preparation method of high-content silicon dioxide fly ash
CN102676796A (en) Method for processing vanadium titano-magnetite
AU2006308439B2 (en) A process for enrichment of anatase mechanical concentrates in order to obtain synthetic rutile with low contents of rare earth and radioactive elements
CN101555036A (en) Method for extracting TiO 2 and SiO 2 in blast furnace slag
CN102745743A (en) Method for preparing artificial rutile by titanium slags
CN107090551B (en) A kind of method for directly extracting vanadium from vanadium titanomagnetite
CN100413981C (en) Method for extracting aluminum from high-silicon aluminum-containing mineral raw material by acid process
CN109055781A (en) A method of titanium products are prepared using ferrotianium grandidierite as raw material
Wei et al. Effects of mechanical activation on the HCl leaching behavior of plagioclase, ilmenite and their mixtures
CN103086408B (en) Method for producing alumina by mixing and roasting flyash and ammonium sulfate
Vásquez et al. Effects of thermal preoxidation on reductive leaching of ilmenite
JPH08500393A (en) Titanium iron material quality improvement
JPH08512361A (en) Method for modifying titanium-containing material
Dong et al. Upgrading a Ti-slag by a roast-leach process
CN110306065A (en) A kind of method that vanadium slag prepares ammonium metavanadate
Jing et al. Chromium and iron recovery from hazardous extracted vanadium tailings via direct reduction magnetic separation
RU2453618C2 (en) Method for processing oil containing leucoxene flotation concentrate for producing rutile
US2527257A (en) Process of separating titanium from its ores
US6803024B1 (en) Benefication of titania slag by oxidation and reduction treatment
CN101955226A (en) Extraction process for lixiviating vanadium from vanadium ores in alkali liquor by adopting microwave method
Meng et al. Treatment of tionite residue from titanium oxide industry for recovery of TiO2 and removal of silica
CN102115828B (en) Method for preparing iron and aluminum and coproducing sodium sulfate from red mud produced by bayer process
RU2334799C1 (en) Method of processing of oil titanium leucoxenic concentrates

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130512