RU2571909C1 - Method for obtaining rare-metal concentrate from chloride sublimates, formed in purification of steam-gas mixtures of titanium tetrachloride production - Google Patents
Method for obtaining rare-metal concentrate from chloride sublimates, formed in purification of steam-gas mixtures of titanium tetrachloride production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2571909C1 RU2571909C1 RU2014129709/05A RU2014129709A RU2571909C1 RU 2571909 C1 RU2571909 C1 RU 2571909C1 RU 2014129709/05 A RU2014129709/05 A RU 2014129709/05A RU 2014129709 A RU2014129709 A RU 2014129709A RU 2571909 C1 RU2571909 C1 RU 2571909C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal concentrate
- precipitate
- sublimates
- pulp
- rare
- Prior art date
Links
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 41
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 title claims abstract description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 19
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 title claims abstract description 15
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract description 9
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 12
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims abstract description 11
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 26
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 22
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 3
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 20
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 abstract description 20
- 239000013049 sediment Substances 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 7
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 6
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000003755 zirconium compounds Chemical class 0.000 description 5
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 3
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JODOMBGKVAIYRQ-UHFFFAOYSA-N [Nb].[Ta].[Ti] Chemical compound [Nb].[Ta].[Ti] JODOMBGKVAIYRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UGJMVKGHAJNSHF-UHFFFAOYSA-N [Ta].[Zr].[Nb].[Ti] Chemical compound [Ta].[Zr].[Nb].[Ti] UGJMVKGHAJNSHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001514 alkali metal chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 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 2
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 description 2
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 2
- 235000006506 Brasenia schreberi Nutrition 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical class [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- -1 aluminate ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000005323 carbonate salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000002429 hydrazines Chemical class 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000001034 iron oxide pigment Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 1
- 150000002822 niobium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910000484 niobium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- ZKATWMILCYLAPD-UHFFFAOYSA-N niobium pentoxide Inorganic materials O=[Nb](=O)O[Nb](=O)=O ZKATWMILCYLAPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical group 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N tantalum pentoxide Inorganic materials O=[Ta](=O)O[Ta](=O)=O PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- ZXAUZSQITFJWPS-UHFFFAOYSA-J zirconium(4+);disulfate Chemical class [Zr+4].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O ZXAUZSQITFJWPS-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к получению редкометаллического концентрата из хлоридных возгонов, образующихся приочистке парогазовой смеси производства тетрахлорида титана.The invention relates to non-ferrous metallurgy, in particular to the production of a rare-metal concentrate from chloride sublimates formed by purifying a gas-vapor mixture of titanium tetrachloride production.
Известен способ получения редкометаллического концентрата из хлоридных возгонов, образующихся при очистке парогазовой смеси производства тетрахлорида титана (ст. Технология комплексной переработки возгонов производства тетрахлорида титана с получением различных товарных продуктов и концентратов. - Ж. Цветная металлургия, №7, 1997, с. 37-42). Способ включает выщелачивание водой хлоридных возгонов, образующихся в пылевой камере при конденсации парогазовой смеси, с получением пульпы, ее фильтрование с отделением нерастворимого осадка, промывку осадка, прокаливание при температуре 500-700°C с получением редкометаллического концентрата титан-тантал-цирконий-ниобий. Выход осадка составляет до 100 кг на 1 тонну возгонов. Редкометаллический концентрат содержит после прокаливания, масс. %: 10-20 оксида ниобия, 1-2 оксида тантала, 40-60 оксида циркония, до 20 диоксида титана и примеси железа, алюминия, хрома и др. Полученный концентрат редких металлов может использоваться в качестве исходного сырья для получения индивидуальных соединений ниобия, тантала, циркония, например, хлорированием в расплаве хлоридов щелочных металлов.A known method of producing a rare-metal concentrate from chloride sublimates formed during the purification of a gas-vapor mixture for the production of titanium tetrachloride (Art. Technology of complex processing of sublimates for the production of titanium tetrachloride to produce various commercial products and concentrates. - J. Non-ferrous metallurgy, No. 7, 1997, p. 37- 42). The method includes water leaching of chloride sublimates formed in the dust chamber during condensation of a gas-vapor mixture to obtain pulp, filtering it to separate insoluble sediment, washing the precipitate, calcining at a temperature of 500-700 ° C to obtain a rare metal concentrate titanium-tantalum-zirconium-niobium. The yield of sediment is up to 100 kg per 1 ton of sublimates. Rare metal concentrate contains after calcination, mass. %: 10-20 niobium oxide, 1-2 tantalum oxide, 40-60 zirconium oxide, up to 20 titanium dioxide and impurities of iron, aluminum, chromium, etc. The resulting rare metal concentrate can be used as a feedstock to obtain individual niobium compounds, tantalum, zirconium, for example, by chlorination in a melt of alkali metal chlorides.
Недостатком данного способа является то, что полученный по данной технологии редкометаллический концентрат содержит высокое содержание соединений циркония, присутствие которых не позволяет получить редкометаллический концентрат с высокими потребительскими свойствами и расширить область его применения. В виду того, что цирконий и ниобий схожи по своим свойствам, их разделение требует значительных затрат. Данная технология не позволяет получить редкометаллический концентрат с пониженным содержанием в нем циркония.The disadvantage of this method is that the rare metal concentrate obtained by this technology contains a high content of zirconium compounds, the presence of which does not allow to obtain a rare metal concentrate with high consumer properties and to expand the scope of its application. In view of the fact that zirconium and niobium are similar in their properties, their separation requires significant costs. This technology does not allow to obtain a rare metal concentrate with a low content of zirconium in it.
Известен способ получения редкометаллического концентрата из хлоридных возгонов, образующихся при очистке парогазовой смеси производства тетрахлорида титана (ст. Комплексная переработка возгонов титановых хлораторов. - Ж. Цветные металлы, 1998, №7, стр. 54-58). Способ включает выщелачивание водой хлоридных возгонов, образующихся в пылевой камере при очистке парогазовой смеси производства тетрахлорида титана с получением пульпы, обработку пульпы (восстановление) стальным скрапом или магнием, затем щелочью до pH=3,5-4,5 и 0,2-0,6% раствором полиакриламида. В результате реакции получают осадок, содержащий гидроксиды алюминия, хрома, титана, циркония, ниобия и тантала, который отделяют фильтрацией от раствора хлоридов железа, калия и натрия. Осадок репульпируют в растворе гидроксида натрия, при этом алюминий переходит в водную фазу в форме алюминат-ионов, а остальные металлы остаются в осадке. Осадок промывают и прокаливают при температуре 500-700°C с получением редкометаллического концентрата титан-тантал-цирконий-ниобий. Выход осадка составляет до 100 кг на 1 тонну возгонов. Технология предусматривает расширить ассортимент выпускаемой продукции и обеспечивает получение редкометаллических концентратов, гидроксида и/или оксида алюминия и железооксидных пигментов широкой цветовой гаммы от желтого и красного до черного включительно.A known method of producing a rare-metal concentrate from chloride sublimates formed during the cleaning of a gas-vapor mixture of titanium tetrachloride production (Art. Complex processing of sublimates of titanium chlorinators. - J. Non-ferrous metals, 1998, No. 7, p. 54-58). The method includes water leaching of chloride sublimates formed in a dust chamber during the cleaning of a gas-vapor mixture of titanium tetrachloride production to obtain pulp, treatment of the pulp (reduction) with steel scrap or magnesium, then with alkali to pH = 3.5-4.5 and 0.2-0 , 6% solution of polyacrylamide. The reaction gives a precipitate containing hydroxides of aluminum, chromium, titanium, zirconium, niobium and tantalum, which is separated by filtration from a solution of iron, potassium and sodium chlorides. The precipitate is repulped in a solution of sodium hydroxide, while aluminum passes into the aqueous phase in the form of aluminate ions, and the remaining metals remain in the precipitate. The precipitate is washed and calcined at a temperature of 500-700 ° C to obtain a rare metal concentrate titanium-tantalum-zirconium-niobium. The yield of sediment is up to 100 kg per 1 ton of sublimates. The technology provides for expanding the range of products and ensures the production of rare-metal concentrates, hydroxide and / or aluminum oxide and iron oxide pigments in a wide range of colors from yellow and red to black inclusive.
Недостатком данного способа является то, что полученный редкометаллический концентрат содержит высокое содержание циркония, присутствие которого не позволяет получить редкометаллический концентрат с высокими потребительскими свойствами и расширить область его применения. В виду того, что цирконий и ниобий схожи по своим свойствам, их разделение требует значительных затрат. Данная технология не позволяет получить редкометаллический концентрат с пониженным содержанием в нем циркония.The disadvantage of this method is that the resulting rare metal concentrate contains a high content of zirconium, the presence of which does not allow to obtain a rare metal concentrate with high consumer properties and to expand the scope of its application. In view of the fact that zirconium and niobium are similar in their properties, their separation requires significant costs. This technology does not allow to obtain a rare metal concentrate with a low content of zirconium in it.
Известен способ получения редкометаллического концентрата из хлоридных возгонов, образующихся при очистке парогазовой смеси производства тетрахлорида титана (авт. свид. СССР №1015672, опубл. 20.05.99, бюл. 14), по количеству общих признаков принятый за ближайший аналог-прототип и включающий выщелачивание хлоридных возгонов водой или соляной кислотой при температуре 100-105°C при соотношении Ж:Т=(1-5):1 до полного растворения солевой части. Полученную пульпу обрабатывают последовательно восстановителем и осадителем, отстаивают в течение 1-10 часа, промывают раствором осадителя, отделяют осадок титано-тантало-ниобиевого концентрата. В качестве восстановителя используют металлы - железо, цинк, магний, олово, а также водород и соединения гидразина. В качестве осадителя применяют силикат натрия, и/или сульфат натрия, и/или серную кислоту и/или полиакриламид и/или титано-тантало-ниобиевый концентрат, предварительно термически обработанный при 100-500°C. При этом используют либо одно, либо группу из перечисленных веществ, которые вводят в пульпу последовательно одно за другим, либо в виде смеси. Полученный по данной технологии концентрат содержит, мас.%: диоксида титана - 33,1-48,3, пентаоксида тантала - 1,0-1,2, пентаоксида ниобия - 10,1-10,3, диоксида циркония - 0,1-16,6, оксида кремния - 1,9-3,0, углерода - 4,7-8,8. Полученный концентрат редких металлов может использоваться в качестве исходного сырья для получения индивидуальных соединений ниобия, тантала, циркония, например хлорированием в расплаве хлоридов щелочных металлов.A known method of producing a rare-metal concentrate from chloride sublimates formed during the purification of a gas-vapor mixture for the production of titanium tetrachloride (ed. Certificate of the USSR No. 1015672, publ. 05.20.99, bull. 14), by the number of common features adopted for the closest analog prototype and including leaching chloride sublimates with water or hydrochloric acid at a temperature of 100-105 ° C at a ratio of G: T = (1-5): 1 until the salt part is completely dissolved. The resulting pulp is treated sequentially with a reducing agent and a precipitant, settling for 1-10 hours, washed with a precipitating solution, and the precipitate of a titanium-tantalum-niobium concentrate is separated. The reducing agent used is metals - iron, zinc, magnesium, tin, as well as hydrogen and hydrazine compounds. Sodium silicate and / or sodium sulfate, and / or sulfuric acid and / or polyacrylamide and / or titanium-tantalum-niobium concentrate, previously heat-treated at 100-500 ° C, are used as a precipitant. In this case, either one or a group of the listed substances is used, which are introduced into the pulp sequentially one after another, or as a mixture. The concentrate obtained by this technology contains, wt.%: Titanium dioxide - 33.1-48.3, tantalum pentoxide - 1.0-1.2, niobium pentoxide - 10.1-10.3, zirconia - 0.1 -16.6, silicon oxide - 1.9-3.0, carbon - 4.7-8.8. The resulting rare metal concentrate can be used as a starting material for the production of individual niobium, tantalum, zirconium compounds, for example, by chlorination in a melt of alkali metal chlorides.
Недостатком известного способа является то, что предложенный способ получения редкометаллического концентрата включает дополнительные операции восстановления и осаждения пульпы, что приводит к большому расходу реагентов и увеличивает длительность процесса. Кроме того, полученный редкометаллический концентрат содержит высокое содержание циркония, присутствие которого не позволяет получить редкометаллический концентрат с высокими потребительскими свойствами и расширить область его применения. В виду того, что цирконий и ниобий схожи по своим свойствам, их разделение требует значительных затрат. Данная технология не позволяет получить редкометаллический концентрат с пониженным содержанием в нем циркония.The disadvantage of this method is that the proposed method for producing a rare metal concentrate includes additional recovery and deposition of pulp, which leads to a large consumption of reagents and increases the duration of the process. In addition, the resulting rare metal concentrate contains a high content of zirconium, the presence of which does not allow to obtain a rare metal concentrate with high consumer properties and to expand the scope of its application. In view of the fact that zirconium and niobium are similar in their properties, their separation requires significant costs. This technology does not allow to obtain a rare metal concentrate with a low content of zirconium in it.
Технический результат изобретения направлен на устранение недостатков прототипа и позволяет повысить производительность процесса получения редкометаллического концентрата, снизить материальные затраты на химические реагенты, снизить содержание циркония в редкометаллическом концентрате и повысить степень его извлечения в раствор.The technical result of the invention is aimed at eliminating the disadvantages of the prototype and can increase the productivity of the process for obtaining a rare metal concentrate, reduce material costs for chemicals, reduce the zirconium content in a rare metal concentrate and increase its extraction into solution.
Задачей данного изобретения является снижение затрат на производство редкометаллического концентрата, повышение производительности процесса и получение редкометаллического концентрата с пониженным содержанием в нем циркония и с высокими потребительскими свойствами что позволяет расширить его область применения.The objective of the invention is to reduce the cost of producing a rare metal concentrate, increasing the productivity of the process and obtaining a rare metal concentrate with a low content of zirconium and high consumer properties, which allows to expand its scope.
Поставленная задача решается тем, что предложен способ получения редкометаллического концентрата из хлоридных возгонов, образующихся при очистке парогазовой смеси производства тетрахлорида титана, включающий выщелачивание хлоридных возгонов с получением пульпы, отделение осадка, его промывку и прокалку полученного концентрата, в котором новым является то, что твердые отходы выщелачивают водным раствором сульфата натрия при соотношении Т:Ж, равным 1:(3-5), пульпу перемешивают, отделяют осадок и после промывки водой загружают в содовый раствор при соотношении Т:Ж, равным 1:(7-10), перемешивают, отделяют осадок, промывают водой и прокаливают.The problem is solved in that a method is proposed for producing a rare-metal concentrate from chloride sublimates formed during purification of a gas-vapor mixture of titanium tetrachloride production, including leaching of chloride sublimates to produce pulp, separating the precipitate, washing and calcining the resulting concentrate, in which solid is new the waste is leached with an aqueous solution of sodium sulfate at a ratio of T: G equal to 1: (3-5), the pulp is mixed, the precipitate is separated, and after washing with water, it is loaded into soda water target with a ratio S: L of 1: (7-10), stirred, the precipitate is separated, washed with water and calcined.
Кроме того, для выщелачивания применяют раствор сульфата натрия с концентрацией 3-6 мас.%.In addition, a solution of sodium sulfate with a concentration of 3-6 wt.% Is used for leaching.
Кроме того, пульпу подогревают до температуры 50-80°C.In addition, the pulp is heated to a temperature of 50-80 ° C.
Кроме того, пульпу перемешивают в течение 2-4 часов.In addition, the pulp is stirred for 2-4 hours.
Кроме того, содовый раствор подогревают до температуры 70-90°C.In addition, the soda solution is heated to a temperature of 70-90 ° C.
Кроме того, содовый раствор используют с концентрацией, равной 20%.In addition, soda solution is used with a concentration of 20%.
Кроме того, осадок перемешивают в содовом растворе в течение 0,5-2 часа.In addition, the precipitate was stirred in soda solution for 0.5-2 hours.
Кроме того, осадок прокаливают в течение 1-3 часа.In addition, the precipitate is calcined for 1-3 hours.
Применение в качестве водного раствора для выщелачивания сульфата натрия и подобранный режим выщелачивания хлоридных возгонов, в частности хлоридных возгонов, образующихся при очистке парогазовой смеси процесса производства тетрахлорида титана, позволяет исключить операции восстановления и осаждения пульпы химическими реагентами. Это позволяет уменьшить стоимость процесса производства редкометаллического концентрата и повысить его производительность. Кроме того, заявленная новая последовательность действий во времени позволяет наиболее полно перевести соединения циркония из возгонов в растворимую форму за счет образования растворимых сульфатных комплексов циркония и тем самым снизить содержание циркония в осадке, что позволяет получить редкометаллический концентрат заданного состава с пониженным содержанием в нем циркония.The use of sodium sulfate as an aqueous solution for leaching and the selected mode of leaching of chloride sublimates, in particular chloride sublimates formed during the cleaning of the gas-vapor mixture of the production process of titanium tetrachloride, eliminates the recovery and precipitation of the pulp with chemical reagents. This allows you to reduce the cost of the production process of rare metal concentrate and increase its productivity. In addition, the claimed new sequence of actions in time allows for the most complete conversion of zirconium compounds from sublimates to a soluble form due to the formation of soluble zirconium sulfate complexes and thereby to reduce the zirconium content in the precipitate, which makes it possible to obtain a rare metal concentrate of a given composition with a low content of zirconium in it.
Применение содового раствора с концентрацией 20% в качестве промывного раствора полученного осадка и подобранные режимы проведения процесса промывки позволяют дополнительно перевести соединения циркония в растворимую форму и тем самым снизить содержание циркония в осадке, что позволяет получить редкометаллический концентрат заданного состава с пониженным содержанием в нем циркония.The use of a soda solution with a concentration of 20% as a washing solution of the obtained precipitate and the selected modes of the washing process allow us to additionally convert zirconium compounds into a soluble form and thereby reduce the zirconium content in the precipitate, which allows us to obtain a rare-metal concentrate of a given composition with a low content of zirconium in it.
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, позволило установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном способе получения редкометаллического концентрата из хлоридных возгонов, образующихся при очистке парогазовой смеси производства тетрахлорида титана, изложенных в пунктах формулы изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна".The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information, and the 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 determination from the list of identified analogues of the prototype as the closest in terms of the totality of the characteristics of the analogue made it possible to establish the set of salient features significant in relation to the technical result perceived by the applicant in the claimed method for producing a rare-metal concentrate from chloride sublimates formed during purification of a gas-vapor mixture of titanium tetrachloride production described in paragraphs claims Therefore, the claimed invention meets the condition of "novelty."
Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного способа. В заявленном изобретении имеется новая совокупность признаков, выразившаяся в новой последовательности действий во времени, новые дополнительные стадии процесса и новые условия осуществления действий. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".To verify the compliance of the claimed invention with the condition "inventive step", the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify features that match the distinctive features of the claimed method from the prototype. In the claimed invention there is a new set of features, expressed in a new sequence of actions over time, new additional stages of the process and new conditions for the implementation of actions. Therefore, the claimed invention meets the condition of "inventive step".
Промышленную применимость предлагаемого изобретения подтверждает следующий пример осуществления способа.The industrial applicability of the invention is confirmed by the following example implementation of the method.
Редкометаллический концентрат получают из хлоридных возгонов, образующихся в пылевых камерах при очистке (конденсации) парогазовой смеси производства тетрахлорида титана хлоридным способом в расплавных хлораторах. Хлоридные возгоны содержат, масс. %: 9-14 Na и K, 50-12 Fe(III), 4-10 Al, 1-10 Ti, 1-5 Zr, 0,5-5 Nb, 0,05-0,5 Ta, 2-5 С. Возгоны измельчают до крупности частиц не более 10 см и в количестве 310 кг загружают в подогретый до температуры 70°C раствор сульфата натрия, который готовят следующим образом. В реактор эмалированный типа Р-8 емкостью 2,5 м3 с мешалкой и обогреваемой рубашкой заливают 1,6 м3 воды, загружают 72 кг твердого порошка сульфата натрия (ГОСТ 6318-77 Натрий сернокислый технический) и растворяют при перемешивании. В результате получают раствор сульфата натрия с концентрацией 4,5 масс. %. Выщелачивание возгонов проводят при соотношении Т:Ж, равным 1:4, полученную пульпу перемешивают в течение 3 часов и подают на фильтрацию на фильтр-пресс рамного типа РОМСЧС-1Т-01, отделяют в течение 3 часов от маточного раствора осадок. Осадок промывают водой в количестве 2 м до полного удаления сульфат-ионов. Предварительно готовят содовый раствор в реакторе типа Р-8 с мешалкой и обогреваемой рубашкой, в который заливают 0,8 м3 воды и загружают 200 кг соды кальцинированной (ГОСТ 5100-85, марка Б Сода кальцинированная), перемешивают до полного растворения соды в воде до массовой концентрации 20%, одновременно подогревая раствор до 80°C. Затем осадок в количестве 44 кг загружают в подогретый до температуры 80°C содовый раствор и при соотношении Т:Ж, равным 1:8, перемешивают в течение 2 часов. Осадок отделяют на фильтр-прессе типа РОМСЧС-1Т-01, промывают водой в течение 1,5 часов до полного удаления карбонатных солей (показания pH, равного 7-8). Осадок прокаливают во вращающейся печи при температуре 550°C в течение 8 часов. В результате гидроксиды металлов переходят в оксиды. Затем сухой осадок выгружают из смесителя и упаковывают. В результате получают редкометаллический концентрат с содержанием ниобия не менее 8 мас.% и циркония не более 3,0 мас.%, соответствующий ТУ 1760-498-05785388-2013.A rare-metal concentrate is obtained from chloride sublimates formed in dust chambers during purification (condensation) of a gas-vapor mixture of titanium tetrachloride production by the chloride method in melt chlorinators. Chloride sublimates contain, mass. %: 9-14 Na and K, 50-12 Fe (III), 4-10 Al, 1-10 Ti, 1-5 Zr, 0.5-5 Nb, 0.05-0.5 Ta, 2- 5 C. Sublimates are crushed to a particle size of not more than 10 cm and in an amount of 310 kg are loaded into a solution of sodium sulfate heated to a temperature of 70 ° C, which is prepared as follows. 1.6 m 3 of water is poured into a P-8 enameled reactor with a capacity of 2.5 m 3 with a stirrer and a heated jacket, 72 kg of solid sodium sulfate powder (GOST 6318-77 technical sodium sulfate) are loaded and dissolved with stirring. The result is a solution of sodium sulfate with a concentration of 4.5 mass. % The leaching of sublimates is carried out at a ratio of T: G equal to 1: 4, the resulting pulp is stirred for 3 hours and fed to the filtering filter press frame type ROMSCHS-1T-01, the precipitate is separated for 3 hours from the mother liquor. The precipitate is washed with water in an amount of 2 m until the sulfate ions are completely removed. A soda solution is preliminarily prepared in a R-8 reactor with a stirrer and a heated jacket, into which 0.8 m 3 of water is poured and 200 kg of soda ash are loaded (GOST 5100-85, grade B soda ash), mixed until the soda is completely dissolved in water to a mass concentration of 20%, while heating the solution to 80 ° C. Then the precipitate in the amount of 44 kg is loaded into a soda solution heated to a temperature of 80 ° C and, with a T: G ratio of 1: 8, is stirred for 2 hours. The precipitate is separated on a filter press of the type ROMSChS-1T-01, washed with water for 1.5 hours until the carbonate salts are completely removed (pH reading of 7-8). The precipitate is calcined in a rotary kiln at 550 ° C for 8 hours. As a result, metal hydroxides are converted to oxides. Then the dry precipitate is discharged from the mixer and packaged. The result is a rare metal concentrate with a niobium content of at least 8 wt.% And zirconium not more than 3.0 wt.%, Corresponding to TU 1760-498-05785388-2013.
Таким образом, предложенный способ получения редкометаллического концентрата из хлоридных возгонов, образующихся при очистке парогазовой смеси производства тетрахлорида титана, позволяет уменьшить стоимость процесса производства редкометаллического концентрата и повысить его производительность. Кроме того, заявленная новая последовательность действий во времени позволяет наиболее полно перевести соединения циркония в растворимую форму из хлоридных возгонов титанового производства, в частности из возгонов, образующихся при конденсации парогазовой смеси при производстве тетрахлорида титана, и тем самым снизить содержание циркония в осадке. Это позволяет получить редкометаллический концентрат заданного состава с пониженным содержанием в нем циркония, что позволяет расширить область его применения.Thus, the proposed method for producing a rare-metal concentrate from chloride sublimates formed during the purification of a gas-vapor mixture of titanium tetrachloride production allows to reduce the cost of the rare-metal concentrate production process and increase its productivity. In addition, the claimed new sequence of actions in time allows the most complete conversion of zirconium compounds into soluble form from chloride sublimates of titanium production, in particular from sublimates formed during condensation of a gas-vapor mixture in the production of titanium tetrachloride, and thereby reduce the zirconium content in the precipitate. This allows you to get a rare metal concentrate of a given composition with a low content of zirconium in it, which allows to expand the scope of its application.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014129709/05A RU2571909C1 (en) | 2014-07-18 | 2014-07-18 | Method for obtaining rare-metal concentrate from chloride sublimates, formed in purification of steam-gas mixtures of titanium tetrachloride production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014129709/05A RU2571909C1 (en) | 2014-07-18 | 2014-07-18 | Method for obtaining rare-metal concentrate from chloride sublimates, formed in purification of steam-gas mixtures of titanium tetrachloride production |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2571909C1 true RU2571909C1 (en) | 2015-12-27 |
Family
ID=55023395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014129709/05A RU2571909C1 (en) | 2014-07-18 | 2014-07-18 | Method for obtaining rare-metal concentrate from chloride sublimates, formed in purification of steam-gas mixtures of titanium tetrachloride production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2571909C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3929461A (en) * | 1974-02-27 | 1975-12-30 | Ferrovanadium Corp N I | Fusion-oxidation process for recovering vanadium and titanium from iron ores |
| RU93041240A (en) * | 1993-08-16 | 1996-09-10 | Акционерное общество открытого типа "АВИСМА-титано-магниевый комбинат" | METHOD FOR EXTRACTION OF METALS FROM WASTE MELT TITANIUM TETRACHLORIDE PRODUCTION |
| RU2096510C1 (en) * | 1996-06-07 | 1997-11-20 | Гусейн Бахлул Садыхов | Method of recovering vanadium from titanium-containing slags |
| SU1015672A1 (en) * | 1981-05-25 | 1999-05-20 | Березниковский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института титана | METHOD OF PROCESSING OF TITANIUM PRODUCTION |
| RU41019U1 (en) * | 2004-06-01 | 2004-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная экологическая фирма "ЭКО-технология" | FLOW TECHNOLOGICAL LINE FOR TREATMENT AND WASTE DECONTAMINATION OF TITANIUM PRODUCTION |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2075521C1 (en) * | 1993-08-16 | 1997-03-20 | АОО "Ависма" титано-магниевый комбинат" | Method of recovery of metals from used melt of titanium tetrachloride |
-
2014
- 2014-07-18 RU RU2014129709/05A patent/RU2571909C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3929461A (en) * | 1974-02-27 | 1975-12-30 | Ferrovanadium Corp N I | Fusion-oxidation process for recovering vanadium and titanium from iron ores |
| SU1015672A1 (en) * | 1981-05-25 | 1999-05-20 | Березниковский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института титана | METHOD OF PROCESSING OF TITANIUM PRODUCTION |
| RU93041240A (en) * | 1993-08-16 | 1996-09-10 | Акционерное общество открытого типа "АВИСМА-титано-магниевый комбинат" | METHOD FOR EXTRACTION OF METALS FROM WASTE MELT TITANIUM TETRACHLORIDE PRODUCTION |
| RU2096510C1 (en) * | 1996-06-07 | 1997-11-20 | Гусейн Бахлул Садыхов | Method of recovering vanadium from titanium-containing slags |
| RU41019U1 (en) * | 2004-06-01 | 2004-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная экологическая фирма "ЭКО-технология" | FLOW TECHNOLOGICAL LINE FOR TREATMENT AND WASTE DECONTAMINATION OF TITANIUM PRODUCTION |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1097247B1 (en) | A method for isolation and production of magnesium based products | |
| AU2001262583B2 (en) | Recovery of titanium dioxide from titanium oxide bearing materials like steelmaking slags | |
| RU2554136C2 (en) | Method of producing alumina | |
| CN105271632A (en) | Comprehensive recovery method for electroplating sludge | |
| US6447738B1 (en) | Coproducing alumina, iron oxide, and titanium-dioxide from aluminum ore bodies and feedstocks | |
| CA1191698A (en) | Treatment of aluminous materials | |
| WO2019137543A1 (en) | Method for preparing high-purity tio2 by selectively leaching from titanium concentrate with rich oxygen | |
| EP0186370A2 (en) | Titanium dioxide pigment production from ilmenite | |
| RU2571244C1 (en) | Method for obtaining pure tungstic acid | |
| JP7525482B2 (en) | Method for extracting products from titanium-bearing materials | |
| CN110306065A (en) | A kind of method that vanadium slag prepares ammonium metavanadate | |
| RU2571909C1 (en) | Method for obtaining rare-metal concentrate from chloride sublimates, formed in purification of steam-gas mixtures of titanium tetrachloride production | |
| WO2005068358A1 (en) | Production of 'useful material(s)' from waste acid issued from the production of titanium dioxyde | |
| WO2002010068A1 (en) | Production of metal oxides | |
| RU2243154C2 (en) | Integrated serpentinite processing method resulting in pure silica production | |
| RU2518042C1 (en) | Titanium slag processing | |
| RU2176676C1 (en) | Method of processing vanadium-containing middlings | |
| RU2202516C1 (en) | Method of production of aluminum oxide | |
| RU2715193C1 (en) | Ilmenite concentrate processing method | |
| RU2431691C1 (en) | Procedure for processing grinding wastes from manufacture of permanent magnets | |
| JP2011530469A (en) | Method for producing titanium dioxide | |
| RU2356836C1 (en) | Method of complex treatment of serpentinite | |
| RU2572119C1 (en) | Method for processing aluminium-containing raw material | |
| RU2795543C1 (en) | Method for producing titanium dioxide from quartz-leukoxene concentrate | |
| RU2258752C2 (en) | Method of a complex processing of a metallurgical scrap |