RU2709369C1 - Способ переработки гидролизной серной кислоты - Google Patents
Способ переработки гидролизной серной кислоты Download PDFInfo
- Publication number
- RU2709369C1 RU2709369C1 RU2018143400A RU2018143400A RU2709369C1 RU 2709369 C1 RU2709369 C1 RU 2709369C1 RU 2018143400 A RU2018143400 A RU 2018143400A RU 2018143400 A RU2018143400 A RU 2018143400A RU 2709369 C1 RU2709369 C1 RU 2709369C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sulfuric acid
- titanium
- exchange resin
- low
- anion exchange
- Prior art date
Links
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 79
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 title claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 13
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 71
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims abstract description 30
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 21
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 21
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 18
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 claims abstract description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 11
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 8
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hcl hcl Chemical compound Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 claims description 28
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 16
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 15
- 238000003795 desorption Methods 0.000 claims description 10
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 claims description 9
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 30
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 abstract description 11
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 abstract description 11
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 abstract description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 9
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 abstract description 7
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 abstract description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002966 varnish Substances 0.000 abstract description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 6
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 101710199392 TATA-box-binding protein 1 Proteins 0.000 description 2
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 210000003995 blood forming stem cell Anatomy 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 2
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- DCKVFVYPWDKYDN-UHFFFAOYSA-L oxygen(2-);titanium(4+);sulfate Chemical compound [O-2].[Ti+4].[O-]S([O-])(=O)=O DCKVFVYPWDKYDN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 150000003608 titanium Chemical class 0.000 description 2
- 229910000348 titanium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- -1 hydroxyl ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 1
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000002336 sorption--desorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J titanic acid Chemical compound O[Ti](O)(O)O LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- BAKALPNAEUOCDL-UHFFFAOYSA-N titanium hydrochloride Chemical compound Cl.[Ti] BAKALPNAEUOCDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
- C01B17/69—Sulfur trioxide; Sulfuric acid
- C01B17/90—Separation; Purification
- C01B17/901—Recovery from spent acids containing metallic ions, e.g. hydrolysis acids, pickling acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G23/00—Compounds of titanium
- C01G23/04—Oxides; Hydroxides
- C01G23/047—Titanium dioxide
- C01G23/0475—Purification
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G23/00—Compounds of titanium
- C01G23/04—Oxides; Hydroxides
- C01G23/047—Titanium dioxide
- C01G23/053—Producing by wet processes, e.g. hydrolysing titanium salts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G23/00—Compounds of titanium
- C01G23/04—Oxides; Hydroxides
- C01G23/047—Titanium dioxide
- C01G23/08—Drying; Calcining ; After treatment of titanium oxide
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к неорганической химии и может быть использовано в бумажной, лакокрасочной, пищевой и строительной промышленности. Для переработки гидролизной серной кислоты осуществляют экстракцию из нее скандия на экстрагенте, состоящем из смеси Ди2ЭГФК и ТБФ. Промывают насыщенный экстрагент раствором H2SO4 50-200 г/дм3 и Н2О2 5-20 г/дм3, реэкстрагируют скандий раствором, состоящим из смеси NaOH и Na2CO3. Проводят сорбцию серной кислоты из рафината экстракции скандия на низкоосновном поликонденсационном анионите. Десорбируют серную кислоту водой. Проводят сорбцию титана из маточника сорбции серной кислоты низкоосновным полимеризационным анионитом. Десорбируют титан раствором соляной кислоты HCl 100 г/дм3 с получением десорбата, который направляют на получение диоксида титана путем осаждения гидратированного оксида титана введением десорбата при поддержании постоянного значения рН 4-6 за счет введения водного раствора аммиака. Выдерживают полученную суспензию гидратированного оксида титана при перемешивании. Суспензию фильтруют. Полученный осадок сушат при температуре от 100 до 120°С до постоянной массы осадка и проводят обжиг при температуре от 200 до 900°С. Обеспечивается повышение эффективности переработки гидролизной серной кислоты с получением в качестве продукта высокодисперсного нанокристаллического диоксида титана и увеличение чистоты получаемых продуктов. 3 ил., 5 пр.
Description
Изобретение относится к переработке отходов производства диоксида титана сульфатным способом с получением высокодисперсного нанокристаллического диоксида титана для потенциального применения в бумажной, лакокрасочной, пищевой и строительной промышленности.
Одним из отходов производства диоксида титана сернокислотный способом является гидролизная серная кислота (ГСК). Гидролизную серную кислоту после концентрирования нельзя возвращать в производственный цикл из-за присутствующей в ней большого количества примесей и взвеси гидроксида титана, которая может стать причиной преждевременного гидролиза технологических растворов. Представляет существенный практический интерес разработка технологий комплексной переработки ГСК с получением разнообразных товарных продуктов, в первую очередь высокодисперсного нанокристаллического диоксида титана.
Большинство существующих способов переработки ГСК предполагают либо ее утилизацию, либо возвращение в производственный цикл производства диоксида титана сернокислотным методом, либо частичную переработка с получением регенерированной кислоты и концентратов скандия и титана. Настоящее изобретение нацелено на разработку комплексной технологии переработки гидролизной серной кислоты с получением высокодисперсного нанокристаллического диоксида титана.
Наиболее близким аналогом по совокупности существенных признаков к заявляемому изобретению является способ переработки жидких отходов производства диоксида титана [Патент RU2651019, приор. от 19.09.2016, опубл. 18.04.2018, МПК C01G25/00 и др.], авторы Рычков В.Н., Кириллов Е.В., Кириллов С.В., Буньков Г.М., Боталов М.С., Смирнов А.Л., Машковцев М.А., Смышляев Д.В., включающий в себя экстракцию скандия из гидролизной серной кислоты на экстрагенте состоящем из смеси Ди2ЭГФК и ТБФ с получением насыщенного экстрагента и рафината экстракции, промывку насыщенного экстрагента раствором серной кислоты H2SO4 50-200 г/дм3 и перекиси водорода H2O2 5-20 г/дм3, реэкстракцию скандия раствором, состоящим из смеси NaOH и Na2CO3, с получением концентрата скандия, сорбцию серной кислоты на низкоосновном поликонденсационном анионите, сорбцию титана из маточника сорбции серной кислоты на низкоосновном полимеризационном анионите с последующей десорбцией титана раствором серной кислоты H2SO4 50-200 г/дм3 и перекиси водорода H2O2 5-20 г/дм3. Десорбат отправляют на основное производство.
Недостатком описанного способа является отсутствие возможности прямого получения высокодисперсного нанокристаллического диоксида титана из десорбата сорбции титана ввиду большого содержания серной кислоты и высокого уровня загрязнения кремнием.
В основу изобретения положена задача создания эффективного комплексного технологического процесса переработки гидролизной серной кислоты с получением высокодисперсного нанокристаллического диоксида титана.
При этом, техническим результатом заявляемого изобретения является повышение комплексности переработки ГСК с получением в качестве продукта высокодисперсного нанокристаллического диоксида титана и увеличение чистоты получаемых продуктов.
Заявляемый технический результат достигается тем, что в способе переработки гидролизной серной кислоты, согласно изобретению, десорбцию титана из низкоосновного полимеризационного анионита ведут при помощи водного раствора соляной кислоты с концентрацией 100-200 г/дм3 с получением десорбированного низкоосновного полимеризационного анионита, который повторно направляют на операцию сорбции титана, и десорбата, который в свою очередь направляют на получение высокодисперсного нанокристаллического диоксида титана путем формирования реакционного объема из дистиллированной воды, введения полученного десорбата в реакционный объем при перемешивании и при поддержании постоянного значения рН реакционного объема на уровне от 4 до 6 включительно за счет контролируемого введения в реакционный объем водного раствора аммиака с массовой концентрацией 5-25%, отделения образовавшегося осадка, отмывки осадка дистиллированной водой, сушки и термообработки.
Использование соляной кислоты для десорбции титана из низкоосновного поликонденсационного анионита имеет преимущество над десорбцией смесью серной кислоты и раствора пероксида водорода, такие как:
- снижение степени десорбции кремния, что позволяет получать высокодисперсный нанокристаллический диоксид титана без дополнительной очистки раствора от кремния;
- формирование солевого фона, благоприятного для формирования высокодисперсного нанокристаллического диоксида титана на стадии осаждения в условиях постоянного значения рН реакционного объема;
- снижение степени загрязнения высокодисперсного нанокристаллического диоксида примесями сульфат-ионов.
Для получения высокодисперсного нанокристаллического диоксида титана из десорбата авторами предложено проводить гидролиз хлорсодержащих солей титана в условиях постоянного значения рН на уровне от 4 до 6 единиц, что соответствует области изоэлектрической точки гидратированного оксида титана. Авторы изобретения исходили из того, что образующиеся в процессе гидролиза зародыши гидратированного оксида титана взаимодействуют с дисперсионной средой с образованием двойного электрического слоя. Образование двойного электрического слоя вызвано преимущественной адсорбцией на поверхности образующихся частиц гидроксил-ионов и ионов гидроксония, которая в свою очередь определяется уровнем рН дисперсионной среды. Организация процесса гидролиз солей титана в условиях постоянного значения рН на уровне 4-6 единиц позволяет получать частицы с минимальной преимущественной адсорбцией ионов на поверхности частиц, что определяет пониженный уровень захвата примесей и агрегации частиц в процессе сушки и последующей термической обработки осадка. Предложенный подход оказывается еще более эффективным в условиях повышенного солевого фона, вызванного присутствием в десорбате большого количества соляной кислоты, нейтрализация которой приводит к образованию большого количества хлорида аммоний.
Для переработки гидролизной серной кислоты с получением высокодисперсного нанокристаллического диоксида титана гидролизная серная кислота приводится в контакт с экстрагентом состоящим из смеси Ди2ЭГФК и ТБФ с получением насыщенного экстрагента и рафината экстракции скандия. Промывка насыщенного экстрагента осуществляется раствором серной кислоты H2SO4 50-200 г/дм3 и перекиси водорода H2O2 5-20 г/дм3. Промытый от примесей экстрагент приводится в контакт с раствором, состоящим из смеси NaOH и Na2CO3 для реэкстракции скандия. Продуктом реэкстракции скандия является концентрат скандия.
Рафинат экстракции скандия направляется на операцию извлечения из него серной кислоты путём её сорбции на низкоосновном поликонденсационном анионите. Продуктами данной операции являются маточник сорбции серной кислоты и насыщенный низкоосновный поликонденсационный анионит. Насыщенный низкоосновный поликонденсационный анионит направляют на операцию десорбции водой с получением десорбированного низкоосновного поликонденсационного анионита, который, повторно, направляют на операцию сорбции серной кислоты и десорбата.
Маточник сорбции серной кислоты направляют на сорбцию титана низкоосновным полимеризационным анионитом. Продуктами данной операции являются маточника сорбции титана и насыщенный низкоосновный полимеризационного анионит. Насыщенный низкоосновный полимеризационный анионит направляют на операцию десорбции соляной кислотой HCl с концентрацией 100-200 г/ дм3 с получением десорбированного низкоосновного полимеризационного анионита, который, повторно, направляют на операцию сорбции титана и десорбата.
Десорбат с операции сорбции титана направляют на получение высокодисперсного нанокристаллического диоксида титана. С этой целью формируют реакционный объем из дистиллированной воды и осуществляют осаждение гидратированного оксида титана путём введения десорбата с операции сорбции титана в реакционный объем при перемешивании и при поддержании постоянного значения рН реакционного объема на уровне от 4 до 5 включительно за счет контролируемого введения в реакционный объем водного раствора аммиака с концентрацией 5-25 г/дм3. После завершения стадии осаждения проводят выдержку полученной суспензии гидратированного оксида титана при перемешивании. Далее проводят фильтрацию суспензии гидратированного оксида титана, промывку гидратированного диоксида титана, сушку и обжиг промытого осадка. Предпочтительно, сушку проводить при температуре от 100 до 1200С до постоянной массы осадка. Обжиг осадка может проводиться при температуре от 200 до 9000С.
Осуществление заявляемого способа подтверждается фигурами и следующими примерами.
Пример 1.
Гидролизную серную кислоту приводили в контакт с экстрагентом, содержащим Ди2ЭГФК:ТБФ 1:3. Насыщенный экстрагент отмывали раствором серной кислоты с концентрацией 100 г/дм3 и перекиси водорода с концентрацией 10 г/дм3. Отмытый экстрагент реэкстрагировали щелочным агентом с содержанием NaOH:Na2CO3 1:3. Рафинат экстракции скандия пропускали через стеклянную колонку диаметром 10 мм и высотой 30 мм заполненную низкоосновным поликонденсационным анионитом, со скоростью 3 объёма раствора через объём анионита в час. После этого, маточник сорбции кислоты, пропускали через колонку диаметром 10 мм и высотой 30 мм, заполненную низкоосновным полимеризационным анионитом, со скоростью 25 объёмов раствора через объём анионита в час. Далее, через колонку с насыщенным низкоосновным полимеризационным анионитом пропускали раствор соляной кислоты с концентрацией 100 г/дм3. Полученные растворы проанализировали на содержание основных компонентов. Результаты анализов представлены на фиг. 1. Из данных видно, что в результате операции сорбции/десорбции на низкоосновном полимеризационном анионите удаётся получить чистый солянокислый раствор титана, пригодный для получения высокодисперсного нанокристаллического диоксида титана.
Для получения высокодисперсного нанокристаллического диоксида титана в химический стакан отбирают 0,5 дм3 солянокислый раствор титана, полученного на предыдущей стадии. Далее готовят водный раствор аммиака с массовой концентрацией 10%. Для этого в химический стакан вводят 0,3 дм3 концентрированного раствора аммиака (массовая концентрация 24%) и 0,4 дм3 дистиллированной воды. После смешения компонентов получают водный раствор аммиака. Для осуществления осаждения нанокристаллического диоксида титана в реактор, снабженный мешалкой и датчиком рН вводят 0,5 дм3 дистиллированной воды. Далее при помощи перистальтических насосов проводят контролируемое дозированное введение солянокислого раствора титана и водного раствора аммиака в реакционный объём при перемешивании, причем значение рН в реакционном объеме поддерживается в диапазоне от 4 до 6 за счет балансировки скоростей введения обоих растворов. После введения всего объема общего солянокислого раствора титана полученную суспензию выдерживают в течение 2 часов, проводят фильтрацию суспензии, полученный осадок помещают в сушильный шкаф, сушку осадка проводят при температуре 1000С в течение 12 часов. После этого осадок обжигают в муфельной печи при температуре 6000С в течение 2 часов.
После обжига проводят определение доли частиц с размером менее 1 мкм по ГОСТ 9808-84 и определение фазового состава и размера области когерентного рассеяния при помощи метода рентгеновской дифракции. На фиг. 2 представлены результаты определения характеристик диоксида титана, полученных по примеру 1, 2 и 3.
Пример 2 (сравнительный).
Синтез диоксида титана из гидролизной кислоты проводили также, как и описано в примере 1, только значение рН в реакционном объеме в процессе осаждения поддерживается в диапазоне от 3 до 4.
Пример 3 (сравнительный).
Синтез диоксида титана из гидролизной кислоты проводили также, как и описано в примере 1, только значение рН в реакционном объеме в процессе осаждения поддерживается в диапазоне от 6 до 7.
Пример 4 (сравнительный).
Синтез диоксида титана из гидролизной кислоты проводили также, как и описано в примере 1, только осаждение гидратированного оксида титана вели путем приливания водного раствора аммиака с концентрацией 10 г/л в солянокислый раствор титана при перемешивании.
Пример 5 (сравнительный).
Гидролизную серную кислоту приводили в контакт с экстрагентом, содержащим Ди2ЭГФК:ТБФ 1:3. Насыщенный экстрагент отмывали раствором серной кислоты с концентрацией 100 г/дм3 и перекиси водорода с концентрацией 10 г/дм3. Отмытый экстрагент реэкстрагировали щелочным агентом с содержанием NaOH:Na2CO3 1:3. Рафинат экстракции скандия пропускали через стеклянную колонку диаметром 10 мм и высотой 30 мм заполненную низкоосновным поликонденсационным анионитом, со скоростью 3 объёма раствора через объём анионита в час. После этого, маточник сорбции кислоты, пропускали через колонку диаметром 10 мм и высотой 30 мм, заполненную низкоосновным полимеризационным анионитом, со скоростью 25 объёмов раствора через объём анионита в час. Далее, через колонку с насыщенным низкоосновным полимеризационным анионитом пропускали раствор серной кислоты с концентрацией 100 г/дм3 и концентрацией перекиси водорода 10 г/дм3. Полученные растворы анализировали на содержание основных компонентов. Состав раствора приведен на фиг. 3. Для получения диоксида титана в химический стакан отбирают 0,5 дм3 сернокислого раствора титана, полученного на предыдущей стадии. Далее готовят водный раствор аммиака с массовой концентрацией 10 %. Для этого в химический стакан вводят 0,3 дм3 концентрированного раствора аммиака (массовая концентрация 24%) и 0,4 дм3 дистиллированной воды. После смешения компонентов получают водный раствор аммиака. Для осуществления осаждения диоксида титана в сернокислый раствор титана при перемешивании вливают водный раствор аммиака. После введения всего объема водного раствора аммиака полученную суспензию выдерживают в течение 2 часов, проводят фильтрацию и обработку осадка также, как и в примере 1.
Claims (1)
- Способ переработки гидролизной серной кислоты, включающий экстракцию скандия из гидролизной серной кислоты на экстрагенте, состоящем из смеси Ди2ЭГФК и ТБФ, промывку насыщенного экстрагента раствором серной кислоты H2SO4 50-200 г/дм3 и перекиси водорода Н2О2 5-20 г/дм3, реэкстракцию скандия раствором, состоящим из смеси NaOH и Na2CO3, сорбцию серной кислоты из рафината экстракции скандия на низкоосновном поликонденсационном анионите при объемном соотношении рафинат экстракции скандия:низкоосновный поликонденсационный анионит (1-3):1, десорбцию серной кислоты водой при объемном соотношении насыщенный низкоосновный поликонденсационный анионит:вода 1:(1-3), сорбцию титана из маточника сорбции серной кислоты низкоосновным полимеризационным анионитом при объемном соотношении низкоосновный полимеризационный анионит:маточник сорбции серной кислоты 1:(5-20), десорбцию титана, отличающийся тем, что операцию десорбции титана ведут раствором соляной кислоты HCl 100 г/дм3 с получением десорбата, который направляют на получение диоксида титана путем формирования реакционного объема из дистиллированной воды и осуществления осаждения гидратированного оксида титана путём введения десорбата в реакционный объем при перемешивании и при поддержании постоянного значения рН реакционного объема на уровне от 4 до 6 включительно за счет контролируемого введения в реакционный объем водного раствора аммиака, последующей выдержки полученной суспензии гидратированного оксида титана при перемешивании, фильтрации суспензии гидратированного оксида титана, промывки гидратированного диоксида титана, сушки при температуре от 100 до 120°С до постоянной массы осадка и обжига от 200 до 900°С.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018143400A RU2709369C1 (ru) | 2018-12-07 | 2018-12-07 | Способ переработки гидролизной серной кислоты |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018143400A RU2709369C1 (ru) | 2018-12-07 | 2018-12-07 | Способ переработки гидролизной серной кислоты |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2709369C1 true RU2709369C1 (ru) | 2019-12-17 |
Family
ID=69006932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018143400A RU2709369C1 (ru) | 2018-12-07 | 2018-12-07 | Способ переработки гидролизной серной кислоты |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2709369C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4499058A (en) * | 1982-03-19 | 1985-02-12 | Rhone-Poulenc S.A. | Liquid/liquid extraction of acidic aqueous streams comprising sulfate/titanium/iron values |
| SU1451097A1 (ru) * | 1987-01-09 | 1989-01-15 | Предприятие П/Я Г-4855 | Способ получени диоксида титана |
| US5682593A (en) * | 1994-10-26 | 1997-10-28 | Bayer Aktiengesellschaft | Extraction of acids and metal salts from aqueous solutions with diethyl dodecylphosphonate |
| RU2349549C2 (ru) * | 2007-05-04 | 2009-03-20 | Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской Академии наук | Способ получения наноразмерных частиц диоксида титана |
| RU2651019C2 (ru) * | 2016-09-19 | 2018-04-18 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ переработки жидких отходов производства диоксида титана |
-
2018
- 2018-12-07 RU RU2018143400A patent/RU2709369C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4499058A (en) * | 1982-03-19 | 1985-02-12 | Rhone-Poulenc S.A. | Liquid/liquid extraction of acidic aqueous streams comprising sulfate/titanium/iron values |
| SU1451097A1 (ru) * | 1987-01-09 | 1989-01-15 | Предприятие П/Я Г-4855 | Способ получени диоксида титана |
| US5682593A (en) * | 1994-10-26 | 1997-10-28 | Bayer Aktiengesellschaft | Extraction of acids and metal salts from aqueous solutions with diethyl dodecylphosphonate |
| RU2349549C2 (ru) * | 2007-05-04 | 2009-03-20 | Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской Академии наук | Способ получения наноразмерных частиц диоксида титана |
| RU2651019C2 (ru) * | 2016-09-19 | 2018-04-18 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ переработки жидких отходов производства диоксида титана |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102614181B1 (ko) | 리튬 슬래그로부터 가치물을 추출하기 위한 방법 | |
| US4017425A (en) | Method of activation of red mud | |
| CN107043116A (zh) | 从除镁卤水中提取锂并制备电池级碳酸锂的方法 | |
| CN103361486A (zh) | 从含钪和钛的废酸液中提取高纯氧化钪及钛的方法 | |
| CN101944600A (zh) | 一种锂钛氧化物型锂离子筛吸附剂及其前躯体制备方法 | |
| CN105668856B (zh) | 一种含重金属废水的处理方法 | |
| Zeng et al. | Solubility and modeling of sodium aluminosilicate in NaOH–NaAl (OH) 4 solutions and its application to desilication | |
| CN106276988A (zh) | 一种以碳酸钾为沉淀剂制备电池级碳酸锂的方法 | |
| CN102417194A (zh) | 一种用于盐湖卤水中提锂的螯合树脂深度除镁方法 | |
| CN115849385A (zh) | 对黑滑石中硅镁的综合利用方法及应用 | |
| JP2017511786A (ja) | Ｕｏ４水和物へのその転換のためのｕ３ｏ８の活性化方法 | |
| CN113713780A (zh) | 一种3d壳聚糖/二氧化硅复合材料及其制备方法和在吸附分离铼中的应用 | |
| CN106745085A (zh) | 一种基于钾长石的硫酸钾制取方法 | |
| CN114272914B (zh) | 一种锂吸附剂、膜元件、其制备方法及锂提取方法与装置 | |
| RU2709369C1 (ru) | Способ переработки гидролизной серной кислоты | |
| JP2748334B2 (ja) | 食塩水中の硫酸イオンを除去する方法 | |
| CN110438347A (zh) | 钠化清洁提钒方法 | |
| US11078557B2 (en) | Systems and methods for alkaline earth production | |
| CN106629809B (zh) | 一种提纯粗氧化钪的方法 | |
| CN105833830A (zh) | 离子筛型钠离子吸附剂及除去氯化锂中杂质钠的方法 | |
| CN109179506A (zh) | 一种从钼精矿焙烧淋洗液协同回收铼钼的方法 | |
| CN106517355B (zh) | 一种超声波制备磁性4a分子筛的方法 | |
| CN101172610A (zh) | 一种高温二氧化硅粉体的制备方法 | |
| US20150125367A1 (en) | Systems and Methods for Alkaline Earth Production | |
| CN211920886U (zh) | 一种利用膜分离技术制备电池级碳酸锂的装置 |