Способ переработки титановых концентратов

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ТИТАНОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ, включающий дробление и последующее разделение фаз в тяжелой жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения концентрации диоксида титана в концентрате при переработке низкотитановых лейкоксеновых концентратов, дробление ведут в воде ульразвуком в течение 40 - 60 мин.

Изобретение относится к области переработки низкотитановых лейкоксеновых концентратов для высвобождения свободной двуокиси титана и позволяет значительно упростить способ. Лейкоксен представляет собой агрегат, состоящий из сростков минералов титана: рутил, брукит, анатаз (в дальнейшем - двуокись титана) и кварца (в дальнейшем - двуокись кремния). Содержание последнего колеблется в агрегате от 25 до 30%. Поэтому как бы ни был чист концентрат лейкоксена, он всегда будет содержать в себе двуокись кремния в довольно больших количествах.
Повышение содержания двуокиси титана в лейкоксеновых концентратах - традиционно проводится путем химического растворения двуокиси кремния.
Известен способ, где титансодержащий концентрат выщелачивается в автоклаве при повышенном давлении в щелочной среде при 150-180^оС, затем промежуточный концентрат обрабатывается углеродсодержащим горючим субстратом и выщелачивается разбавленной серной кислотой при 60-180^оС при повышенном давлении.
Недостаток способа заключается в необходимости применения химреактивов, использовании повышенных температуры и давления, а также в дополнительных затратах на нейтрализацию отходов.
Известен способ переработки титанового сырья, по которому проводят прокаливание и плавление титанового концентрата с низкими содержаниями двуокиси титана в присутствии щелочей, с добавлением в реакционную зону части раствора после выщелачивания сплава с целью ускорения процесса расплавления щелочи и метасиликата натрия и дальнейшим удалением двуокиси титана и метатитана натрия.
Недостатками такого способа являются необходимость плавильной печи с высокой (1300^оС) температурой, расхода щелочей (на 1 т окиси титана и метатитана натрия тратится 0,97 т свежей щелочи), расхода топливного газа 900 м³ и необходимость дальнейшей нейтрализации щелочных растворов.
Кроме того, недостатком известного способа является получение наряду с двуокисью титана промежуточного продукта - титаната натрия, что требует дополнительной операции для получения двуокиси титана - гидролизации титаната натрия.
Наиболее близким является способ обогащения титановых руд, включающий дробление и разделение минеральных фаз в тяжелых жидкостях.
Недостатком известного способа является то, что он применим лишь к рудам и концентратам, в которых в качестве полезного компонента является ильменит. При переработке низкотитановых лейкоксеновых концентратов этот способ использовать нельзя.
Целью изобретения является повышение концентрации диоксида титана в лейкоксеновом концентрате.
Поставленная цель достигается тем, что в процессе переработки лейкоксена в самостоятельные фазы двуокиси кремния и двуокиси титана производят ультразвуковую обработку концентрата лейкоксена в воде в течение 40-60 мин, а дальнейшее разделение минеральных фаз титана и кремния производят в тяжелых жидкостях.
Способ осуществляют следующим образом.
П р и м е р 1. Лейкоксеновый концентрат с содержанием двуокиси титана 51,02% обрабатывают ультразвуком в воде в течение 20 и 50 мин. После разделения в тяжелой жидкости получается концентрат с содержанием титана соответственно 58,92 и 64,44% (таблица).
П р и м е р 2. Концентрат лейкоксена с содержанием двуокиси титана 72,83% обрабатывают ультразвуком в воде в течение 10 мин. Содержание двуокиси титана в концентрате после разделения в тяжелой жидкости составляет 73,01%.
П р и м е р 3. Концентрат лейкоксена с содержанием двуокиси титана 72,83% обрабатывается ультразвуком в воде в течение 20 мин. Содержание двуокиси титана в концентрате, полученном в результате разделения в тяжелой жидкости, составляет 81,14%.
П р и м е р 4. В аналогичных условиях концентрат обрабатывают в течение 40 мин. Содержание двуокиси титана в концентрате, полученном в результате разделения в тяжелой жидкости, составляет 83,6%.
П р и м е р 5. В аналогичных условиях концентрат обрабатывается в течение 50 мин. Содержание двуокиси титана в конечном продукте составляет 86,04%.
П р и м е р 6. Обработка лейкоксенового концентрата проводится в течение 60 мин. В конечном продукте содержание двуокиси титана составляет 85,74%.
Таким образом, наиболее высокая концентрация двуокиси титана соответствует периоду ультразвуковой обработки, равному 40-60 мин. Снижение содержания двуокиси титана в последнем случае можно объяснить явлениями флокуляции тонких частиц двуокиси титана и кремния.
Использование: обогащение низкотитановых лейкоксеновых концентратов. Сущность изобретения: титановый концентрат подвергают дроблению в воде ультразвуком в течение 40 - 60 мин и разделению фаз в тяжелой жидкости. 1 табл.