Способ получения диоксида титана

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1152931 ш С 01 б 23/053 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ТОРСКОМУ СВ ЛЬСТ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ Д ИТАНА по авт. св.98685 йся тем, что, с целью снижени ной кислоты, титановый восс ерут в виде сплава титана и ал держанием последнего 2 - 8 м Капустин, М. Карта- Садыков СССР81. СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) (5 СИДА личаЙщ хода с витель ния с ИОК, отя рас- тано- юмиас.%.Изобретение относится к способам получения двуокиси титана и может быть использовано при переработке сернокислых растворов титана.Наиболее близким к предлагаемому является способ получения двуокиси титана путем обработки титансодержащего сырья серной кислотой, выщелачивания продукта сульфатизации, введения в титан- содержащий раствор восстановителя-металлического титана, предварительно обработанного 20-30 мас./О серной кислотой при массовом соотношении металлического титана к кислоте равном 0,5-0,6, гидролиза тита нсодержа щего раствора, осаждения, отделения и прокаливания осадка 1.Недостатком способа является необходимость использования свежей серной кислоты, расход которой на производстводвуокиси титана составляет 4000-4500 кг/тцелевого продукта.Цель изобретения - снижение расхода серной кислоты.Поставленная цель достигается способом, согласно которому в качестве титанового восстановителя используют сплав титана и алюминия с содержанием последнего 2 - 8 мас.о/о.Сущность способа заключается в химическом взаимодействии присадки алюминия на процесс активизации титанового сплава. При контакте такого сплава с отработанной гидролизной кислотой алюминий активно взаимодействует с ней, что приводит кнакоплению ионов Т 1 (3+) на границе раздела титановый сплав - гидролизная кислота, Это содействует снятию пассивации поверхности титанового сплава ионами четырехвалентного титана, содержащегося в гидролизной кислоте. Таким образом, становится возможным использование сбросной гидролизной кислоты, содержащей Т 1080 , в то время как по основному способу была необходимость применения свежей серной кислоты. Это обусловило возможность технической кислоты на отработанную.Указанные пределы по массовому содержанию алюминия в титановом сплаве определяются тем, что при содержании менее двух процентов концентрация Т 1 (4+) превалирует над концентрацией Т 1 (3+) на границе раздела твердое - жидкое, из-за чего не достигается активация титанОвого сплава и он не проявляет восстановительных свойств, При массовом содержании алюминия более 8/о наблюдается избыток, являющийся балластом,Пример 1. Берут 200 г ильменитового концентрата, содержащего мас.о/о: двуокись титана 55,7, окись железа (3+) 15,5, закись железа - 15,5 и обрабатывают его концентрированной серной кислотой. Продукт сульфатизации выщелачивают подкис Пример 3. Аналогично примеру 2, но в качестве восстановителя берут титановый сплав марки ПТМ, содержащий 2 мас.о/О алюминия. Расход серной кислоты в пересчете на 100 О/О-ную составляет:технической - 3350, гидролизной - 740 кг на тонну продукта. Количество отходов производства: гидролизной кислоты - 1602, железного купороса - 572 кг на тонну продукта. 30 35 40 45 50 55 Пример 4. Аналогично примеру 2, но в качестве восстановителя берут титановый сплав марки ВТ 18, содержащий 8,0 мас.о/о алюминия. Расход серной кислоты: технической -3390, гидролизной - 800 кг на тонну продукта. Количество отходов производства: гидролизной кислоты - 1642, железного купороса - 687 кг на тонну продукта.Из приведенных данных следует, что по данному способу на 17 - 20 О/О снижен расход технической серной кислоты путем замены части ее на сбросную. гилролизную кислоту. Так как замена сказывается и на снижении количества отходов производства: выход гидролизной кислоты снижается примерно на 700 кг на тонну при некотором увеличении выхода железного купороса.Механическая добавка алюминия к металлическому титану не приводит к указанному положительному эффекту.Технико-экономический эффект данного способа состоит в снижении затрат на серную кислоту за счет частичной утилизации сбросной гидролизной кислоты. ленной водой и восстанавливают с помощью металлического титана марки ВТИ-О, предварительно обработанным 24/О-ной серной кислотой в весовом отношении титан: серная кислота, равном 0,55 при температуре 85 С в течение 3 ч. Восстановленный раствор фильтруют, упаривают, гидролизуют и продукт гидролиза после промывки прокаливают, Расход серной кислоты в пересчете на 100/о-ную составляет 4090 кг на тонну 10 продукта. Количество отходов составляет:гидролизной кислоты в пересчете на 100 О/О- ную - 2342 кг на тонну продукта, железного купороса - 415 кг на тонну продукта.Пример 2. В условиях примера 1 в ка честве восстановителя используют титановый сплав марки ПТМ, содержащий 2,0 мас.о/Оалюминия, предварительно обработанный 24 /о-ной гидролизной кислотой в весовом отношении титан: серная кислота, равном 0,55 при температуре 85 С в те чение 3 ч. Расход серной кислоты в пересчете на 100/О-ную составляет: технической - 33,0, гидролизной - 740 кг на тонну продукта. Количество отходов производства: гидролизной кислоты - 160,2, железного 25купороса - 672 кг на тонну продукта.