Способ извлечения титана из кислых растворов, содержащих железо, алюминий, кремний

(19) 111) ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР) ПИС ИЕ ИЗС)Б Т И У СВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТ 0 Р(54) СПОСОБ И КИСЛЫХ РАС ЖЕЛЕЗО, АЛЮ (57) Испол ьзова получение гидр на, Сущность: творов, содерж кремний ведут 2,0-2,5 с градие М 2рский титано-магниевыйия Октябрьской революХ,Батракова, Шаяхметов, И,Ч икодановХимия титана. М 971,осится к металлургииспользовано при полного оксида титана вь осаждения титана пуходного раствора щеНедостатком способа о высокий выход анаи невысокое качество эа счет соосаждения осаждения титана пуходного раствора при и щелочных металлов.же недостатки, что и Наиболее бности к заявлясоб извленейтрализациипри рН =4 - 8. Нся невысокое кдля растворов,за, алюминия,(21) 4919625/02(56) Лучинский Г,Пс,224.Олесов Ю,ГД.Д. ГидрометаллуПатент СШАкл, С 01 0 23/04, 1 Дрозденко В.Л., Бабич ргия титана, М.: 1983, с.9 М 3898321,975. Изобретение отнтитана и может бытьучении гидратировансокой чистоты.Известен способтем нейтрализации ислочью при рН = 7-8.является недостаточнтдзной структуры Т 02конечного продуктапримесей,Известен способтем нейтрализации исрН = 7-8 карбонатамСпособ имеет тепервый. лиз.1 им по технической сущемому объекту является споения титана путем его гидроокисью аммония едостатком способа являетачество конечного продукта содержащих примеси желеремния ит. д,51)5 С 22 В 34/12, С 01 0 23/ ЗВЛЕЧЕНИЯ ТИТАНА ИЗ ТВОРОВ, СОДЕРЖАЩИХ МИНИЙ, КРЕМНИЙ ние: металлургия титана и атированного оксида тита- нейтрализацию кислых расащих железо, алюминий, щелочным агентом до рН нтом рН 1 - 2 рН/мин, 1 табл,Целью изобретения является повыие качества конечного продукта и выхсадка анатазной структуры. Поставленная цель достигается тем, что в способе извлечения титана иэ кислых растворов, содержащих примеси железа, алюминия, кремния, включающем их 4 нейтрализацию щелочным агентом с пол- ОО учением гидратированного оксида титана СО согласно изобретению процесс нейтрализа- С) ции проводят до рН = 2 - 2,5 с градиентом (Л рН = 1 - 2 рН/мин.Сущность способа заключается в следующем. Известно, что рН осаждения гидратированного Т 02 лежит в области 2 - 10, но достаточно высокая степень осаждения (97 - д 980) наблюдается при рН = 4 - 8. Однако, в этом случае идет осаждение также титаната щелочью металла, гидроокисью которого ведется процесс нейтрализации. Кроме этого, в случае осаждения титана из сложных по составу растворов, содержащих кремний, алюминий, железо, зти примеси в указанном интервале рН полностью осядут вместе1788056 50 с титаном в осадок, загрязняя конечный продукт.Авторами установлено, что при проведении процесса нейтрализации до рН = 2- 2,5 с градиентом рН = 1 - 2 рН/мин происходит спонтанное осаждение гидратированного оксида титана за счет быстрого изменения рН, и это позволяет осадить практически весь титан, Степень извлечения титана достигает 97 - 98%.Кроме этого, в указанном интервале рН титан осаждается только в виде Т 02и Н 20, т.е, не происходит осаждения титанатов и не осаждаются другие примеси железа, алюминия, кремния, находящиеся в растворе, так как рН их осаждения находится в интервале 3 - 8.Проведение процесса до рН менее 2,0 не позволяет получить кацественный продукт, так как происходит частицное осаждение кремниевой кислоты; более того, при этом изменяется структура осадка (анатаз - 50%, рутил - 50%) и извлечение титана достигает максимально 70 - 85%, то есть поставленная цель не достигается.Проведение процесса до рН более 2,5 приводит к частичному соосаждению примесей в виде гидроокисей железа, алюминия, кремния; снижается качество продукта, то есть поставленная цель не достигается.Проведение процесса с градиентом рН менее чем 1 рН/мин снижает скорость осаждения титана, что приводит к снижению степени извлецения и может вызвать частичное соосаждение примесей, Извлецение титана составит 70-75%, то есть поставленная цель не достигается, и снижаются другие технико-экономицеские показатели процесса,Проведение процесса с градиентом рН более цем 2 рН/мин приводит к резкому повышению скорости осаждения титана, причем структура получаемого осадка не сформировавшаяся, и при дальнейшей переработке переходит из анатаза в рутил,Таким образом, совокупность отличительных признаков предлагаемого изобре 5 тения, а именно, нейтрализация кислоготитансодержащего раствора до рН = 2,0-2,5с градиентом рН = 1 - 2 рН/мин позволилидостичь поставленную цель - повысить качество конечного продукта, не снижая при10 этом остальные технико-экономические показатели процесса (извлечение титана -98%, структура осадка - основа анатаз).П р и м е р. В 1 л титансодержащегокислого раствора состава, г/л; Т 02 100, Ге15 2, Я 5, А 5 вводили щелочной агент Са(ОН)2до рН - 2 со скоростью изменения рН (градиентом): 1 рН/мин. Получили 98 г осадка (впересчете на сухой) состава, %: Ре 0,01; Т 0299,8; Са 0,3; А 0,01; Я 0,01, структуры -20 основа анатаз, извлечение 98% (по прототипу состав осадка, %: Т 02 86; Ре 2; Я 5; А 5;Са 2),Остальные примеры, подтверждающиедостижение поставленной цели заявляемой25 совокупности признаков, сведены в таблицу.Технико-зкономические преимуществазаявляемого способа в сравнении с прототипом заключаются в повышении кацества30 Т 02 за счет исключения соосаждения примесей железа, алюминия, кремния и щелоцного агента при получении осадкаанатазной структуры.Формула изобретения35 Способ извлечения титана из кислыхрастворов, содержащих железо, алюминий,кремний, включающий его нейтрализациющелоцным агентом с получением осадкагидратированного диоксида титана, о т л и 40 ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышениякачества конечного продукта и выхода осадка анатазной структуры, нейтрализациюпроводят до рН 2,0-2,5 с градиентом рН 1 - 2рН/мин,451788056 Химический состав осадкаФ Пример Исходный раствор А 1 Яд 10, Ге е А 1 ело нои меО 50 20 0 5,0 2,0 00,0 00,0 2,1,000,0 2,0 5,0 5 5,0 5,0 20 3 3 0 Составитель Г. МельниковаТехред М.Моргентал Корректор Н. Король едактор каз 51 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 1000 2,0 5,0 100,0 2,0 5,0 рносаыденил Градиент,РФмин Извле" чение,9 Е,98,Структураосадка ОсноваАнатаз 99Основа 99,Анатаз