Способ разложения ильменитовых концентратов

Союз СоветскнкСоцналнстнчесннхРеспуЬлнк ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 125031 (21) 3345208/23.-26 511 М. Хп.з С 01 6 23/00 с присоединением заявки М 9 Государственный комитет СССР по делам изобретений и отирытий(71) За яв ите ль(54) СПОСОБ РАЗЛОЖЕНИЯ ИЛЬИЕНИТОВЫХКОНЦЕНТРАТОВ Изобретение относится к технологии получения двуокиси титана сернокислотным способом и может быть использовано при разложении ильменитовых концентратов, содержащих сидерит, магнезит или другие карбонатные минералы.Известен способ разложения ильменнтовых концентратов, содержащих различные количества двуокиси титана, 90-92-ной серной кислотой при температуре перед началом реакции 85-110 С и перемешивании сжатым воэдухм в количестве 20-40 нм 3/ч на 1 м реакционной массы 1 11.Недостатком способа является то что в укаэанных условиях одновременно с ильменитом взаимодействуют с серной кислотой практически все минералы, содержащиеся в концентрате.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результатук изобретению является способ разложения титановых концентратов серной кислотой при весовом соотношении 1,65-1,75:1 с последующим разбавлением реакционной массы водой до снижения концентрации кислоты на 4-7. Перемешивание ведут сжатым воздухом 1 2. Однако такой способ не может бытьиспользован для разложения титановых концентратов, содержащих сидерит из-эа больших технологическихпотерь, связанных с выбросом реакционной массы из аппарата разложения.Цель изобретения - устрайениеэтого недостатка.Поставленная цель достигаетсятем, что по предложенному способуразложение ильменитовых концентратов, содержащих сидерит, предварительно ведут добавлением концентриро 15 ванной серной кислоты в количестве0,8-1,2;1 и воды до концентрациикислоты 84-86 с перемешиванием сжатым воздухом и после завершенияразложения сидерита добавляют остав"шееся количество кислоты.Для разложения ильменитовых кон, центратов используется серная кислота с концентрацией 87 Ъ и выше вколичестве на 30-40 выше стехиометрического. В таких условиях разложение сидерита и ильменита протека,ет одновременно. Совмещенке обеихреакций приводит к заметному ускорению процесса разложения, к выделению одновременно большого количест1002246 РЕЖИМ СУЛЬФАТИЗАЦИИ Конценство НО трация йа раз- Н, 804 бавлении после 1-й разбавстадии, ления,тСодержание сидерита,,2 о проотипу 70 3,7 по про тотьпу снижение степени извлечения обусловлено использованием более изменен 4 ва газов и выбросу массы иэ аппарата. Для предотвращения выброса реак- ционной массы процесс разложения разделяют на две стадии. На первой стадии при пониженном количестве серйой кислоты и концентрации ее 84-86 происходит взаимодействие сидерита с серной кислотой. В конце первой стадии концентрация серной кислоты снижается до 82-85, на второй стадии - после добавления серной кислоты до требуемого количества и повышении ее концентрации - происходит разложение ильменита. 15 При соотношении ниже 0,8 реакционная масса получается вязкой, и реак", ция сидерита с серной кислотой замедляется. При соотношении выше 1,2 невозможно получить требуемую кон- рО центрацию кислоты на 1 стадии (не выше 85,0) и на 2-й стадии 87-89, т.енельзя разделить процесс сульфатизации концентрата на 2 стадии,П р и м е р 1. Берут титановый концентрат состава,Т 10, 50,3 ГеО 18,76, Ре,Оэ 16,01, сидерита 7,1 и раэмалывают до остатка на сите 0,045-5. В реактор загружают 22,4 т серной кислоты 48,5 от расчетного) с концентрацией 96 и 28 т указанного концентрата при перемешивании сжатым воздухом. Расход воздуха составляет 35 нм/ч на 1 т реакционной массы. Температура реакционной массы 28 фС. Затем в реактор подают 3,3 т воды на разбавление. Концентрация серной кислоты после разбавления 84. Температура смеси при разбавлении повышается до 75-80 С, и начинается взаимодействие сидерита с серной кислотой. Объем массы увеличивается в 2 раза. Через 20 мин1002246 Температура смеси после разбавления,фС Количество Нона раэбавлении 2-йстадии,т Степеньизвлечениядвуокисититана враствор,Увеличение реакци онной массы Времяперемещивания,мин Кон- центрация Н, ЯО 4 после реакции сидерита,.15 большойвыбросмассы90 75 89 20 большойВыбросмассы реакция практически завершается. За счет выделения воды (по реакции 1) концентрация снижается до 82. Затем в реактор добавляют 23,8 т (считая на моногидрат) серной кислоты и 1,2 т воды. Концентрация кислоты посла разбавления 87, температура реакционной смеси повышается до 90 фС. В дальнейшем реакция идет самопроизвольно. Максимальная температура реакцни 185 фС. После завершения реакции массу продувают в течение 15 мин сжатым воздухом и оставляют на вызревание в течение 2 ч., Затем проводят выщелачивание. Ч."тепень извлечения двуокиси титана составляет 97,0.П р и м е р 2. В реактор загружают 33,6 т (72,7 от расчетного) серной кислоты (считая на моногидрат) с концентрацией 94 и 28 т укаэанного в примере 1 концентрата при перемешивании сжатым воздухом. цасход воздуха составляет 35 нм/ч ИЛЬМЕНИТОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ ных ильменитовых концентратов. смеси. Температура реакционной смеси 30 С. Затем в реактор подают3,7 т воды. Концентрация серной,кислоты снижается до 86. Температура.при разбавлении повышается до65 С и происходит взаимодействиесидерита с серной кислотой. Объеммассы увеличивается в 2 раза. Через40 мин перемешивания реакция сидерита с серной кислотой пракТическизаканчивается. Концентрация сернойкислоты в конце реакции 84,5. Затем в реактор вводят 12,6 т сернойкислоты (считая на моногидрат)и 0,9 т воды. Температура после 15 разбавления поднимается до 85 С.Конечная концентрация кислоты 87.Далее процесс осуществляют как описано в примере 1. Степень извлече ния двуокиси титана составляет 97, "20Данные по режиму сульфатизацииильменитовых концентратов приведены в таблице.1002246 Формула изобретения Составитель В, ДубровскаяРедактор,Л. Утехина Техред Т,.Маточка Корректор Е, Рошко е Е 6Заказ 1713/8 Тираж 469 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж, Раушская наб.у д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, Ул. Проектная, 4 увеличение степени извлечения достигается эа счет ликвидации выб росов реакционной массы иэ аппарата разложения. Таким образом, предлагаемый спо- соб разложения ильменитовых концентратов позволит снизить потери при разложении на 5,3-8,4 Ъ, расширить сырьевую базу для Сернокислотного, производства двуокиси титана и уменьшить дефицит сырья эа счет использования для получения пигментной двуокиси титана некондиционных ильменитовых концентратов. Способ разложения ильменитовыхконцентратов добавлением к последним концентрированной серной кислоты при весовом соотношении1,65-1,75:1 с последующим введением воды и перемешиванием сжатымвоздухом, о.т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью снижения потерьпри-разложении сидеритсодержащихконцентратов, предварительно ведутразложение добавлением концентрированной кислоты в количестве О 0,8-1,2:1 и воды до концентрациикислоты 84-86 и после завершенияразложения сидерита добавляют оставшееся количество кислоты.Источники информации, 15 принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 409961, кл. С 01 С 23/04, 1971.2. Авторское свидетельство СССРР 702047, кл, С 09 С 1/22, 1978