Способ получения диоксида титана

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИОКСИДА ТИТАНА по авт. св. № 986859, отличагЬщийся тем, что, с целью снижения расхода серной кислоты, титановый восстановитель берут в виде сплава титана и алюминия с содержанием последнего 2-8 мас.°/о.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 986859 (21) 3690256/23-26 (22) 06.01.84 (46) 30.04.85. Бюл. № 16 (72) И. П. Добровольский, Н. М. Капустин, Л. С. Смирнов, В. А. Тюстин, Г. М. Карташов, Г. Г. Самойлова, P. М. Садыков и В. А. Григорович (53) 546.824 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 986859, кл. С 01 G 23/053, 1981.

„„SU„„1152931 А

4Ш С 01 G 23/053 (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИОКСИДА ТИТАНА по авт. св. № 986859, отличайщийся тем, что, с целью снижения расхода серной кислоты, титановый восстановитель берут в виде сплава титана и алюминия с содержанием последнего 2 — 8 Mac.%.

1152931

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 титансодержащий раствор восстановителя-металлического титана, предварительно обработанного 20-30 мас. /p серной кислотой при массовом соотношении металлического титана к кислоте равном 0,5-0,6, гидролиза тита нсодержа щего раствора, осаждения, отделения и прокаливания осадка (I).

Недостатком способа является необходимость использования «свежей» серной кислоты, расход которой на производство двуокиси титана составляет 4000-4500 кг/т целевого 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/p.

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 к накоплению ионов Ti (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 TIOSO q, 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 TI (4+ ) превалирует над концентрацией Tl (3+) íà границе раздела твердое — жидкое, из-за чего не достигается активация титанОвого сплава и он не проявляет восстановительных свойств. При массовом содержании алюминия более 8О/p наблюдается избыток, являющийся балластом.

Пример 1. Берут 200 r ильменитового концентрата, содержащего мас.о/p. .двуокись титана 55,7, окись железа (3+) 15,5, закись железа — 15,5 и обрабатывают его концентрированной серной кислотой. Продукт сульфатизации выщелачивают подкисленной 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 100О/о-ную составляет 4090 кг на тонну

10 продукта. Количество отходов составляет: гидролизной кислоты в пересчете на 100О/оную - 2342 кг на тонну продукта, железного купороса — 415 кг на тонну продукта.

Пример 2. В условиях примера 1 в ка 5 честве восстановителя используют титановый сплав марки ПТ-7М, 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 те20 чение 3 ч. Расход серной кислоты в пересчете на 100 /p-ную составляет: технической—

33,0, гидролизной — 740 кг на тонну продукта. Количество отходов производства: гидролизной кислоты — 160,2, железного

25 купороса — 672 кг на тонну продукта.

Пример 3. Аналогично примеру 2, но в качестве восстановителя берут титановый сплав марки ПТ-7М, содержащий 2 мас.о/p алюминия. Расход серной кислоты в пересчете на 100О/p-ную составляет:технической — 3350, гидролизной — 740 кг на тонну продукта. Количество отходов производства: гидролизной кислоты — 1602, железного купороса — 572 кг на тонну продукта.

Пример 4. Аналогично примеру 2, но в качестве восстановителя берут титановый сплав марки ВТ 18, содержащий 8,0 мас.о/p 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 — 20О/р 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.