Способ вскрытия перовскитового концентрата

Изобретение относится к металлургии и касается способа вскрытия перовскитового концентрата в вакууме. Способ включает карботермическую обработку в вакууме. При этом перед карботермической обработкой готовят шихту, состоящую из перовскитового концентрата и углеродосодержащего материала в соотношении, пригодном для образования карбида кальция, карбидов и оксикарбидов титана. Вскрытие проводят в одном аппарате в две стадии. На первой стадии карботермическую обработку ведут при температуре 1100-1300°С и остаточном давлении 10-100 Па с образованием твердой смеси карбидов кальция, карбидов и оксикарбидов титана. Вторую стадию проводят при температуре 1400-1500°С и давлении 5-10 Па для диссоциации карбида кальция и его отгонки с получением элементарных кальция и углерода и с концентрированием в остатке содержащихся в перовскитовом концентрате ценных компонентов титана, тантала, ниобия и редкоземельных металлов, которые подвергают хлорированию. Технический результат изобретения заключается в повышении удельной производительности, сокращении технологических операций и использовании дешевого восстановителя - углесодержащих материалов. 1 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к металлургии и касается способа вскрытия перовскитового концентрата в вакууме. Изобретение может быть использовано для вскрытия титановых концентратов, в частности сфеновых, но преимущественно оно предназначено для вскрытия перовскитового концентрата при использовании совмещенного карботермического способа вскрытия в вакууме.

Способ состоит из шихтовки материалов (перовскитовый концентрат и углерод) с расчетом на получение при карботермическом восстановлении смеси карбидов кальция и титана.

Способ состоит из двух стадий: на первой стадии происходит образование карбидов кальция и титана, с последующим разложением карбида кальция на второй стадии на металлический кальций и углерод, причем обе стадии проводятся в одном цикле и в одном аппарате.

Известен способ вскрытия перовскитового концентрата (Резниченко В.А., Шабалин Л.И. Титаномагнетиты, месторождения, металлургия, химическая технология. - М.: Наука, 1986 г. 270 с). Недостатком данного способа является недостаточная комплексность при плавке перовскитового концентрата на чугун и шлак: значительная часть ниобия переходит в чугун, что требует дополнительных операций для его выделения.

Недостатком данного способа является также разубоживание получаемого шлака за счет перехода в него всего кальция, где его содержание превышает 25%. Это требует дополнительного расхода реагентов (хлора - 1,88 т/т шлака, 100 процентной азотной кислоты - 1,0 т/т шлака) для его выделения при дальнейшей переработке шлаков на титаносодержащие материалы.

Недостатком данного способа являются низкие извлечения при карботермическом вскрытии перовскитового концентрата: титана - 76%, ниобия и тантала - 42%.

Недостатком данного способа является также попутное получение большого количества мало востребованного азотнокислого кальция - Са(NO3)2.

В основу изобретения поставлена задача создания способа переработки перовскитового концентрата при комплексном использовании всех ценных составляющих исходного материала, снижения расхода реагентов, повышения удельной производительности, сокращения количество технологических операции, снижения энергозатрат.

Поставленная задача решается таким образом, что в способе совмещенной карботермической переработки перовскнтового концентрата в вакууме исходная шихта готовится из перовскитового концентрата и углесодержащих материалов.

Поставленная задача решается также тем. что исходная шихта готовится в один прием в таких соотношениях, чтобы на первой стадии при температуре 1100-1300°С и остаточном давлении 50-100 Па получить смесь твердых продуктов, состоящую из карбида кальция и карбида (оксикарбида) титана.

Поставленная задача решается также тем, что на второй стадии в вакууме при температуре 1400-1500°С и остаточном давлении 5-10 Па карбид кальция диссоциирует на газообразный кальций с последующей его конденсацией, и получают твердые карбиды (оксикарбиды) титана, тантала, ниобия, редкоземельных металлов и углерода.

По известной технологии оксидные материалы (лопаритовый концентрат или титановый шлак) хлорируются при добавлении в шихту углеродосодержащих материалов при температурах 850-900°С или при предварительной карбидизации оксидных материалов - при температурах 400°С. При этом оксидные (карбидые) материалы хлорируются с получением плава хлоридов редкоземельных металлов и газообразных - титана, тантала и ниобия.

Поставленная задача решается также тем, что оставшийся после высокотемпературной обработки и отгонки кальция продукт содержит карбиды (оксикарбиды) титана и других ценных составляющих перовскитового концентрата (РЗМ. тантал, ниобий) и углерод. Такая шихта без предварительной подготовки (добавления углеродосодержащих материалов) пригодна для хлорирования по существующей технологии с получением газообразных хлоридов пиана, тантала и ниобия и плава хлоридов редкоземельных элементов, которые содержатся в исходном перовскитовом концентрате и концентрируются в твердом остатке при второй стадии процесса после отгонки кальция, и могут быть утилизированы по существующей хлорной технологии.

В таблице 1 приведены конкретные примеры осуществления способа.

Таблица 1
Примеры осуществления совмещенного способа
Состав шихты Стадии Температура, °С Давление, Па Время, час Извлечение кальция, %
1 СаТiO3+6С 1 1200 50-100 2-4
2 1400 5-10 4-6 95,2
2 СаТiO3+6С, (изб. 1 1300 50-100 2-4
С - 10%) 2 1500 5-10 4-6 96,3

Способ вскрытия перовскитового концентрата, включающий карботермическую обработку в вакууме, отличающийся тем, что перед карботермической обработкой готовят шихту, состоящую из перовскитового концентрата и углеродосодержащего материала в соотношении, пригодном для образования карбида кальция, карбидов и оксикарбидов титана, вскрытие проводят в одном аппарате в две стадии, причем на первой стадии карботермическую обработку ведут при температуре 1100-1300°С и остаточном давлении 10-100 Па с образованием твердой смеси карбидов кальция, карбидов и оксикарбидов титана, а вторую стадию проводят при температуре 1400-1500°С и давлении 5-10 Па для диссоциации карбида кальция и его отгонки с получением элементарных кальция и углерода и с концентрированием в остатке содержащихся в перовскитовом концентрате ценных компонентов титана, тантала, ниобия и редкоземельных металлов, которые подвергают хлорированию.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к переработке свежеполученного фосфополугидрата и может быть использовано для получения концентрата редкоземельных элементов (РЗЭ) и гипсового продукта для строительных материалов.

Изобретение относится к металлургии редких металлов. Способ вскрытия лопаритовых концентратов включает предварительную механообработку лопаритовых концентратов и последующую обработку активированных лопаритовых концентратов 30% раствором HNO3 при температуре 99°С.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ переработки фосфогипса включает стадийное агитационное сернокислотное выщелачивание редкоземельных металлов (РЗМ) и фосфора с подачей серной кислоты на головную стадию, использование полученного раствора выщелачивания головной стадии на последующих стадиях выщелачивания, выделение нерастворимого остатка из пульпы хвостовой стадии и его водную промывку, переработку раствора выщелачивания хвостовой стадии с получением маточного раствора, использование маточного и промывного растворов в обороте для выщелачивания.

Изобретение относится к получению редкоземельных металлов. Способ включает углетермическое восстановление оксидного соединения редкоземельного металла в вакууме с получением порошка карбида редкоземельного металла, свободного от остатков примеси кислорода.

Настоящее изобретение относится к способу извлечения церия из отработанных железокалиевых катализаторов дегидрирования олефиновых углеводородов. Способ заключается в том, что извлечение церия осуществляют после предварительной подготовки катализатора.

Изобретение относится к области гидрометаллургии, а именно к способу извлечения ценных компонентов из продуктивных растворов переработки черносланцевых руд. Способ включает сорбцию ценных компонентов из продуктивных растворов противотоком ионитами при регулируемом pH среды и окислительно-восстановительного потенциала Eh.

Изобретение относится к области извлечения ценных веществ - алюминия, ванадия, урана, молибдена и редкоземельных металлов из черносланцевых руд. Способ переработки черносланцевых руд включает измельчение, противоточное двухстадиальное выщелачивание раствором серной кислоты при нагревании, разделение образующихся после выщелачивания пульп на обеих стадиях фильтрованием.

Изобретение относится к гидрометаллургии и может быть использовано для извлечения редких металлов из бедных, упорных, ультрадисперсных руд. Способ переработки черносланцевых руд с извлечением редких металлов включает выщелачивание руды раствором серной кислоты с растворением редких металлов.

Изобретение относится к способу переработки фосфогипса. .

Изобретение относится к способу переработки фосфогипса. .
Изобретение относится к металлургии, а именно к способу получения кальция, в режиме совмещенного карботермического восстановления карбоната кальция в вакууме. Способ включает приготовление шихты из карбоната кальция, преимущественно из химически осажденного мела или высококачественных отсевов при получении известняков, и углерода, преимущественно из оборотного графита, получаемого на конечной стадии совмещенного карботермического процесса.

Изобретение относится к способу получения карбида кальция. Способ включает термическую обработку дробленых известняка и угля с отводом газообразных продуктов, которые используют для производства углекислоты.

Изобретение относится к получению редкоземельных металлов. Способ включает углетермическое восстановление оксидного соединения редкоземельного металла в вакууме с получением порошка карбида редкоземельного металла, свободного от остатков примеси кислорода.
Изобретение относится к способу переработки кианитового концентрата и может быть использовано при производстве глинозема, корундовых огнеупоров, керамики, силумина и алюминия.

Изобретение относится к способу переработки твердых или расплавленных веществ и/или пирофоров, в частности, легких фракций, образующихся при измельчении. .

Изобретение относится к технологиям восстановления металлов из неорганических оксидов. .
Изобретение относится к способу обеднения твердых медно-цинковых шлаков. .

Изобретение относится к способу переработки железотитанового концентрата. .
Изобретение относится к области металлургии олова и может быть использовано для получения олова при переработке касситеритовых концентратов. .

Изобретение относится к металлургии, в частности к рафинированию тантала. Способ рафинирования сплавов на основе тантала включает вакуумный электронно-лучевой переплав в горизонтальном кристаллизаторе помещенной в него шихты с выделением возгонов ее металлических примесей на конденсирующей их поверхности и возгонов газосодержащих примесей и получением слитка тантала путем перемещения электронного луча от начала к концу кристаллизатора по всей поверхности шихты с его последующим отключением.

Изобретение относится к металлургии и касается способа вскрытия перовскитового концентрата в вакууме. Способ включает карботермическую обработку в вакууме. При этом перед карботермической обработкой готовят шихту, состоящую из перовскитового концентрата и углеродосодержащего материала в соотношении, пригодном для образования карбида кальция, карбидов и оксикарбидов титана. Вскрытие проводят в одном аппарате в две стадии. На первой стадии карботермическую обработку ведут при температуре 1100-1300°С и остаточном давлении 10-100 Па с образованием твердой смеси карбидов кальция, карбидов и оксикарбидов титана. Вторую стадию проводят при температуре 1400-1500°С и давлении 5-10 Па для диссоциации карбида кальция и его отгонки с получением элементарных кальция и углерода и с концентрированием в остатке содержащихся в перовскитовом концентрате ценных компонентов титана, тантала, ниобия и редкоземельных металлов, которые подвергают хлорированию. Технический результат изобретения заключается в повышении удельной производительности, сокращении технологических операций и использовании дешевого восстановителя - углесодержащих материалов. 1 табл., 1 пр.

Наверх