Способ получения двуокиси титанаиз железотитанового сырья

 

Союз Советских

Социалистических

Республик („) 842()2() (61) Дополнительное к ввт. сеид-ву 51 М „з (22) Заявлено 030578 (21) 2610955/23-26 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

С 01 G 23/053

Опубликовано 300681 Бюллетень М9 24

Дата опубликования описания 300681 (>>) УДК 661. 882.2. .032/034 (088.8) «,с

Институт химии и технологии редких элементов и ми го сырья Ордена Ленина кольского филиала им. С.М. Кирова AH СС (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДВУОКИСИ ТИТАНА

ИЗ ЖЕЛЕЗОТИТАНОВОГО СЫРЬЯ

Изобретение относится к производству двуокиси титана, в частности из природного титансодержащего сырья, и может быть использовано в пигмент5 ной технике.

Известен способ получения двуокиси титана из обогащенного титаном минерального сырья, например, из ильменитовых концентратов путем их обработки концентрированной серной кислотой, преимущественно 85-89%, восстановления в полученных при этом растворах железа до двухвалентного состояния, отделения последнего, гидролиза обогащения при этом по титану сернокислых растворов при кипении в присутствии зародышей, последующего отделения из суспензии осадка гидролизата, представляющего собой метатнтановую кислоту, и его прокали- 20 вания до двуокиси титана (11 .

Недостатками данного способа являются многостадийность и длительность.

Кроме того, он не позволяет с достаточной полнотой переработать на двуокись титана обогащение по железу железотитановые руды типа магнетита.

Известен также способ получения двуокиси титана из железотитанового сырья путем обработки его разбавлен- 30 ной серной кислотой с концентрацией

275-450 г/л (Т:Ж = 1: 3) при нагревании, кипения с последующим гидролизом полученного раствора в присутствии зародышей двуокиси титана в течение порядка 2 — 6 ч, отделения из образовавшейся суспензии осадка и

его прокаливания при температуре порядка 800-900ОС. По данному способу предусматривается восстановление железа в растворе в процессе его гидрслиза с помощью добавки порошкообразного железа (21.

Однако данный способ не обеспечивает эффективного вскрытия минералов типа титаномагнетита с высоким содержанием железа, и растворы после обработки последнего указанным путем вследствие низкой концентрации по титану не поддаются переработке на пигментную двуокись титана.

Цель,изобретения - обеспечение. повышенной степени извлечения титана из титаномагнетитового сырья s раствор и возможность использования последнего для приготовления пигментной двуокиси титана.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения двуокиси титана кислотную обработку исход842026

Формула изобретения

55

t ного сырья ведут при 40-70оС, а полученный при этом раствор перед гидролиэом смешивают с раствором сернокислой переработки сфенового концентрата с концентрацией 160200 г/л по двуокиси титана в объемном соотношении 1:1-4.

Кроме того, серную кислоту берут с концентрацией 250-350 г/л и обработку ею исходного сырья проводят при T:Ж = 1:3-5 в течение 1-20 ч.

Предлагаемый способ обеспечивает

" по существу 100Ъ извлечение титана в раствор иэ титаномагнетитов состава Ее 0> - ТiО с содержанием

Тi0> 5-15Ъ и Fe>0> 85-95Ъ.

По известному способу при переработке с более высоким содержанием титана, составляющим порядка 49,0859,03Ъ TiO>,извлечение составляет не более 98Ъ и только за счет введения затравки в гидролизуемый раствор выход двуокиси титана достигается до.100-102Ъ.

Предлагаемые температурные условия кислотной обработки исходного сырья определяются тем, что при температуре ниже 40оС вскрытие практически не идет, а при температуре выше 70оС при вскрытии имеет место гидролиз титана, что понижает степень перехода титана иэ мииерала в раствор.

Добавление к исходному раствору указанного раствора сернокислотной переработки сфенового концентрата в укаэанном выше количестве позволяет получить титансодержащий сернокислый раствор, из которого уже возможно выделение двуокиси титана известным процессом гидролиза.

Таким образом, переработка по предлагаемому способу бедного по титану сырья позволяет выделить иэ него полезный Конпонент — двуокись титана и использовать его в качестве пигмента с показателями, соответствующими требованиям ГОСТа на пигментную двуокись титана анатазной модификации.

Пример 1. К 100 г титаномагнетитового концентрата Хибинского месторождения добавляют 300 мл раствора гидролиэйой серной кислоты с концентрацией 350 г/л, полученной при сернокислотной переработке сфенового концентрата. Пульпу нагре. вают до 70 С, перемешивают 8 ч и фильтруют. Получают 0,2 л фильтрата c содержанием : TiO 50 г/л, Н ЯО

280 г/л, Fef10> 120 г/л.

К этому раствору добавляют 0,2 л ,титанового раствора, полученного. при сернокислотной переработке сфенового концентрата с содержанием 1ИГг/л

--, Т!О и 360 г/л H

fQ

2О

45 новлении железа в эакисную форму при обработке раствора восстановителем, например, металлическим железом или цинком, или газообразным водородом.

После гидролиза суспензию фильтруют, промывают отделенную пасту, подвергают ее солеобработке и далее прокаливают.

В результате получают 45 r пигментной двуокиси титана, имеющей следующие пигментные показатели белизну 98Ъ,укрывистость 40 г/м

2 маслоемкость 29 г/100 r, интенсивность 1168 уд.ед. Продукт содержит

98Ъ TiO и соответствует требованиям

ГОСТа на пигментную двуокись титана марки А-1.

Пример 2. К 100 r титаномагнетитового концентрата добавляют

0,5 л сернокислотного раствора по примеру 1 по Т:Ж = 1:5. Пульпу нагревают до 40 С, выдерживают при перемешивании 20 ч, а затем фильтруют.

Получают 0,4 л фильтрата, в котором содержится : Тi0> 30 г/л; H>SO<

130 г/л; F 05 132 г/л. К этому раствору добавляют раствор по примеру 1 до объемного отношения 1:1 и далее процесс ведут аналогично примеру 1.

В результате получают 370 г двуокиси титана со следующими пигмент- " ными показателями: белизна 98Ъ. укоывистость 39 г/м маслоемкость

30 г/100 г, интенсивность 1170 уд.ед.

Продукт содержит 99 Т i 0 и соответству. ет требованиям ГОСТа на пигментную двуокись титана марки А-1.

Экономичность предлагаемого способа определяется возможностью рационального использования титана в составе бедного по нему минерального титаномагнетитового сернокислотная переработка которого со сфеном обеспечивает уменьшение количества отвальных хвостов и позволяет комплексно использовать минералы апатитонефелиновых руд.

1. Способ получения двуокиси титана иэ железотитанового сырья, включающнй обработку его разбавленной серной кислотой при нагревании, гидролиз полученного при этом раствора в присутствии зародышей двуокиси титана и прокаливание образовавшегося при этом осадка, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью обеспечения повышенной степени извлечения титана из титаномагнетитового сырья в раствор и возможности использования этого раствора для приготовления пигментной двуокиси титана, укаэанную

0 кислотную обработку исходного сырья ведут при 40-700С, а полученный при этом раствор перед гидролизом смешивают с раствором сернокислотной

842026

Составитель Л.Романцева

Техред M,Голинка Корректор М.Демчик.

Редактор Ю.Ковач

Заказ 4968/21 Тираж 505 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 переработки сфенового концентрата с концентрацией 160-200 г/л по двуоки си титана в объемном соотношении

1:1-4.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что серную кислоту берут с концентрацией 250-350 г/л -и обработку ею исходного сырья проводят при Т:Ж = 1:3-5 в течение 1-20 ч.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,. Беленький Е.Ф., Рискин И.В.

Химия и технология пигментов. Л., "Химия", 1974, с. 127-148.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 525421, кл. С 01 G 23/04, 1970.