Титансодержащее сырье и сернокислотные методы его переработки. Сернокислотная переработка сфена - Переработка полезных ископаемых на обогатительных фабриках
Из титановых минералов наибольшее промышленное значение имеют ильменит FeTi03, титатаномагнетиты Fe0-Ti02-Fe304 и рутил ТЮ2. Меньшее значение значение имеют сфен CaTi[Si04]0 и перовскит CaTi03. Для попутного извлечения титана можно использовать большое количество минералов, например лопарит (Na, Ca, Ce...),(Nb, Ti)204.
Среди гидрометаллургических технологий различают сернокислотный и солянокислый способы. Сернокислотный метод сложен, требует многих операций, главные из них: 1) вскрытие концентрата, 2) очистка сульфатных растворов; 3) гидролиз растворов; 4) прокаливание гидроокиси титана до двуокиси. Реакции вскрытия перовскити и сфена:
СаТЮЗ + H2S04 = Ti0S04 + CaS04 + Н20
CaTi[Si04]0 + 2H2S04 + хН20 = Ti0S04 + CaS04 + Si02xH20
Из титановых концентратов непосредственно получают три вида продуктов: тетрахлорид титана, диоксид титана и ферротитан.
Получение глинозема Al2O3 по методу Байера и методу спекания
Нефелин и нефелино-еиенитовые руды относятся к алюминийсодержащему сырью. Нефелиновые породы беднее бокситов по глинозему, но содержат другие ценные компоненты - щелочи и бетимовый шлам. В нефелиновом сиените содержится 19-24% А1203. На Кольском полуострове распростронены апатато-неелиновые руды (апатит 3Ca3(P04)3-CaF2 и нефелин (Na, K)20A1203-2Si02). Комплексная переработка нефелинов включает процессы получения глинозема, кальцинированной соды, поташа, цемента, а также редкие металлы (галлий). Для переработки нефелинового сырья в зависимости от его состава и свойств могут быть применены различные способы: спекания; гидрохимический и другие.
Получение глиназема спеканием
Химические превращения при спекании протекают в основном в твердофазном состоянии и описываются реакцией
(Na, K)20A12032Si02 + 4СаС03 известняк = (Na, K)20 А1203 + 2(2СаО Si02) + 4С02
Алюминат калия при выщелачивании переходит в раствор так же легко, как и алюминат натрия; феррит натрия подвергается гидролизу. Алюминаты кальция в содовых растворах разлагаются.
Нефелин измельчают в шаровых мельницах, известняк спекают в трубчатых вращающихся печах, нефелиновый шлам осаждают в автоклавах.
Способ Байера - способ производства глинозема из боксита -- основан на выщелачивании, цель которого растворить содержащийся в боксите оксид алюминия Al2О3, избежав перевода в раствор остальных составляющих боксита (SiO2, Fe2O3 и др.). В основе способа лежит обратимая химическая реакция:
Al2O3 * n Н2O + 2NaOH = Na2O * Al2O3 + (n + l)H2O
Глинозем в виде алюмината натрия переходит в раствор. Основные операции:
- 1. Подготовка боксита к выщелачиванию. Боксит дробят и размалывают, добавляют также немного извести, активизирующей выщелачивание. 2. Выщелачивание. 3. Разделение алюминатного раствора и шлама после разбавления пульпы водой производят в сгустителях (отстойниках). 4. Разложение алюминатного раствора, называемое также декомпозицией с целью перевести алюминий из раствора в осадок в виде Al2О3 * 3Н2O. 5. Отделение кристаллов гидрооксида алюминия от раствора и классификация кристаллов по крупности. После декомпозиции пульпа поступает в сгустители, где гидрооксид отделяют от раствора. 6. Кальцинацию или обезвоживание гидрооксида алюминия. Al2О3- 3Н2O = Al2О3 + 3Н2O
Сернокислотная технология нефелина.
В нашем Институте разработан ряд сернокислотных схем переработки нефелина. Первая из них предусматривает обработку нефелинового концентрата раствором серной кислоты с концентрацией 35-40% по H2SO4. Из полученного раствора при охлаждении кристаллизуют алюмокалиевые квасцы, являющиеся товарным продуктом, а маточный раствор используют в качестве коагулянта в процессах водоочистки и водоподготовки.
В технологии предусмотрен вариант, при котором раствор от разложения нефелина упаривают, без отделения из него квасцов, и полученную смесь солей гранулируют для придания ему потребительских свойств.
Из нерастворимого остатка после кислотного разложения нефелина седиментационными способами выделяют аморфный кремнезем, который также является товарным продуктом.
По второму варианту нефелин обрабатывается разбавленными растворами серной кислоты с последующим отделением нерастворимого остатка отстаиванием (при необходимости - фильтрацией). Полученный раствор после незначительной модификации направляется на очистку воды. Наличие в составе растворенного кремнезема обеспечивает как коагулирующее, так и дополнительно флокулирующее действие реагента.
Вариантом этой схемы является технология получения чистого аморфного кремнезема, суть которой заключается в том, что из полученного кремнеземсодержащего раствора кристаллизуют алюмокалиевые квасцы, после чего из него осаждают в определенных условиях кремнезем. Маточный раствор и промводы являются оборотными и возвращаются как на стадию разложения нефелина, так и на стадию коагуляции SiO2, а их избыток используется для производства коагулянта по второму варианту.
Другими перспективными направлениями переработки нефелина являются фосфорно - и солянокислотное направления.
По первому из них в зависимости от условий разложения возможно получение алюмофосфатных связующих, компонентов огнетушащих составов, а также кремнеземсодержащих растворов для синтеза сорбентов, применяющихся для очистки воды от радионуклидов и ионов тяжелых цветных металлов.
По второму растворы, получаемые от разложения нефелинового концентрата, перерабатываются с получением раствора хлорида алюминия, который, также как и раствор от сернокислотного разложения нефелина, может быть непосредственно использован в качестве коагулянта, хлорида калия, применяемого в настоящее время в качестве удобрения, и хлорида натрия, который перерабатывется существующими способами на едкий натр и соляную кислоту, возвращаемую в процесс.
Похожие статьи
-
Получение криолита и фтористых солей - Переработка полезных ископаемых на обогатительных фабриках
Все многочисленное количество способов получения криолита, в том числе и промышленных, делятся на три основных технологических направления: получение на...
-
Методы обогащения полезных ископаемых - Переработка полезных ископаемых на обогатительных фабриках
Хлористый водород азотный кислота Переработка полезных ископаемых на обогатительных фабриках включает ряд последовательных операций, в результате которых...
-
Фосфатное сырье Апатит - Ca5[(F, OH)(PO4)3] и нефелин - KNa3[AlSiO4]4 Фосфатное сырье представлено уникальными по составу и качеству апатито-нефелиновыми...
-
Из комплексных минеральных удобрений наиболее распространены сложные. К ним относятся одинарные соли, содержащие несколько питательных элементов,...
-
Синтез хлористого водорода - Переработка полезных ископаемых на обогатительных фабриках
Хлористый водород - это бесцветный газ, имеющий температуру кипения -85С. Хлористый водород очень хорошо растворяется в воде, причем растворимость его...
-
Сырьем для производства элементарного фосфора, фосфорных удобрений и других соединений фосфора служат природные фосфаты: апатиты и фосфориты. В этих...
-
Все промышленные методы синтеза серной кислоты включают несколько этапов. Первым этапом является получение диоксида серы окислением (обжигом)...
-
МЕТОДЫ ПОДГОТОВКИ СЫРЬЯ - Свойства кобальта и его комплексных соединений
В настоящее время известно много способов по переработке и обогащения сырья. Кобальт 1) Кобальт - относительно редкий металл, и богатые им месторождения...
-
Подготовка сырья. - Переработка твердых отходов промышленных стройматериалов и машиностроения
Механическая обработка, девулканизата. Девулканизация резины. Остающаяся после регенерации РТИ текстильные волокна применяются для получения технической...
-
Неорганические материалы на основе простых и сложных оксидов поливалентных металлов нашли широкое применение в качестве катализаторов, люминофоров,...
-
Методы получения изопропилбензола, выбор рационального способа производства - е
Известны три основных способа получения изопропилбензола, имеющие промышленное значение: 1. Алкилирование бензола пропиленом в присутствия безводного...
-
В какой-то мере не много мы коснулись этих вопросов в предыдущем параграфе. Однако, весь комплекс переработки ТПО металлургических производств нами не...
-
Управление отношениями между предприятиями переработки сырья и его производителями
Управление отношениями между предприятиями переработки сырья и его производителями Развитие сельскохозяйственной кооперации и интеграции в России можно...
-
Одно дерево бразильской гевеи в среднем, до недавнего времени, было способно давать лишь 2-3 кг каучука в год; годовая производительность одного гектара...
-
Запасы этих растворов, несоответствующих показателям качества, исчисляются сотнями тысяч тонн и дальнейшее их хранение становится очень опасным для...
-
Общая схема исследования: 1. Составление среднего образца. 2. Извлечение пестицидов из пробы. 3. Очистка экстракта. 4. Анализ экстракта. Прием образцов в...
-
Актуальность проблемы Нефть месторождение процесс гидрокрекинг В современной мировой нефтепереработке наиболее актуальной и сложной проблемой является...
-
Процесс обогащения руды на главном производственном участке осуществляется на четырех параллельно работающих технологических секциях. I, II и III секции...
-
КРЕКИНГ-ГАЗ, БЕНЗИН - Химия и методы переработки нефти
Вторичные газообразные продукты получаются из нефти в результате различных процессов крекинга. Тяжелые фракции при крекинге дают бензин, а бензиновые...
-
РИФОРМИНГ - Химия и методы переработки нефти
Риформинг - это процесс преобразования линейных и нециклических углеводородов в бензолоподобные ароматические молекулы. Ароматические углеводороды имеют...
-
МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МЕМБРАН, Получение мембран из растворов полимеров - Полимеры в мембранах
Разделяющая способность мембран, их производительность и стабильность характеристик зависят не только от химической природы полимера, но и от хитростей...
-
Способ получения синтетического каучука по методу Лебедева Одно дерево бразильской гевеи в среднем, до недавнего времени, было способно давать лишь 2-3...
-
Приготовление комплексного реагента. К 0,198 г о-фенантролина добавляют 30-40 мл дистиллированной воды и растворяют при слабом нагревании. Навеску 0,298...
-
Промышленные способы очистки газовых выбросов от газо - и парообразных токсичных примесей можно разделить на три основные группы: ? абсорбция...
-
Общее описание метода В настоящее время самым современным и наиболее эффективным с экономической точки зрения является сбалансированный процесс...
-
Исходя из технологии получения стекла и стеклоизделий главными компонентами стекла являются диоксид кремния SiO2, содержание которого в стекле составляет...
-
Физические свойства Очень чистый Na2O2 бесцветен, обычно полученный продукт чуть желтоватого цвета. Tпл = 6750 c (разлагается). Гексагональная...
-
ПЕРЕРАБОТКА НЕФТИ - Нефть и ее свойства
Нефть, получаемая непосредственно из скважин, называется сырой. В различных отраслях народного хозяйства применяются как сырая нефть, так и различные...
-
СЫРЬЕ ДЛЯ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ И МЕТОДЫ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ. - Получение серной кислоты
Исходными реагентами для получения серной кислоты могут быть элементная сера и серосодержащие соединения, из которых можно получить либо серу, либо...
-
Осмотр и браковка железнодорожных цистерн - Работа сернокислотного производства
Техническая серная кислота транспортируется железнодорожными цистернами, которые предварительно осматриваются контролером ОКК ПО БЦМ совместно с...
-
Методы, применяющиеся для синтеза мультиферроиков - Мультиферроики
Для синтеза мультиферроиков используются различные методы синтеза. К ним относятся: спекание, гидротермальный синтез, соосаждение, золь-гель метод,...
-
Задачи и методы качественного анализа - Основы аналитической химии
Обнаружение или, как иногда говорят, "открытие" отдельных элементов или ионов, входящих в состав веществ - это задачи качественного анализа. Качественный...
-
Модифицированный метод Эйлера - Методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений
Точность метода Эйлера можно существенно повысить, улучшив аппроксимацию U ( X ) на рассчитываемом шаге. Для этого при разложении U ( X ) в ряд Тейлора...
-
Алюминий - самый распространенный в земной коре металл. На его долю приходится 5,5-6,6 мол. доли % или 8 масс. %. Главная масса его сосредоточена в...
-
Датой рождения метода Монте-Карло принято считать 1949 г., когда появилась статья под названием "The Monte Carlo method". Создателями этого метода...
-
NаСl + NН4НСО3 NаНСО3 + NН4Сl Равновесие которой почти нацело смещено вправо (вследствии очень малой растворимости NаНСО3 в растворе NН4Сl)....
-
Идея электроспрея, хоть и не нова, была возрождена в связи с ее настоящим применением к биомолекулам. Первые эксперименты с электроспреем были проведены...
-
Диспергированием называют тонкое измельчение твердых мате-риалов или жидкостей и распределение их частиц в жидкой или газообразной среде, в результате...
-
В последнее десятилетие в нашей стране очень сильно возросло потребление парфюмерно-косметических товаров. На российском рынке постоянно появляются новые...
-
Введение, Методы - Синтез оксида свинца
Целью моей курсовой работы является выполнение синтеза предложенного вещества. В данном случае - оксида свинца (IV) - PbO2. Далее будут рассмотрены...
Титансодержащее сырье и сернокислотные методы его переработки. Сернокислотная переработка сфена - Переработка полезных ископаемых на обогатительных фабриках