Способ переработки чистых ванадиево-титано-магнетитовых руд с применением мокрого процесса - RU2015146656A
Код документа: RU2015146656A
Формула
1. Способ получения титанового остатка путем переработки чистых ванадиево-титано-магнетитовых руд с применением мокрого процесса, включающий следующие стадии:
1) смешивания чистых ванадиево-титано-магнетитовых руд с раствором HCl и выщелачивание в течение 1-10 ч. при 100-150°С с получением промежуточной суспензии;
2) фильтрования промежуточной суспензии, полученной на стадии 1), с получением выщелоченного остатка и выполнения двухстадийной промывки водой выщелоченного остатка, причем продолжительность промывки водой варьирует от 5 мин. до 60 мин., а температура промывочной воды на каждой стадии промывки водой варьирует от 25°С до 80°С;
3) нейтрализации промытого водой остатка, полученного на стадии 2), разбавленным щелочным раствором в течение 5-60 мин. при 25-80°С, доведения значения рН суспензии до 5-6 и фильтрования нейтрализованной суспензии с получением нейтрализованного остатка;
4) смешивания нейтрализованного остатка, полученного на стадии 3), с раствором NaOH и выполнения промывки щелочью и реакции обескремнивания при 50-110°С в течение 5-60 мин.;
5) фильтрования продукта, полученного после выполнения промывки щелочью и реакции обескремнивания на стадии 4), с получением промытого щелочью остатка и выполнения промывки водой промытого щелочью остатка; и
6) промывки промытого водой остатка, полученного после промывки водой на стадии 5), разбавленной серной кислотой и доведения значения рН до 5-6,
фильтрования после промывки кислотой и сушки отфильтрованного остатка с получением титанового остатка.
2. Способ получения титанового остатка по п. 1, отличающийся тем, что массовое отношение жидкой фазы к твердой фазе чистых руд к раствору HCl на стадии 1) составляет от 1:1 до 10:1.
3. Способ получения титанового остатка по п. 1 или п. 2, отличающийся тем, что процентная концентрация по массе раствора HCl на стадии 1) составляет от 10% до 36%.
4. Способ получения титанового остатка по п. 1, отличающийся тем, что отношение жидкой фазы к твердой фазе промывочной воды к выщелоченному остатку на каждой стадии процесса промывки водой на стадии 2) составляет от 2:1 до 10:1.
5. Способ получения титанового остатка по п. 1 или п. 4, отличающийся тем, что промытую водой суспензию, полученную на стадии 2), подвергают фильтрованию с получением первой промывочной воды и второй промывочной воды, соответственно, причем первую промывочную воду применяют при процессе выщелачивания на стадии 1), а вторую промывочную воду применяют при процессе промывки кислотой на стадии 6).
6. Способ получения титанового остатка по п. 1, отличающийся тем, что отношение жидкой фазы к твердой фазе разбавленного щелочного раствора к промытому водой остатку на стадии 3) составляет от 2:1 до 10:1.
7. Способ получения титанового остатка по п. 1 или п. 6, отличающийся тем, что концентрация разбавленного щелочного раствора на стадии 3) составляет от 5% до 20%.
8. Способ получения титанового остатка по п. 1 или п. 6, отличающийся тем, что разбавленный щелочной раствор на стадии 3) представляет собой раствор NaOH.
9. Способ получения титанового остатка по п. 1, отличающийся тем, что отношение жидкой фазы к твердой фазе раствора NaOH к нейтрализованному остатку на стадии 4) составляет от 2:1 до 10:1.
10. Способ получения титанового остатка по п. 1 или п. 9, отличающийся тем, что процентная концентрация по массе раствора NaOH на стадии 4) составляет от 9% до 25%.
11. Способ получения титанового остатка по п. 1, отличающийся тем, что отношение жидкой фазы к твердой фазе промывочной воды к промытому щелочью остатку на стадии 5) составляет от 2:1 до 10:1.
12. Способ получения титанового остатка по п. 1, отличающийся тем, что отношение жидкой фазы к твердой фазе разбавленной серной кислоты к промытому водой остатку составляет от 2:1 до 10:1.
13. Способ получения титанового остатка по п. 1 или п. 12, отличающийся тем, что концентрация разбавленной серной кислоты на стадии 6) составляет от 5% до 20%.
14. Способ получения титанового остатка по п. 1 или п. 12, отличающийся тем, что промывочную жидкость, полученную после промывки водой и фильтрования на стадии 6), применяют при процессе нейтрализации промытого водой остатка на стадии 3).
15. Способ экстракции ванадия из чистых ванадиево-титано-магнетитовых руд, включающий следующие стадии:
1) предварительного восстановления чистых ванадиево-титано-магнетитовых руд при температуре реакции 600-1000°С для восстановления Fe(III) в чистых рудах до Fe(II) с получением восстановленного продукта;
2) смешивания восстановленного продукта, полученного на стадии 1), с HCL и выщелачивания в течение 1-10 ч. при 100-150°С с получением промежуточной суспензии;
3) фильтрования промежуточной суспензии, полученной на стадии 2), с получением ванадийсодержащего выщелачивающего раствора и выщелоченного остатка;
4) нагревания ванадийсодержащего выщелачивающего раствора, полученного на стадии 3), при 30-90°С, перемешивания и добавления восстановителя для восстановления Fe(III) в выщелачивающем растворе до Fe(II) с получением восстановленного раствора;
5) доведения значения рН восстановленного раствора, полученного на стадии 4), до значения от 0,5 до 2 и фильтрования;
6) смешивания отфильтрованного раствора, полученного на стадии 5), с экстрагентом и проведения экстракции с получением ванадийсодержащей органической фазы и очищенного продукта;
7) выполнения обратной экстракции из ванадийсодержащей органической фазы, полученной на стадии 6), с использованием кислого раствора с получением ванадийсодержащего раствора; и
8) получения из ванадийсодержащего раствора ванадата аммония или пентоксида ванадия.
16. Способ экстракции ванадия из чистых ванадиево-титано-магнетитовых руд по п. 15, отличающийся тем, что восстановитель, применяемый для предварительного восстановления на стадии 1), представляет собой газ или водород.
17. Способ экстракции ванадия из чистых ванадиево-титано-магнетитовых руд по п. 15, отличающийся тем, что массовое отношение восстановленного продукта к HCl на стадии 2) составляет от 1:1 до 1:10.
18. Способ экстракции ванадия из чистых ванадиево-титано-магнетитовых руд по п. 15 или п. 17, отличающийся тем, что процентная концентрация по массе HCl на стадии 2) составляет 10-36%.
19. Способ экстракции ванадия из чистых ванадиево-титано-магнетитовых руд по п. 15, отличающийся тем, что восстановитель на стадии 4) представляет собой порошок Fe или сульфит натрия.
20. Способ экстракции ванадия из чистых ванадиево-титано-магнетитовых руд по п. 15, отличающийся тем, что щелочное вещество на стадии 5) представляет собой одно из NaOH, водного раствора аммиака, СаСО3 или Са(ОН)2.
21. Способ экстракции ванадия из чистых ванадиево-титано-магнетитовых руд по п. 15, отличающийся тем, что соотношение органической фазы и водной фазы в процессе экстракции на стадии 6) составляет от 1:1 до 1:6.
22. Способ экстракции ванадия из чистых ванадиево-титано-магнетитовых руд по п. 15 или п. 21, отличающийся тем, что экстрагент на стадии 6) представляет собой смешанный растворитель Р204 и ТВР в керосине или смешанный растворитель Р507 и ТВР в керосине.
23. Способ экстракции ванадия из чистых ванадиево-титано-магнетитовых руд по п. 15, отличающийся тем, что соотношение ванадийсодержащей органической фазы и водной фазы при процессе обратной экстракции на стадии 7) составляет от 1:1 до 6:1.
24. Способ экстракции ванадия из чистых ванадиево-титано-магнетитовых руд по п. 15 или п. 23, отличающийся тем, что кислый раствор на стадии 7) представляет собой разбавленную серную кислоту с концентрацией 1-4,5 моля/л или разбавленную HCl с концентрацией 1-8 моль/л.
25. Способ экстракции ванадия из чистых ванадиево-титано-магнетитовых руд по п. 15, отличающийся тем, что способ получения на стадии 8) представляет собой способ осаждения.
26. Способ экстракции ванадия из чистых ванадиево-титано-магнетитовых руд по п. 15, отличающийся тем, что выщелоченный остаток, полученный фильтрованием на стадии 3), подвергают мокрой обработке, которая включает следующие стадии:
3-1) выполнения двухстадийной промывки водой выщелоченного остатка, причем продолжительность промывки водой варьирует от 5 мин. до 60 мин., а температура промывочной воды варьирует от 25°С до 80°С на каждой стадии промывки водой;
3-2) нейтрализации промытого водой остатка, полученного на стадии 3-1), разбавленным щелочным раствором в течение 5-60 мин. при 25-80°С, доведения значения рН суспензии до 5-6 и фильтрования нейтрализованной суспензии с получением нейтрализованного остатка;
3-3) смешивания нейтрализованного остатка, полученного на стадии 3-2), с раствором NaOH и выполнения промывки щелочью и реакции обескремнивания при 50-110°С в течение 5-60 мин.;
3-4) фильтрования продукта, полученного после выполнения промывки щелочью и реакции обескремнивания на стадии 3-3), с получением промытого щелочью остатка и выполнения промывки водой; и
3-5) промывки промытого водой остатка, полученного после промывки водой на стадии 3-4), разбавленной серной кислотой и доведения рН до 5-6, фильтрования после промывки кислотой и сушки отфильтрованного остатка с получением титанового остатка.
27. Способ экстракции ванадия из чистых ванадиево-титано-магнетитовых руд по п. 26, отличающийся тем, что отношение жидкой фазы к твердой фазе
промывочной воды к выщелоченному остатку на каждой стадии процесса промывки водой на стадии 3-1) составляет от 2:1 до 10:1.
28. Способ экстракции ванадия из чистых ванадиево-титано-магнетитовых руд по п. 27, отличающийся тем, что промытую водой суспензию на стадии 3-1) подвергают фильтрованию с получением первой промывочной воды и второй промывочной воды, соответственно, причем первую промывочную воду применяют при процессе выщелачивания на стадии 2), а вторую промывочную воду применяют при процессе промывки кислотой на стадии 3-5).
29. Способ экстракции ванадия из чистых ванадиево-титано-магнетитовых руд по п. 26, отличающийся тем, что отношение жидкой фазы к твердой фазе разбавленного щелочного раствора к промытому водой остатку на стадии 3-2) составляет от 2:1 до 10:1.
30. Способ экстракции ванадия из чистых ванадиево-титано-магнетитовых руд по п. 26 или п. 29, отличающийся тем, что концентрация разбавленного щелочного раствора на стадии 3-2) составляет от 5% до 20%.
31. Способ экстракции ванадия из чистых ванадиево-титано-магнетитовых руд по п. 26 или п. 29, отличающийся тем, что разбавленный щелочной раствор на стадии 3-2) представляет собой раствор NaOH.
32. Способ экстракции ванадия из чистых ванадиево-титано-магнетитовых руд по п. 26, отличающийся тем, что отношение жидкой фазы к твердой фазе раствора NaOH к нейтрализованному остатку на стадии 3-3) составляет от 2:1 до 10:1.
33. Способ экстракции ванадия из чистых ванадиево-титано-магнетитовых руд по п. 26 или п. 32, отличающийся тем, что процентная концентрация по массе раствора NaOH на стадии 3-3) составляет от 9% до 25%.
34. Способ экстракции ванадия из чистых ванадиево-титано-магнетитовых руд по п. 26, отличающийся тем, что отношение жидкой фазы к твердой фазе промывочной воды к промытому щелочью остатку на стадии 3-4) составляет от 2:1 до 10:1.
35. Способ экстракции ванадия из чистых ванадиево-титано-магнетитовых руд по п. 26, отличающийся тем, что отношение жидкой фазы к твердой фазе разбавленной серной кислоты к промытому водой остатку на стадии 3-5) составляет от 2:1 до 10:1.
36. Способ экстракции ванадия из чистых ванадиево-титано-магнетитовых руд по п. 26 или п. 35, отличающийся тем, что концентрация разбавленной серной кислоты на стадии 3-5) составляет от 5% до 20%.
37. Способ экстракции ванадия из чистых ванадиево-титано-магнетитовых руд по п. 26 или п. 35, отличающийся тем, что промывочную жидкость, полученную после промывки водой и фильтрования на стадии 3-5), применяют при процессе нейтрализации промытого водой остатка на стадии 3-2).
38. Способ экстракции ванадия из чистых ванадиево-титано-магнетитовых руд по п. 15 или п. 26, отличающийся тем, что очищенный продукт на стадии 6) подвергают обжигу с получением оксида железа.
