СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЛЕЙКОКСЕНОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЛЕЙКОКСЕНОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ


RU (11) 2032756 (13) C1

(51) 6 C22B34/12, B03B5/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5048368/02 
(22) Дата подачи заявки: 1992.06.16 
(45) Опубликовано: 1995.04.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Гармата В.А. и др. "Титан", M.: Металлургия, 1983, с.85-100. 
(71) Заявитель(и): Остащенко Борис Андреевич; Бурцев Игорь Николаевич; Усков Николай Николаевич 
(72) Автор(ы): Остащенко Борис Андреевич; Бурцев Игорь Николаевич; Усков Николай Николаевич 
(73) Патентообладатель(и): Остащенко Борис Андреевич; Бурцев Игорь Николаевич; Усков Николай Николаевич 

(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЛЕЙКОКСЕНОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ 

Изобретение относится к способом переработки лейкоксеновых концентратов разделением фаз. Сущность: перед разделением фаз проводят измельчение лейкоксеновых концентратов в дезинтеграторах роторного типа до размерности менее 74 мкм, а разделение фаз измельченного продукта проводят в водном потоке на винтовых шлюзах. 5 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к переработке низкотитановых лейкоксеновых концентратов физико-химическими методами.

Лейкоксен представляет собой полиминеральный агрегат, состоящий из сростков минералов титана рутила, анатаза, брукита (минеральные формы свободной двуокиси титана, в дальнейшем двуокись титана) и кварца (в дальнейшем двуокись кремния). Содержание кварца в лейкоксене 25-30% Содержание двуокиси титана в лейкоксеновых концентратах 45-50% Размеры зерен, составляющих агрегат минеральных индивидов, 100-5 мкм.

Для производства пигментной двуокиси титана по прогрессивному хлорному способу и для металлургической переработки необходимы концентраты с высоким содержанием двуокиси титана.

Повышение содержания двуокиси титана в лейкоксеновых концентратах традиционно проводится путем кислотного или щелочного растворения двуокиси кремния.

Известен способ, по которому концентрат выщелачивается в автоклаве при повышенном давлении в щелочной среде при 150-180oC, затем промежуточный концентрат обрабатывается углеродсодержащим горючим субстратом и выщелачивается разбавленной серной кислотой при 60-180oC при повышенном давлении.

Недостатками известного способа являются большой расход химических реагентов, нейтрализация и утилизация отходов.

Известен также способ, по которому титановый концентрат подвергают обработке в автоклаве в присутствии двуокиси серы при повышенной температуре и затем выщелачивают минеральными кислотами.

Недостатками указанного способа являются большой расход реагентов, использование повышенных температур и давлений, затраты на утилизацию отходов.

Наиболее близким является способ переработки низкотитановых лейкоксеновых концентратов, включающий дробление дезинтеграцию агрегатов в воде ультразвуком и последующее разделение титановой и кремниевой фаз в тяжелых жидкостях.

Недостатком является малая производительность процесса (в лабораторных условиях 1-5 кг/ч). Кроме того, недостатки указанного способа заключаются в сравнительно длительном времени ультразвукового дробления (40-60 мин), необходимости применения тяжелых жидкостей (на 1 т концентрата требуется 3-4 т тяжелой жидкости). Для использования способа в промышленных масштабах необходимо использовать специальное оборудование ультразвуковые генераторы большой мощности.

Задачей изобретения является разработка более производительного способа переработки лейкоксеновых концентратов, который позволил бы получить высокое содержание двуокиси титана.

В этом состоит новый технический результат, находящийся в причинно-следственной связи с существенными признаками.

Существенными признаками изобретения являются измельчение-дезинтеграция лейкоксенового концентрата в дезинтеграторах роторного типа до размерности меньше 74 мкм (200 меш), сепарация разделенных фаз в водном потоке на винтовых шлюзах.

Сущность способа заключается в том, что в начале процесса производят дезинтеграцию микроагрегатов лейкоксена путем измельчения его в ударных дезинтеграторах роторного типа. Производительность промышленных дезинтеграторов составляет 1,0-10,0 т/ч.

Последующая сепарация разделенных фаз ТiO2 и SiO2 основана на различии в плотности этих фаз (2,65 г/см3 для кварца и 4,2 г/см3 для рутила) и проводится в водном потоке на винтовых шлюзах.

Результаты электронно-микроскопического изучения продуктов измельчения и гранулометрический состав показывают, что в процессе дезинтеграции в подобных аппаратах лейкоксеновые агрегаты распадаются на мономинеральные индивиды (см. табл.1).

Традиционно материал размерностью меньше 74 мкм (200 меш) относится к шламам и не обогащается обычными методами флотацией, магнитной сепарацией, гравитацией.

Особенностью конструкции винтовых шлюзов является пологий профиль поперечного сечения винтового желоба. Режим движения водного потока на таком желобе приближается к ламинарному, что создает благоприятные условия для эффективного разделения минералов в диапазоне крупности 74 мкм (200 меш) 5 мкм. Производительность винтовых шлюзов промышленного типоразмера составляет 0,3-1 т/ч.

П р и м е р 1. Лейкоксеновый концентрат с содержанием двуокиси титана 51,02% измельчают в дезинтеграторе роторного типа.

Гранулометрический состав полученного продукта показан в табл.1. Из данных таблицы видно, что после однократной дезинтеграции материал размерностью меньше 50 мкм составляет 57% исходной массы пробы, что свидетельствует о хорошей раскрываемости зерен-агрегатов лейкоксена.

Измельченный продукт обогащается на винтовом шлюзе, в результате обогащения получают концентрат с содержанием ТiO2 73,01% SiO2 26,77% (табл.2).

П р и м е р 2. Лейкоксеновый концентрат измельчают в дезинтеграторе, полученный продукт классифицируется по классу 74 мкм, фракция большей размерности отправляется на доизмельчение, материал размерностью 74 мкм обогащается на винтовом шлюзе.

В полученных концентратах содержится (см.табл.3) ТiO2 80,82% SiO2 13,44%

П р и м е р 3. Лейкоксеновый концентрат подвергают двукратному измельчению в дезинтеграторе. Гранулометрический состав измельченного продукта показан в табл.1. После двукратной дезинтеграции весь материал проходит через сито 50 мкм. В результате обогащения измельченного материала на винтовом шлюзе в концентрате содержится ТiO2 73,11% SiO2 23,68% (табл.4).

П р и м е р 4. Лейкоксеновый концентрат подвергают трехкратному измельчению в дезинтеграторах, полученный продукт обогащается на винтовом шлюзе. В полученных концентратах содержится ТiO2 64,3% SiO2 31,72% (табл.5).

Таким образом наибольшее содержание ТiO2 80,82% и минимальное содержание SiO2 13,44% достигается при однократной дезинтеграции лейкоксенового концентрата и обогащении на винтовом шлюзе материала, классифицированного по классу 74 мкм. При двукратной и трехкратной дезинтеграции наблюдается излишнее переизмельчение материала и возрастают затраты времени и энергии на измельчение. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЛЕЙКОКСЕНОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ, включающий разделение фаз, отличающийся тем, что перед разделением фаз проводят измельчение лейкоксеновых концентратов в дизинтеграторах роторного типа до размерности менее 74 мкм, а разделение фаз измельченного продукта проводят в водном потоке на винтовых шлюзах.


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал
Устройства и способы извлечения цветных, редкоземельных и благородных металлов






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска: "и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+извлечение -золота".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "золото" будут найдены слова "золотой", "золотое" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("золото!").




Рейтинг@Mail.ru