СПОСОБ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ОТХОДОВ

СПОСОБ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ОТХОДОВ


RU (11) 2258752 (13) C2

(51) 7 C22B7/00, C22B3/00, C22B59/00, C22B34/32 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - прекратил действие, но может быть восстановлен 

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

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2003132252/02 
(22) Дата подачи заявки: 2003.11.04 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2003.11.04 
(43) Дата публикации заявки: 2005.04.20 
(45) Опубликовано: 2005.08.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2058404 C1, 20.04.1996. RU 2075521 C1, 20.03.1997. RU 2194782 C1, 20.12.2002. WO 02/072205 A3, 19.09.2002. ЕР 0149501 А1, 24.07.1985. ЕР 0390293 А1, 03.10.1990. GB 2017670 A, 10.10.1979. 
(72) Автор(ы): Кудрявский Ю.П. (RU); Зильберман М.В. (RU); Шенфельд Б.Е. (RU); Черный С.А. (RU); Рахимова О.В. (RU) 
(73) Патентообладатель(и): ООО Научно-производственная экологическая фирма "ЭКО-технология" (RU); ФГУ Урал НИИ "Экология" (RU) 
Адрес для переписки: 618400, Пермская обл., г. Березники, ул. Деменева, 7, кв.3, ООО НПЭФ "ЭКО-технология", Ю.П. Кудрявскому 

(54) СПОСОБ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ОТХОДОВ
Изобретение относится к области металлургии и, в частности, к применяемым в цветной металлургии гидрохимическим способам комплексной переработки многокомпонентных, полиметаллических отходов с извлечением ценных компонентов и получением различных товарных продуктов. Технический результат при переработке и обезвреживании отходов производства тетрахлорида титана заключается в концентрации радиоактивных металлов в "голове" процесса, переводе вторичных отходов производства в экологически безопасную форму, пригодную для длительного захоронения и/или складирования, а также в получении дополнительной товарной продукции - дефицитных и дорогостоящих черных термостойких неорганических пигментов на основе оксидов железа, марганца и меди. Способ включает слив отработанного расплава титановых хлораторов в воду; концентрирование пульпы путем циркуляции; сгущение пульпы; осаждение из осветленных растворов оксигидратов металлов последовательно в три стадии: на первой - проведение осаждения при рН 3,5-5,0 с отделением образующегося осадка гидроксида хрома, алюминия и скандия от раствора; на второй стадии - проведение осаждения в присутствии окислителя при рН 2,5-3,5 в течение 20-50 часов с отделением осадка; на третьей стадии - проведение осаждения при рН 9,5-11,0. В пульпу при ее циркуляции и концентрировании вводят сульфит натрия в количестве 5-15 г/дм3, затем после циркуляции ее обрабатывают раствором хлорида бария в количестве 10-20 г/дм 3 для соосаждения ионов тория и радия, в образующуюся пульпу первой стадии осаждения вводят высокомолекулярный флокулянт, а перед осаждением на третьей стадии процесса раствор предварительно смешивают с медь(II)-содержащим раствором от выщелачивания плава процесса очистки технического тетрахлорида титана от окситрихлорида ванадия медным порошком, после чего полученный осадок оксигидратов железа, марганца и меди отфильтровывают, промывают, сушат и прокаливают при 400-700°С. 4 з.п. ф-лы.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Предлагаемое изобретение относится к области металлургии и, в частности, к применяемым в цветной металлургии гидрохимическим способам комплексной переработки многокомпонентных и полиметаллических отходов с извлечением ценных компонентов и получением различных товарных продуктов: концентратов и индивидуальных соединений редких и рассеянных металлов, неорганических сорбентов и пигментов различного цвета и назначения. Изобретение может быть использовано на титаномагниевых комбинатах для комплексной переработки и обезвреживания отходов производства тетрахлорида титана: отработанного расплава титановых хлораторов и медьсодержащих плавов процесса очистки технического тетрохлорида титана от соединений ванадия (VOCl 3) медным порошком.

В соответствии с существующей технологией при производстве одной тонны титановой губки образуется до 1,1-1,2 т солевых отходов, содержащих хлориды Na, K, Mg, Ca, Fe (II, III), хрома Cr, Mn, Al, Cu, Zr, Hf, Th, Sc и др. металлов. Периодически отработанный расплав титановых хлораторов сливают в воду при соотношении расплав:вода=1:(8÷12), образующуюся пульпу (суспензию) сбрасывают в кислотную канализацию и отправляют на очистные сооружения комбината, где эта суспензия (кислый хлоридный раствор - нерастворимый остаток) смешивается с другими сточными водами комбината - в основном с отработанными растворами. В смешанную пульпу вводят известковое молоко, высокомолекулярный флокулянт, после чего сбрасывают в так называемый «промканал» и далее в р. Каму. В результате такой переработки в очистных сооружениях образуется практически неотстаиваемая пульпа, что обусловлено образованием в системе коллоидных и полуколлоидных взвесей из оксигидратов поливалентных металлов (от отходов титанового производства) и тонкой дисперсной фазы непрореагировавшей части известкового молока. Следствием этого является тот факт, что степень осветления на очистных сооружениях в настоящее время не превышает 20%. В связи с этим практически все металлы, находящиеся в отходах производства в конечном итоге сбрасываются (в форме оксигидратов) в Камско-Волжский водный бассейн, что наносит непоправимый ущерб окружающей природной среде.

Известен (Технология локальной нейтрализации кислых растворов от гидроразмыва отходов титанового производства. // Цветные металлы, 1992, №6, с.48-49) способ переработки и обезвоживания полиметаллических металлургических отходов. Известный способ включает в себя следующие основные стадии:

- гидроразмыв (растворение) отработанного расплава титановых хлораторов путем слива расплава (750-850°С) в воду при соотношении расплав:вода=1:(8÷12); 

- 4÷6 кратная циркуляция пульпы (раствора) до получения насыщенных по сумме хлоридов металлов растворов;

- нейтрализация пульпы известковым молоком (80÷120 г/дм3 СаО) до рН 8,0-8,5, флокуляция осадка - после обработки высокомолекулярным флокулянтом;

- фильтрование и промывка осадка.

Известный способ обеспечивает локальную переработку и обезвреживание отходов от токсичных металлов, что весьма благоприятно должно отразится на эффективности работы очистных сооружений комбината в целом. 

Основным недостатком известного способа является потеря всех ценных компонентов при локальной нейтрализации растворов и осаждении сумм оксигидратов металлов, вопрос об утилизации которых и возможной их реализации как товарных продуктов и/или полупродуктов не решен.

Из известных аналогов наиболее близким по совокупности существенных признаков и достижения при этом технического результата является известный способ комплексной переработки металлургических отходов (Пат. РФ №2058404 по заявке №93041200/027 с приоритетом от 16.09.1993 г. «Способ переработки отработанного расплава титановых хлораторов», опубл. 20.04.1996 г. Бюл. №12; С 22 В 7/00; 3/00; 34/32) - принят за ПРОТОТИП.

Способ по прототипу включает в себя следующие операции, режимы и параметры процесса:

- слив отработанного расплава в воду («гидроразмыв» расплава);

- концентрирование пульпы путем циркуляции до образования насыщенных по хлоридам растворов (пульп); 

- обработку пульпы раствором полиакримиада, сгущение пульпы; 

- осаждение из осветленных растворов гидроксидов металлов щелочным реагентом (раствор NaOH, MgO, CaO) в три стадии;

- осаждение на первой стадии при рН 3,5÷6,0, преимущественно 4,0÷4,5 с отделением от раствора гидроксидов хрома, редких и радиоактивных металлов;

- осаждение на второй стадии ведут в присутствии окислителя при рН 2,5÷3,5 в течение 20÷50 час с отделением осадка;

- на третьей стадии - при рН 9,5÷11,0, преимущественно при рН 10,0÷10,5 в течение 4÷6 часов с последующим отделением осадка.

В результате переработки отходов по известному способу-прототипу в качестве товарных продуктов и/или полупродуктов получают:

а) на первой стадии - скандийсодержащий черновой хромовый концентрат, содержащий только торий и продукты его распада; этот концентрат направляют на дополнительную переработку и дезактивацию с получением индивидуальных соединений скандия (ScO3 ) и хрома(III и/или IV);

б) на второй стадии - желтые и/или красные железо-оксидные пигменты ( -FeOOH и/или -Fe2O3), используемые в лакокрасочной промышленности для производства различных красок и эмалей, для окраски обоев, пластмассы и т.п.;

в) на третьей стадии - железомарганцевый концентрат, направляемый на дальнейшую переработку - очистку марганца от железа с получением, например, диоксида марганца MnO2.

Недостатком известного способа-прототипа являются образование неутилизируемых вторичных отходов производства с повышенным содержанием естественных радионуклидов - тория и продуктов его распада. Другим недостатком способа-прототипа являются неудовлетворительные потребительские свойства, получаемые на третьей стадии железомарганцевых концентратов, вопрос о реализации которых является весьма проблематичным и до сих пор нерешенным. 

В качестве вторичных отходов производства по данному известному способу-прототипу образуется либо сгущенная пульпа (после циркуляции и отстаивания), либо влажный нерастворимый остаток (SiO2 ·Al2O3·TiO2, углерод, а также торий и продукты его распада). При этом в нерастворимом остатке в процессе хлорирования и последующего растворения (гидроразмыва) отработанного расплава происходит существенное (в 3÷4 раза) концентрирование тория, в связи с чем согласно существующим нормам и требованиям этот нерастворимый осадок относится к радиоактивным отходам (РАО), что предполагает принятие специальных мер радиационной безопасности при работе с таким РАО, их переработкой и/или захоронением. Кроме того, концентрирование тория и продуктов его распада (главным образом радия) по известному способу наблюдается в черновом хромовом концентрате, это приводит к существенным осложнениям при последующей переработке чернового хромового концентрата с получением товарного оксида скандия: наличие тория и радия в этих концентратах приводит к тому, что весь передел становится радиоактивно опасным (II класс по НРБ и ОСПОРБ).

Заявленное изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в создании малоотходной радиационно-безопасной технологии, обеспечивающей расширение номенклатуры выпускаемой товарной продукции, пользующейся устойчивым спросом у потребителей. 

Технический результат, который может быть получен при осуществлении заявленного изобретения, заключается в концентрации радиоактивных металлов в «голове» процесса, переводе вторичных отходов производства в экологически безопасную форму, пригодную для длительного захоронения и/или складирования, а с другой стороны, технический результат при реализации разработанного способа заключается также в получении дополнительной товарной продукции - дефицитных и дорогостоящих черных термостойких неорганических пигментов на основе оксидов Fe, Mn и Cu.

Указанный технический результат при осуществлении заявленного способа достигается тем, что в нем, как и в известном способе комплексной переработки металлургических отходов производства, производится слив отработанного расплава титановых хлораторов в воду, концентрированно пульпы путем циркуляции, сгущение пульпы, осаждение из осветленных растворов оксигидратов металлов последовательно в три стадии: на первой при рН 3,5÷5,0 с отделением образующегося осадка гидроксида хрома, алюминия и скандия от раствора, на второй стадии осаждение ведут в присутствии окислителя при рН 2,5÷3,5 в течение 20÷50 часов с отделением осадка, на третьей стадии - при рН 9,5÷11,0, однако у заявляемого способа особенность заключается в том, что в пульпу при ее циркуляции и концентрировании вводят сульфит натрия в количестве 5÷15 г/дм3, затем после циркуляции ее обрабатывают раствором хлорида бария в количестве 10÷20 г/дм3 для соосаждения ионов тория и радия, в образующуюся пульпу первой стадии осаждения вводят высокомолекулярный флокулянт, а перед осаждением на третьей стадии процесса раствор предварительно смешивают с медь(II)-содержащим раствором от выщелачивания плава процесса очистки технического тетрахлорида титана от окситрихлорида ванадия медным порошком, полученный осадок оксигидратов железа, марганца и меди отфильтровывают, промывают, сушат и прокаливают при 400÷700°С.

Кроме того, особенность заявляемого способа состоит в том, что: 

- Сгущенную пульпу после ее циркуляции, концентрирования, введения растворов сульфита натрия и обработки раствором хлорида бария фильтруют, осадок промывают раствором и/или суспензией, содержащей 150÷200 г/дм3 MgCl2, высушивают с минеральными веществами, содержащими оксид магния, после чего термообрабатывают, прессуют и формуют.

- Осаждение оксигидратов металлов ведут раствором гидроксида натрия с концентрацией 80÷120 г/дм3.

- Сульфит натрия вводят в пульпу при ее циркуляции в виде водного раствора с концентрацией 50-100 г/дм3.

- Осаждение оксигидрата железа на второй стадии ведут до остаточной концентрации железа(II) в растворе 3-10 г/дм3.

В указанных условиях прелагаемый способ, как показали исследования и испытания, характеризуется новыми приемами выполнения действий и новым порядком выполнения действий, новой последовательностью операций, использованием определенных веществ, без которых невозможно осуществление самого способа, а также новыми режимами и параметрами, которые обеспечивают достижение технического результата, при осуществлении заявленного технического решения.

Анализ патентной и научно-технической документации свидетельствует о том, что в источниках информации не обнаружено описание способов, аналогичных предложенному и совпадающих с заявленным техническим решением по совокупности существенных признаков.

Анализ уровня техники в отношении совокупности всех существенных признаков заявленного технического решения показывает, что предложенный способ соответствует критерию новизны.

Проверка соответствия заявленного изобретения требованию «изобретательского уровня» в отношении совокупности существенных признаков свидетельствует о том, что предлагаемый способ не следует явным образом из известного уровня техники. 

В частности, из известного уровня техники явным образом не вытекает тот факт, что введение в пульпу при ее циркуляции и концентрировании сульфита натрия в количестве 5÷15 г/дм 3, обработка ее после циркуляции раствором хлорида бария в количестве 10÷20 г/дм3 для соосаждения ионов тория и радия, введения в образующуюся пульпу первой стадии осаждения высокомолекулярного флокулянта плюс предварительное смешивание раствора с медь(II)-содержащим раствором от выщелачивания плава процесса очистки технического тетрахлорида титана от окситрихлорида ванадия медным порошком перед осаждением оксигидратов железа, марганца и меди на третьей стадии процесса, отфильтровывание осадка с последующей промывкой, сушкой и прокаливанием при 400÷700°С, а также то, что:

- осаждение оксигидратов металлов ведут раствором гидроксида натрия с концентрацией 80÷120 г/дм 3,

- сульфит натрия вводят в пульпу при ее циркуляции в виде водного раствора с концентрацией 50÷100 г/дм 3,

- осаждение оксигидрата железа на второй стадии ведут до остаточной концентрации железа(II) в растворе 3÷10 г/дм3,

- сгущенную пульпу после ее циркуляции, концентрирования, введения раствора сульфита натрия и обработки раствором хлорида бария фильтруют, осадок промывают раствором и/или суспензией, содержащей 150÷200 г/дм3 MgCl 2, высушивают с минеральными веществами, содержащими оксид магния, после чего термообрабатывают, прессуют и формуют, 

приведет к достижению технического результата - концентрации радиоактивных металлов в «голове» процесса, переводу вторичных отходов производства в экологически безопасную форму, пригодную для длительного захоронения и/или складирования, а с другой стороны, также к получению дополнительной товарной продукции - дефицитных и дорогостоящих черных термостойких неорганических пигментов на основе оксидов Fe, Mn и Cu.

Анализ совокупности признаков заявленного изобретения и достигаемого при этом результата показывает, что между ними существует вполне определенная причинно-следственная связь, выражающаяся в том, что осуществление процесса переработки и обезвреживания радиоактивных отходов и/или промпродуктов в строго определенных вышеуказанных условиях, режимах и параметрах процесса: последовательность операций, наличие новых действий, введение определенных веществ, определенное соотношение реагентов и строго определенный порядок введения реагентов обеспечивают концентрацию радиоактивных металлов в «голове» процесса, перевод вторичных отходов производства в экологически безопасную форму, пригодную для длительного захоронения и/или складирования, а также получение черных термостойких неорганических пигментов на основе оксидов Fe, Mn и Cu.

При нарушении вышеуказанных режимов процесса, последовательности действий и пр. вышеуказанный технический результат не достигается.

Следует при этом отметить, что установленная причинно-следственная связь явным образом не следует для специалистов и никак не вытекает из литературных данных по металлургии цветных, редких и радиоактивных металлов. 

Выявленные оптимальные условия проведения процесса комплексной переработки металлургических отходов определены на основании результатов лабораторных исследований, опытных данных и опытно-промышленных испытаний, основные результаты которых в обобщенном виде представлены в примере.

ПРИМЕР

Отработанный расплав титановых хлораторов сливают в воду при соотношении расплав:вода=1:10; в образующуюся пульпу после каждого слива вводят сульфит натрия (Na2SO3) в виде раствора с концентрацией 50±10 г/дм3 в количестве 10 г Na2SO 3/дм3. Введение этой дополнительной меры преследует ряд целей: восстановление железа (III до II), снижение степени соосаждения оксигидратов железа с гидрооксидом хрома (III) - на первой стадии - при осаждении скандийсодержащего чернового хромового концентрата и тем самым улучшение условий дальнейшей переработки этого концентрата; введение раствора сульфита натрия в пульпу при циркуляции обеспечивает также предотвращение окисления в железо (II) до железа (III) в процессе циркуляции и перекачки пульпы из ванны гидроудаления отработанного расплава в циркуляционный. Кроме того, при взаимодействии сульфита натрия с ионами железа (II) протекает окислительно-восстановительная реакция и происходит окисление сульфит-ионов до сульфатов, а при последующем введении в пульпу раствора хлорида бария (100±20 г/дм3 ) в количестве 15 г BaCl2/дм3 пульпы происходит образование в системе осадков сульфата бария и смешенных осадков [Ва-Ca]-SO4, которые «захватывают» из раствора в твердую фазу (за счет соосаждения, сокристаллизации и адгезии) ионы Th 4+ и Ra2+. Это в конечном итоге обеспечивает локализацию радиоактивных металлов в «голове» общей технологической схемы процесса при подготовке исходного раствора к комплексной переработке.

Благодаря этим операциям происходит дезактивация раствора и выделение радионуклидов (более 99,9%) в твердую фазу совместно с нерастворимым осадком (содержащим повышенное количество естественных радионуклидов - Thест). Кроме того, как показали опыты и проведенные испытания, введение этих операций, помимо всего прочего, существенно ускоряет отстаивание и осветление пульпы, а также повышает эффективность обезвоживания объединенной твердой фазы при фильтровании (механизм этого явления пока не выяснен).

После фильтрования нерастворимый остаток, а также (Ba-Ca)-SO4 с соосажденными Th и Ra промывали на фильтре раствором и/или суспензией, содержащей хлорид магния (200÷250 г/дм3 MgCl2). Эта операция дает возможность удалить из фазы осадков NaCl и KCl, замещая их тонкодисперсными порошкообразными минеральными материалами (веществами), содержащими оксид магния, в частности, с предварительно прокаленными отходами процесса переработки брусита и/или магнезита, и/или серпентинита. Полученную композиционную смесь-пасту затем помещали в изложницы, «термообрабатывали», прессовали и формовали в твердые, устойчивые к атмосферным воздействием блоки, пригодные для длительного экологически- и радиационно-безопасного складирования без нанесения какого-либо ущерба окружающей природной среде, здоровью населения и обслуживающего персонала.

Хлоридный раствор, полученный после 5-кратной циркуляции, обработки Na2SO4, BaCl 2 и отделения нерастворимого осадка имел плотность 1,21 г/см3 и содержал, г/дм3: 38.7-Fe(II), 2.0-Cr(III), 7,3-Mn(II), 0,05-Sc и небольшие количества Al, Ti, Zr, Hf и 200 в сумме Na, К, Mg и Са. Этот раствор обрабатывали в три стадии раствором (100±10 г/дм3) NaOH до рН 4,0±0,2. В образующуюся пульпу вводили (50 мл/л) 0,2% свежеприготовленный раствор высокомолекулярного флокулянта - полиакриламида (ПАА). Пульпу после флокуляции выдерживали 1±0,1 часа (без перемешивания для формирования устойчивой структуры оксигидратного осадка) и подавали на нутч-фильтр, осадок на фильтре промывали водой, промводы объединяли с фильтратом (FeCl2, MnCl 2, NaCl, KCl, MgCl2, CaCl2). Промытый осадок - оксигидрат хрома (III) с примесями Sc, Fe, Al, Ti, Zr, Hf использовали для получения индивидуальных соединений хрома (III и IV) и оксида скандия известными, ранее разработанными способами.

Фильтрат и промводы, очищенные от ионов хрома (III), редких, рассеянных и радиоактивных металлов использовали для получения желтых ( -FeOOH - гетит) и/или красных ( -Fe2О3 - гематит), железооксидных пигментов (на второй стадии осаждения) и затем черных термостойких пигментов [XFeO·YMnO·ZCuO].

Для этого на второй стадии осаждения хлоридный раствор обрабатывали раствором (100±10 г/дм3) NaOH при 80±0,5°С, одновременно через раствор (пульпу) барботировали воздух для окисления FeCl 2 до осаждения и кристаллизации FeOOH, pH в пульпе в течение всего процесса (40±2 часа) поддерживали в пределах 3,0±0,5. В этих условиях около 90% железа перешло из раствора в твердую фазу. По окончании синтеза желтых железооксидных пигментов суспензии фильтровали, осадок - влажную пигментную пасту ( -FeOOH) отмывали от хлоридов (маточный раствор) путем промывки на фильтре и репульпации - для более полной отмывки, промводы объединяли с фильтратом и направляли на третью стадию осаждения. Промытый осадок высушивали при 160±10° до постоянного веса и диспергировали с получением товарного желтого железооксидного пигмента, удовлетворяющего, как свидетельствуют результаты сравнительных испытаний, по всем своим пигментным свойствам и характеристикам требованиям действующих в настоящее время ТУ на ЖЖОП (укрывистость, маслоемкость, «перетир», дисперсность по «клину», pH водной суспензии, остаток на сите 0,045 после мокрого рассеивания, содержание водорастворимых веществ и т.д.).

На третьей стадии осаждения хлоридный раствор - маточный раствор и промводы от II стадии смешивали с хлоридным раствором - (CaCl2, KCl, NaCl и др.), получаемым при выщелачивании (растворении) медьсодержащих плавов (отходы производства), образующихся при очистке TiCl4 от VOCl3 медным порошком. Смешение двух растворов вели таким образом, чтобы соотношение Fe:Mn:Cu (г-атом/г-атом) было равно 1:(0,6-1,0):(0,6-1,0).

Смешанный раствор затем обрабатывают щелочью (100±10 г/дм3 NaOH) до рН 10±0,5. В этих условиях ионы железа, марганца и меди(II) практически полностью (>99.9%) переходят из раствора в осадок, образуя сумму оксигидратов (точнее смешанные оксигидраты) железа, марганца и меди. Осадок затем отделяли от раствора хлоридов Na, К, Mg и Са фильтрованием, промывали водой, отмывали от хлоридов, сушили (обезвоживали) при 200±20°С и затем прокаливали при 550±50°С до постоянного веса. У полученного продукта были определены основные физико-химические свойства и пигментные характеристики, полученные результаты сопоставляли с показателями по ТУ 6-10-1788-80 на «Пигмент черный термостойкий». Испытания показали, что лабораторные и опытно-промышленные образцы черных термостойких пигментов, полученных при комплексной переработке металлургических отходов, в частности отходов титанового производства, соответствуют всем требованиям ТУ, а именно:

- Цвет пигмента - глубоко-черный, в пределах цветового различия утвержденных образцов, не изменяющийся при длительном нагревании до 700°С. 

- Коэффициент отражения - 3,5÷0,5% (по ТУ не более 5%).

- Укрывистость - 4,5÷0,5 г/м2 (по ТУ не более 6 г/м2).

- рН водной суспензии - 7,0÷0,5 (по ТУ 6,5-7,5).

- Остаток на сите с сеткой №0045 - 0,35÷0,05% (по ТУ не более 0,5%).

- Потери массы при прокаливании при Т=600÷25°С - 0,30-0,05% (по ТУ не более 0,5%).

Таким образом, исследования и испытания показали, что использование заявленного изобретения обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в концентрации радиоактивных металлов в «голове» процесса, переводе вторичных отходов производства в экологически безопасную форму, пригодную для длительного захоронения и/или складирования, а с другой стороны, также в получении дополнительной товарной продукции - дефицитных и дорогостоящих черных термостойких неорганических пигментов на основе оксидов Fe, Mn и Cu.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Способ комплексной переработки металлургических отходов производства, включающий слив отработанного расплава титановых хлораторов в воду, концентрирование пульпы путем циркуляции, сгущение пульпы, осаждение из осветленных растворов оксигидратов металлов последовательно в три стадии: на первой при рН 3,5-5,0 с отделением образующегося осадка гидроксида хрома, алюминия и скандия от раствора, проведение на второй стадии осаждения в присутствии окислителя при рН 2,5-3,5 в течение 20-50 ч с отделением осадка и на третьей стадии - при рН 9,5-11,0, отличающийся тем, что в пульпу при ее циркуляции и концентрировании вводят сульфит натрия в количестве 5-15 г/дм3, после циркуляции обрабатывают раствором хлорида бария в количестве 10-20 г/дм3 для соосаждения ионов тория и радия, в образующуюся пульпу первой стадии осаждения вводят высокомолекулярный флокулянт, а перед осаждением на третьей стадии раствор предварительно смешивают с медь(II)-содержащим раствором от выщелачивания плава процесса очистки технического тетрахлорида титана от окситрихлорида ванадия медным порошком, полученный осадок оксигидратов железа, марганца и меди отфильтровывают, промывают, сушат и прокаливают при 400-700°С. 

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сгущенную пульпу после ее циркуляции, концентрирования, введения раствора сульфита натрия и обработки раствором хлорида бария фильтруют, осадок промывают раствором и/или суспензией, содержащей 150-200 г/дм 3 MgCl2, высушивают с минеральными веществами, содержащими оксид магния, после чего термообрабатывают, прессуют и формируют.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что осаждение оксигидратов металлов ведут раствором гидроксида натрия с концентрацией 80-120 г/дм3.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что сульфит натрия вводят в пульпу при ее циркуляции в виде водного раствора с концентрацией 50-100 г/дм3.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что осаждение оксигидрата железа на второй стадии ведут до остаточной концентрации железа (II) в растворе 3-10 г/дм3.



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