» » Оптимальные условия процесса получения пигментного диоксида титана из пудожгорских шлаков
03.02.2015

На основании проведенных исследований на достаточном количестве проб шлака, в которых содержание TiO2общ колеблется в пределах 50—65%, и на достаточном количестве хорошо воспроизводимых опытных данных представляется целесообразным принять следующие оптимальные условия процесса и оптимальный состав шлака:
1. Состав шлака: ТiO2общ — 60%; TiO2 — 40—44%; Ti2O3 — 10—15%, TiO — 0—4%; FeO — 8%; CaO — до 8%; SiO2 — до 17%; Al2O3 — до 8%; V2O5 — до 1,5%. Минералогический состав должен быть представлен хорошо закристаллизованным аносовитом и стеклом с минимальным количеством изоморфных примесей при отсутствии других силикатных фаз.
2. Размол шлака производится до остатка на сите 6900 отв/см 1%.
3. Размолоспособность шлака относительно кусинского концентрата в 1,5 раза хуже.
4. Разложение осуществляется серной кислотой с начальной концентрацией 92-96%. Конечная концентрация кислоты 89%.
5. Соотношение шлака и кислоты (в пересчете на моногидрат) 1:1,7.
6. Температура процесса разложения 200—210°С. Подогрев массы необходимо осуществлять непрерывно.
7. Выдержка плава 2 ч при 190°С.
8. Плавы после выдержки охлаждаются.
9. Выщелачивание производится при таком соотношении плава и воды, чтобы обеспечить получение растворов с содержанием TiO2 150—160 г/л. Контроль процесса выщелачивания осуществляется по удельному весу. В зависимости от содержания Ti2O3 осуществляется восстановление либо окисление раствора.
10. Характеристика растворов после выщелачивания: TiO2 — 150—160 г/л; кислотный фактор — 1,9—2,3; Ti2O3 — 3—7 г/л; стабильность — не менее 400; содержание твердого — 90—110 г/л.
11. В качестве коагулянта используется столярный клей в количестве 0,6 г на 1 л суспензиии и подается в виде раствора за 30 мин до конца выщелачивания в бак разложения.
12. Стадии кристаллизации купороса и отстаивания суспензий исключаются.
13. Скорость фильтрации в 2 раза выше скорости фильтрации иршинских растворов.
14. Содержание твердой фазы в отфильтрованном шламе 70%. Состав ее: TiO2 — 5—10%; SiO2 — 40—45%; CaO — 15—20%; Al2O3 — 3—6%; V2O5 — до 2%; Fe2O3 — до 1%; MgO — до 0,5%. После фильтрации шламы репульпируются, фильтруются. Соотношение воды и шлама при репульпации 1:3. Промывные воды с содержанием до 10 г/л TiO2 направляются на выщелачивание.
15. Упарка растворов производится со 150—160 г/л TiO2 до 170—200 г/л TiO2 в зависимости от вязкости раствора, которая при 20° С должна быть равна 21—23 сСт.
16. Расходные коэффициенты по лабораторным данным: общий выход на готовый диоксид титана — 77%; расход шлака на 1 т диоксида титана — 2,36 т; расход серной кислоты на 1 т диоксида титана — 4,0 т в пересчете на моногидрат.
Таким образом, в результате проведенных исследований показана принципиальная возможность получения пигментного диоксида титана из пудожгорских шлаков, разработана технологическая схема, определен оптимальный состав шлака, установлены некоторые общие зависимости между составом шлака и отдельными технологическими параметрами, а также изучено влияние состава предгидролизного раствора на качество пигмента и определены условия гидролиза, обеспечивающие получение пигментного диоксида титана (ГОСТ 9808-65) из пудожгорских шлаков.