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.
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.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2
Похожие патенты:
Изобретение относится к способу переработки титаномагнетитовых концентратов, содержащих ванадий, включающему шихтование с восстановителем и сульфидизатором, обжиг при 1200-1300°С и магнитную сепарацию
Изобретение относится к способам получения чистых тетрахлорида титана и окситрихлорида ванадия
Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к процессам получения губчатого титана магниетермическим методом, и может быть использовано для сепарации магниетермической реакционной массы
Способ получения титана высокой чистоты // 1789570
Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, а именно к способам обогащения песков россыпных месторождений золота, платины, касситерита, вольфрамита
Гидравлический классификатор // 2029625
Изобретение относится к гидравлической классификации полезных ископаемых
Шлюз для обогащения полезных ископаемых // 2027514
Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, преимущественно к извлечению благородных металлов из песков россыпных месторождений
Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности промывке порошкообразных материалов, и может быть использовано в гидрометаллургии благородных металлов при бесфильтрационной переработке кристаллической фракции пульпы
Изобретение относится к области гравитационного разделения частиц, различающихся по удельному весу, и может быть использовано при гравитационном обогащении руд цветных, редких и благородных металлов
Шлюз для обогащения россыпей // 2026744
Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности для обогащения золотосодержащих песков
Шлюз для обогащения россыпей // 2026744
Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности для обогащения золотосодержащих песков
Изобретение относится к горной автоматике, а более конкретно - к способам и устройствам контроля высоты уплотненной постели в отсадочных машинах, и может быть использовано для автоматической разгрузки продуктов из отсадочных машин обогащения углей и руд
Концентрационный стол // 2100085