Processing of titanium production sludge with the extraction of titanium dioxide

Tratamiento de lodos de producción de titanio con extracción de dióxido de titanio

Una tarea urgente en la actualidad es la eliminación y el tratamiento de los residuos de gran tonelaje de la producción de titanio de la planta de titanio-magnesio de Ust-Kamenogorsk de la República de Kazajstán. Este trabajo muestra la investigación sobre el desarrollo de la tecnología de lodos con la extracción de dióxido de titanio y nitrato de calcio, que eliminará la formación y el vertido de residuos tecnológicos en el medio ambiente. El tratamiento con fluoruro de amonio de las tortas procedentes de la lixiviación de lodos permitió aislar primero los fluoruros de silicio en forma de humos y, a continuación, sublimar los fluoruros de titanio. Los fluoruros de silicio y titanio se convirtieron en dióxidos de silicio y titanio mediante hidrólisis alcalina.

INTRODUCCIÓN

El proceso Krol es el principal método de producción de esponjas de titanio en todos los países del mundo - productores de esponjas de titanio [1], que consiste en la reducción magneto-térmica del tetracloruro de titanio a 850 °C. Los mayores productores de esponjas de titanio son seis países: China, Japón, Rusia, Kazajistán, Estados Unidos y Ucrania. En 2014, China aportó el 34 % de la esponja de titanio producida en todo el mundo, con una capacidad de producción total de 150 000 toneladas anuales [2,3].

En Ust-Kamenogorsk Titanium and Magnesium Plant JSC ("UKTMP") de la República de Kazajistán se forman anualmente entre 30 y 35 mil toneladas de residuos sólidos de cloruro que contienen entre 700 y 1 400 toneladas de óxido de titanio. Una parte de los residuos de cloruro procedentes de la producción de titanio se lixivia con agua y se neutraliza con hidróxido de calcio hasta alcanzar un pH de 7-8,5. La pulpa resultante se bombea a una planta de tratamiento de aguas residuales. La pulpa resultante se bombea a vertederos de lodos y se acumula en ellos. Las reservas de sedimentos o lodos de la producción de titanio son de unas 320 mil toneladas [4].

El Instituto de Metalurgia y Beneficio de Minerales JSC (IMOB), junto con UKTMP JSC, lleva algunos años investigando el tratamiento de los residuos de cloruro de la producción de titanio-magnesio. Los trabajos [4] presentan los resultados de los estudios sobre la producción de carnallita sintética a partir de la masa fundida del clorador de titanio gastado (STCM) y los lodos de la producción de magnesio. El trabajo [5] presenta los resultados de estudios sobre la extracción de concentrado de elementos de tierras raras (REE) a partir del STCM. El método desarrollado para la extracción de niobio a partir de sublimados de PS incluye su lixiviación con una solución de ácido sulfúrico, la sublimación clorada de las tortas y el tratamiento hidrolítico de los sublimados para obtener las tortas intermedias que contienen niobio.