Extraction of amorphous silica from waste dust of electrowinning of ilmenite concentrate

Extracción de sílice amorfa del polvo residual de la electrodeposición de concentrado de ilmenita

El artículo presenta una investigación sobre el tratamiento de los polvos residuales de la fundición eléctrica de concentrados de ilmenita con la eliminación del silicio de los mismos por el método del fluoruro. Se determinaron las condiciones óptimas para la fluoración del polvo de fundición eléctrica, en las que el grado de sublimación del fluoruro de silicio fue del 84,2 %. Se ha estudiado el sublimo que contiene silicio obtenido en presencia de un agente amoniacal. A partir de los resultados del análisis térmico y de los estudios sobre el efecto de la duración del proceso se han determinado los modos de pirólisis óptimos que proporcionan la separación del fluoruro y del óxido de silicio: temperatura 530 - 560 °C y duración de 60 - 80 min. El contenido de óxido de silicio en el producto obtenido fue del 96,3 %.

INTRODUCCIÓN

En la planta de titanio y magnesio de Ust-Kamenogorsk (UKTMK) se lleva a cabo la fundición eléctrica de concentrados de ilmenita en una sola etapa para producir escoria de titanio y hierro fundido; la carga del horno se suministra a la fundición en estado suelto, acompañada de un elevado arrastre de polvo. Durante la fusión de los concentrados de ilmenita a temperaturas de 1600-1700°C, la sílice contenida en la carga del horno se sublima y, junto con los gases, se transporta al sistema de conductos de gas; en los depuradores, se condensa en forma de sílice amorfa SiO2 y entra en los filtros de mangas finas. El alto contenido de sílice provoca la ebullición de la masa fundida y cuando la escoria de titanio se clora, la sílice se convierte en tetracloruro de titanio y empeora el grado de la esponja de titanio.

Cada año, el polvo de los filtros de mangas finas se deposita junto con los residuos sólidos ordenados en vertederos. Bajo la influencia de las precipitaciones naturales y el viento, los residuos se erosionan y dispersan, contaminando las cuencas de agua y suelo [1]. La empresa tiene que pagar enormes multas para mantener los residuos almacenados.

Muchos trabajos sobre el tratamiento de residuos de la producción de titanio-magnesio se dedican a métodos hidrometalúrgicos [2-5], la investigación sobre el tratamiento de polvo incluye trabajos relacionados con la mejora de las condiciones de explotación [6].

Para la descomposición de las fases que contienen silicio y la separación de la impureza de silicio del titanio, resulta de interés un estudio en el que se utiliza el procesamiento con fluoroamonio a alta temperatura, que puede encajar orgánicamente en la producción existente de titanio-magnesio. Se ha demostrado que las tecnologías de hidrodifluoruro de procesamiento de materias primas minerales permiten extraer todos los componentes valiosos en forma de óxidos o fluoruros finales con esquemas de circuito cerrado de baja operación en aparatos similares con un alto rendimiento [7,8].