بهبود انحلال تيتانيم كنسانتره ايلمنيت با استفاده از فرآيند تجزيه قليايي

Improvement of titanium dissolution from ilmenite concentrate using alkaline decomposition

در روش­هاي رايج، تهيه دي­اكسيد تيتانيم از كنسانتره ايلمنيت با حذف آهن به روش­هاي هيدرومتالورژيكي يا پيرومتالورژيكي صورت مي‌گيرد كه محصول به‌دست‌آمده داراي ناخالصي زيادي است. امروزه به‌منظور كاهش اين ناخالصي­ها، روش­هاي انحلال مستقيم موردتوجه قرار گرفته است. در اين تحقيق امكان انحلال تيتانيم از كنسانتره ايلمنيت كهنوج به روش تجزيه قليايي موردبررسي قرار گرفت. با انجام آزمايش­هاي انحلال و با استفاده از نرم‌افزار 11Design Expert، شرايط بهينه ليچينگ شامل دماي 82 سانتي­گراد، نسبت مايع به جامد 10، غلظت اسيد 5/53 درصد، دور هم­زن 300 و مدت‌زمان 5/64 دقيقه تعيين شد. تحت اين شرايط، قبل از تجزيه قليايي، ميزان انحلال تيتانيم 7/3 درصد به دست آمد؛ اما بعد از فرآيند تجزيه قليايي كنسانتره توسط پتاسيم هيدروكسيد و تبديل ايلمنيت به تيتانات پتاسيم (K2Ti4O9)، در همان شرايط ميزان انحلال تيتانيم به 6/70 درصد افزايش يافت.

Commonly, titanium dioxide is produced from ilmenite concentrate by iron removal through hydrometallurgical and pyrometallurgical methods. These products usually contain more impurities. Recently, to decrease these impurities, the direct dissolution methods have received more attention. This research investigated the titanium dissolution from Kahnooj ilmenite concentrate by the alkaline decomposition method. By conducting leaching experiments based on Design Expert 11 software, the optimal conditions were determined: leaching temperature of 82°C, liquid to solid ratio of 10:1, acid concentration 53.5%, Stirring speed of 300 rpm, and leaching time of 64.5 min. Under these optimal conditions, titanium dissolution was obtained at only 3.7% for nontreated ilmenite concentrate. But, after alkaline decomposition, by converting the ilmenite to potassium titanate (K2Ti4O9), the titanium dissolution reached 70.6% at the same conditions.