توصيفگر ها :
دي‌اكسيد تيتانيم , ايلمنيت , ليچينگ كلريدي , استخراج‌حلال
چكيده فارسي :
استفاده روز افزون از تيتانيم و آلياژهاي آن با توجه به ويژگي‌هاي منحصربه‌فرد آن در صنايع هوافضا، صنايع رنگ‌سازي، دندانپزشكي، و همچنين به‌عنوان رنگ‌دانه (پيگمنت)، سبب توجه ويژه به استحصال اين عنصر با عيار پايين به روش‌هاي هيدرومتالورژيكي گرديده است. استخراج حلال يكي از روش‌هاي نوين در تغليظ و خالص سازي محلول‌هاي ليچينگ كلريدي كنسانتره‌هاي ايلمنيت است كه با استفاده از اين روش مي‌توان محصول با خلوص بالايي از كنسانتره‌هاي با عيار پايين بدست آورد. از اين رو در اين مطالعه پارامترهاي مختلف تاثيرگذار بر مرحله استخراج با حلال آهن و تيتانيم، محلول ليچينگ حاصل از اين فرآيند مورد بررسي قرار گرفت. طي اين مطالعه پس از انحلال كنسانتره ايلمنيت با استفاده ازمحلول‌هاي كلريد مخلوط (HCl+MgCl2)، آزمايش‌هاي استخراج با حلال به منظور حذف آهن و تخليص تيتانيم در شرايط مختلف شامل غلظت‌هاي مختلف استخراج‌كننده تري‌بوتيل فسفات (TBP)، نسبت‌هاي مختلف فاز آلي به آبي، تغييرات دما و همچنين بررسي سينتيكي براي استخراج حلال و سپس استريپينگ محلول‌هاي آلي حاصل از آن‌ها در شرايط مختلف شامل غلظت‌هاي مختلف هيدروكلريك اسيد، نسبت فاز آبي به آلي، تغييرات دما و همچنين سينتيك فرآيند انجام شد. نتايج نشان داد كه غلظت 5/0 مولار تري بوتيل فسفات، نسبت 1:1 آلي به آبي، دماي 25 درجه سانتيگراد و مدت زمان استخراج حلال 5 دقيقه بهترين شرايط براي انتقال آهن از محلول ليچينگ به محلول آلي مي‌باشد و استريپينگ آهن از فاز آلي كه به منظور بازيافت ماده آلي انجام مي‌شود، در غلظت 1/0 مولار هيدروكلريك اسيد، نسبت 5:1 فاز آبي به آلي، دماي 25 درجه سانتيگراد و زمان 10 دقيقه بهترين نتايج را حاصل مي‌نمايد. نتايج استخراج با حلال تيتانيم از محلول آبي عاري از آهن نشان داد كه در شرايط غلظت 7/0 مولار تري بوتيل فسفات، نسبت 1 آلي به آبي، دماي 35 درجه سانتيگراد و مدت زمان استخراج حلال 6 دقيقه بيشترين بازيابي حاصل مي‌شود و استريپينگ تيتانيم، در غلظت 8/0 مولار هيدروكلريك اسيد، نسبت 5:1 فاز آبي به آلي، دماي 25 درجه سانتيگراد و زمان 10 دقيقه مطلوب‌ترين نتيجه را دارد. نتايج حاكي از آن است كه روش استخراج حلال مي‌تواند به عنوان يك مرحله مياني در تخليص محلول‌هاي ليچينگ كلرايدي مورد استفاده قرار گيرد كه موجب توليد دي‌اكسيد‌تيتانيم با خلوص بالا از كنسانتره‌هاي كم عيار مي‌گردد.
چكيده انگليسي :
Due to the unique characteristics of titanium and the increasing use of its alloys in the aerospace industry, paint industry, dentistry, and also as a pigment, the production of this low-grade element by hydrometallurgy methods is proposed. Solvent extraction is one of the new methods of concentrating and purifying ilmenite concentrates with chloride leaching solutions, which could be used to obtain a high-purity product from low-grade concentrates. Therefore, various parameters affecting the extraction stage with iron and titanium solvent, the leaching solution resulting from this process have been investigated. During this study, after the dissolution of ilmenite concentrate using mixed chloride solutions (HCl + MgCl2), solvent extraction experiments have been conducted to remove iron and purify titanium under different conditions including different concentrations of tributyl phosphate (TBP) extractant, different ratios of organic to aqueous phase, Temperature changes as well as kinetic investigation for solvent extraction and then stripping of organic solutions obtained from them were carried out in different conditions including different concentrations of hydrochloric acid, aqueous to organic phase ratio, temperature changes and also the kinetics of the process. The results showed that the concentration of 0.5 M tributyl phosphate, the ratio of 1:1 organic to aqueous, the temperature of 25 degrees Celsius and the duration of solvent extraction of 5 minutes are the best conditions for the transfer of iron from the leaching solution to the organic solution and the stripping of iron from the organic phase. which is done in order to recycle organic matter, it achieves the best results in a concentration of 0.1 M hydrochloric acid, a ratio of 5:1 aqueous to organic phase, a temperature of 25 degrees Celsius and a time of 10 minutes. The results of titanium solvent extraction from an iron-free aqueous solution showed that the maximum recovery is achieved in the conditions of 0.7 M tributyl phosphate concentration, organic to aqueous ratio of 1, temperature of 35 degrees Celsius and solvent extraction time of 6 minutes, and titanium stripping, In the concentration of 0.8 M hydrochloric acid, the ratio of 5:1 aqueous to organic phase, temperature of 25 degrees Celsius and time of 10 minutes have the most favorable results. The results indicate that the solvent extraction method can be used as an intermediate step in the purification of chloride leaching solutions, which leads to the production of titanium dioxide with high purity from low grade concentrates.
