Efficiency of Soda-Technology Carbothermal Smelting of Thermoactivated Ilmenite Concentrate with Aluminosilicate Mineralization

2025

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/min15090906
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

The article presents the material composition of the titanium- and iron-rich ilmenite concentrate from the Satpayev deposit in Eastern Kazakhstan, which is unacceptable for processing by commercial hydro- and pyrometallurgical enrichment methods due to the presence of rutile, soluble only in hydrofluoric acid, and many refractory aluminosilicate associations: kaolinite, kyanite, pyrophyllite and mullite, cementing titanium minerals. The solution to the problem of reducing the cost of titanium sponge production was developed by developing an economically efficient and environmentally safe technology for the conversion of clayey ilmenite sand concentrate, including thermal activation of particularly resistant raw materials in an air atmosphere, soda-carbothermic smelting of cinder, hydrothermal refining of titanium slag with water, then hydrochloric acid and regeneration of reagents. Oxidative roasting ensures disintegration of intergrowths and destruction of mineral grains of the concentrate. The addition of soda ash to the concentrate cinder batch accelerates the reduction and agglomeration of over 98% of the iron, prevents the formation of lower refractory titanium oxides, facilitates the stratification of the thin-flowing titanium slag melt and cast iron and significantly reduces energy costs and the duration of the carbothermic smelting process. Refining primary titanium slag with water provides the production of modified slag with a mass fraction of TiO2 of at least 83% and FeO of no more than 0.4%, suitable for the production of high-quality titanium sponge. Subsequent refining of modified titanium slag with 20% hydrochloric acid yields synthetic rutile of 96% purity, surpassing in the content of the main substance the branded titanium pigments of the American company DuPont. The resource-saving and environmental significance of this innovative technology is increased by the possibility of recycling easily regenerated soda, hydrochloric acid and recyclable carbon dioxide released during the decomposition of the alkaline reagent during the carbothermic smelting of the concentrate.