Мета: встановити фізико-хімічні закономірності процесів переробки титано- та молібденовмісної сировини та визначити умови їх інтенсифікації з метою удосконалення технологій оксидних пігментів та каталізаторів.
У результаті виконання НДР одержані прикладні наукові результати:
- експериментально доказано, що в процесі подрібнення фазовий склад ільменітового концентрату якісно і кількісно змінюється. Зміна фазового складу пояснюється окисненням ільменіту і розкладанням метастабільної фази Fe2Ti3O9 з утворенням фаз Fe2TiO5 і TiO2;
- експериментально доказано, що процес сульфатизації зміненого ільменіту слід розглядати як двостадійний. Визначені основні фактори оптимізації процесу сульфатизації ільменіту: розмір часток рудної сировини та температура реакційного середовища за умови використання 85%-них розчинів сульфатної кислоти;
- встановлено, що між спостережуваними константами швидкості хімічного розчинення зміненого ільменіту і концентраціями розчинів сульфатної кислоти спостерігається лінійна залежність тільки до концентрації 85%. Подальше підвищення концентрації кислоти призводить до швидкого зменшення ступеня вилуговування титану. Показано, що така «аномальна» закономірність добре пояснюється тим, що негідратовані молекули сульфатної кислоти не приймають участь у процесі вилуговування;
- термодинамічний аналіз системи Fe2O3/Fe2(MoО4)3/MoО3/Na2CO3 в інтервалі температур 473-1273 К показав, що в конденсованому стані перебувають тільки Fe2(MoО4)3, MoО3 і Na2CO3. На відміну від MoО3, вміст Na2CO3 і Fe2(MoО4)3 у всьому вивченому діапазоні температур не змінюється, що свідчить про неможливість розкладання ферум молибдату способом спікання з кальцинованою содою;
- вперше одержано рівняння для швидкості гетерогенного процесу у внутрішньодифузійному режимі, в якому концентрація реагенту пов’язана функціональною залежністю зі ступенем перетворення цільового продукту. Згідно встановлених закономірностей, в якості основних факторів оптимізуючого впливу процесу вилуговування молібдену слід розглядати розмір частинок каталізатора і концентрацію вилуговуючих розчинів;
- виконано термодинамічний і кінетичний аналіз процесів кислотного та лужного вилучення молібдену з відпрацьованого залізо-молібденового каталізатора конверсії метанолу. Встановлено, що швидкість процесу розкладання ферум молібдату розчинами реагентів з рівними концентраціями змінюється в ряді: NaOH > Na2CO3 > H2SO4 > NH4OH;
- вперше доведено, що кислотний спосіб переробки залізо-молібденового каталізатора не є доцільним, тому що розділення солей феруму і молібдену не досягається. Порівняльний аналіз ефективності вилуговування різними реагентами показав, що найкращим для вилуговування молібдену є концентрований розчин аміаку. Встановлено, що аміачний спосіб комплексної переробки відпрацьованого каталізатора забезпечує вилучення молібдену на рівні 90–95%.
Серед потенційних замовників ТОВ «ТИТАНПРОЕКТ» (Акт-випробувань способу переробки відпрацьованого оксидного залізо-молібденового каталізатора від 17.02.2016 р.).