KR0148343B1 - 소결된 고티타늄 응집체 - Google Patents

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Description

소결된 고티타늄 응집체

본 발명은 4염화 티타늄을 제조하기에 적합한 티타늄-함유 물질의 응집체(agglomerate)에 관한 것이다.

선행 기술의 제조 방법에 있어서는 높은 이산화 티타늄 함량(85% 이상의 이산화 티타늄)을 갖는 물질이 입자의 크기를 한정하고 불순물 원소의 함량을 한정하게 될 4염화 티타늄 제조에 적합한 원료이다.

4염화 티타늄은 증류와 화학적 방법에 의해 정화된 후에, 이산화 티타늄과 염소가스를 생성하기 위해 산소분위기에서 연소되거나 또는 티타늄 금속을 생성하도록 마그네슘과 반응하거나 전기분해되는 비등점이 낮은 액체이다.

100 내지 300미크론 범위내의 크기로된 티타늄을 함유하는 광물인 원료는 섭씨 900도에서 1000도 사이의 범위의 온도에서 환원성 염소 처리를 수행하는 유동층 반응기로 보내진다. 석유 코오크나 잘 응고된 카본 재료가 연료와 환원제로서 상기 유동층에 첨가된다. 산소는 반응온도를 유지하기 위해 입구측으로 유입되는 스트림에 첨가된다. 4염화 티타늄 생성물은 불순물 원소중의 기체염소와 유동층으로부터의 옮겨진 미세한 고체상태의 입자와 함께 기체 형태로 반응로를 통과한다. 상기 가스는 고형물이 제거되고 응축된다. 4염화 티타늄은 증류와 화학적 방법에 의하여 정화된다.

염소 처리 단계에 있어서, 대개의 금속 불순물은 4염화 티타늄 가스 스트림과 혼합되어 반응로를 이탈하는 휘발성 염화물을 형성한다. 그러나 알칼리와 알칼리성 토류 금속은 반응온도에서 액체인 비교적 비휘발성 염화물을 생성함으로써, 유동층내에 괴상의 응집체를 형성하게 되어 장치의 고장을 유발하는 경향이 있다. 따라서, 상기 방법에서는 원료내에 이들 원소의 함량에 대해 엄격한 제한을 두고 있다.

상기 방법에 있어서, 철과 같은 불순물은 경제적으로 손해를 끼치므로 철의 환원을 위한 코오크를 소비하게 되며, 특히 폐기되는 염화철에 함유된 고가의 염소시약을 손실하게 된다. 상기 공정에서 규소와 알미늄은 부분적으로 염소 처리되어 과다한 염소 소비를 유발한다. 염화알미늄은 또한 상기 공정을 수행하는 장치의 부식 문제를 유발하게 된다.

광물 입자가 점차적으로 염소 처리됨에 따라, 상기 광물입자는 가스 스트림내에 포함되어 회수 불가능한 불가피한 손실물로서 반응로를 이탈할 수 있는 크기에 이를 때까지 그 크기가 감소된다. 통상적으로, 상기 불가피한 손실량은 공급 재료의 5 내지 10%이다. 공급시의 직경 크기가 150미크론 이하로 감소될 때, 상기 손실량은 통상의 크기의 재료보다 훨씬 크게 된다. 이러한 손실은 경제적으로나 작동상으로 허용가능한 양이다.

이러한 어려움을 극복하기 위한 시도로써, 선행기술에 공지된 하나의 제조방법으로 유동층 염소 처리를 위한 미세한 입자로된 이산화 티타늄 함유 재료가 이산화 티타늄 함유재료와 역청 코오크 탄과 수용성 결합제의 혼합물을 복합된 응집체 입자로 코오크화하여 제조된다. 그러나 이러한 선행기술의 제조방법은 산업계에서 채택되지 않고 있다. 그 한가지 이유로는 염소 처리 공정이 환원성 염소 처리이므로 공급재료의 탄소가 복합적인 강도에 적합하지 않는 이산화 티타늄 함유재료에 대해 특정된 비율로 존재해야 하기 때문이다. 더욱이, 탄소가 부식되기 때문에, 응집체는 완전한 염소 처리가 되기 전에 부서지고 또한 미세한 입자크기의 재료가 가스 스트림에 포함되어 배출되므로 다량이 소모된다.

선행기술에서 설명된 또 하나의 제조 방법에서는 아스팔트의 물 유제(water emulsion)가 미세한 입자의 티타늄 함유재료의 펠리트 압출에 의하여 형성되는 결합제로서 사용된다. 섭씨 1000도의 느린 경화방법에 의하여 물이 펠리트와 유기물질로부터 제거되어 카본으로 전환된다. 이 경화는 소공과 입자둘레 결합제의 케이크화를 가져와 양호한 결합을 이룬다. 결합제와 티타늄 함유재료 사이에는 화학적 결합이 없다. 압출된 재료는 요구되는 생성물 크기에 가까운 크기 범위로 경화되기 전에 분쇄되어야 한다. 이것은 생성물 펠레트의 강도를 감소시키게 되는 경화된 미립의 순환 필요성을 없게 해준다. 펠레트의 염소 처리 도중에 카본은 환원성 염소 처리 과정에 작용한다. 그러므로 이 생성물은 전술한 선행기술의 예에서 설명된 것과 같은 단점을 갖는다.

미세한 입자로된 티타늄 함유재료의 유동층 염소 처리에 있어서의 단점들을 극복하는 것이 본 발명의 목적이다.

따라서, 본 발명은 중량비로 45% 이상의 티타늄을 함유하는 미세 티탄 광물의 입자 크기를 증대시키는 방법으로서, 응집체를 형성하도록 중량비로 상기 응집체의 0.5 내지 5% 범위내의 결합제 및 물로 상기 미세 광물을 괴상화하는 단계와, 상기 응집체를 건조시키는 단계, 및 소결 응집체를 형성하도록 1000 내지 1500℃ 온도범위내에서 상기 건조된 응집체를 소결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이렇게 형성된 응집체 입자들은 운반이나 취급시의 성능열화에 대한 저항성을 가진다. 집합체로된 입자는 유동성 환원 염소 처리 과정과 관련된 물리 화학적 열화와 온도에도 저항성이 있다.

괴상화된 입자는, 예를 들어 100 내지 500미크론, 특히 약 150 내지 250미크론 사이의 유동층 환원 염소 처리 공정의 요구조건에 부합되는 양호한 크기 범위내에서 제조될 수 있다. 만일, 입자들이 상기 범위내에 있게 되면 가스 스트림속에 옮겨져서 반응시에 없어진다. 입자들이 상기 범위를 넘으면 유동층내에서 부상되는 것을 멈추게 되고 반응기의 하부에 비활성층을 형성한다.

티타늄 함유 입자들은 어떤 적합한 티타늄 함유 광물이다. 티타늄 함유 광물은 본래 천연 또는 합성물일 수 있다. 티타늄 함유 광물들은 유해한 광물일 수 있다. 티타늄은 이산화 티타늄의 형태로 티타늄 함유되어 있다. 티타늄 함유 광물의 이산화 티타늄 함량은 중량비로 약 85% 이상이다. 양호한 이산화 티타늄 함유 원광은 광물 금홍석과 예추석 및 백티탄석을 포함하는 광상(鑛床)이다.

티타늄 함유 광물은 추출후에 초기 선광처리된다. 초기의 선광처리는 예를 들어 중량비로 약 90% 이상까지 평균 이산화 티타늄 함유량을 증대시킨다.

호주의 빅토리아의 호어샴에 있는 하나의 티타늄 함유 광상은 보통 미세한 입자 크기로 되어 있다. 보통 미세한 크기의 광물에서는 환원성 염소 처리에 의한 후처리로부터 미세한 광물의 손실이 계속될 수 있다.

티타늄 함유 광물은 괴상 입자에 적당한 양으로 들어 있다. 티타늄 함유 광물은 소결된 응집체의 전체 중량을 기준으로 하여 중량비로 약 95 내지 99.5%의 양만큼 들어 있다.

첨가되는 물의 양은 원래의 티타늄 함유 입자의 크기 분포도와 접합체에 요구되는 소정의 크기에 의해 변화된다. 물의 양은 티타늄 함유 입자, 결합제 및 물의 전체 중량을 기준으로 하여 중량비로 약 5 내지 15%, 특히 약 8%로 변화된다.

티타늄 함유 입자의 결합제는 어떤 적합한 형태일 수 있다. 티타늄 함유 입자의 결합제는 그 공정의 건조와 연소 단계에서 물리적, 화학적 및 열적인 분해에 견딜 수 있는 응집체를 형성하도록 되어 있다. 결합제는 유기 또는 무기 결합제이다. 결합제는 세라믹 또는 글라스-형성 결합제이다. 결합제는 탄소가 없는 결합제이다. 단일의 결합제가 사용될 수도 있다. 두개 이상의 결합제의 조합이 건조 및 연소 단계의 서로 다른 작용 환경하에서 강도를 제공하는데 사용된다.

칼슘이나 나트륨 함유 결합제는 좋지 않다. 그 이유는 결합제의 칼슘이나 나트륨 함유물이 해로운 액체 잔존물을 형성하도록 환원성 염소 처리 공정에서 반응하기 때문이다. 결합제는 칼슘이나 나트륨을 함유할 수 있으나 염소 처리에 있어서 문제를 일으킬 수 있는 원소들을 첨가해서는 안된다.

티타늄 함유 광물을 위한 결합제는 연속된 처리를 위한 예컨대 환원성 염소 처리에 있어서 바인딩된 티타늄 함유 입자를 심하게 오염시키지 않아야 한다.

티타늄 함유 입자의 결합제는 다음과 같은 것들을 포함한다.

(1) 콜로이드 실리카

(2) 실리카, 수용성 규산염 또는 실리카/형석 혼합물

(3) 점토 광물(벤토나이트, 카올리나이트와 몬트모릴로 나이트 포함)

(4) 베마이트

(5) 베마이트/실리카 혼합물

(6) 침철석

(7) 리그노술폰산염

(8) 탄산 나트륨

(9) 규산 나트륨

(10) II 그룹 원소 탄산염/점토 광물 혼합물

(11) 설탕 예를 들면 당밀

(12) 알루미늄염/유기 아미드 혼합물

(13) 티타늄 함유 유기 및 무기용액

(14) 폴리비닐 아세테이트

(15) 물로 에멀션화된 유기 결합제

티타늄 함유 입자를 위한 결합제의 양은 양호한 응집체를 만드는데 충분해야 한다. 그러나, 결합제의 양은 너무 많아 티타늄 함유 입자를 캡슐화해서는 안된다. 비교적 결합제의 함량이 작은 것이 좋다. 중량비로 약 0.5 내지 5% 범위의 백분률이 좋다.

본 발명에 따른 공정에서의 혼합 단계는 적합한 방법으로 수행된다. 응집은 회전 디스크나 드럼 펠레타이저나 브이-블렌더와 같은 롤링/텀블링 작용을 하는 장치, 또는 세기가 강한 미세한 집괴장치나 믹서와 같이 충격/전단 작용을 하는 장치, 또는 두가지 작용을 하는 장치에서 수행된다. 응집은 생성물 사이징 스크린을 갖는 단계나 폐쇄회로에서 수행된다.

건조 단계는 예를 들어 섭씨 75도 내지 150도 사이의 높은 온도에서 이루어진다. 건조 단계는 상기 공정중의 일부에서 응집체의 체류시간을 30분 이하로 제한하는 방식으로 수행된다. 건조 단계는 적합한 건조장치에서 수행된다. 유동층 건조기나 회전식 건조기가 사용된다.

연소 단계에서, 온도와 체류시간은 응집체 내의 입자들 사이에 동질 또는 이질상태를 갖는데 충분하도록 해야 한다. 응집체는 약 섭씨 1000도 내지 1500도, 특히 섭씨 1200도에서 1400도의 온도로 가열된다. 상기 온도 범위내에서의 응집체의 체류시간은 약 5분에서 6시간 정도의 시간동안이다.

연소 단계는 유동층이나 오븐 또는 킬른연소를 포함하여 다수개의 어떤 적절한 수단으로 수행된다.

본 발명의 양호한 실시예로서, 본 발명의 방법은 티타늄 함유 입자 광석의 적어도 일부를 잘게 파쇄하는 예비 단계를 포함한다.

예비 파쇄 단계는 응집체의 준비에 있어서 크기 조절을 개선하는데 이용되며 그리하여 연소된 생성물에 보다 큰 강도와 밀도를 제공한다. 티타늄 입자들은 적합한 파쇄기로 유입된다. 볼밀이나 로드 또는 밀링 장치가 사용된다. 파쇄될 티타늄 함유 광석량은 티타늄 함유 재료의 광석 형태에 의해 중량비로 0에서 약 100%까지 변화한다.

파쇄 단계는 대략 1미크론에서 약 50미크론까지의 평균 크기를 갖는 입자를 제공한다.

소결된 응집체는 다수개의 소결된 덩어리로된 입자를 포함한다. 티타늄 함유 입자들 사이에 형성된 결합은 입자계면에 재결정질을 포함하며, 즉 티타늄 함유 입자들의 계면은 물리적으로 결합된다. 티타늄 함유 입자들 사이에 형성된 결합은 결합제에 의해 형성된 제2차 상과와의 교상결합을 포함한다. 소결단계는 응집체로된 입자들로 부터 결합제를 줄이거나 제거하려는 경향이 있다. 처음의 결합제는 전체적으로 또는 부분적으로 연소되어 없어진다. 처음의 결합제는 입자의 결정격자내에 전체적으로 또는 부분적으로 결합되거나 존재하게 된다.

본 발명은 첨부 도면을 참조하여 더 상세히 설명된다. 그러나, 다음의 설명은 단지 예시적인 것이며, 전술한 본 발명을 어떤 방법으로든 제한하려는 것은 아니다.

[예 1]

실험실 규모의 뱃치 패터슨-켈리 브이-블렌더가 1 내지 2분동안 1%의 건조 벤토나이트 분말을 건조 백티탄석과의 혼합물을 형성하기 위해 처음에 사용되었다. 백티탄석은 크기 범위 50미크론 내지 100미크론의 것이 75%, 그리고 크기 범위 50미크론까지가 25%로 구성된다. 두가지 부분의 크기 분포가 표 1과 2에 기록되어 있다.

V-블렌더는 40rpm의 속도로 회전하였다. 1500 내지 3000rpm의 속도로 블렌더 쉘안에서 회전하는 인텐시화이어 바아를 통하여 혼합물안에 물을 넣는다. 인텐시화이어 바아는 고형물을 자르고 또 미세하게 나뉘어진 형태로 채워진 부분에 물을 뿌리는 역할을 한다. 첨가된 물의 양은 고형물 중량의 약 8%이고 첨가에 소요되는 시간은 약 4분이다. 최종의 크기와 조밀함을 성취하기 위해서 미세한 응집체에 1 내지 2분의 추가 혼합시간이 허용된다.

이 생성물은 큰 트레이 위에 놓여지고 펼쳐서 완전히 건조되도록 48시간 동안 섭씨 80 도의 오븐에 건조된다.

건조된 생성물은 125 내지 500μm의 크기 범위로 체질된다. 100g의 미세한 응집체 샘플이 세라믹 접시위에 놓여지고, 또 섭씨 1260도에서 25분 동안 가열된다. 소결된 생성물은 환원성 염소처리를 위한 공급재료로서의 적합성을 결정하는데 타당하다고 생각되는 몇가지 물리화학 실험을 하게 된다.

소결후의 미세한 응집체의 시각적 검사만으로도 건조되었지만 소결되지 않은 재료와 비교하여 두가지 분명한 변화를 알 수 있다. 먼저, 응집체의 내부 공동의 감소에 의해서 또는 소결시의 응집체의 입자내 공동의 감소에 의해 수축이 생겼다. 둘째로 회색을 띤 갈색에서 붉은색을 띤 갈색으로 재료의 색이 변화되었다. 더욱이 그 재료는 연소되지 않은 재료의 불투명한 표면에 비교하여 유리같거나 반사되는 모양을 갖게 되었다.

소결 생성물의 현미경 검사는 입자들 간에 교상결합이 충분히 이루어진 미세한 응집체안에서 입자가 조밀하게 꽉차 있는 것을 나타냈다. 전자 미세한 프로브 분석은 교상결합을 함유하는 재료와 상기 입자를 함유하는 재료 사이에 조성상의 차이가 없다는 것을 나타냈다. 연소의 결과로서 어느 정도의 성능열화 또는 응집체와 응집체의 결합도 관찰되지 않았다. 연소된 미세한 응집체의 X-레이 회절분석은 주된 금홍석과 위브루카이트 상태, 즉 원래의 백티탄석으로 부터 형성되는 결정상태를 나타냈다.

연소후의 생성물의 크기는 표 3에 나타나 있다.

강도 시험은 다음과 같이 미세한 응집체상에 수행되었다. 미세한 응집체는 두개의 유리 슬라이드 사이에 위치하고 그 미세한 응집체가 먼저 파쇄질때까지 무거운 추를 단다. 300미크론 응집체에 대하여 1kg(즉, 대략 10N) 이상에서 파손이 먼저 발생되었다. 파괴단편은 유사한 크기이며, 즉 먼지가 거의 생기지 않거나 없다. 계산에 의하면 기록된 강도에 대하여 높이가 약 50미터의 파일이나 저장용기에 있어서의 압축력 때문에 파괴가 생기지 않고 응집체를 저장하는 것이 가능하다는 것이 나타나 있다.

마모저항에 대한 정량 및 재생시험은 미세한 응집체의 조밀한 크기로 된 부분의 1그람을 격렬히 흔들어서 결정되었다(18밀리미터 내경의 그리고 50밀리미터 길이의 직경이 8밀리미터인 세라믹 구형체를 갖는 원통형 튜브에서 5분동안 -335 +250미크론). 이 시험후의 평균 입자 직경은 303미크론에서 170미크론으로 줄어졌다. 이것은 220미크론까지 줄어든 원래의 백티탄석 재료의 유사한 샘플의 성능과 비교된다.

미세한 응집체는 저장과 운반의 견지에서 보아 산업상 유용한 물질이라는 것으로 결론지어진다.

미세한 응집체의 소량의 샘플(10그람)이 섭씨 950도 내지 1100도 사이에서의 온도에서 실험실 규모의 반응기에서 유동층 염소처리 시험을 받게 되었다. 그 결과로, 50% 이상의 염소처리가 완성되었을때 다음과 같이 나타났다.

(1) 입간 결합에 대한 침식이 나타나지 않았다. 오히려 상기 입간결합이 개별적인 광물 입자의 주된 부분보다 불활성으로 나타났다.

(2) 미세한 응집체의 티타니아가 부분적으로 제거된 곳에서, 원래의 모양(탈색과 달리)의 재료의 미반응 코어부가 미세한 응집체내에 남아 있다. 영향받은 외각의 소공들은 크기가 현저히 증대되었다.

표 4는 실험실 유동층 시험에서 염소처리가 89% 완성된 연소된 응집체에 대한 처음과 마지막의 크기 분포를 제공한다. 염소처리에 있어서 -90미크론의 재료는 생기지 않으며, 이는 미세입자들이 탈가스내에 유입됨에 따라 반응기로부터 손실 또는 결합열화가 생기지 않고 상당한 염소처리가 이루어질 수 있다는 것을 암시하는 것이다. 95%까지의 염소처리 완성시에도 유사한 결과를 얻었다.

미세한 응집체의 유동 성능은 이론적인 구형체와, 석유 코오크와 모래 백티탄석의 작용과 비교하여 크기의 함수로서 측정되었다. 평균의 입자 직경에 대해 실온 공기의 실제의 최소의 유동속도로서 그려진 결과는 제1도에 나타나 있다. 이 결과들은 작은 입자 직경에 있어서 예상되는 최소의 유동속도 이상 및 큰 입자 직경에 있어서 예상되는 최소의 유동속도 이하가 된다는 것을 암시한다. 이러한 상태는 부분적으로 크기 분포 효과에 의하여 그리고 부분적으로 밀도와 표면 형상과 거칠기 효과에 의하여 설명된다. 염소처리는 통상의 급송의 경우에서 보다 아주 더 큰 응집체 입자를 수용할 수 있고, 그래서 개량된 처리 회수를 할 수 있는 가능성을 준다는 것이 제안된다.

[예 2]

약 10kg의 파쇄된 백티탄석이 괴상화되어 예 1에서 설명된 방식으로 건조되었다.

미세한 응집체는 유동층 온도가 섭씨 1260도에 유지되는 작은 파일롯트 규모의 유동층 로에 보내진다. 상기 로의 작용 매개변수는,

원하는 범위에서 베드안의 온도와 표면가스 속도를 조절하기 위하여 산소로 입구 공기를 농축시키는 것이 이러한 작은 장치상에서 필요하게 된다는 것이 발견되었다. 베드내의 재료의 평균 잔류시간은 약 20분이다. 탈가스내에 포함되어 손실되는 유동층 재료의 양은 4.5%로 추정되었다. 공급시 재료, 생성물 재료 및 이월재료의 크기 분포는 제2도에 나타내었다.

생성물은 예 1에서 설명한 마모시험을 받았다. 그 결과는 303미크론에서 190미크론까지의 평균입자 크기에 있어서의 감소를 나타냈다.

[예 3]

응집 시험은 다음과 같은 크기분포를 갖는 금홍석 분말의 샘플에 대해 이루어졌다.

시간당 840kg의 고형물 급송비율로 네덜란드의 렐리스 타드의 슈기 프로세서 엔지니어에 의해 제조된 산업용 Flexomix 응집장치에서 응집이 수행되었다. 벤토나이트는 1% 첨가로 급송과 함께 미리 혼합되었으며 시간당 2.8kg 고형물이 33% 용액으로서 리그노술폰산염이 첨가되었다. 리그노술폰산염 첨가에 추가하여 가습은 1Lmin 이었다.

응집장치와 유동층 건조유닛을 연속 통과 후에, 생성물의 67.5%는 +125 -500미크론의 크기범위에 있었다. 125미크론 직경보다 더 거친 생성물이 연속적인 주 킬른 연소를 위해 모아진다.

응집체의 연소는 3.6미터 길이와 0.23미터의 내경을 갖는 역류 기름 연소 회전식 킬른에서 수행되었다. 2rpm의 회전속도와 1도의 기울기로 섭씨 1260도의 고온대에서의 응집체 체재시간은 약 60kg의 응집체가 시간당 16.2kg의 급송율로 킬른에서 구어졌다.

급송시의 미세재료와 연소시에 형성된 분해된 열화된 재료는 연소 가스에 의해 킬른으로부터 청소되어 킬른 생성물에서의 급송재료의 69%가 회수된다. 급송재료 및 생성물 입자 크기분포는 아래에 기재되어 있다.

미합중국, 펜실바니아의 패터슨 켈리 프로프라리어터리 리미티드 사에서 제작한 산업용 블렌더에서 연속적인 괴상화를 수행하였다. 파쇄된 백티탄석 급송은 아래에 나타낸 입자 크기 분포를 갖는다.

블렌더에 시간당 6kg으로 벤토나이트와 시간당 1.5kg으로 유기 결합제(PVA)의 첨가와 함께 시간당 0.6톤으로 파쇄된 백티탄석이 공급되었다. 응집챔버안에서 고속으로 회전하는 블레이드의 한세트의 축에 설치된 스프레이를 거쳐서 급송 중량의 10%로 습기가 첨가되었다. 응집장치에서의 광물체재 시간은 약 20분이었다.

응집된 생성물은 섭씨 80도의 최대 온도로 튜브형 건조기 안에서 건조되었다.

건조된 생성물의 입자 크기 분포는 아래와 같다.

건조된 응집체는 섭씨 1250도의 유동층 연소 장치에 시간당 73kg으로 공급되었다. 유동층 연소 장치는 0.46미터의 직경과 0.56미터의(분배판 위의) 높이를 갖는다. 유동 가스는 공기가 많은 프로판의 연소 생성물이다. 증류액이 유동층의 기부에 분무되어 유동 가스에 남아있는 산소와의 연소에 의해 추가의 열을 제공해준다. 유동층의 응집체의 평균 체재 시간은 약 60분이다.

급송시에 존재하고 유동층상의 연소시에 생성되는 미세한 재료는 기존의 연소 가스 안에 포함되어 고온 싸이클론을 거쳐서 제거된다. 단지 급송물의 17%만이 블로오버(blowover) 스트림내에 함유되어 있었다.

유동층 연소 응집체와 블로오버의 입자 크기 분포가 아래에 나타나 있다.

Claims (13)

1. 중량비로 45% 이상의 티타늄을 함유하는 미세 티탄 광물의 입자 크기를 증대시키는 방법에 있어서, 응집체를 형성하도록 중량비로 상기 응집체의 0.5 내지 5% 범위내의 결합제 및 물로 상기 미세 광물을 괴상화하는 단계와, 상기 응집체를 건조시키는 단계, 및 소결 응집체를 형성하도록 1000 내지 1500℃ 온도범위내에서 상기 건조된 응집체를 소결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 미세 티탄 광물의 입자크기를 증대시키는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 결합제는 유리를 형성할 수 있거나 응집체가 소결될 때 세라믹 소결 특성을 나타낼 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 결합제는

   (1) 콜로이드 실리카

   (2) 실리카, 수용성 규산염 또는 실리카/형석 혼합물

   (3) 점토 광물(벤토나이트, 고령석과 몬트모릴로나이트를 포함)

   (4) 베마이트

   (5) 베마이트/실리카 혼합물

   (6) 침철석

   (7) 리그노술폰산염

   (8) 탄산 나트륨(포화된 수용액)

   (9) 규산 나트륨

   (10) II 그룹 원소인 탄산염/점토 광물 혼합물

   (11) 당밀과 같은 설탕

   (12) 알루미늄염/유기 아미드 혼합물

   (13) 티타늄 함유 유기 및 무기용액

   (14) 폴리비닐 아세테이트

   (15) 물 에멀션화된 유기 결합제

   로 구성되는 그룹으로부터 선택된 화합물중 어느 하나로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 응집체는 충격 전단작용에 의하여 미세 광물, 결합제 및 물을 혼합하여 형성된 미세 응집체인 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 물은 미세 광물, 결합제 및 물의 전체 중량의 5 내지 15중량%로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 응집체는 섭씨 75도 내지 150도 사이의 온도범위내에서 30분 이하 동안 건조되는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제1항에 있어서, 상기 티탄 광물은 미세 또는 굵은 광물의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 광물은 미세 광물이 되도록 파쇄되는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 광물은 1 내지 50μm 범위의 평균 크기를 갖는 입자로 파쇄되는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제1항에 있어서, 상기 소결 응집체는 100 내지 500μm 범위의 평균 입자 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제1항에 있어서, 상기 광물은 유해 광물인 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제1항에 있어서, 상기 광물은 중량비로 85% 이상의 이산화 티타늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제1항에 있어서, 상기 광물은 금홍석, 예추석 또는 백티탄석인 것을 특징으로 하는 방법.