BE391522A - - Google Patents
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Description
<Desc/Clms Page number 1> B R E V E T D'INVENTION Perfectionnements aux titanates de métaux alcalins et à leurs procédés de fabrication. La présente invention concerne la récupération de composés de titane en partant de minerais de titane, particulièrement du rutile qui est un minerai d'oxyde de titane, et en partant aussi de composés de titane préparés artificiellement et obtenus comme sous-produits, tels que l'oxyde de titane. L'invention comprend la préparation d'un titanate de métal alcalin possédant la composition chimique M2Ti5O11.,dans lequel "M" représente un métal alcalin quelconque. Dans l'ensemble de la présente description, il faut noter que chaque fois que "M" apparaît dans!., une formule,' il représente un métal alcalin quelconque, de préférence du sodium ou du potassium. <Desc/Clms Page number 2> L'ilménite qui se compose principalement de titane et de fer et qui correspond à peu'prés en composition, à un titanate de fer ( FeTIO3), se laisse facilement décomposer par l'acide sulfurique et est dans la pr atique industrielle ordinaire, digéré directement avec de l'acide sulfurique sans aucun traitement chimique préalable, de façon à former des sulfates de fer et de titane solubles à l'eau. Le rutile et autres minerais d'oxyde de titane, ainsi que certains oxydes de titane préparés artificiellement, on obtenus comme sous-produits, (par exemple, des résidus du traitement d'ilménite, de bauxite, etc.., avec des acides) ne sont pas facilement décomposés par l'acide sulfurique. Une des plus anciennes méthodes utilisées pour la décomposition du rutile et de minerais ou produits de titane similaires, par exemple de résidus de bauxite contenant du titane; consiste à fondre le minerai avec des composés alcalins de métaux alcalins, tels que le carbonate de sodium ou la soude caustique (hydrate de sodium). Plus récemment, on a provoqué une réaction de décomposition similaire par fusion avec du sulfure de sodium. Dans ce mode opératoire, le sulfure de sodium a été parfois ajouté en tant que tel, et d'autres fois il a été formé dans le récipient de réaction par réduction du sulfate de sodium avec du carbone. Le composé de titane provenant de ces traitements est le titanate de sodium (Na2Ti03), le composé de métal alcalin ayant toujours été utilisé en quantité suffisante pour former ce titanate, ou en excès. Après cette décomposition, le titanate formé a été traité d'ordinaire avec de l'eau ou un acide dilué, dans le but d'enlever tout excès du composé de métal alcalin employé, ainsi que des composés solubles de métal alcalin formés par hydrolyse ou une autre réaction du titanate de.sodium et de l'eau ou de l'acide dilué. <Desc/Clms Page number 3> La littérature générale traitant du titane décrit des titanates de métaux alcalins correspondent en composition, entre autres, à M2TiO3 et M2Ti3O7. Or, les Inventeurs ont trouvé qu'un titanate de métal alcalin contenant moins de métal alcalin en combinaison que ceux décrits jusqu'ici, peut être préparé en chauffant des composés de titane avec les proportions exactes de composés alcalins de métaux alcalins, et que ce nouveau titanate de métal alcalin a une importante industrielle comme produit intermédiaire dans la récupération de composés de titane en partant du rutile et autres minerais de titane, ainsi qu'en partant d'oxyde de'titane préparé par voie artificielle, ou obtenu comme sous-produit, et de produits simila ires. Les Inventeurs ont trouvé en outre qu'une réaction donnant le même nouveau composé peut être provoquée avec un sel normal pratiquement neutre d'un métal alcalin, tel que par exemple du sulfate de sodium, ainsi qu'avec un sel acide d'un métal alcalin, tel que par exemple le bisulfate de sodium. Les composés de l'invention contiennent en équivalents chimiques deux parties d'un métal alcalin et cinq parties de titane.et correspondent en composition à m2Ti5O11. Ces ,composés, lorsqu'ils sont purs et non souillés par du fer et autres éléments similaires, sont de- couleur blanche et de structure cristalline. Le poids spécifique du composé de sodium est approximativement 3,5.. Les composés sont facilement attaqués par digestion à une température élevée avec de l'acide sulfurique, en donnant un mélange de sulfates de titane et de métal alcalin, qui sont solubles dans l'eau. La présente invention comprend principalement la décomposition de minerais de titane, ou de résidus du traitement de minerais de titane avec des acides, ou d'oxyde de titane, ou d'un composé similaire., avec formation du titante de métal alcalin (M2Ti5O11), et transformation <Desc/Clms Page number 4> de ce produit en un sel qui est soluble à l'eau. Mais dans son aspect le plus général, l'invention concerne le nouveau composé (M2Ti5O11) et sa formation à partir d'un composé de titane quelconque, qui résulte de la réaction avec un composé de métal alcalin, dans sa formation, et à la transformation de ce nouveau composé en un produit qui est soluble à l'eau. La température pour la formation du composé de l'invention varie de moins de 6000 C à plus de 1000 C; suivant le produit de titane employé, son état de division, et le composé de métal alcalin employé. Le produit soluble à l'eau, obtenu en digérant le composé de l'invention avec de l'acide sulfurique peut être employé d'après des méthodes connues pour la fabrication d'oxyde de titane pur, de pigments de titane composés, de sels de titane, et d'autres produits de titane utilisables. après avoir décrit la présente invention, on donnera à titre d'illustration cinq exemples détaillés, comprenant l'emploi de cinq composés particuliers de métal alcalin. Mais l'invention n'est pas limitée aux conditions de travail exactes décrites dans ces exemples, ni aux composés de titane et de métaux alcalins employés dans ces exemples. Bien qu'on ait indiqué dans les troisième et cinquième exemples que le carbone employé l'est sous forme de charbon de bois, il faut noter que d'autres formes de carbone, telles que le coke, le charbon bitumineux, etc..., peuvent être employées avec des résultats satisfaisants. ler exemple On mélange intimement 100 Kgs de rutile finement divisé avec 26,5 kgs de carbonate de' sodium (Na2CO3) et on grille pendant une heure à 950 C. Le produit résultant est mélangé avec 300 Kgs d'acide sulfurique à 93% et est digéré pendant deux heures environ à une température de 200 à 220 C. Aux sulfates obtenus, on ajoute, dans un récipient-approprié, environ <Desc/Clms Page number 5> 1200 litres deau. Le mélange est ensuite chauffé par injection de vapeur d'eau ou d'autre manière à une température de 80 C environ, et est agité jusqu'à ce qu'une solution pratiquement complète soit réalisée. 2ème exemple . :- On mélange intimement 100 Kgs de rutile finement divisé avec 35,5 Kgs de sulfate de sodium (Na2SO4) et on grille pendant une heure à 1100 C. Le produit résultant est mélangé avec 360 Kgs d'acide sulfurique à 78 % et est digéré pendant deux heures envirun à une température de 200 à 220 C. On ajoute aux sulfates obtenus, dans un récipient approprié, environ 1200 litres d'eau. Le mélange est ensuite chauffé par injection de vapeur d'eau ou d'autre manière à une température de 80 C environ et est agité jusqu'à ce qu'une solution pratiquement complète soit réalisée, 3ème exemple On mélange intimement 100 Kgs de rutile finement divisé avec 60 Kgs de bi-sulfate de sodium et 5 Kgs de carbone, sous forme de charbon de bois, et on grille pendant une heure à 950 C. Le produit résultant est mélangé avec 300 Kgs d'acide sulfurique à 93% et est dirigé pendant deux heures environ à une température de 200 à 220 C. On ajoute aux sulfates obtenus, dans un récipient approprié, environ 1200 litres d'eau. Le mélange est ensuite chauffé par injection de vapeur d'eau, ou d'autre manière à une température de 80 C environ et est agité jusqu'à ce qu'une solution pratiquement complète soit réalisée. 4ème exemple :- On mélange intimement 100 Kgs de rutile finement divisé avec 34,5 kg de carbonate de potassium (K2C03) et on grille pendant une heure à 950 C. Le produit résultant est mélangé avec 300 Kgs d'acide sulfu- rique à 93 % et est digéré pendant deux heures environ à une température de 200 à 2200 C. Aux sulfates obtenus, on ajoute, dans un récipient approprié, environ 1200 litres d'eau. Le mélange est ensuite chauffé par injection de <Desc/Clms Page number 6> vapeur d'eau, ou d'autre manière, à une température de 80 C environ, et est agité jusqu'à ce qu'une solution pratiquement complète soit réalisée. sème exemple :- On mélange intimement 100 Kgs de rutile finement divisé avec 44 kgs de sulfate de potassium (K2S04) et 5 Kgs de carbone, sous forme de charbon de bois, et on grille pendant une heure à 950 C. Le produit résultant est mélangé avec 300 Kgs d'acide sulfurique à 93 % et est digéré pendant deux heures environ à une température de 200 à 220 C. Aux sulfates obtenus, on ajoute, dans un récipient approprié, environ 1200 litres d'eau. Le mélange est ensuite chauffé par injection de vapeur d'eau ou d'autre manière à une température de 80 C environ, et est agité jusqu'à ce qu'une solution pratiquement complète soit réalisée. REVENDICATIONS 1.- Procédé de décomposition de minerais de titane qui consiste à chauffer ces minerais avec un composé de métal alcalin en quantités pour former le titanate de métal alcalin (M2Ti5O11). 2.- Procédé de décomposition de minerais de titane qui consiste à chauffer ces minerais avec un composé alcalin de métal alcalin en quantités pour former le titanate de métal alcalin (M2Ti5O11). 3. - Procédé de décomposition de minerais de titane qui consiste à chauffer ces mènerais avec un composé de métal alcalin et du carbone en quantités pour former le titanate de métal alcalin (M2Ti5oll). **ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
Claims (1)
- 4. - Procédé de décomposition de minerais de titane qui consiste à chauffer ces minerais avec du carbonate de sodium en quantités p,our former le titanate de <Desc/Clms Page number 7> sodium (Na2Ti5O11).5.- Procédé de décomposition de minerais de titane qui consiste à chauffer ces minerais avec du sulfate de sodium en quantités pour former le titanate de sodium (Na2Ti5O11).6. - Procédé de décomposition de minerais de titane qui consiste à chauffer ces minerais avec du bisulfate de sodium pour former le titanate de sodium (Na2Ti5O11).7.- Procédé de décomposition de minerais de titane qui consiste à chauffer ces minerais avec du sulfate de sodium et du carbone en quantités pour former le titanate de sodium (Na2Ti5O11).8.- Procédé de décomposition de minerais-,.de titane qui consiste à chauffer ces minerais avec du bisulfate de sodium et du carbone en quantités pour former le titanate de sodium (Na2Ti5O11).9.- Procédé de décomposition de minerais, de titane qui consiste à chauffer ces minerais avec du carbonate de potassium en quantités pour former le tita nate de potassium (K2Ti5O11).10. - Procédé de décomposition de minerais de titane qui consiste à chauffer ces minerais avec du sulfate de potassium et du carbone en quantités pour former le titanate de potassium (K2Ti5011).11.- Procédé de décomposition de composés de titane qui consiste à chauffer ces composés avec un composé de métal alcalin en quantités pour former le titanate de métal alcalin (M2Ti5O11).12.- Procédé de décomposition d'oxyde de titane qui consiste à chauffer cet oxyde de titane avec un composé de métal alcalin en quantités pour former le titanate de métal alcalin (M2Ti5O11).13.- Procédé de préparation de composés de titane solubles à l'eau, qui consiste à chauffer le composé de titane avec un composé de métal alcalin en <Desc/Clms Page number 8> quantités pour former le titanate de métal alcalin (M2Ti5011), et à traiter avec de l'acide sulfurique, le titanate de métal alcalin résultant.14. - Procédé de préparation de composés de ti- tane solubles à l'eau qui consiste à chauffer un composé de titane avec un composé de métal alcalin et du carbone en quantités pour former le titanate de métal alcalin (M2Ti5O11), et à traiter avec de l'acide sulfurique, le titanate de métal alcalin résultant.15. - Comme nouveau produit, un titanate de sodium contenant en équivalents chimiques deux parties de sodium et cinq parties de titane.16. - Comme nouveau produit, un titanate de métal alcalin contenant en équivalents chimiques deux parties de métal alcalin et cinq parties de titane.17.- Comme nouveau produit,' un titanate de métal alcalin correspondant en composition à M2Ti5O11.18.- Comme nouveau produit, un titanate de sodium correspondant en composition à Na2Ti5O11.19. - Comme nouveau produit, un titanate de potassium correspondant en composition à K2Ti5O11.
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