Verfahren zur Entfernung suspendierter Fremdmetallchloride aus rohem, durch Chlorieren titanoxydhaltiger Erze erhaltenem Titauchlorzd. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung suspendierter Fremdinetallchloride aus, rohem, durch Chlo rieren titanoxydha.ltiger Erze erhaltenem Titanchlorid.
Bei der Chlorierung titanoxydhaltiger Erze, wie Ilmenit, Rutil, Titan enthaltendem Baddeleyit, bei hoher Temperatur erhält man ausser Titanchlorid noch die flüchtigen Chloride verschiedener, das Titan begleiten der Schwermetalle, so vor allem Eisen (III)- Chlorid, Zirkonchlorid und Aluminiumchlo rid.
Die an, und für :sich wünschenswerte Kondensation dieser festen Chloride vor jener des Titanchlorids gelingt nicht vollständig, da einerseits der Dampfdruck der Fremd- metallehloride zum Teil zu hoch ist und anderseits aber vo.r allem ihre Abscheidunb grosse technische Schwierigkeiten macht.
Daher enthält das kondensierte, rohe Titan- ehlorid immer mindestens einen gewissen 'feil dieser festen. im Titanchlorid schwer- Iöslichen Chloride in suspendierter Form.
Da. diese festen Chloride zu einem grossen Teil in sehr feiner Form ausfallen, klärt sich das Titanchlarid a.ueh bei langem Stehen nie vollständig. Eins Filtration des Titan- 21 ist äusserst schwierig, da die feinen Teilchen das Filter rasch verstopfen, und ist auch technisch schwer durchführbar, da jede Spur von Feuchtigkeit im Filter und in der Apparatur die Hydrolyse des;
Chlorids Bind dadurch Verstopfungen herbeiführt. Ausserdem bietet die Reinigung der Filter infolge der Zersetzung des Chlorids an der a5 Luft grosse Unannehmlichkeiten und führt zu grossen Chloridverlusten. Aus den gleichen Gründen ist auch die Verwendung von Zen trifugen zur Abscheidung der festen Chloride nicht möglich.
40 Bekanntlich enthält das rohe Titanchlo- rid ausser den festen Chloriden noch gelöste, zum Teil gefärbte Chloride und Oxychloride, wie, Vanadinoxychlorid, die man zwecks Gewinnung von reinem Titanchlorid nach 45 bekanntem Verfahren entfernt, indem man den Titauchloriddampf, :eventuell unter Zu satz von reduzierenden Gasen, wie Wasser stoff, über Absorptionsmittel, wie Aktiv kohle und dergleichen, leitet.
Es wäre nun so naheliebend, nach einer allfälligen Vorklä- rung das immer noch suspensionshaltige Titanchlorid direkt aus der Trübe abzude- stillieren, um die Dämpfe dann der Reini gung von den im flüssigen Titanchlorid lös- n liehen, gefärbten Chloriden zuzuführen.
Es wurde auch festgestellt, dass auf diese Weise ein klares und farbloses Chlorid erhalten werden kann, doch zeigte sich, dass der Ver brauch an Absorptionsmitteln auffallend eo grösser ist, als bei der Reinigung von sus- pensionsfreie:
m, aber noch gefärbtem Titan- chlorid. Der Grund liegt darin, dass ein be trächtlicher Teil der suspendierten Chloride, und zwar bedeutend mehr als dem theoreti- o5 sehen Dampfdruck entspricht, mit dem Titanchlorid erbdestilliert, welcher dann -eben- falls von den Absorptionsmitteln zurückge- halten wird und damit den vermehrten Ver brauch derselben verursacht.
Es wurde gefunden, dass die Fremd- metallchloride, sobald .sie zu' mehreren im Titanchlorid suspendiert sind, beim Siede punkt desselben einen bedeutend höheren Partialdruck aufweisen, als. wenn sie nur als einzelnes festes Chlorid suspendiert sind.
Beispielsweise hat reines Eisenchlorid über siedendem Titanchlerid einen Dampfdruck von <B>0,0178</B> mm Hg, in Mischung mit Alu- miniumchlorid dagegen bereits einen solchen von- 0,089 mm und über rohem, trübem Titanehlorid sogar einen solchen von 0,98 mm.
Ähnlich liegen die Verhältnisse bei den andern festen Metallchloriden. Der Gesamtdruck aller festen Chloride beim Siedepunkt des Titanchlorids kann somit ganz beträchtliche Werte annehmen. Es ist also auch eine Trennung des Titanchlorids von den festen Chloriden durch einfache Destillation nicht möglich.
Es wurde nun weiter gefunden, dass die festen Chloride, die mit dem Titanchlorid flüchtig sind, sich mindestens mit der glei chen Konzentration, wie diese im Dampf vorliegt, im flüssigen heissen Titanchlorid läsen, wähmend sie im kalten Zustande fast unlöslich sind.
Wenn daher die Kondensation des verdampften, trüben Chlorids so erfolgt, dass das Kondensat noch heiss ist, bleiben die mitdestillierten festen Chloride in Lö sung. Wenn. dann diese genügend langsam weiter abgekühlt wird, scheiden sich di:e festen Chloride in, grossen Kristallen ab, die sofort zu Boden sinken und ein klares und gänzlich suepensionsfre.ies Titanchlorid zurücklassen.
Damit ist nun eine einfache Methode zur Entfernung der suspendierten Schwermetall chloride gefunden, die erfindungsgemäss darin besteht, dass man das rohe, trübe Titan chlorid destilliert, die Dämpfe zu heissem, flüssigem Chlorid kondensiert, das Konden sat so langsam. abkühlt, dass die mitdestil- lierten festen Metallchloride in gTo'bkorniger Form ausfallen, wonach das geklärte Titan chlorid von den abgesetzten Metallchloriden abgezogen wird.
Den Bodensatz mit dem groben Fremdmeta-llchlorid kann man :vor- teilha.fterveise wieder zum undestillierten, trüben Titanchlorid zurückführen.
Gemäss der Erfindung ist daher eine einfache, ver lustlose Entfernung der im rohen Titan- chlorid suspendierten Metallchloride und damit eine bedeutende Herabsetzung des Ver brauches an teuren Absorptionsmaterialien bei der anschliessenden Reinigung des Titan- chlorids von den farbigen, gelösten Chlori den und Ogychloriden möglich.
Process for removing suspended foreign metal chlorides from crude titanium chloride obtained by chlorinating ores containing titanium oxide. The present invention relates to a method for removing suspended foreign metal chlorides from crude titanium chloride obtained by chlorination of ores containing titanium oxide.
When ores containing titanium oxide, such as ilmenite, rutile, and baddeleyite containing titanium, are chlorinated at high temperatures, besides titanium chloride, volatile chlorides of various types are obtained; titanium is accompanied by heavy metals, above all iron (III) chloride, zirconium chloride and aluminum chloride.
The condensation of these solid chlorides before that of titanium chloride, which is desirable in and of itself, does not succeed completely, since, on the one hand, the vapor pressure of the foreign metal chlorides is partly too high and, on the other hand, their separation causes great technical difficulties.
The condensed, raw titanium chloride therefore always contains at least a certain amount of these solid ones. In the titanium chloride sparingly soluble chlorides in suspended form.
There. If these solid chlorides precipitate for the most part in a very fine form, the titanium laride never completely clears itself, even if it is left standing for a long time. A filtration of the titanium 21 is extremely difficult, since the fine particles quickly clog the filter, and is also difficult to carry out technically, since any trace of moisture in the filter and in the apparatus hydrolysis of the;
Chlorids Bind thereby causing blockages. In addition, the cleaning of the filters offers great inconvenience due to the decomposition of the chloride in the a5 air and leads to great chloride losses. For the same reasons, it is not possible to use centrifuges to separate the solid chlorides.
40 As is well known, in addition to the solid chlorides, crude titanium chloride also contains dissolved, partly colored chlorides and oxychlorides, such as vanadium oxychloride, which are removed for the purpose of obtaining pure titanium chloride by a known process by using the titanium chloride vapor, possibly with the addition of reducing gases, such as hydrogen, via absorbents, such as activated carbon and the like, passes.
It would be so natural, after any preliminary clarification, to distill the titanium chloride, which is still in suspension, directly from the turbidity, in order to then use the vapors to purify the colored chlorides that are dissolved in the liquid titanium chloride.
It was also found that a clear and colorless chloride can be obtained in this way, but it was found that the consumption of absorbents is noticeably greater than when cleaning suspension-free:
m, but still colored titanium chloride. The reason is that a considerable part of the suspended chlorides, and indeed significantly more than the theoretical vapor pressure, is earth-distilled with the titanium chloride, which is then also retained by the absorbents and thus the increased consumption use of the same causes.
It has been found that the foreign metal chlorides, as soon as several of them are suspended in the titanium chloride, have a significantly higher partial pressure at the boiling point of the same than. when they are only suspended as a single solid chloride.
For example, pure iron chloride has a vapor pressure of <B> 0.0178 </B> mm Hg above boiling titanium chloride, whereas when mixed with aluminum chloride it already has a vapor pressure of 0.089 mm and above raw, cloudy titanium chloride even a vapor pressure of 0.98 mm.
The situation is similar with the other solid metal chlorides. The total pressure of all solid chlorides at the boiling point of titanium chloride can therefore assume quite considerable values. It is therefore not possible to separate the titanium chloride from the solid chlorides by simple distillation.
It has now been found that the solid chlorides, which are volatile with the titanium chloride, dissolve in the liquid, hot titanium chloride with at least the same concentration as that in the vapor, while they are almost insoluble in the cold state.
Therefore, if the condensation of the vaporized, cloudy chloride takes place in such a way that the condensate is still hot, the co-distilled solid chlorides remain in solution. If. then this is cooled further slowly enough, the solid chlorides separate in large crystals, which immediately sink to the bottom and leave behind a clear and completely suspension-free titanium chloride.
A simple method for removing the suspended heavy metal chlorides has now been found which, according to the invention, consists in distilling the raw, cloudy titanium chloride, condensing the vapors into hot, liquid chloride, the condensation so slowly. cools down, so that the co-distilled solid metal chlorides precipitate in granular form, after which the clarified titanium chloride is drawn off from the deposited metal chlorides.
The sediment with the coarse foreign metal chloride can be: advantageously, often returned to the undistilled, cloudy titanium chloride.
According to the invention, a simple, lossless removal of the metal chlorides suspended in the crude titanium chloride and thus a significant reduction in the consumption of expensive absorption materials during the subsequent purification of the titanium chloride from the colored, dissolved chlorides and ogychlorides is possible.