DE1014330B - Process for the manufacture of a purified, arc-meltable titanium metal - Google Patents

Process for the manufacture of a purified, arc-meltable titanium metal

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DE1014330B
DE1014330B DEN8199A DEN0008199A DE1014330B DE 1014330 B DE1014330 B DE 1014330B DE N8199 A DEN8199 A DE N8199A DE N0008199 A DEN0008199 A DE N0008199A DE 1014330 B DE1014330 B DE 1014330B
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titanium metal
metal
leaching
arc
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Dipl-Ing Robert Philip Lee
Dipl-Ing Harry Glenn Rodman
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Titan GmbH
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Titan GmbH
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    • Y02P10/20Recycling

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen aus rohem Titanmetall, insbesondere in Form von Titanmetallschwamm, und stellt eine Weiterbildung des Verfahrens gemäß Patentanmeldung N 7327 VIa/40 a dar. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens sollen insbesondere solche Verunreinigungen aus dem Titanmetall entfernt werden, die entweder von sich aus anwesend sind oder während der Darstellung des Titanmetalls gebildet werden; derartige Verunreinigungen sind beispielsweise Magnesiummetall und/oder verschiedene wasserlösliche oder säurelösliche Verbindungen, wie Magnesiumchlorid u. dgl.The invention relates to a method for removing impurities from raw titanium metal, in particular in the form of titanium metal sponge, and represents a further development of the process according to patent application N 7327 VIa / 40 a. By means of the method according to the invention, in particular such impurities are removed from the titanium metal either by themselves are present or formed during the presentation of the titanium metal; such impurities are for example magnesium metal and / or various water-soluble or acid-soluble compounds, such as magnesium chloride and the like.

Wenn Titanmetall nach einem Verfahren, bei dem Titantetrachlorid und ein aktives Reduktionsmetall, beispielsweise Magnesium, bei erhöhten Temperaturen reagiert werden zwecks Bildung von Titanmetall und einem Chloridsalz des Reduktionsmetalls, hergestellt wird, ist das gebildete Titanmetall gewöhnlich durch anwesendes Chloridsalz des Reduktionsmetalls und oft auch durch das anwesende Reduktionsmetall selbst verunreinigt. Bevor das Titanmetallprodukt für die verschiedensten geeigneten Gebiete industriell weiterverarbeitet werden kann, müssen diese Verunreinigungen von dem Titanmetall getrennt werden. Die Trennung der Verunreinigungen von dem Metall kann erfolgen durch Laugung, wobei entweder Wasser oder eine verdünnte Säurelösung als Laugemedium verwendet wird. Bei Verwendung von reinem Wasser als Laugungsmittel können praktisch die gesamten wasserlöslichen Verunreinigungen, beispielsweise Magnesiumchlorid, entfernt werden; bei Anwendung einer verdünnten Säure bei der Laugung ist es außerdem möglich, die metallischen Verunreinigungen, wie Magnesiummetall, und auch die löslichen salzähnliehen Verbindungen auszutrennen. Aus wirtschaftlichen Gründen war es bisher allgemein üblich, eine saure Lösung, beispielsweise Salzsäure oder Schwefelsäure, bei der Laugung zu benutzen. Bei der anschließenden Weiterverarbeitung und insbesondere bei der Schmelzung des gelaugten Titanmetalls in einem Lichtbogen, um das Metall in für industrielle Verwendung geeignete Formen zu gießen, hat sich gezeigt, daß vielfach unerwünschte Schwierigkeiten auftreten und daß in gewissem Umfange das Titanmetallprodukt nicht für eine derartige Schmelzbehandlung im Lichtbogen geeignet ist. Die Gründe hierfür sind nicht eindeutig klar; es ist jedoch durchaus möglich, daß nach der Laugung mit verdünnter Säure das Titanmetall absorbiertes Gas enthält, wie beispielsweise Wasserstoff, und daß dies während der anschließenden Schmelzbehandlung im Lichtbogen freigesetzt wird. Dies kann zum Verlust der Stabilität des Lichtbogens und zu einem Sprühen des MetallsWhen titanium metal is produced by a process in which titanium tetrachloride and an active reducing metal, for example magnesium, are reacted at elevated temperatures to form titanium metal and a chloride salt of the reducing metal, the titanium metal formed is usually due to the chloride salt of the reducing metal being present and often also by the reducing metal present itself contaminated. Before the titanium metal product can be further processed industrially for the most varied of suitable areas, these impurities must be separated from the titanium metal. The separation of the impurities from the metal can be done by leaching, using either water or a dilute acid solution as the leaching medium. When using pure water as the leaching agent, practically all of the water-soluble impurities, for example magnesium chloride, can be removed; if a dilute acid is used in the leaching process, it is also possible to separate out the metallic impurities, such as magnesium metal, and also the soluble, salt-like compounds. For economic reasons, it has hitherto been common practice to use an acidic solution, for example hydrochloric acid or sulfuric acid, in the leaching process. In the subsequent further processing and in particular in the melting of the leached titanium metal in an electric arc in order to cast the metal into molds suitable for industrial use, it has been shown that many undesirable difficulties arise and that to a certain extent the titanium metal product is not suitable for such a melting treatment in the Arc is suitable. The reasons for this are not clearly clear; however, it is quite possible that after the dilute acid leaching, the titanium metal will contain absorbed gas, such as hydrogen, and that this will be released during the subsequent arc melting treatment. This can cause loss of arc stability and spraying of the metal

zur Herstellung eines gereinigten,for the production of a cleaned,

für Lichtbogenschmelzung geeignetensuitable for arc melting

TitanmetallsTitanium metal

Zusatz zur Patentanmeldung N 7327 VI/40 a
(Auslegeschrift 1 006 621)
Addition to patent application N 7327 VI / 40 a
(Interpretation document 1 006 621)

Anmelder:Applicant:

Titangesellschaft m.b.H.,
Le verkus en-B ayerwerk
Titangesellschaft mbH,
Leverkus en-B ayerwerk

'St· y. JmtriKA. ret* it- &i%. itSiI'St y. JmtriKA. ret * it- & i%. itSiI

Dipl.-Ing. Robert Philip Lee, Plainfield, N. J„
und Dipl.-Ing. Harry Glenn Rodman,
Dipl.-Ing. Robert Philip Lee, Plainfield, N.J "
and Dipl.-Ing. Harry Glenn Rodman,

Matawan, N. J. (V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden
Matawan, NJ (V. St. A.),
have been named as inventors

führen, wodurch eine befriedigende Lichtbogenschmelzung unmöglich gemacht wird.lead, whereby a satisfactory arc melting is made impossible.

Das Verfahren gemäß dem Hauptpatent vermeidet diese, den bekannten Verfahren anhaftenden Nachteile und gestattet eine befriedigende Entfernung der Verunreinigungen aus dem rohen Titanmetall; das nach dem Verfahren des Hauptpatents behandelte Titanmetall ist geeignet für eine anschließende Lichtbogenschmelzung. Das Verfahren bedient sich der Laugung und ist auf einfache und wirtschaftliche Weise anzuwenden.The method according to the main patent avoids these disadvantages inherent in the known methods and allows satisfactory removal of the impurities from the raw titanium metal; the Titanium metal treated according to the process of the main patent is suitable for a subsequent arc melting. The process uses leaching and is easy and economical to use.

Das erfindungsgemäße Verfahren stellt eine Weiterbildung des Verfahrens nach dem Hauptpatent dar und bezieht sich ebenfalls auf die Behandlung eines unreinen Titanmetalls, um aus ihm die Verunreinigungen zu entfernen und das gereinige Metall für eine Lichtbogenschmelzung geeignet zu machen. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das rohe Titanmetallprodukt mit einer sauren Lösung in Kontakt gebracht wird, die ein lösliches Oxydationsmittel mit einem Oxydations-Reduktions-Potential oberhalb demjenigen der Normal-Wasserstoffelektrode enthält. Es wurde gefunden, daß praktisch jedes Oxydationsmittel mit Erfolg verwendet werden kann, das in der Lage ist, Wasserstoffgas zu Wasserstoffionen in einer sauren Lösung zu oxydieren. Zu diesen Oxydations-The method according to the invention represents a further development of the method according to the main patent and also relates to the treatment of an impure titanium metal to remove the impurities from it to remove and make the cleaned metal suitable for arc melting. the Invention is characterized in that the raw titanium metal product is in contact with an acidic solution is brought, which is a soluble oxidizing agent with an oxidation-reduction potential above that of the normal hydrogen electrode. Virtually any oxidizing agent has been found to be which is capable of converting hydrogen gas into hydrogen ions in a to oxidize acidic solution. To these oxidation

709 658/328709 658/328

mitteln gehören neben den1 Nitratverbindungen und sauren Lösungen der Ferrisalze Chromsäure, Na2CrO4, K2Cr2O7, KMnO4, H2O2, NaClO3, NaClO, NaClO4, KBrO3, KIO3, TiCl4, MnO2,In addition to the 1 nitrate compounds and acidic solutions of the ferric salts, agents include chromic acid, Na 2 CrO 4 , K 2 Cr 2 O 7 , KMnO 4 , H 2 O 2 , NaClO 3 , NaClO, NaClO 4 , KBrO 3 , KIO 3 , TiCl 4 , MnO 2 ,

klar, daß hochkonzentrierte Säuren aus wirtschaftlichen Gründen und wegen ihrer zerstörenden Wirkungen zu vermeiden sind. So wird beispielsweise bei Verwendung konzentrierter Schwefelsäure und Salzstoffionen reduziert wird und daß seine Reduktionsprodukte von dem Titanmetall nicht absorbiert oder eingeschlossen werden.clear that highly concentrated acids for economic reasons and because of their destructive effects are to be avoided. For example, when using concentrated sulfuric acid and salt ions is reduced and that its reduction products are not absorbed by the titanium metal or be included.

Die Laugung kann innerhalb eines verhältnismäßig weiten Temperaturbereiches durchgeführt werden. Zur wirksamen Entfernung der Verunreinigungen ist es in den meisten Fällen zweckmäßig, die Laugung praktisch bei Raumtemperatur einzuleiten. NormalerweiseThe leaching can be carried out within a relatively wide temperature range. To the Effective removal of the impurities, it is useful in most cases, the leaching practical initiate at room temperature. Normally

PbO2, SnCl4, CuSO4 und oxydierende Gase, wie 5 säure das Titanmetall selbst leicht durch die Säure Chlorgas, Sauerstoff, Ozon und Bromgas. angegriffen.PbO 2 , SnCl 4 , CuSO 4 and oxidizing gases such as 5 acidify the titanium metal itself easily through the acid chlorine gas, oxygen, ozone and bromine gas. attacked.

Bei Durchführung des erfindungsgemäßen Ver- Der Grund, weshalb die Anwesenheit eines Oxy-When carrying out the process according to the invention, the reason why the presence of an oxy-

fahrens wird das Oxydationsmittel gewöhnlich in dationsmittels in der sauren Laugelösung zu einem einer sauren Lösung gelöst. Einige dieser Mittel, ins- Titanmetallprodukt höherer Qualität in bezug auf die besondere die Gase, wie Sauerstoff und Ozon, sind io anschließende Weiterverarbeitung führt, ist nicht volljedoch nur sehr wenig löslich. In diesen Fällen ist es kommen klar; es ist jedoch anzunehmen, daß das Oxyzweckmäßig, die Gase während der Laugung als Blasen dationsmittel mit Wasserstoff gas reagiert, das durch die Lösung zu geben. Es ist klar, daß die spezi- während der Laugung freigesetzt werden kann, und fischen Mengen der zu verwendenden Oxydationsmittel daher die Absorption derartiger gasförmiger Materiain jedem einzelnen Falle abhängen von einer Vielzahl 15 lien durch das Titanmetall verhindert; es kann aber von Faktoren, wie beispielsweise von der Art der an- auch sein, daß das Oxydationsmittel vor den Wassergewendeten Oxydationsmittel, von der Menge der anwesenden Verunreinigungen, von der physikalischen
Form des zu reinigenden Titanmetallproduktes und
von anderen verfahrensmäßigen Unterschieden. In 20
einigen Fällen, beispielsweise bei der Verwendung
von Cu S O4 als Oxydationsmittel, wird Kupfer während der Laugung auf dem Titanmetallschwamm
niedergeschlagen; dieses Kupfer kann jedoch durch
Usually, the oxidizing agent is dissolved in the acidic alkali solution to form an acidic solution. Some of these agents, especially titanium metal products of higher quality with regard to the particular gases, such as oxygen and ozone, are in subsequent further processing, but are not fully, but only very slightly soluble. In these cases it comes clear; However, it can be assumed that the oxy is expedient to react the gases during the leaching as a bubble dating agent with hydrogen gas passing through the solution. It is clear that the specific substance can be released during the leaching, and the amount of the oxidizing agent to be used therefore prevents the absorption of such gaseous materials by the titanium metal in each individual case, depending on a large number of substances; but it can also be due to factors, such as the nature of the an- other, that the oxidizing agent is used before the water, the amount of impurities present, the physical
Shape of the titanium metal product to be cleaned and
from other procedural differences. In 20
some cases, for example when using
of Cu SO 4 as an oxidizing agent, copper becomes on the titanium metal sponge during leaching
dejected; however, this copper can get through

eine anschließende Säurelaugung vor der Lichtbogen- 35 wird die Laugung von einer Hitzeentwicklung beschmelzung entfernt werden. gleitet sein, der sich ergebende Temperaturanstiega subsequent acid leaching before the arc 35 melts the leaching from the development of heat removed. be sliding, the resulting temperature rise

Bei der Verwendung von Chlorgas und anderen scheint jedoch keine nachteiligen Einwirkungen zu Gasen kann das Gas blasenförmig durch die Lösung haben.However, there does not appear to be any adverse effects when using chlorine gas and others Gases, the gas can have bubbles through the solution.

gegeben oder in gewissem Umfange unmittelbar in Die anschließenden Beispiele dienen der weiterengiven or to a certain extent directly in The following examples serve for further information

der Lösung selbst gebildet werden. Da einige der als 30 Erläuterung der Erfindung. Oxydationsmittel verwendeten Salze nur wenig löslich . ^11 of the solution itself. As some of the than 30 explanation of the invention. Oxidizing agents used salts only sparingly soluble. ^ 11

in der, Säurelösung sind, ist es zweckmäßig, wenn Beispielin which, acid solution are, it is useful if example

auch nicht unbedingt erforderlich, die Zugabe- 70 Teile einer Titanmetallprobe, die durch ReaktionAlso not absolutely necessary, the addition of 70 parts of a titanium metal sample produced by reaction

geschwindigkeit entweder des Oxydationsmittels oder zwischen Titantetrachlorid und geschmolzenem Magnedes Säureanteiles der Lösung zu kontrollieren. In den 35 siummetall hergestellt und die mit Magnesiummetall meisten Fällen werden befriedigende Ergebnisse er- und Magnesiumchlorid verunreinigt wurde, wurde reicht, wenn wenigstens 0,5 °/o eines Oxydationsmittels, einer Laugung unterzogen. Als Laugemedium wurden bezogen auf das Gewicht der Laugelösung, benutzt 1460 Teile einer sauren Lösung benutzt, die 44 Teile wird. Vorzugsweise sind Prozentgehalte des Lösungs- H2SO4 und 292 Teile NaClO3 enthielt. Diese Anmittels zwischen 0,5 bis 20% zu empfehlen. Die Ver- 40 teile entsprachen einer Konzentration von 3% H2 S O4 wendung eines in der Laugelösung anwesenden Oxy- und 20% NaClO3. Die Säure wurde während der dationsmittels führt zu einem verbesserten Titan- ersten halben Stunde der Laugung langsam zugegeben, metallprodukt. Vorzugsweise müssen in der Lauge- Die Laugung selbst wurde 4 Stunden lang bei Temlösung ausreichend Oxydationsmittel anwesend sein, peraturen zwischen 24 und 47° durchgeführt. Nach um wenigstens mit dem größeren Anteil des Wasser- 45 Beendigung der Laugung wurde das Titanmetall aus stoffes zu reagieren, der theoretisch freigegeben wer- der NaClO3 enthaltenden sauren Laugelösung geden würde, wenn das Oxydationsmittel nicht in der nommen, mit Wasser gewaschen und 3 Stunden lang Laugelösung angewendet werden würde. Ein diese bei einer Temperatur von etwa 150° getrocknet. Durch Menge überschießender Betrag ist zu empfehlen, um diese Operation wurde praktisch das gesamte Magnebessere Ergebnisse zu erzielen. Es kann jede Lösung 50 sium und Magnesiumchlorid entfernt. Nach Entverwendet werden, die sauer genug ist, um beispiels- fernung der Verunreinigungen und Trocknung des weise Magnesiummetall anzugreifen. Insbesondere Produktes wurde das Titanmetall einer Einrichtung sind Lösungen von Miner.alsäuren, wie Salzsäure und zur Lichtbogenschmelzung zugeführt und geschmolzen; Schwefelsäure, als Laugemittel zu verwenden; es das geschmolzene Titan wurde anschließend in können jedoch auch organische Säuren, beispielsweise 55 Barrenform gegossen. Der Titanmetallbarren besaß Essigsäure, benutzt werden. Zu den verwendbaren eine Härtezahl nach Brinell von 220. Während der Mitteln gehören auch Lösungen, die andere Materialien, wie Magnesiumchlorid u. dgl., enthalten und die
ebenfalls einen ausreichenden Säurecharakter besitzen,
um die metallischen Verunreinigungen anzugreifen. 60
to control the speed of either the oxidizing agent or between titanium tetrachloride and molten magnet of the acid content of the solution. In those cases where silicon metal is produced and in most cases where magnesium metal has been used, satisfactory results are obtained, and magnesium chloride has been contaminated if at least 0.5% of an oxidizing agent has been leached. As a caustic medium, based on the weight of the caustic solution, 1460 parts of an acidic solution were used, which becomes 44 parts. Percentages of the solution H 2 SO 4 and 292 parts of NaClO 3 are preferably contained. This means between 0.5 and 20% is recommended. The distributions corresponded to a concentration of 3% H 2 SO 4 using an oxy- and 20% NaClO 3 present in the caustic solution. The acid was slowly added during the dating agent leading to an improved titanium first half hour of the leach, metal product. The leaching itself was preferably carried out at temperatures between 24 and 47 ° for 4 hours at the temperature solution. After the leaching was completed with at least the greater proportion of the water, the titanium metal was made of substance to react, the acidic leach solution containing NaClO 3 would theoretically be released if the oxidizing agent was not taken in, washed with water and washed for 3 hours long caustic solution would be applied. A this dried at a temperature of about 150 °. By amount excess amount is recommended to have this surgery practically the entire magnitude to get better results. Any solution can remove 50 sium and magnesium chloride. After being used, which is acidic enough to attack, for example, removal of the impurities and drying of the wise magnesium metal. In particular, the titanium metal product was supplied to a facility, solutions of mineral acids, such as hydrochloric acid and for arc melting, and melted; Sulfuric acid, to be used as a lye; the molten titanium was then poured into but also organic acids, for example 55 ingot form. The titanium metal ingot possessed acetic acid, can be used. A Brinell hardness number of 220 that can be used
also have a sufficient acidic character,
to attack the metallic contaminants. 60

Die Konzentration der- benutzten sauren Lösung kann in beträchtlichem Umfange schwanken; aus Gründen der Wirtschaftlichkeit und der bequemenThe concentration of the acidic solution used can vary considerably; the end Reasons of economy and convenience

Lichtbogenschmelzung wurde der Lichtbogen stabil gehalten, und es trat kein Sprühen des Titanmetalls beim Schmelzen auf.As the arc melted, the arc was kept stable and there was no spraying of the titanium metal when melting.

Beispiel 2Example 2

Es wurde die gleiche Menge unreinen Titanmetalls gemäß Beispiel 1 einer anderen Laugebehandlung unterzogen zwecks Entfernung der VerunreinigungenThe same amount of impure titanium metal according to Example 1 of another caustic treatment was used subjected to the removal of the impurities

nutzen, die hinsichtlich ihrer Säurebestandteile ziem- 65 an Magnesiummetall und Magnesiumchlorid. Dietake advantage of the 65 magnesium metal and magnesium chloride in terms of their acid components. the

lieh verdünnt sind; beispielsweise sind Laugelösungen Laugelösung dieses Beispiels bestand aus 1500 Teilenborrowed are thinned; for example caustic solutions are caustic solution of this example consisted of 1500 parts

mit einem Säuregehalt von 2 bis etwa 10% HCl oder H2SO4 mit Erfolg verwendet worden. Bei Verwen-with an acid content of 2 to about 10% HCl or H 2 SO 4 have been used with success. When using

Handhabung ist jedoch zu empfehlen, Lösungen zu be-However, it is recommended to use solutions to

dung einiger Oxydationsmittel wurde jedoch gefunden,some oxidizing agents, however, have been found

Lösung mit einem Gehalt von 150 Teilen H2SO4 und 150 Teilen KMnO4. Die Laugung wurde 4 Stunden lang bei Temperaturen zwischen 34 und 44° durch-Solution containing 150 parts of H 2 SO 4 and 150 parts of KMnO 4 . The leaching was carried out for 4 hours at temperatures between 34 and 44 °

daß andere Konzentrationen wirksamer sind. Es ist 70 geführt. Die Laugung selbst, das anschließendethat other concentrations are more effective. It's 70 run. The leaching itself, the subsequent one

Schmelzen im Lichtbogen und das Gießen des geschmolzenen Metalls wurden entsprechend Beispiel 1 vorgenommen. Auch hier ergaben sich keine Schwierigkeiten während der Lichtbogenschmelzung; der Barren besaß eine Härtezahl nach Brinell von 140.Melting in an electric arc and pouring the molten metal were carried out as in Example 1 performed. Again, there were no difficulties during the arc melting; the ingot had a Brinell hardness number of 140.

Beispiel 3Example 3

Es wurde ein weiterer Teil des unreinen Titanmetalls gemäß Beispiel 1 und 2 einer Laugung zwecks Entfernung der Verunreinigungen an Magnesiummetall und Magnesiumchlorid unterworfen. Bei diesen Beispielen bestand die Laugelösung aus 1450Lösungsteilen, die 70 Teile H2SO4 und 140 Teile H2O2 enthielten. Das erhaltene Titanmetallprodukt wurde anschließend gewaschen, getrocknet und dann einer Lichtbogenschmelzung unterzogen. Der gegossene Titanmetallbarren hatte eine Härtezahl nach Brinell von 210.Another part of the impure titanium metal according to Examples 1 and 2 was subjected to leaching in order to remove the impurities in the magnesium metal and magnesium chloride. In these examples, the caustic solution consisted of 1450 parts of solution containing 70 parts of H 2 SO 4 and 140 parts of H 2 O 2 . The obtained titanium metal product was then washed, dried and then subjected to arc melting. The cast titanium metal ingot had a Brinell hardness number of 210.

Beispiel 4Example 4

2020th

Das Verfahren gemäß Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß 1500 Teile einer Lösung mit 45 Teilen HCl und 45 Teilen K2Cr2O7 als Laugelösung benutzt wurde. Auch hier wurden befriedigende Ergebnisse mit der Lichtbogenschmelzung des Titanmetalls erzielt.The procedure of Example 1 was repeated with the exception that 1500 parts of a solution containing 45 parts of HCl and 45 parts of K 2 Cr 2 O 7 were used as the caustic solution. Here, too, satisfactory results were achieved with the arc melting of the titanium metal.

Beispiel 5Example 5

Ein weiterer Teil unreinen Titanmetalls wurde gemäß Beispiel 1 behandelt, mit der Ausnahme, daß 1600 Teile einer Lösung mit einem Gehalt von 180 Teilen TiCl4 als Laugemedium benutzt wurden. Die Verunreinigungen wurden auch hierbei entfernt und eine befriedigende Lichtbogenschmelzung erreicht; der gegossene Barren aus Titanmetall besaß eine Härtezahl nach Brinell von 140.Another part of impure titanium metal was treated as in Example 1, with the exception that 1600 parts of a solution containing 180 parts of TiCl 4 were used as the leaching medium. The impurities were also removed and a satisfactory arc melting achieved; the cast ingot made of titanium metal had a Brinell hardness number of 140.

Beispiel 6Example 6

Die Methode gemäß Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß 14001 Teile einer Lösung mit einem Gehalt von 140 Teilen H2SO4 und 84 Teilen KIO3 als Laugemedium benutzt wurde. Die erzielten Ergebnisse entsprachen denjenigen der vorhergehenden Beispiele; die Härte des Titanmetallbarrens betrug nach Brinell 137.The method of Example 1 was repeated, except that 1 in 1400 parts of a solution with a content of 140 parts of H 2 SO 4 and 84 parts of KIO 3 was used as the leaching medium. The results obtained corresponded to those of the previous examples; the Brinell hardness of the titanium metal ingot was 137.

Beispiel 7Example 7

Ein weiterer Teil unreinen Metalls wurde gemäß Beispiel 1 behandelt; hierbei: wurde als Laugemedium eine Lösung aus 1200 Teilen mit einem Gehalt von 36 Teilen HCl und 180 Teilen SnCl4 benutzt. Die Oberfläche des Titanmetalls wurde mit einem Niederschlag bedeckt, der anschließend leicht durch Laugung in verdünnter Säure entfernt wurde. Das Titanmetall wurde danach in befriedigender Weise im Lichtbogen geschmolzen.Another portion of the impure metal was treated according to Example 1; here: a solution of 1200 parts with a content of 36 parts of HCl and 180 parts of SnCl 4 was used as the leaching medium. The surface of the titanium metal was covered with a precipitate, which was then easily removed by leaching in dilute acid. The titanium metal was then satisfactorily arc melted.

Beispiel 8Example 8

Ein weiterer Teil unreinen Metalls wurde in 900 Teile Wasser gegeben; durch die Lösung wurde Chlorgas in Blasenform geleitet. Das so behandelte Titanmetall wurde dann im Lichtbogen in befriedigender Weise geschmolzen.Another part of impure metal was added to 900 parts of water; through the solution Chlorine gas passed in the form of bubbles. The titanium metal thus treated then became more satisfactory in the arc Way melted.

Beispiel 9Example 9

Es wurde die gleiche Methode wie im Beispiel 8 angewendet, mit der Ausnahme, daß Sauerstoff an Stelle von Chlorgas in Blasenform durch die Lösung geleitet wurde und während der ersten halben Stunde der Laugung 28 Teile HCl der Lösung zugegeben wurden.The same method was used as in Example 8, except that oxygen was turned on Bubble chlorine gas was bubbled through the solution and during the first half hour 28 parts of HCl were added to the solution to the leaching.

Ähnliche Ergebnisse wie diejenigen der obigen Beispiele wurden erzielt bei Benutzung von Ozon, Brom und Na2CrO4, Chromsäure, MnO2, PbO2, NaClO4, NaClO, KBrO3 und CuSO4.Results similar to those of the above examples were obtained using ozone, bromine and Na 2 CrO 4 , chromic acid, MnO 2 , PbO 2 , NaClO 4 , NaClO, KBrO 3 and CuSO 4 .

Die Verwendung von Nitraten, Salpetersäure und Ferrisalzen von Mineralsäuren als Oxydationsmittel ist Gegenstand des Hauptpatents, so daß sich ein Eingehen auf diese Verbindungen im Rahmen der vorliegenden Beschreibung erübrigt.The use of nitrates, nitric acid and ferric salts of mineral acids as oxidizing agents is the subject of the main patent, so that a discussion of these compounds in the context of the present Description unnecessary.

Zu Vergleichszwecken und zur Darstellung des Wirkungsgrades des erfindungsgemäßen Verfahrens wurde ein weiterer Teil des unreinen Titanmetallproduktes gemäß Beispiel 1 einer Laugung unterzogen, bei der die gleiche Menge Schwefelsäure verwendet wurde wie im Beispiel 1. Es wurde jedoch kein Oxydationsmittel angewendet. Wenn auch die Verunreinigungen einschließlich Magnesiummetall und Magnesiumchlorid entfernt wurden, konnte das Titanmetallprodukt nicht einer anschließenden Schmelzung im Lichtbogen unterzogen werden, da sich ein außerordentlich starkes Sprühen des Titanmetalls zeigte und es außerdem unmöglich war, während des Schmelzens einen stabilen Lichtbogen aufrechtzuerhalten. For comparison purposes and to illustrate the efficiency of the method according to the invention another part of the impure titanium metal product according to Example 1 was subjected to leaching, in which the same amount of sulfuric acid was used as in Example 1. However, no oxidizing agent was used applied. Albeit the impurities including magnesium metal and magnesium chloride were removed, the titanium metal product could not be subsequently melted in the Arc, as there was an extremely strong spray of the titanium metal and it was also impossible to maintain a stable arc during melting.

Aus den vorstehenden Beispielen und der Beschreibung ergibt sich klar, daß es bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich ist, in wirksamer Weise Verunreinigungen, wie beispielsweise Magnesiummetall und Magnesiumchlorid, aus Titanmetall im Wege einer Laugung zu entfernen, bei der saure Laugelösungen mit einem Gehalt eines Oxydationsmittels verwendet werden. Die sich aus einer solchen Laugung ergebenden Produkte sind besonders geeignet für eine anschließende Lichtbogenschmelzung. Weiterhin zeigte sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, daß die Entfernung der Verunreinigungen im Wege der Laugung einfach und wirtschaftlich durchzuführen ist und keiner zusätzlichen Ausrüstung oder großer Mengen zusätzlicher Reinigungsmittel bedarf.From the above examples and the description it is clear that when using the invention Process is possible to effectively remove impurities, such as magnesium metal and magnesium chloride, from titanium metal to be removed by leaching, in which acidic leaching solutions containing an oxidizing agent be used. The products resulting from such a leach are special suitable for subsequent arc melting. Furthermore, it was found in the case of the invention Process that the removal of the impurities by means of leaching is simple and economical and no additional equipment or large amounts of additional cleaning agents requirement.

Claims (2)

PA TE N TA N S P Γ. 0 C π E:PA TE N TA N S P Γ. 0 C π E: 1. Verfahren zur Herstellung eines gereinigten, für Lichtbogenschmelzung geeigneten Titanmetalls nach Patentanmeldung N 7327 VIa/40a, dadurch gekennzeichnet, daß das rohe Titanmetall mit einer sauren Lösung ausgelaugt wird, die ein lösliches Oxydationsmittel mit einem Oxydations-Reduktions-Potential oberhalb demjenigen der Normal-Wasserstoffelektrode enthält.1. A method of making a purified arc-meltable titanium metal according to patent application N 7327 VIa / 40a, characterized in that the raw titanium metal with a acidic solution is leached, which is a soluble oxidant with an oxidation-reduction potential above that of the normal hydrogen electrode. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxydationsmittel aus Chromsäure, NaCrO4, K2Cr2O7, KMnO4, H2O,, NaClO3, NaClO, NaClO4, KBrO3, KIO3, TiCl4, MnO2, PbO2, SnCl4, CuSO4, Chlorgas, Sauerstoff, Ozon oder Bromgas besteht.2. The method according to claim 1, characterized in that the oxidizing agent of chromic acid, NaCrO 4 , K 2 Cr 2 O 7 , KMnO 4 , H 2 O ,, NaClO 3 , NaClO, NaClO 4 , KBrO 3 , KIO 3 , TiCl 4 , MnO 2 , PbO 2 , SnCl 4 , CuSO 4 , chlorine gas, oxygen, ozone or bromine gas. 1 709 658/328 8. 1 709 658/328 8.
DEN8199A 1952-07-09 1953-12-16 Process for the manufacture of a purified, arc-meltable titanium metal Pending DE1014330B (en)

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