DE1081238B

DE1081238B - Process for the production of titanium oxide concentrates and a metallic iron concentrate from ilmenite-containing materials

Info

Publication number: DE1081238B
Application number: DET9011A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Olav Moeklebust
Original assignee: Titan Co A S
Current assignee: Titan Co A S
Priority date: 1953-02-09
Filing date: 1954-02-09
Publication date: 1960-05-05

Description

Verfahren zur Herstellung von Titanoxydkonzentraten und einem metallischen Eisenkonzentrat aus ilmenithaltigen Materialien Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Titanoxydkonzentraten und einem metallischen Eisenkonzentrat aus ilmenithaltigen Materialien.Process for the production of titanium oxide concentrates and a metallic one Iron concentrate from ilmenite-containing materials The invention relates to a Process for the production of titanium oxide concentrates and a metallic iron concentrate from materials containing ilmenite.

Die in der Titanindustrie gewöhnlich verwendeten Rohmaterialien sind Ilmeniterze oder Ilmenitkonzentrate, deren Hauptbestandteile aus Eisenoxyden und Ti02 bestehen. Wenn Konientrate mit hohem Ti02-Gehalt verlangt werden, müssen die Eisenoxyde entfernt werden. Die Eisenoxyde des Ilmenits können teilweise anwesend sein in Form von mehr - oder weniger feinverteilten, einzelnen Magnetitkristallen, Fe,3 04, ein anderer Teil kann in Form von Fe2 03 - in kleinen, in die Ilmenitpartikeln eingestrenten Streifen bestehen. Die Eisenoxyde sind jedoch größtenteils in kombinierter Form in dem Ihnenitmolekül anwesend; dieser Eisenanteil kann mit den üblichen Methoden der Erzaufbereitung nicht abgetrennt werddn, Es sind bereits viele Verfahren zur Austrennung des Eisengehaltes und des Titandioxydgehaltes beim Ilmenit vorgeschlagen worden. So ist es bereits bekannt, Ilmeniterz mit einem Reduktionsmittel und einer oder mehreren schlackebildenden Substan zen, beispielsweise Soda oder Kalk ' zu schmelzen. In der Regel werden die Eisenanteile in Form von metallischem Eisen abgetrennt, das schmilzt und sich am Boden des Reduktionsgefäßes sammelt, während die Titanoxydanteile sich in der Schlacke-zusammen mit den schlackebildenden Substanzen sammeln. Es ist auch bereits bekannt, das Ilmeniterz unter Zugabe schlackebildender Stoffe ohne Sinterung dies Materials zu reduzieren; hierbei wird das metallische Eisen nicht in flüssiger Form ausgetrennt, sondern z. B. mit Säure nach der Reduktion extrahiert. Durch derartige Verfahren kann das Eisen nicht in metallischer Form gewonnen werden.The raw materials commonly used in the titanium industry are ilmenite ores or ilmenite concentrates, the main components of which are iron oxides and TiO2. If conient rates with a high Ti02 content are required, the iron oxides must be removed. The oxides of iron of the ilmenite may be partially present in the form of more - or less finely distributed, individual magnetite, Fe, 3 04, another part may be in the form of Fe2 03 - are made in small, inserted in the Trenten Ilmenitpartikeln strips. However, the iron oxides are largely present in combined form in the sieite molecule; this iron content cannot be separated with the usual methods of ore processing. Many methods for separating the iron content and the titanium dioxide content of ilmenite have already been proposed. Thus it is already known that ilmenite ore zen with a reducing agent and one or more slag forming Substan to melt, for example, soda or lime '. As a rule, the iron components are separated off in the form of metallic iron, which melts and collects at the bottom of the reduction vessel, while the titanium oxide components collect in the slag together with the slag-forming substances. It is also already known to reduce the ilmenite ore by adding slag-forming substances without sintering this material; here the metallic iron is not separated out in liquid form, but z. B. extracted with acid after the reduction. Such processes cannot extract the iron in metallic form.

Weiterhin ist es auch bekannt, Titanmagnetite, deren hauptsächlicher Anteil aus Fe" 04 besteht, bei 1050 bis 1080' C mit Kohle und Soda unter Sinterung zu reduzieren, worauf das gesinterte Produkt naß vermahlen und das metallische Eisen im Wege der Ma-- gn etscheidung oder der Waschung el entfernt wird. Bei diesem Verfahren ist jedoch eine Sodazugabe in Höhe von 30 bis 4011/o des Erzgewichtes erforderlich, diese Methode ist daher kostspielig.Furthermore, it is also known Titanmagnetite whose main portion consists of Fe "04 to reduce at 1050 to 1080 'C with carbon and sodium carbonate while sintering, followed by wet grinding the sintered product and the metallic iron by means of ma- - gn etscheidung or the washing el is removed. However, this method requires an addition of soda equal to 30 to 4011 / o of the weight of the ore and is therefore costly.

Um den Eisengehalt und den Titandioxydgehalt beim Ilmenit zu trennen, hat man bereits vorgeschlagen' dem ilmenithaltigen Material eine Natriumverbindung, beispielsweise 2,#Tatriumchlorid oder Natriumcarbonat, zuzugeben, die Mischung mit einem festen, kohlenstoffhaltigen Material unter Sinterung zu reduzieren und danach die Agglomerate unter Zusatz von größeren Mengen von erdalkalimetallhaltigen Flußmitteln niederzuschmelzen, um die Titanoxydkonzen-`trate vom metallischen Eisen zu trennen. Bei diesem bekannten Verfahren handelt es sich um eine in z#«#ei Stufen durchgeführte Reduktion; in der ersten Reduktionsstufe entsteht ein sehr grober metallisierter Koks, dem Kalziumkarbonat oder Magnesiumkarbonat zugegeben wird. Die Mischung wird niedergeschmolzen, um eine titanhaltige Schlacke und ein Roheisen zu erhalten. Bei diesem Verfahren- sind die in der ersten Reduktionsstufe erzielten feinverteilten Eisenpartikeln zu klein, als daß sie durch mechanische Mittel abgetrennt werden könnten. Nach diesem bekannten Verfahren wird eine Schlacke ermittelt, die einen Titandioxydgehalt von 45 bis 55 % aufweist. Wegen des zugegebenen Anteils an Kalziumkarbonat oder Magnesiumkarbonat bei der Schmelzung besitzt diese Schlacke nur einen geringen Wert für die Herstellung von Titandioxydpi,-menten durch den Sulfatprozeß oder für das Chlorieren zu Titantetrachlorid. Außerdem ist das bei diesem bekannten Verfahren anfallende Eisen als koheisen anzusprechen.In order to separate the iron content and the titanium dioxide content in ilmenite, it has already been proposed to add a sodium compound, for example 2, # sodium chloride or sodium carbonate, to the ilmenite-containing material, to reduce the mixture with a solid, carbon-containing material with sintering and then to add the agglomerates to melt down larger amounts of alkaline earth metal-containing fluxes in order to separate the titanium oxide concentrate from the metallic iron. This known method involves a reduction carried out in z # «# ei stages; In the first reduction stage, a very coarse metallized coke is produced, to which calcium carbonate or magnesium carbonate is added. The mixture is melted down to obtain a titanium-containing slag and a pig iron. In this process, the finely divided iron particles obtained in the first reduction stage are too small to be separated by mechanical means. According to this known method, a slag is determined which has a titanium dioxide content of 45 to 55 %. Because of the added proportion of calcium carbonate or magnesium carbonate during smelting, this slag has only a low value for the production of titanium dioxide and mentes by the sulfate process or for chlorination to titanium tetrachloride. In addition, the iron obtained in this known process is to be addressed as carbonic iron.

Demgegenüber bezieht sich die vorliegende Erfin7 dung auf ein Verfahren, -das die den bekannten Verfahren anhaftenden Nachteile vermeidet; bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist nur eine einzige Stufe erforderlich, da gefunden wurde, daß nur bei einem Verfahren oberhalb einer Temperatur von 1150' C, und zwar vorzügsweise'bei 1180' C, die fein verteilten Eisenpartikeln ausreichend koaleszieren, um Eisenteile mit einer durchschnittlichen Größe von 20#t zu erhalten, die von dem Schlacke enthaltenden Titanoxyd durch Mahlen und schrittweise Trennung der freigesetzten Schlacke von dem metallisches Eisen enthaltenden Konzentrat abgetrennt werden können. Bei dem vorliegenden Verfahren wird ein Titanoxydkonzentrat mit einem Gehalt von 70 bis 80 1/o Titandioxyd erhalten, während der Kalzium- und Magnesiumgehalt lediglich demjenigen des ursprünglichen Erzes entspricht. Dieses erfindungsgemäß erhaltene Konzentrat ist sehr geeignet zum Aufschluß mit Schwefelsäure, ebenso auch zur Chlorierung. L\Tacli dem erfindungsgemäßenVerfahrenwird schließlich-ein Eisen gewonnen, das unmittelbar einem Stahlofen zu-,geführt werden kann.In contrast, the present invention relates to a method - which avoids the disadvantages inherent in the known methods; In the process according to the invention, only a single step is required, since it has been found that only in a process above a temperature of 1150 ° C, and preferably at 1180 ° C, do the finely divided iron particles coalesce sufficiently to form iron parts of an average size of 20 # t, which can be separated from the slag-containing titanium oxide by grinding and stepwise separation of the released slag from the metallic iron-containing concentrate. In the present process, a titanium oxide concentrate with a content of 70 to 80 1 / o titanium dioxide is obtained, while the calcium and magnesium content corresponds only to that of the original ore. This concentrate obtained according to the invention is very suitable for digestion with sulfuric acid, as well as for chlorination. According to the process according to the invention, an iron is finally obtained which can be fed directly to a steel furnace.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Reduktion zwischen 1150 und 12001 C durchgeführt wird, wobei eine geringe Menge einer oder mehrerer bei Erhitzung unter reduzierenden Bedingungen auf die Reduktionstemperattir Natriumoxyd bildender Verbindungen verwendet wird, und daß nach Kühlung das reduzierte ilmenithaltige Material von überschüssigem Reduktionsmittel und Asche in einem Scheideprozeß abgetrennt, fein vermahlen und in eine metallische Eisenfraktion und eine oder mehrere Titanoxydkonzentratfraktionen getrennt wird.The process according to the invention is characterized in that the reduction is carried out between 1150 and 12001 C , using a small amount of one or more compounds which form sodium oxide when heated under reducing conditions to the reduction temperature, and that after cooling the reduced ilmenite-containing material of excess reducing agent and ash is separated in a separation process, finely ground and separated into a metallic iron fraction and one or more titanium oxide concentrate fractions.

In weiterer Ausbildung der Erfindung wird die Natriumverbindung in einer solchen Menge verwendet, daß ein Titanoxydkonzentrat mit einem Verhältnis Ti 02 : Na. 0 von 25 bis 35 entsteht. Vorzugsweise wird die Natriumverbindung, berechnet als Natriumoxyd, in einer Menge von 3 bis 5 O/o, bezogen auf das Gewicht des ilmenithaltigen Materials, zugegeben.In a further embodiment of the invention, the sodium compound is used in such an amount that a titanium oxide concentrate with a ratio of Ti 02 : Na. 0 from 25 to 35 arises. The sodium compound, calculated as sodium oxide, is preferably added in an amount of 3 to 5 %, based on the weight of the ilmenite-containing material.

In Durchführung des erfindungsgemäßen, Verfahrens wird das reduzierte Material stufenweise auf eine Feinheit unter 0,043 mm Sieböffnung vermahlen und auf jeder Stufe ein Titanoxydkonzentrat vom metallisches Eisen enthaltenden Konzentrat in an sich bekannter Weise durch Magnetscheidung oder Schwerkraftscheidung abgeschieden.In carrying out the process according to the invention, the reduced Gradually grind the material to a fineness of less than 0.043 mm sieve opening and at each stage a titanium oxide concentrate from the metallic iron containing concentrate deposited in a manner known per se by magnetic separation or gravity separation.

Erfindungsgemäß wird das ilmenithaltige Material zusammen mit der Natriumverbindung vor der Reduktion agglomeriert, vorzugsweise pelletisiert. Hierbei wird erfindungsgemäß feinkörniges, ihnenithaltiges Material von einer vorzugsweisen Feinheit unter 0,208 mm Sieböffnung mit den Natriumverbindungen ,gemischt, zu Pellets von etwa 5 bis 10 mm geformt und bei 1180' C in an sich bekannter Weise in einem Drehofen reduziert; die reduzierten Pellets werden von überschüssiger Kohle und Asche getrennt, stufenweise gemahlen und dabei die Titanaxydkonzentrate stufenweise von dem metallischen Eisenkonzentrat getrennt. Vor der Reduktion werden erfindungsgemäß die Pellets getrocknet und erforderlichenfalls in Verbindun 'g mit einer Röstung gesintert.According to the invention, the ilmenite-containing material is agglomerated, preferably pelletized, together with the sodium compound before the reduction. According to the invention, fine-grained material containing them is mixed with the sodium compounds with a preferred fineness of less than 0.208 mm sieve opening, shaped into pellets of about 5 to 10 mm and reduced in a rotary kiln at 1180 ° C. in a manner known per se; the reduced pellets are separated from excess coal and ash, ground in stages, and the titanium oxide concentrates are gradually separated from the metallic iron concentrate. Before reduction according to the invention, the pellets are dried and if necessary, sintered in Verbindun g 'with a roasting.

In weiterer Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden während einer sttifenweisen Vermahlung eine oder mehrere Titanoxydkonzentrate gebildet, die in an sich bekannter Weise mit verdünnter Mineralsäure, beispielsweise von 1 bis 511/o, gelaugt und danach in Gegenwart einer geringen Menge von Alkali-Verbindungen erhitzt und anschließend mit Säure gelaugt werden zwecks Erzielung eines für technische Zwecke geeigneten hellgefärbten Titandioxydkonzentrates.In a further embodiment of the method according to the invention, one or more titanium oxide concentrates are formed during sttifly grinding, which are leached in a manner known per se with dilute mineral acid, for example from 1 to 511 / o, and then heated in the presence of a small amount of alkali compounds and then leached with acid in order to obtain a light-colored titanium dioxide concentrate suitable for technical purposes.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sind die schlackebildenden Zugaben für die Löslichkeit der Titanoxyd enthaltenden Schlacke in Säuren von Wichtig,keit. Die Schlacken mit 2 bis 3 0/e Na2 0 und 70 bis 781/o Ti02 zeigten eine gute Aufschließbarkeit in Schwefelsäure mit Tio2-Ausbetiten von etwa 92%. Nach Kühlung des reduzierten Materials wird der Überschuß an Koks, Gangart, Asche und sonstigen Verunreinigungen durch Waschung oder Magnetscheidung aus dem reduzierten Ilmenit ausgetrennt, erforderlichenfalls nach vorherigem Brechen. Der überschüssige Koks wird zurückgewonnen und dem Verfahren wieder zugeführt. Die Körner des reduzierten Ilmenits werden nicht geschmolzen, sondern bleiben einzeln erhalten, wobei in jedem Korn eine Sinterung stattgefunden hat; die schlackebildende Zugabe, im vorliegenden Falle aus Natriumverbindungen entstandenes, Na. 0, reagiert daher mit Ti 02 und bewirkt die Bildung einer Schlacke von solcher Viskosität, daß das feinverteilte metallische Eisen in den Ilmenitkörnern Partikeln von solcher Größe bildet, daß diese durch Brechung und Scheidung isoliert werden können. Die Viskosität der Schlacke ist jedoch nicht so, daß die Erzkörner dickflüssig werden. Das reduzierte Ilmenit wird dann fein gemahlen; die freigesetzten Partikeln metallischen Eisens werden durch Magnetscheidung und/oder durch Schwerkraftscheidu.ng in bekannter Weise ausgetrennt.In the process according to the invention, the slag-forming additions are important for the solubility of the titanium oxide-containing slag in acids. The S chlacken having 2 to 3 0 / e Na2 0 and from 70 to 781 / o Ti02 showed good digestibility in sulfuric acid with Tio2-Ausbetiten of about 92%. After the reduced material has been cooled, the excess coke, gangue, ash and other impurities are separated from the reduced ilmenite by washing or magnetic separation, if necessary after prior breaking. The excess coke is recovered and fed back into the process. The grains of the reduced ilmenite are not melted, but are preserved individually, with each grain having sintered; the slag-forming addition, in the present case formed from sodium compounds, Na. O, therefore reacts with Ti 02 and causes the formation of a slag of such viscosity that the finely divided metallic iron in the ilmenite grains forms particles of such a size that these can be isolated by breaking and separating them. However, the viscosity of the slag is not such that the ore grains become thick. The reduced ilmenite is then finely ground; the released particles of metallic iron are separated out in a known manner by magnetic separation and / or by gravitational separation.

Versuche haben gezeigt, daß die gleichzeitige Anwendung der richtigen Reduktionstemperatur und der richtigen schlackebildenden Zugabe von entscheidender Bedeutung für das Verfahren ist. Es ist nicht ausreichend, daß nur die eine dieser Bedingungen sorgfältig eingehalten, wird.Tests have shown that the simultaneous use of the correct Reduction temperature and the correct slag-forming addition are crucial Importance for the procedure is. It is not enough for just one of these Conditions carefully observed.

Ura gute Reaktionsbedingungen zwischen, dem Erz und den schlackebildenden Stoffen zu erhalten, muß das Erz eine verhältnismäßig kleine Korngröße besitzen; bei Verwendung eines Drehofens besteht bei Temperaturen über 1150' C eine Neigung zur Sinterung. Wenn das Erz und die schlackebildenden Substanzen agglomeriert sind, bevor die Mischung zusammen mit einem kohlenstoffhaltigen Reduktionsmittel in einen Drehc>fen gegeben wird, kann innerhalb des bevorzugten Temperattirbereichs von 1150 bis 1200' C gearbeitet werden, ohne daß irgendeine Sinterung eintritt.To obtain good reaction conditions between the ore and the slag-forming substances, the ore must have a relatively small grain size; if a rotary oven is used, there is a tendency to sinter at temperatures above 1150 ° C. If the ore and the slag-forming substances have agglomerated before the mixture is placed in a rotary furnace together with a carbonaceous reducing agent, it is possible to operate within the preferred temperature range of 1150 to 1200 ° C. without any sintering occurring.

Wenn auch jedel\Tatriumverbindung, die unter reduzierenden Bedingungen Natriumoxyd bildet, benutzt werden kann, beispielsweise Soda, Natriumchlorid, Natriumhydroxyd und Natriumnitrat, so ist'es für das erfindungsgemäße Verfahren aus wirtschaftlichen und arbeitsmäßigen Gründen vorteilhaft, Soda, Mischungen aus Soda und Natriumchlorid, und insbesondere Natriumchlorid allein, anzuwenden.Even if every sodium compound is produced under reducing conditions Sodium oxide can be used, for example soda, sodium chloride, sodium hydroxide and sodium nitrate, it is economical for the process according to the invention and work-related reasons, it is advantageous to use soda, mixtures of soda and sodium chloride, and especially sodium chloride alone.

Wenn das Ilmeniterz oder Erzkonzentrat in Form von Agglomeraten reduziert wird, wird das Erz oder Erzkonzentrat fein vermahlen, vorzugsweise bis es ein Sieb mit einer öffnung von 0,208 mm passiert. Während des Brechens wird etwas Gangart freigegeben, die erforderlichen-falls auf bekannte Weise entfernt werden kann. Dieses Brechen wird durchgeführt, um eine innige Mischung zu erhalten, wenn das Erz mit einer kleinen Menge einer oder mehrerer Natriumverbindungen gemischt wird, die bei Erhitzung in Gegenwart eines festen kohlenstoffhaltigen Reduktionsmittels Na2 0 bilden. Die Mischung aus diesem feinkörnigen Material wird dann, vorzugsweise durch Wälzen zu Pellets, agglomeriert; die Pellets können gesintert werden, um die notwendige Festigkeit zu erhalten. Wenn das Erz durch Pelletisierung agglomeriert wird, wird eine nasse Mischung feinkörnigen Ilmenits und Na2 0-bildender Verbindungen in einer Drehtrommel zu Pellets mit einem Durchmesser von 5 bis 10 mm umgewälzt. Die Größe der Pellets ist für den anschließenden Reduktionsprozeß von großer Bedeutung. Große Pellets benötigen eine verhältnismäßig viel längere Reduktionszeit als kleine Pellets. Andererseits dürfen die Pellets nicht zu klein sein, da sie dann zu Zusammenballungen führen und in 'dem Reduktionsofen bei der hohen Behandlungstemperatur von ungefähr 1200' C sintern. Die nassen Pellets sind in der Regel fest genug, um zusammen mit feinkörnigern Koks die direkte Beschickung eines für Reduktionszwecke geeigneten Drehofens zu gestatten.If the ilmenite ore or ore concentrate is reduced in the form of agglomerates, the ore or ore concentrate is finely ground, preferably until it passes through a sieve with an opening of 0.208 mm. During the break, some gait is released which, if necessary, can be removed in a known manner. This breaking is performed in order to obtain an intimate mixture when the ore with a small amount of one or more sodium compounds is mixed, which upon heating in the presence of a solid carbonaceous reducing agent, Na2 0th The mixture of this fine-grained material is then agglomerated, preferably by rolling to form pellets; the pellets can be sintered to obtain the necessary strength. When the ore is agglomerated by pelletization, a wet mixture of fine-grained ilmenite and Na2 O-forming compounds is circulated in a rotating drum to form pellets with a diameter of 5 to 10 mm. The size of the pellets is of great importance for the subsequent reduction process. Large pellets require a relatively much longer reduction time than small pellets. On the other hand, the pellets must not be too small, since they then lead to agglomerations and sinter in the reduction furnace at the high treatment temperature of around 1200 ° C. The wet pellets are usually strong enough to allow, along with fine-grain coke, to be fed directly into a rotary kiln suitable for reduction purposes.

Wenn Natriumchlorid als Zuschlagstoff zum Erz verwendet wird, entwickeln sich bei Erhitzung der Pellets in einem der Reduktion dienenden langen Drehofen beträchtliche Mengen von Natriumchloriddämpfen, die sich in bestimmten Teilen des Ofens und der Charge absetzen und zu Störungen führen. In manchen Fällen ist es zweckmäßig, vor der Reduktion soviel wie möglich von dem Schwefel zu entfernen. Die nassen Pellets werden dann getrocknet und in einer mit Gebläse ausgestatteten Rösttrommel oder in einem kontinuierlich arbeitenden Dwight-Lloyd-Sinterband gesintert.When sodium chloride is used as an additive to the ore, it will develop when heating the pellets in a long rotary kiln used for reduction significant amounts of sodium chloride fumes present in certain parts of the Put down the furnace and the batch and cause malfunctions. In some cases it is expedient to remove as much of the sulfur as possible before the reduction. The wet pellets are then dried and placed in a fan equipped Roasting drum or sintered in a continuously operating Dwight-Lloyd sintering belt.

Die gesinterten oder nur getrockneten Agglomerate werden dann zusammen mit einem im Überschuß vorhandenen feinverteilten, festen, kohlenstoffhaltigen Reduktionsmittel, vorzugsweise Feinkoks, in einen Reduktionsofen gegeben und auf Temperaturen von ungefähr 1150 bis 1200' C, vorzugsweise Feinkoks, in einen Reduktionsofen gegeben und auf Temperaturen von ungefähr 1150 bis 1200' C, vorzugsweise von ungefähr 1180' C, erhitzt. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Reduktion in an sich bekannter Weise in einem für Reduktionszwecke bestimmten Drehofen durchzuführen.The sintered or just dried agglomerates are then placed in a reduction furnace together with a finely divided, solid, carbon-containing reducing agent present in excess, preferably fine coke, and placed in a reduction furnace at temperatures of approximately 1150 to 1200 ° C., preferably fine coke, and at temperatures of about 1150 to 1200 ° C, preferably from about 1180 ° C. It has proven advantageous to carry out the reduction in a manner known per se in a rotary kiln intended for reduction purposes.

Nach der Kühlung können die Agglonierate leicht von dem überschüssigen festen Reduktionsmittel und Asche, z. B. durch Sieben, getrennt werden. Das nicht verbrauchte Reduktionsmittel kann aus der Asche ausgetrennt und dem Reduktionsofen wieder zugeführt werden.After cooling, the agglomeration rate can be easily removed from the excess solid reducing agents and ash, e.g. B. be separated by sieving. Not that one Used reducing agent can be separated from the ashes and sent to the reduction furnace be fed back.

Die reduzierten Agglornerate werden nun stufenweise, vorzugsweise in einer Kugelmühle, zerkleinert. Nach einer ersten groben Zerkleinerung auf eine Siebgröße von etwa 0,208 mm kann durch Magnetscheidung ein Teil der Gangart entfernt werden; auf diese Weise wird bei der anschließenden feinen Zerkleinerung ein reineres Titanoxydkonzentrat erhalten. E, s hat sich als notwendig erwiesen, bis zu einer Feinheit entsprechend einer Sieböffnung von 0,043 mm zu mahlen, was der durchschnittlichen Größe der gebildeten metallischen Eisenpartikeln entspricht, um eine wirksame Trennung des Eisens von der Schlacke zu erzielen. Auf Grund der stufenweisen Mahlung und Trennung wird ein Eisenkonzentrat mit einem höheren Gehalt metallischen Eisens und einem niedrigen Gehalt an Titanoxyden erhalten; außerdem wird ein Titanoxydkonzentrat mit einem hohen Gehalt an Titanoxyden,und einem niedrigen Eisengehalt erhalten.The reduced agglomerates are then comminuted in stages, preferably in a ball mill. After a first coarse crushing to a sieve size of about 0.208 mm, part of the gangue can be removed by magnetic separation; In this way, a purer titanium oxide concentrate is obtained in the subsequent fine comminution. It has been found necessary to grind to a fineness corresponding to a sieve opening of 0.043 mm, which corresponds to the average size of the metallic iron particles formed, in order to achieve an effective separation of the iron from the slag. As a result of the gradual grinding and separation, an iron concentrate with a higher content of metallic iron and a low content of titanium oxides is obtained; in addition, a titanium oxide concentrate with a high content of titanium oxides and a low iron content is obtained.

Das Eisenkonzentrat enthält über 90% der Eisenanteile des Rohmaterials.The iron concentrate contains over 90% of the iron content of the raw material.

Das metallische Eisenkonzentrat wird in Pulverform erhalten und kann in einer Drehtrommel zu Pellets agglomeriert werden. Die feuchten Pellets werden dann an der Oberfläche einer Sinterung unter reduzierenden oder neutralen Bedingungen, beispielsweise in einer mit Gebläse ausgestatteten Rösttrommel, unterzogen, wobei sie mit Feinkoks bedeckt sind, um die Oberfläche des metallischen Eisens zu reduzieren und damit die Neigung zur Rückoxydation zu vermindern. Auf Grund der geringen Korngröße entsprechend einer Sieböffnung von etwa 0,043 mm der gewonnenen Eisenpartikeln sintert die Oberfläche der Pellets und bildet einen verhältnismäßig festen und dichten Mantel bereits bei niedrigen Temperaturen von 700 bis 800' C. Die auf diese Weise erzielten Pellets sind gut geeignet zum Schmelzen in einem Stahlofen.The metallic iron concentrate is obtained in powder form and can be agglomerated into pellets in a rotating drum. The moist pellets are then subjected to sintering on the surface under reducing or neutral conditions, for example in a roasting drum equipped with a fan, where they are covered with fine coke in order to reduce the surface of the metallic iron and thus reduce the tendency to reoxidize. Due to the small grain size corresponding to a sieve opening of about 0.043 mm of the iron particles obtained, the surface of the pellets sinters and forms a relatively solid and dense shell even at low temperatures of 700 to 800 ° C. The pellets obtained in this way are well suited for melting in a steel furnace.

Das erhaltene Titanoxydkonzentrat kann durch Laugung mit verdünnter Säure weiterkonzentriert werden. Wenn die Gangart bei einem frühen Verfahrensschritt entfernt und wenn die Titanoxyde mit Säure gelaugt werden, ergibt sich ein sehr reines Titanoxydkonzentrat, das wenig Eisen enthält und sich gut als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Titantetrachlorid eignet. Es wurde gefunden, daß 95,5 11/o der in dem Erz enthaltenen Titandioxydanteile in einem solchen Konzentrat erhalten werden können.The titanium oxide concentrate obtained can be further concentrated by leaching with dilute acid. If the gangue is removed in an early process step and if the titanium oxides are leached with acid, the result is a very pure titanium oxide concentrate that contains little iron and is well suited as a starting material for the production of titanium tetrachloride. It has been found that 95.5 11 / o of the titanium dioxide content contained in the ore can be obtained in such a concentrate.

Das gelaugte Titandioxydkonzentrat besitzt eine blauschwarze Färbung auf Grund der Anwesenheit von während der Reduktion gebildetem dreiwertigem Titan. Wenn das Konzentrat unter oxydierenden Bedingungen erhitzt wird, wird das dreiwertige Titan zu einem vierwertigen Titan o-%##vdiert, und es wird ein gelbweißes Prodükt erhalten. Durch Zugabe geringer Mengen Alkali während der Röstung und durch Laugung des Produktes mit Wasser oder Säure läßt sich ein Titandioxyd erhalten, das in der Pigment-Industrie-Technik verwendet werden kann. Beispiel 1 Das Rohmaterial war ein Ilmenitkonzentrat von etwa U,833mni Korngröße und enthielt 4404 TiO 2 und 361/o Total-Eisen, von denen ungefähr 101)/o in Form von FegO., und Magnetit und der Rest, ungefäh#r 26 %, in Form von Fe 0 vorlag, das mit Ti 02-.Molekülen die Kristallstruktur des Minerals Ilmenit (Fe0 - TiO2) bildet.The leached titanium dioxide concentrate has a blue-black color due to the presence of trivalent titanium formed during the reduction. When the concentrate is heated under oxidizing conditions, the trivalent titanium is converted into a tetravalent titanium o -% ## and a yellow-white product is obtained. By adding small amounts of alkali during roasting and by leaching the product with water or acid, a titanium dioxide can be obtained that can be used in the pigment industry. Example 1 The raw material was an ilmenite concentrate of about 0.833mni grain size and contained 4404 TiO 2 and 361 / o total iron, of which about 101) / o in the form of FegO., And magnetite and the remainder, about 26% , was in the form of Fe 0 , which together with Ti 02 molecules forms the crystal structure of the mineral ilmenite (Fe0 - TiO2).

Zu Vergleichszwecken wurden mit diesem Material drei Versuche bei -unterschiedlichen Reduktionstemperaturen und mit unterschiedlichen Mengen schlazkebildender Zuschlagstoffe gemacht: Versudi Nr. A B C Reduktionstemperatur ................. ... 11600 C 10700 C 11600 C Reduktionszeit ............................ 3 Stunden 3 Stunden 3 Stunden Schlackebildender Zuschlag ................ keiner 3"17(r Soda 3l)/o Soda Reduziertes Ilmenit .................... Metallisches Eisen ........................ 37,64)/o 201)/o 3 9,2 "/o Eine mikroskopische Untersuchung der reduzierten Produkte zeigte, daß die Proben A und 13 geringe Mengen Eisenperleil enthielten, die offensichtlich aus Magnetit und Fe20, herrührten. Diese. werden Leiche Icr rcduziert als das molekularee Eisen des Ilmenits, Fe0 - TiO2, und fließen leichter zu Metallpartikeln zusammen als das - in einein Ti 02-Skelett gebildete molekulare Eisen. Um dieses molekulare Eisen in. Partikeln zu sammeln, muß die Viskosität des Ti02-Skeletts wesentlich durch Zuschlagstoffe - vermindert werden-. Beim Versuch C hat offensichtlich eine Sinterung oder..Schmelzung innerhalb jedes Korns stattgefunden, und es wurden Eisenpartikeln einer Siebgröße von ungefähr 0,074 bis 0,043mm deutlich beobachtet. Versudi Nr.For comparison purposes, three tests were carried out with this material at different reduction temperatures and with different amounts of lump-forming aggregates: Trial No. A B C Reduction temperature ................. ... 11600 C 10700 C 11600 C Reduction time ............................ 3 hours 3 hours 3 hours Slag-forming aggregate ................ none 3 "17 (r soda 3l) / o soda Reduced Ilmenite .................... Metallic iron ........................ 37.64) / o 201) / o 3 9.2 "/ o A microscopic examination of the reduced products showed that samples A and 13 contained small amounts of iron pearl, apparently derived from magnetite and Fe 2 O. These. are corpse Icr rcduziert molekularee than the iron of the ilmenite, Fe0 - TiO2, and flow more easily to the metal particles together as - molecular skeleton iron 02 formed in Einein Ti. . To collect this molecular iron into particles, the viscosity of the Ti02 skeleton must essentially by aggregates - werden- reduced. In Experiment C , sintering or melting appeared to have occurred within each grain and iron particles with a mesh size of approximately 0.074 to 0.043 mm were clearly observed. Trial No.

A B C Mahlung auf .............. . ............... 0,043 mm 0,043 mm 0,043 mm Sieböffnung Sieböffnung Sieböffnung Magnetscheidung Eisenkonzentrat: Gewichtsprozent ...................... .30 31 35,9 Metallisches Eisen .................... 62,3% 55,00/9 85,01% Gesamt-Eisen .... . .................... 68,5-% 66,0% 90,6% Ti 02 ..................................... 26,6"/e 27,0% 5,0010 Titanoxydkonzentrat: Gewichtsprozent ...................... . 70 69 64,1, Ti 02 .................................. 54,4% 51,1% 71,5-Olo Metallisches Eisen .................... 14,50/0 2,3,1/9 3,20/0 Gesamt-Eisen .......................... 28,7% 25,10/0 12,6% Versuch A - ohne Zugabe von Soda - zeigt, -daß selbst wenn die Reduktionstemperatur 1160' C beträgt und praktisch das gesamte Eisen des Ilmenits zu Metall reduziert ist, dieses nicht in solcher Form vorliegt, daß es durch Mahlung und Scheidung edtf(#rnt werden kann. A BC grinding on ............... ............... 0.043 mm 0.043 mm 0.043 mm sieve opening sieve opening sieve opening magnetic separation iron concentrate: weight percent ...................... .30 31 35.9 Metallic iron .................... 62.3% 55.00 / 85.01 9% total iron ..... .................... 68.5-% 66.0% 90.6% Ti 02 ............... ...................... 26.6 "/ e 27.0% 5.0010 titanium oxide concentrate: weight percent ............ ........... 70 69 64.1, Ti 02 ............................... ... 54.4% 51.1% 71.5-Olo Metallic iron .................... 14.50 / 0 2.3.1 / 9 3.20 / 0 total iron .......................... 28.7% 25.10 / 0 12.6% Experiment A - without the addition of soda - -that is, even if the reduction temperature 1160 "C, and virtually all of the iron of the ilmenite is reduced to metal, this is not present in such a form that it can be by grinding and separation EDTF (#rnt.

Versuch C, der bei gleicher Temperatur, nämlich 11-60' C, durchgeführt wurde, bei dem jedoch Soda .zugegeben -wurde, zeigt, daß sehr gute Eisen- und Titanoxydkonzentrate erhalten werden können.Experiment C, which was carried out at the same temperature, namely 11-60 ° C, but in which soda was added, shows that very good iron and titanium oxide concentrates can be obtained.

Versuch B, bei niedrigerer Temperatur (1070' C) und bei Zugabe von Soda, -zeigt, daß die Reduktions'-temperatur zu niedrig ist, um eine Austrenn'ung des molekularen Eisens zu bewirken.Experiment B, at a lower temperature (1070 ° C.) and with the addition of soda, shows that the reduction temperature is too low to cause the molecular iron to separate out.

Die geringe Konzentration des Eisens und des Tio2, die in den Versuchen A und B erzielt wurden, ist auf das metallische Eisen zurückzuführen,- das a u-s der Magnetit- -und FeO"-Komponente des urspriingliehen Ilmenits herrührt.The low concentration of iron and TiO2 which were achieved in experiments A and B is due to the metallic iron - which comes from the magnetite and FeO "components of the original ilmenite.

Bei Anwendung von Temperaturen über 1200' C wird die Reduktionscharge gewöhnlich sintern oder schmelzen. Der überschüs'sige Kokg, die Gangart und die Asche des verbrannten Koks tritt in den gesinterten oder geschmolzenen reduzierten Ilmenit ein und erhöht den Anteil der Verunreinigungen sowohl bei dem Eisen als auch bei dem Schlackenprodukt.If temperatures in excess of 1200 ° C. are used, the reduction charge will usually sinter or melt. The excess coke, gangue and ash of the burned coke enter the sintered or molten reduced ilmenite and increase the level of impurities in both the iron and the slag product.

Das reduzierte Material wird vorzugsweise in Wasser gekühlt, um die Brechung zu erleichtern' und dann zwecks Freigäbe der metallischen Eisenpartikeln gemahlen. Diese Partikeln schwanken in ihrer Größe zwischen ungefähr 0,104 und ungefähr 0,043 mm, je nachdem ob das Eisen von verschiedenen Korngrößen des Magnetits und des Fe.0. oder von molekularem Eisenoxyd herrührt. Die hauptsächliche Menge des molektilaren Eisenoxyds zeigt Partikelgrößen entsprechend einer Sieböffnung von 0,043 mm. Die Schlacke läßt sich viel leichter vermählen als das metallische Eisen. Versuche zeigen, daß schon in einem früheren Stadium der Mahlung bis ungefähr einer Sieböffnung von 0,074 mm etwa 80 % des Schlackenproduktes in Form einer sehr stark titanoxydreichen Schlacke ausgetrennt werden kann; die Schlacke enthält ungefähr 78,6% Tio2. Das Eisenprodukt wird dafin weiter vermählen, um das restliche S#hla#ckenprodukt mit einem niedrigeren Titanoxyd«ehalt freizusetzen. 151c-loigenden'Aufstellungen zeigen die Zusammensetzung eines typischen Eisenkonzentrats und des entsprechenden Schlackenproduktes atis. einem 4411/o Ti 02 enthaltenden- Ilmenit. Eisen- Titan- - - - Ihnenit - ziertes konzen- oxyd- Ilmenit trat s-chlacke GeWichtsprozent 100 40,3 59,7 Ti 02 ........ 4410'0/0 48,5,1/0 3,3 "/o 73,90/a Gesamt-Eisen 36,011/o 41,6% 91,1% 9,30/9 Metallisches Eisen .......... 0,0"/o- 37,11/o 82,6"/o 1,5"/o si 02 .......... 2,8010, 3,0"/e - 5,4079 Mg0 .......... 3,811/e 4,0,1/0 - 6,00/a Ca0 ........... 0,35"/o 0,4"/o - 0,6"/o Na 2 0 ........ 0,0% 2,0% - 2,5% V ........ ...... 0,10/0 0, 1 0/a 0,00,0/0 0,020/0 Cr ............. 0,02"/o 0,02"/o- 0,03"/o 0,00,1/0 S -, .............. 0,26"/a - 0,1511/0 - - Wie sich'aus der Aufstellung ergibt, wurde eine sehr gute Konzentration des Eisens und der Schlacke erreicht.The reduced material is preferably cooled in water to facilitate refraction and then ground to release the metallic iron particles. These particles vary in size between approximately 0.104 and approximately 0.043 mm, depending on whether the iron has different grain sizes of magnetite and Fe.0. or from molecular iron oxide. The main amount of molectilar iron oxide shows particle sizes corresponding to a sieve opening of 0.043 mm. The slag is much easier to grind than the metallic iron. Experiments show that even at an earlier stage of grinding up to a sieve opening of 0.074 mm, about 80 % of the slag product can be separated out in the form of a very heavily titanium oxide-rich slag; the slag contains approximately 78.6% Tio2. The iron product is then further ground in order to set free the remaining sack product with a lower titanium oxide content. 151c-loigenden tables show the composition of a typical iron concentrate and the corresponding slag product atis. an ilmenite containing 4411 / o Ti 02. Iron titanium - - - dichroic concentrated oxide Ilmenite stepped s-slag Weight percent 100 40.3 59.7 Ti 02 ........ 4410'0 / 0 48.5.1 / 0 3.3 "/ o 73.90 / a Total iron 36.011 / o 41.6% 91.1% 9.30 / 9 Metallic Iron .......... 0.0 "/ o- 37.11 / o 82.6" / o 1.5 "/ o si 02 .......... 2.8010, 3.0 "/ e - 5.4079 Mg0 .......... 3.811 / e 4.0.1 / 0 - 6.00 / a Ca0 ........... 0.35 "/ o 0.4" / o - 0.6 "/ o Na 2 0 ........ 0.0% 2.0% - 2.5% V ........ ...... 0.10 / 0 0, 1 0 / a 0.00.0 / 0 0.020 / 0 Cr ............. 0.02 "/ o 0.02" / o-0.03 "/ o 0.00.1 / 0 S -, .............. 0.26 "/ a - 0.1511 / 0 - - As can be seen from the list, a very good concentration of iron and slag was achieved.

Sowohl das Eis'enkonzentrat als auch die Titanoxydkonzentrate sind von guter Qualität.Both the iron concentrate and the titanium oxide concentrates are of good quality.

Das Eisenkonzentrat ist ein feines metallisches Pulver, das nach der Agglornerierung im Wege der Brikettierung od.'dgl. ein ausgezeichnetes Material für die Stahlherstellung bildet. Der Schwefelgehalt des Eisenkonzentrats von 0,15 1/o ist verhältnismäßig hoch. Versuche zeigen, daß dieser Schwefelgehalt durch Rösten oder Sintern des Ilmenits vor der Behandlung beträchtlich verringert werden kann. Auf diese Weise lassen sich Eisenkonzentrate mit einem Schwefelgehalt von ungefähr 0,03 % erreichen.The iron concentrate is a fine metallic powder, which after agglomeration by way of briquetting or the like. makes an excellent material for steel making. The sulfur content of the iron concentrate of 0.15 1 / o is relatively high. Experiments show that this sulfur content can be reduced considerably by roasting or sintering the ilmenite prior to treatment. In this way iron concentrates with a sulfur content of approximately 0.03 % can be achieved.

Wegen des Schwefelgehaltes und der benutzten Einrichtung ist es vorteilhaft, den Ilmenit zu sintern oder beispielsweise durch Pelletisierung vor der Reduktion zu agglomerieren-. Das schlackebildende Material wird dann ' vor der Sinterung dem Ilmpnit zugegeben, wobei -das zugegebeiie'.-Mat'eri-al in die gesinterten Partikeln oder in die Pellets einiritt Die Reduktion sollte weiterhin in* Ge'g'en-m#ärt -##n Kalk durchgeführt werden, um den in dem Koks enthaltenen Schwefel am Eintritt in das Eisen zu hindern.Because of the sulfur content and the equipment used, it is advantageous to sinter the ilmenite or, for example, to agglomerate it by pelletization prior to reduction. The slag-forming material is then 'added before sintering the Ilmpnit, wherein -the zugegebeiie' .- Mat'eri-al eini rode in the sintered particles or in the pellets The reduction should continue in aert * Ge'g'en-m # - ## n lime can be carried out in order to prevent the sulfur contained in the coke from entering the iron.

Beispiel 2 Das Rohmaterial war ein Ilmenitkonzentrat mit 44 1/o Ti 0 2 und etwa 36% Total-Eisen, das teilweise in Form von Fe 0 in Kombination mit Ti 0 2 und teilweise als Magnetit und Eisenglanz vorlag. Der Gehalt an Gangart betrug 5,61/o und derjenige an Schwefel 0,25 1/o; das Konzentrat passierte eine Sieböffnung von etwa 0,833 mm.Example 2 The raw material was an ilmenite concentrate with 44 1 / o Ti 0 2 and about 36% total iron, which was partly in the form of Fe 0 in combination with Ti 0 2 and partly as magnetite and iron luster. The gangue content was 5.6 1 / o and that of sulfur 0.25 1 / o; the concentrate passed a sieve opening of about 0.833 mm.

5 t dieses Ilmenitkonzentrats wurden in einer Kugelmühle bis zu einer Sieböffnung von 0,208 mm gemahlen; es wurden 5 % Natriumchlorid zugegeben. Das Mahlen wurde vorgenommen, um ein feinkörniges Produkt zu erhalten, das eine innige Mischung mit dem Natriumchlorid geben würde; die feinen Körner ergeben feste Pellets bei der Behandlung in einer Drehtrommel. 5 t of this ilmenite concentrate were ground in a ball mill to a sieve opening of 0.208 mm; 5 % sodium chloride was added. The milling was done to obtain a fine grain product which would give an intimate blend with the sodium chloride; the fine grains give solid pellets when treated in a rotating drum.

Die nasse Mischung aus feinkörnigem Ilmenit und Natriumchlorid und einem Wassergehalt von ungefähr , % wurde in einer Drehtrommel. zu Pellets von ungefähr 5 mm Durchmesser geformt. Die Pellets waren fest genug, um direkt in Mischung mit feinkörn-igem Koks in einen für Reduktionszwecke geeigneten Drehofen gegeben zu werden. Um vor der Reduktion soviel Schwefel wie möglich zu entfernen, wurden die Pellets in einer mit Gebläse ausgerüsteten Rösttrommel getrocknet und hart gesintert. Die Pellets wurden in die Trommel in einer Schicht von 20 cm Höhe eingefüllt, und die Charge wurde getrocknet und am oberen Ende mittels eines Ölbrenners entzündet. Dann wurde von oben nach unten Luft durch die Charge geführt. Die Verbrennung des Schwefels und des Fe0 zu höheren Oxyden ergab eine ausreichende Hitze, um die Temperatur der Charge auf ungefähr 800 bis 1000!' C zu steigern. Ein Teil des in den Pellets enthaltenen Natriumchlorids wurde verdampft und zusammen mit den Verbrennungsgasen abgezogen. Das verdampfte Natriumchlorid führte zu keinen Störungen in der Rösttrommel. Die auf Grund der Behandlung harten und festen Pellets wurden dann zusammen mit einem 75%igen Überschuß an Feinkoks unterhalb 3 mm Korngröße, bezogen auf das Pellet-Gewicht, in einen der Reduktion dienenden Drehofen gegeben. Die Mischung wurde auf 1180' C erhitzt. Nach Kühlung wurde der überschüssige Koks von den Pellets getrennt und durch Magnetscheidung zurückgewonnen, wobei die Asche aus dem verbrannten Koks abgetrennt wurde. Der zurückgewonnene Koks wurde dem Reduktionsofen wieder zugeführt.The wet mixture of fine grain ilmenite and sodium chloride and a water content of approximately . % Was placed in a rotating drum. formed into pellets approximately 5 mm in diameter. The pellets were firm enough to be placed directly in a mixture with fine-grain coke in a rotary kiln suitable for reduction purposes. In order to remove as much sulfur as possible before the reduction, the pellets were dried in a roasting drum equipped with a fan and sintered hard. The pellets were placed in the drum at a height of 20 cm and the batch was dried and ignited at the top by means of an oil burner. Air was then passed through the batch from top to bottom. The combustion of the sulfur and FeO to form higher oxides gave sufficient heat to raise the temperature of the batch to about 800 to 1000! ' Increase C. Some of the sodium chloride contained in the pellets was evaporated and withdrawn together with the combustion gases. The evaporated sodium chloride did not cause any malfunctions in the roasting drum. The pellets, which were hard and solid as a result of the treatment, were then placed in a rotary kiln used for reduction together with a 75% excess of fine coke below 3 mm grain size, based on the pellet weight. The mixture was heated to 1180 ° C. After cooling, the excess coke was separated from the pellets and recovered by magnetic separation, whereby the ash was separated from the burned coke. The recovered coke was returned to the reduction furnace.

Eine Analyse der reduzierten Pellets zeigte einen Gehalt von 48,71/o TiO2, 41,604 Gesamt-Eisen, von denen 380/9 metallisches Eisen waren, entsprechend einem Reduktionsgrad von 91 1/o.An analysis of the reduced pellets showed a content of 48.71 / o TiO2, 41.604 total iron, of which 380/9 were metallic iron, corresponding to a degree of reduction of 91 1 / o.

Die reduzierten Pellets wurden in einer Kugelmühle stufenweise vermahlen, durch Magnetscheidung des gemahlenen Materials wurden die folgenden Produkte erhalten: Titanoxydkonzentrat Eisen- Fraktionen konzentrat I zusammen Gewichtsprozent .................. 36,2 42,1 17,2 4,5 63,8 Analyse Mittel Ti 02 .......................... 41/o 81,01/0 68,3,1/9 27,1,1/0 73,81/o Gesamt-Eisen ................... 90,5,1/0 6,0.0/0 1713 '/o 60,40/0' 12,911/0 Metallisches Eisen .............. 8011/01 1 *0/0 511/0 0,7% Es ergibt sich, daß 42,1% des Materials mit einem Tio2-Gehalt von 81,2% ausgetrennt wurden. Bei weiterer Vermahlung und Scheidung der magnetischen Fraktionen wurden geringere Mengen von Titanoxydkonzentraten (Fraktionen II und III) mit einem niedrigeren TiO.-Gehalt erzielt. Versuche zeigen, daß diese Produkte wieder durch Mischung mit Alkali, Formung zu Pellets, Reduktion und Magnetscheidung behandelt werden können und dann ein Eisenkonzentrat und ein Titanoxydkonzentrat der gleichen Reinheit ergeben, wie die oben beschriebenen Hauptkonzentrate.The reduced pellets were gradually ground in a ball mill, and the following products were obtained by magnetic separation of the ground material: Titanium Oxide Concentrate Iron fractions concentrate I together Weight percent .................. 36.2 42.1 17.2 4.5 63.8 Analysis means Ti 02 .......................... 41 / o 81.01 / 0 68.3.1 / 9 27.1.1 / 0 73.81 / o Total iron ................... 90.5.1 / 0 6.0.0 / 0 1713 '/ o 60.40 / 0' 12.911 / 0 Metallic iron .............. 8011/01 1 * 0/0 511/0 0.7% It turns out that 42.1% of the material with a Tio2 content of 81.2% was separated. With further grinding and separation of the magnetic fractions, smaller amounts of titanium oxide concentrates (fractions II and III) with a lower TiO content were obtained. Experiments show that these products can be treated again by mixing with alkali, forming into pellets, reduction and magnetic separation and then giving an iron concentrate and a titania concentrate of the same purity as the main concentrates described above.

Das hauptsächliche Konzentrat (Fraktion I), das 81,01/o Ti021 61/o Eisen und Eisenoxyde, berechnet als Fe, enthielt, wurde weiter konzentriert durch Laugung mit einer 5- bis 101/oigen Schwefelsäure, wodurch ein Produkt mit einem Gehalt von 87,1 Ilo Titan und 0,9% Eisen erhalten wurde. Nahezu das gesamte Eisen und ein Teil der Silikate wurden auf diese Weise extrahiert. Bei einer besseren Entfernung der Gangart in einer früheren Verfahrensstufe wird ein höherer Ti 02-Gehalt und ein reineres Produkt erreicht; dies ist von großer Wichtigkeit für die. Verwendung des Produktes als Rohmaterial bei der Herstellung von Titantetrachlorid und anderer Titanverbindungen.The primary concentrate (Group I) 81.01 / o Ti021 61 / o iron and iron oxides, calculated as Fe contained, was further concentrated by leaching with a 5 to 101 / o sulfuric acid, whereby a product with a content of 87.1 Ilo titanium and 0.9% iron was obtained. Almost all of the iron and some of the silicates were extracted in this way. With a better removal of the gangue in an earlier process stage, a higher Ti 02 content and a purer product are achieved; this is of great importance to them. Use of the product as a raw material in the manufacture of titanium tetrachloride and other titanium compounds.

Das gelaugte Konzentrat mit 87,1 1/o Ti 02 hatte eine blauschwarze Farbe wegen der Anwesenheit von während der Reduktion gebildeten niederen Titanoxyden. Durch Erhitzung des gelaugten Produktes auf Weißglut erfolgte eine Oxydation, und die Farbe wurde in gelbweiß umgewandelt. Während der Erhitzung warden 2% Soda zugegeben und das Produkt anschließend mit 51/oiger Salzsäure gelaugt, wobei sich ein endgültiges Produkt ergab, das für technische Zwecke in der Pigment-Industrie verwendet werden konnte. Versuche mit Schwefelsäure führten ebenfalls zu guten Resultaten.The leached concentrate with 87.1 1 / o Ti 02 had a blue-black color due to the presence of lower titanium oxides formed during the reduction. By heating the leached product to white heat, oxidation took place and the color was converted to yellow-white. During the heating, 2% soda was added and the product was then leached with 51% hydrochloric acid, giving a final product that could be used for technical purposes in the pigment industry. Experiments with sulfuric acid also gave good results.

Das Eisenkonzentrat in Pulverform mit 90,511/o Fe wurde agglomeriert, indem es in einer Drehtrommel zu Pellets gewälzt wurde. Die nassen Pellets wurden in eine mit Gebläse ausgestattete Rösttrommel in einer Höhe von 10 cm eingefüllt und mit Feinkoks bedeckt. Die Koksschicht wurde mit einem Ölbrenner entzündet, und die Hitze ging durch Wärmeleitung und infolge eines schwachen, durch die Charge geführten Luftstromes von der Koksschicht auf die Pellets über. Durch dieses Verfahren wurde die Rückoxydation des metallischen Eisens in den Pellets auf ein Minimum beschränkt. Wegen der feinen Körnung der metallischen Eisenpartikeln von ungefähr einer Siebgröße von 0,043 mm sinterte die Oberfläche der Pellets schon bei 700 bis 800' C zu einem verhältnismäßig festen und dichten Mantel und verhinderte eine weitere Rückoxydation des metallischen Eisens im Inneren der Pellets. Die Pellets wurden, hart und fest bei einem spezifischen Gewicht von ungefähr 5 und waren gut zum Schmelzen in einem Stahlofen geeignet.The iron concentrate in powder form with 90.511 / o Fe was agglomerated by rolling it into pellets in a rotating drum. The wet pellets were poured into a roasting drum equipped with a fan at a height of 10 cm and covered with fine coke. The coke layer was ignited with an oil burner and the heat was transferred from the coke layer to the pellets by conduction and as a result of a weak flow of air through the charge. This process kept reoxidation of the metallic iron in the pellets to a minimum. Because of the fine grain size of the metallic iron particles with a sieve size of approximately 0.043 mm, the surface of the pellets sintered to a relatively solid and dense shell at 700 to 800 ° C and prevented further reoxidation of the metallic iron inside the pellets. The pellets became hard and solid with a specific gravity of about 5 and were well suited for melting in a steel furnace.

Claims

PATENT CLAIMS-1. Process for the production of titanium oxide concentrates and a metallic iron concentrate from ilmenite-containing materials, a sodium compound, for example sodium chloride or sodium carbonate, being added to the ilmenite-containing material, reduced with a solid, carbon-containing material without sintering or melting, and the titanium oxide concentrates being separated from the metallic iron, characterized in that the reduction is carried out between 1150 and 1200 ° C , using a small amount of one or more compounds which form sodium oxide when heated under reducing conditions to the reduction temperature, and that, after cooling, the reduced, ilmenite-containing material from the excess reducing agent and ash in a separation process separated, finely ground and mechanically separated in a manner known per se into a metallic iron fraction and one or more titanium oxide concentrate fractions.

2. Process according to claim 1, characterized in that the sodium compound is used in such an amount that a titanium oxide concentrate with a ratio of Ti 02 : Na2 0 of 25 to 35 is formed. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the sodium compound, calculated as sodium oxide, is added in an amount of 3 to 5%, based on the weight of the ilmenite-containing material. 4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the reduced material gradually ground to a fineness below 0.043 mm sieve opening and a titanium oxide concentrate is separated from the metallic iron-containing concentrate in a known manner by magnetic separation or gravity separation at each stage. 5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that the ilmenite-containing material is agglomerated, preferably pelletized, together with the sodium compound before the reduction. 6. The method according spoke 5, characterized in that fine-grained, ilmenite-like material of a preferred fineness below 0.208 mm sieve opening mixed with the sodium compounds, formed into pellets of about 5 to 10 mm and at 1180 'C in a known manner in a rotary kiln is reduced and that the reduced pellets are separated from excess coal and ash, ground in stages and thereby the titanium oxide concentrates are gradually separated from the metallic iron concentrate. 7. The method according to claim 5 or 6, characterized in that the pellets are dried before the reduction and optionally sintered in connection with roasting. 8. The method according to claim 1 to 7, characterized in that one or more titanium oxide concentrates are formed during a gradual grinding, which leached in a conventional manner with dilute mineral acid, for example from 1 to 5%, and then in the presence of a small amount heated by alkali compounds and then leached with acid in order to obtain a light-colored titanium dioxide concentrate suitable for technical purposes. References considered: British Patent Nos. 251 527, 547 898; U.S. Patent No. 2,453,050.