DE1155099B

DE1155099B - Vorrichtung zum kontinuierlichen Auslaugen oder Hydrolysieren titanhaltiger Erze

Info

Publication number: DE1155099B
Application number: DES69336A
Authority: DE
Inventors: Nicolas Soloducha
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1959-07-13
Filing date: 1960-07-11
Publication date: 1963-10-03
Also published as: GB926012A; US3018170A

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

,μ.

S69336IVa/12i

ANMELDETAG: 11. JULI 1960

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 3. OKTOBER 1963

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Auslaugen oder Hydrolysieren titanhaltiger Erze, wie Ilmenit od. dgl., bei hoher Temperatur und unter den Gleichgewichtsdampfdruck überschreitendem Druck.

Bekanntlich vollziehen sich manche chemischen Reaktionen bei hohen Temperaturen und unter Druck schneller und vollständiger als unter normalen Temperatur- und Druckbedingungen. Ilmenit, der unter normalen Bedingungen praktisch in verdünnten Säuren unlöslich oder nur in einem sehr geringen Maß löslich ist, kann bei hohen Temperaturen und unter Druck mit verdünnten Mineralsäuren ausgelaugt werden, um Titandioxyd zu erzeugen. Je nach der Konzentration der Säure, der Temperatur, dem Druck und der Dauer des Auslaugungsvorgangs kann man Eisen und andere Verunreinigungen, wie Kalzium, Magnesium, Aluminium, Mangan, Chrom, Vanadium, Phosphor u. dgl., teilweise oder vollständig extrahieren.

Es ist bereits bekannt, das Auslaugen oder Hydrolysieren von Umeniterzen bei hohem Druck und hoher Temperatur durchzuführen. Es ist auch bekannt, das Auslaugen unter Druck mit Verwendung von verdünnter Schwefelsäure zum Extrahieren der obenerwähnten Verunreinigungen aus Ilmenit und insbesondere bei kanadischen Erzen anzuwenden.

Bis jetzt wird jedoch das Auslaugen von Ilmenit unter Druck in der Titanpigmentindustrie nicht industriell angewendet.

Ein wichtiger Grund für diese Tatsache besteht darin, daß nahezu alle älteren Verfahren Autoklaven, Wannen usw. als Druckgefäße empfehlen. Diese Druckgefäße können sich bei in kleinem Maßstabe durchgeführten Versuchen als brauchbar erweisen, doch sind sie nicht für die Durchführung in industriellem Maßstab, wenn z. B. ein Fassungsvermögen von etwa 45001 benötigt wird, geeignet.

Es ist an sich bereits eine Vorrichtung zum Hydrolysieren unter Druck in einem kontinuierlichen System von mit Mänteln versehenen und mit Blei ausgekleideten Rohren bekannt, bei der diese Rohre mit Dampf beheizt und so angeordnet sind, daß die Hydrolyseeinrichtung als Parallelstrom-Wärmeaustauscher arbeitet. Die Titansulfatlösung wird einem Ende des aus einer einzigen Rohrleitung bestehenden Kreislaufes zugeführt und an dessen anderem Ende an einen Flachkühler abgegeben. Die Lösung wird in einem Anfangsabschnitt des Systems auf eine Temperatur von etwa 165° C gebracht und bis zum Austreten aus der Anlage auf dieser Temperatur gehalten. Dieses nur mit einem einzigen Rohrstrang Vorrichtung zum kontinuierlichen Auslaugen oder Hydrolysieren titanhaltiger Erze

Anmelder:

Nicolas Soloducha, Quebec, Montreal (Kanada)

Vertreter: Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls und Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Pechmann, Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 13. Juli 1959 (Nr. 826 798)

Nicolas Soloducha, Quebec, Montreal (Kanada), ist als Erfinder genannt worden

und einem Flachkühler arbeitende Hydrolysiersystem ist jedoch nicht zum industriellen Auslaugen geeignet.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine sichere und auch bei Beschädigungen das Bedienungspersonal nicht gefährdende Vorrichtung zum kontinuierlichen Auslaugen oder Hydrolysieren titanhaltiger Erze zu schaffen.

Ausgehend von einer Vorrichtung zum kontinuierlichen Auslaugen oder Hydrolysieren titanhaltiger Erze bei hoher Temperatur und unter den Gleichgewichtsdampfdruck überschreitendem Druck, bestehend aus einem Mischbehälter für Erze und Säure, einer Hauptspeisepumpe und einer nachgeschalteten, als Reaktionsraum dienenden beheizten Rohrleitung, schlägt die Erfindung vor, daß in Kombination zwischen Hauptspeisepumpe und beheizter Rohrleitung ein mit einer Druckluftleitung verbundener Ausdehnungsbehälter angeordnet ist, daß mehrere Rohre im wesentlichen waagrecht und übereinander zu getrennten Kreisläufen angeordnet sind, die jeweils mit einer gesonderten Umwälzpumpe versehen und durch Leitungen untereinander verbunden sind, und daß den beheizten Kreisläufen ein gekühlter Kreislauf nachgeschaltet ist, an den weitere Behandlungseinrichtungen zum Eindicken, Filtrieren, Waschen u. dgl. angeschlossen sind.
Durch die erfindungsgemäße Verwendung eines Rohrkühlers kann das Kühlwasser unter gutem Wärmeausgleich an jeder Stelle des Behandlungssystems zur Einwirkung gebracht werden.

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Der Ausdehnungsbehälter kann mit der ersten beheizten Rohrschleife verbunden sein. Es kann auch eine mit der letzten beheizten Rohrschleife verbundene Speisepumpe zum Zuführen eines reduzierenden Gases vorgesehen sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die flüssige Lösung von dem letzten gekühlten Kreislauf unmittelbar an einen selbstreinigenden Eindicker und Hydrozyklon abgegeben. Alternativ können auch Einrichtungen vorpumpe 26 ähnelnden Zirkulationspumpen 26 a, 26 b und 26 c wird bewirkt, daß sich das aus Säure und Erz bestehende flüssige Gemisch in diesen Zirkulationsleitungen etwa mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt wie in der ersten Zirkulationsleitung.

Bei der dargestellten Konstruktion haben die zweite Zirkulationsleitung 30 und die dritte Zirkulationsleitung 31 die Aufgabe, das Gemisch aus Erz und Säure in Bewegung zu halten, solange dies erfor-

gesehen sein, um das behandelte Material an dem io derlich ist, um die Reaktion während des Dirigierens

Eindicker bzw. dem Hydrozyklon vorbeizuleiten, wenn eine weitere Behandlung, wie Filtrieren, Waschen od. dgl., erfolgen soll. Vorzugsweise werden die Kreisläufe durch an sich bekannte ummantelte Rohre gebildet.
" Die Erfindung wird an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Die Hauptbestandteile der erfindungsgemäßen Einbzw. Hydrolysierens zu Ende zu führen. Die Zirkulationsleitungen 30 und 31 werden wie die erste Zirkulationsleitung 25 mit Hilfe von Heizmänteln 27 beheizt, und sie sind mit Thermometer 28 a und 28 b ausgerüstet.

Die letzte Zirkulationsleitung 32 hat die Aufgabe, die zirkulierende Flüssigkeit bis unterhalb des Siedepunktes, und zwar gewöhnlich auf 60 bis 70° C, abzukühlen, damit die Flüssigkeit dem Leitungssystem

richtung sind insbesondere aus Fig. 1 und 2 ersieht- ao entnommen werden kann. An die Mantel der Kühllich, wo die Bezugsziffer 10 einen Kessel mit einem leitung 32 ist eine geeignete Kühlmittelquelle ange-Rührwerk 12 bezeichnet, dem ein in vorbestimmter schlossen, und die Kühlleitung ist mit einem Thermo-Weise zusammengesetztes Gemisch aus Erz und ver- meter 28 c versehen.

dünnter oder konzentrierter Säure über eine Speise- Die letzte Rohrleitung 32 führt zu einem selbst-

leitung 13 zugeführt wird. Der Zustrom zu dem 25 reinigenden Eindicker 33, an den sich ein Hydro-Kessel 10 wird durch ein Ventil 14 oder eine andere zyklon 34 anschließt.

geeignete selbsttätige Vorrichtung gesteuert. Die so Der dem Hydrozyklon 34 vorgeschaltete selbstvorbereitete Lösung wird aus dem Kessel 10 durch reinigende Eindicker 33 hat die Aufgabe, das digerierte eine Speisepumpe 16 abgezogen und durch eine Rohr- oder ausgelaugte flüssige Gemisch in zwei Bestandleitung 17 zu einem Ausdehnungsbehälter 18 geför- 30 teile zu zerlegen. Der eine Bestandteil, der die ausdert, der gleichzeitig die Standhöhe der Lösung und gelaugten gelösten Sulfate umfaßt, wird über eine deren Druck regelt. In dem Behälter 18 dient ein Leitung 35 a abgeführt, die ein Absperrventil 35 und Schwimmer 19 zum Regeln des höchsten Flüssigkeits- ein verstellbares Drosselventil 36 umfaßt, um einer Standes, während ein weiterer Schwimmer 20 die Säurerückgewinnungsanlage oder einer anderen Vertiefste Standhöhe dadurch bestimmt, daß er die 35 wertungssteile zugeführt zu werden. Der zweite BeSpeisepumpe 16 aus- oder einschaltet, wenn die flüs- standteil des digerierten Materials, nämlich der nicht sige Lösung die vorgesehene Standhöhe über- oder gelöste bzw. der hydrolysiert^ Teil des Erzes und eine unterschreitet. Dem Behälter 18 wird Luft oder ein gewisse Flüssigkeitsmenge, wird als pastenähnliche anderes geeignetes Gas über eine Rohrleitung 21 zu- strömungsfähige Masse über ein Rückschlagventil 37 geführt, um einen vorbestimmten Druck aufrechtzu- 40 in bestimmten Zeitabständen oder mit Hilfe eines

hier nicht gezeigten Drosselventils kontinuierlich abgezogen. Eine Pumpe 26 c zwischen der Rohrleitung 32 und dem Hydrozyklon 34 wälzt das Material um und verhindert so ein Absetzen desselben.

In Fällen, in denen die soeben beschriebene Vortrennung nicht erforderlich ist, kann man dafür sorgen, daß das Material den selbstreinigenden Eindicker 33 und den Hydrozyklon 34 nicht passiert; zu diesem Zweck wird das Ventil 38 der mit gestrichelten

erhalten; zu diesem Zweck ist ein hier nicht gezeigter unabhängiger Verdichter vorgesehen. Ferner ist der Behälter 18 mit einem Manometer 22 ausgerüstet, das zur Regelung des Drucks herangezogen werden kann, wenn es mit automatischen Mitteln zum Steuern des Verdichters verbunden wird. Auf beiden Seiten der Speisepumpe 16 sind Ventile 23 angeordnet.

Durch die Rohrleitung 24 wird das flüssige Gemisch von dem Behälter 18 aus einer ersten Zirkulationsleitung 25 der Einrichtung zugeführt und durch 50 Linien angedeuteten Rohrleitung 32 α geöffnet, wäheine Umwälzpumpe 26 in Bewegung gehalten, die die rend das Ventil 39 geschlossen wird. Die digerierte erforderliche Strömungsgeschwindigkeit von etwa 0,9 Masse wird dann über das Absperrventil 35 b und bis etwa 2,7m/sec aufrechterhält, um zu verhindern, das Drosselventil 36 a abgezogen,
daß sich die festen Teilchen aus dem Gemisch auf Das gegebenenfalls vorgetrennte Material wird den Wänden der Rohrleitung absetzen. Diese erste 55 dann durch Filtrieren, Waschen usw. weiterbehandelt. Zirkulationsleitung 25 dient dazu, das einströmende Nachstehend wird die Arbeitsweise des selbstreiniflüssige Gemisch möglichst schnell auf die Reaktions- genden Eindickers 33 näher erläutert. Der selbsttemperatur vorzuwärmen, und sie ist zu diesem Zweck reinigende Eindicker 33 umfaßt einen unteren Abmit Heizmänteln 27 versehen. Die Rohrleitungen schnitt; eine gelochte Trennwand mit kleinen Löchern können mit säurefesten Auskleidungen versehen sein. 60 und einen oberen Sammelabschnitt. Die gelochte Ein Thermometer 28 zeigt die Temperatur in der Trennwand ist mit einem geeigneten säurefesten FiI-Zirkulationsleitung 25 an, und dieses Thermometer tertuch bedeckt, und die Flüssigkeit gelangt nach dem kann in bekannter Weise mit einer Vorrichtung ver- Passieren des Filtertuches über die Löcher der Trennbunden sein, durch die die Zufuhr des Heizmittels wand in den oberen Teil des Eindickers, um dann über geregelt wird. Über Umgehungsleitungen 29, 29 a und 65 eine Rohrleitung 47, ein Absperrventil 35 undeinDros-29 b kann das vorgewärmte flüssige Gemisch nach selventil 36 aus der Einrichtung abgeleitet zu werden. Bedarf weiteren Zirkulationsleitungen 30, 31 und 32 Ein gewisser Anteil der in der digerierten Masse zugeführt werden. Mit HiKe von der ersten Umwälz- enthaltenen festen Teilchen wird an dem Filtertuch

festhaften. Nachdem diese Teilchen eine Schicht von bestimmter Dicke gebildet haben, werden die übrigen Teilchen dadurch fortgespült, daß sich die zirkulierende Flüssigkeit mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegt. Diese sich auf dem Filtertuch bildende Schicht aus abgesetztem Material wirkt zusätzlich als Filter, so daß nur klare Flüssigkeit in den oberen Teil des Eindickers gelangt.

Wie schon erwähnt, kann die halbflüssige abgesetzte Masse von Zeit zu Zeit über das Rückschlagventil 37 am Boden des Hydrozyklons abgelassen und einem Rückstandsbehälter 48 zugeführt werden; es ist jedoch auch möglich, dieses Material während des Betriebs der Einrichtung kontinuierlich über eine Rohrleitung mit einem geeigneten Drosselventil abzuführen. Die Öffnung 49 am oberen Ende des Hydro-Zyklons ist durch eine Rohrleitung mit der Umwälzpumpe 26 c verbunden.

Versuche haben gezeigt, daß Ilmeniterz (FeOTiO₂), das gewöhnlich mit Ferrioxyd (Fe₂O₃) durchsetzt ist, mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtung ausgelaugt werden kann, wenn man die Einrichtung als Digeriereinrichtung benutzt, ohne daß irgendwelche Reduktionsmittel verwendet werden müssen. Die erfindungsgemäße Digerieranlage ist aber auch sehr gut zur Verwendung von reduzierenden Gasen, wie Schwefeldioxyd, geeignet, wobei nicht nur die Reduktion des Ferrioxyds erleichtert wird, sondern auch eine Herabsetzung des Verbrauchs an Schwefelsäure erfolgt.

Bei einer bevorzugten Ausbildungsform der erfindungsgemäßen Digeriereinrichtung ist daher, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, ein Speiseverdichter oder eine Pumpe 53 vorgesehen, die benutzt werden kann, um Schwefeldioxyd aus einem geeigneten Behälter über Rohrleitungen 54 und 55 in das Leitungssystem zu fördern. Dies geschieht in der Weise, daß man das Gas in die letzte beheizte Zirkulationsleitung 31 einführt. Schwefeldioxyd läßt sich in flüssiger Form am leichtesten pumpen, und wenn man dieses Material in die letzte beheizte Zirkulationsleitung 31 hineinpumpt, wo die Temperatur etwa 200° C und der Druck etwa 21 atü beträgt, so zeigt es sich, daß das Schwefeldioxyd während des Zirkulierens sofort reagiert. Nur ein kleiner Teil des Schwefeldioxyds gelangt über die Umgehungsleitung 29 α in die Zirkulationsleitung 30, wo es an der Reaktion teilnimmt, und nur Spuren des Schwefeldioxyds erreichen die erste Zirkulationsleitung 25 und den Druckbehälter 18. Bei der Verwendung von Schwefeldioxyd in der erfindungsgemäßen Digeriereinrichtung läßt sich für jedes Mol Ferrioxyd und Ferrooxyd eine Ersparnis von 2 Mol Schwefelsäure erzielen.

Ferner hat es sich gezeigt, daß sich Ilmeniterz, das auf eine hohe Temperatur erhitzt ist und unter einem hohen Druck steht, wesentlich schneller digerieren läßt, wenn der Druck in dem Ausdehnungsbehälter 18 und den übrigen Teilen der Einrichtung oberhalb des Siedepunktes der Flüssigkeit bei dem betreffenden Druck gehalten wird. Der Druck in dem Ausdehnungsbehälter 18 soll daher bei der vorbestimmten Temperatur den Siedepunktsdruck des zugeführten Materials um etwa 2 bis etwa 3,5 atü überschreiten.

Zwar sind bei der Konstruktion nach Fig. 1 und 2 nur vier Zirkulationsleitungen vorgesehen, doch kann man das erfindungsgemäße Digerier- oder Hydrolysiersystem auch mit einer größeren Zahl solcher Zirkulations- oder Ringleitungen versehen, die man nach Bedarf zum Beheizen, zum Durchführen einer Reaktion oder zum Abkühlen benutzen kann. Die Ringleitungen können auch annähernd kreisrunde Strömungswege bilden. Die Mantelrohre sind dann wiederum im wesentlichen waagrecht, jedoch etwas nach unten geneigt übereinander angeordnet. Über den Umgehungsleitungen 29 a, 29 b und 29 d können auch Hilfsumgehungsleitungen verwendet werden, um eine weitere wahlweise Rückumwälzung zwischen den betreffenden Systemen zu ermöglichen.

Fig. 3 und 4 zeigen im Grundriß bzw. in einer Seitenansicht eine weitere Ausbildungsform der beschriebenen Einrichtung, bei der fünf Zirkulationsleitungen vorgesehen sind, um die Einrichtung zum Hydrolysieren einer in geeigneter Weise vorbereiteten Titansulfatlösung geeignet zu machen. Es werden Bezugsziffern verwendet, die jeweils den in Fig. 1 und 2 verwendeten entsprechen, jedoch um die Zahl 100 vergrößert sind; bei 110 erkennt man einen Kes^sel ^mit einem Rührwerk 112, dem die Lösung von geeigneten Lagerbehältern aus über eine Rohrleitung 113 und ein Regelventil 114 zugeführt wird. Eine zweite Rohrleitung 113 α mit einem Regelventil 114 a ist für den Fall vorgesehen, daß keine beigemischt werden, wie es z. B. beim Niederschlagen von Rutiltitandioxid erforderlich ist.

Die Flüssigkeit wird aus dem Kessel 110 über eine Rohrleitung 115 durch eine Speisepumpe 116 abgezogen und über eine Rohrleitung 117 zu dem Ausdehnungsbehälter 118 gefördert, welch letzterer genauso angeordnet ist, wie es an Hand von Fig. 1 und 2 beschrieben wurde. Über die Rohrleitung 121 kann man Luft oder ein behebiges anderes Gas in den Behälter 118 pumpen, um in dem Behälter sowie in den übrigen Teilen der Hydrolysiereinrichtung einen vorbestimmten Druck aufrechtzuerhalten. Ein Ventil I²³ ist vorgesehen. Über die Rohrleitung 124 wird die Lösung der dritten Ringleitung 131 kurz vor der Umwälzpumpe 126 fc zugeführt, von wo aus die Lösung zu der ersten Ringleitung 125 gepumpt wird. Der Zweck dieser Anordnung wird nachstehend erläutert.

Die Titansulfatlösung wird in der Ringleitung 131 mit der bereits teilweise hydrolysierten Lösung gemischt und durch die Pumpe 126 b zu der ersten Ringleitung 125 gefördert, wo sie schnell auf die erforderliche Temperatur erhitzt wird. Nunmehr wird die Lösung durch die Pumpen 126,126 a und 126 b durch die erste Leitung 125 bzw. die zweite Leitung 130 bzw. die dritte Leitung 131 gedrückt. Je nach der Geschwindigkeit des Abziehens des hydrolysierten Erzeugnisses aus der Einrichtung wird ein Teil des teilweise hydrolysierten Erzeugnisses aus der Leitung 131 über eine Abzweigleitung 129 & abgezogen und in der vierten Leitung 131 α umgewälzt, wo die Hydrolyse zu Ende geführt wird. Die Umgehungsleitungen 129 und 129 a haben nur die Aufgabe, den Druck zwischen den betreffenden Leitungen auszugleichen. Über die Umgehungsleitung 129 c strömt das hydrolysierte Erzeugnis zu der letzten Ringleitung 132, wo es mit Hilfe von Mantelrohren 127 schnell abgekühlt wird. Durch die Mäntel dieser Rohre wird Wasser hindurchgepumpt, um die Temperatur der Lösung auf 60 bis 70° C zu halten. Die hydrolysierte und abgekühlte Lösung wird dem Hydrolyseur über eine Abgabeleitung mit einem Absperrventil 135 und einem Drosselventil 136 in vorbestimmter Menge

entnommen. Die abgezogene Lösung mit dem niedergeschlagenen wasserhaltigen Titanoxyd wird dann weiteren Einrichtungen bekannter Art zugeführt, um z. B. filtriert, gewaschen oder kalziniert oder anderen Behandlungsschritten unterworfen zu werden.

Bekanntlich setzt die Hydrolyse nicht vor dem Erreichen einer Temperatur von etwa 185 bis 190° C ein. Sobald diese Temperatur erreicht wird, findet innerhalb des gesamten Volumens der Lösung eine sehr rasche Hydrolyse statt, wobei sich ein anfänglicher Niederschlag bildet, der bis zu 30% des gesamten Gehalts der Lösung an Titandioxyd ausmachen kann. Dieses schnell niedergeschlagene wasserhaltige Titanoxyd besteht aus verhältnismäßig großen Teilchen, und es ist in stärkerem Maße durch Metallverbindungen verunreinigt als das später mit einer niedrigeren und normaleren Geschwindigkeit niedergeschlagene Titanoxyd. Nachdem die schnelle anfängliche Hydrolyse stattgefunden hat, setzt sich dieser Vorgang mit einer geringeren Geschwindigkeit fort, wenn eine weitere Erhitzung erfolgt, bis der gewünschte Prozentsatz des Gehalts an Titansulfat hydrolysiert und niedergeschlagen worden ist. Das auf diese Weise mit der geringeren Geschwindigkeit niedergeschlagene wasserhaltige Titanoxyd fällt in Form kleinerer Teilchen an und ist in geringerem Maße durch Metallverbindungen verunreinigt.

Die Hydrolyse der Titansulfatlösung führt zur Bildung von freier Schwefelsäure. Die anfängliche, unerwünscht schnell ablaufende Hydrolyse wird durch die dabei entstehende freie Säure zum Stillstand gebracht, und danach wird die Hydrolyse in Gegenwart der entstandenen freien Säure verlangsamt, so daß sich die erwünschte Geschwindigkeit der hydrolytischen Ausfällung ergibt, die für das zweite Stadium des Prozesses charakteristisch ist.

Die unerwünscht schnelle anfängliche Ausfällung kann unterdrückt werden, wenn die Titansulfatlösung vorher mit einem ausreichenden Überschuß an freier Schwefelsäure angesäuert wird, damit sich die Hydrolyse von Anfang an mit der geringeren Geschwindigkeit abspielt. Dieses Verfahren ist bei der chargenweise durchgeführten Hydrolyse allgemein gebräuchlich. Bei dem in dem USA.-Patent 1959765 beschriebenen kontinuierlich arbeitenden Druckhydrolyseverfahren konnte die Erscheinung des anfänglichen raschen Ausfällens ebenfalls nicht vermieden werden, weshalb die Anwendung einer vorherigen Ansäuerung empfohlen wurde; zu diesem Zweck ist eine zusätzliche Säuremenge von 3 bis 15% erforderlich.

Es hat sich gezeigt, daß man bei dem erfindungsgemäßen Hydrolyseur auf eine vorherige Ansäuerung verzichten kann, wenn man die Titansulfatlösung nicht der ersten Ringleitung 125, sondern unmittelbar der dritten Ringleitung 131 zuführt. Bei dieser Anordnung wird das frisch zugeführte Material mit der Titansulfatlösung gemischt, die bereits auf die vorbestimmte Hydrolysetemperatur erhitzt worden ist und in der sich während des Zirkulierens der Lösung in den Leitungen 125 und 130 die anfängliche schnelle Hydrolyse bereits abgespielt hat. In diesem Teil der Lösung ist bereits ein Säureüberschuß frei geworden, und wenn dieser mit dem frisch zugeführten Material in Berührung gebracht wird, wie es gemäß der Erfindung vorgesehen ist, ist bereits eine ausreichende Menge an freier Säure vorhanden, um das unerwünscht rasche Ausfällen zu verhindern. Neben dem Vorteil, daß es bei der Benutzung des erfindungsgemäßen Hydrolyseurs nicht erforderlich ist, überschüssige Säure zuzuführen oder eine vorherige Ansäuerung durchzuführen, um wasserhaltiges Titanoxyd von bester Qualität zu erhalten, bietet der Hydrolyseur nach der Erfindung noch weitere Vorteile. Hierzu rechnet die sehr schnell erfolgende Erhitzung der zugeführten Lösung durch Vermischen kleiner Lösungsmengen mit der bereits erhitzten und teilweise ausgefällten Lösung, und ein weiterer Vorteil besteht in der sehr schnellen Abkühlung der ausgefällten Lösung in der letzten Zirkulationsleitung 132 vor dem Abziehen der Lösung aus dem Hydrolyseur. Diese rasche Erhitzung der zugeführten Lösung sowie das schnelle Abkühlen der ausgefällten Lösung führen bezüglich der Erzielung der gewünschten Teilchengröße des wasserhaltigen Titanoxyds zu den besten Ergebnissen.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Auslaugen oder Hydrolysieren titanhaltiger Erze bei hoher Temperatur und unter den Gleichgewichtsdampfdruck überschreitendem Druck, bestehend aus einem Mischbehälter für Erz und Säure, einer Hauptspeisepumpe und einer nachgeschalteten, als Reaktionsraum dienenden beheizten Rohrleitung, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Hauptspeisepumpe (16,116) und beheizter Rohrleitung ein mit einer Druckluftleitung (21,121) verbundener Ausdehnungsbehälter (18,118) angeordnet ist, daß mehrere Rohre (25, 30, 31; 125, 130,131,131 ä) im wesentlichen waagrecht und übereinander zu getrennten Kreisläufen angeordnet sind, die jeweils mit einer gesonderten Umwälzpumpe (26, 26a, 26b, 26c; 126,126a, 126b, 126 c, 126 d) versehen und durch Leitungen (29, 29a, 29 b; 129,129a, 129 b, 129c) untereinander verbunden sind, und daß den beheizten Kreisläufen ein gekühlter Kreislauf (32,132) nachgeschaltet ist, an den weitere Behandlungseinrichtungen zum Eindicken, Filtrieren, Waschen u. dgl. angeschlossen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausdehnungsbehälter (18, 118) mit der ersten beheizten Rohrschleife (25, 125) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine mit der letzten beheizten Rohrschleife (31) verbundene Speisepumpe (53) zum Zuführen eines reduzierenden Gases.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungseinrichtung einen selbstreinigenden Eindicker (33) und ein Hydrozyklon (34) umfaßt.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 1959 765.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen