DE2209795A1

DE2209795A1 - Verfahren zur Herstellung von Konzen traten metallischen Eisens und Titanoxyds

Info

Publication number: DE2209795A1
Application number: DE19722209795
Authority: DE
Inventors: Donald Fergusson Doncaster Pollard Leslie John Lower Templestowe Victoria Stewart (Australien)
Original assignee: ICI Australia Ltd
Current assignee: Orica Ltd
Priority date: 1971-03-01
Filing date: 1972-03-01
Publication date: 1972-09-21
Also published as: GB1338969A; NO132490B; CA962069A; IT959551B; US3816099A; NO132490C

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Ausnutzung des Titangehaltes von Titaniferroerzen, welche wesentliche Eisenmengen aufweisen. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die Ausnutzung von Ilmeniterzen.

Die überwiegende Menge an metallischem Titan und an Titanoxydpigmenten, wird entweder aus Ilmenit oder Rutil hergestellt. Ilmenit enthält wesentliche Eisenmengen, ist in Schwefelsäure löslich, und wird gewöhnlich in Titanoxyd durch das sogenannte Sulfatverfahren umgewandelt. Diesem Sulfatverfahren haften jedoch einige Schwierigkeiten an. Von diesen

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Mündliche Abreden. Inebesonder· durch Telefon, bedürfen schrlftllchtr Bestätigung PottMhtok (München) Kto. 116874 Dresdner Bank (München) Kto. 5599709

ist die Entstehung eines unerwünschten, mit Eisen verunreinigten Schwefelsäureabflusses besonders zu beanstanden, und zwar sowohl vom Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit des Rohmaterials, als auch von dem der Verschmutzung der Umgebung.

Natürlich vorkommender Rutil besitzt einen viel geringeren Eisengehalt , ist jedoch nicht in Schwefelsäure löslich und daher als Rohmaterial für das Sulfatverfahren nicht geeignet. Rutil wird normalerweise nach dem bekannten, sogenannten Chloridverfahren in Titanpigmente oder Metall umgewandelt.

Da Rutil kein Eisen enthält, besitzt das Chloridverfahren gegenüber dem Sulfatverfahren den Vorteil, daß das Problem eines eisenhaltigen Abflusses nicht auftaucht.

Die Abbauquellen natürlichen Rutils der VJeIt sind begrenzt und wachsen mit viel geringerer Geschwindigkeit als uer Eedarf solchen Rutils zur Verwendung im Chloridverfahren. Demgegenüber ist die Ilmenitzufuhr relativ reichhaltig. Die gegenwärtige Lage ist daher die, daß das reichhaltig zur Verfügung stehende Rohmaterial (Ilmenit) an ein Verfahren mit relativ niedrigem Wachstumspotential (das Sulfatverfahren) gebunden ist, und das Rollmaterial, welches spärlich zugeliefert wira (Rutil), an ein Verfahren mit hohem Wachstumspotential (das Chloridverfahren) gebunden ist. Es besteht daher ein Bedarf an einem Verfahren zum Aufbereiten von Titaniferroerzen, insbesondere Ilmenit, zu Titanoxydkonzentraten mit

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geringen Eisengehalten, welche als Ersatz für natürlichen Rutil, beispielsweise beim Chloridverfahren, geeignet sind.

Einige solcher Verfahren sind vorgeschlagen worden. Die meisten von diesen beinhalten die Reduktion des Erzes mit aarauffolgendem Entfernen des Eisens durch ein bevorzugtes Auslaugen, beispielsweise durch Behandlung mit Salzsäure oder Fcrrichlorid, oder durch selektive Oxydation des Eisens in saurem Medium. Die Behandlung mit Chlorverbindungen oder die Oxydation in saurem Medium, ist hinsichtlich des Rohmaterialverbrauchs kostspielig und bringt schwerwiegende Korrosionsprobleme mit sich. Außerdem führen einige dieser Behandlungen auch zu Problemen hinsichtlich der Beseitigung von Abflüssen.

Ls ist in der Literatur nahegelegt worden, daß die Verwendung von Flußmittel während der anfänglichen Reduktion des Erzes von Nutzen ist. Beispielsweise sind Verbindungen, welche beim Erhitzen Natriumoxyd bilden, als Flußmittel bei der Reduktion von Titaniferroerzen wie Ilmenit, vorgeschlagen worden. Die Verwendung eines solchen Flußmittels bringt den Vorteil mit sich, daß der Eisengehalt des Erzes in metallisches Eisen umgewandelt wird, welches sich in abtrennbarer Form befindet. Das Verfahren bringt jedoch die große Schwierigkeit mit sich, daß die Qualität des bereiteten synthetischen Rutils mangelhaft ist. Demzufolge hat das Verfahren keine technische Anwendung gefunden, obgleich es theoretisch anziehend ist.

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Nunmehr wurde überraschenderweise ein Verahren gefunden, durch welches während der Reduktionsstufe Eisen in hinreichender Reinheit und mit der erforderlichen Partikelgröße gebildet wird, so daß die physikalische Abtrennung von den Titanoxyden ermöglicht wird und sich Titandioxyd einer hohen Qualität ergibt. Ferner wurde gefunden, daß dieses qualitativ hochwertige Titandioxyd, nicht nur für das Chloridverfahren, sondern auch für das Sulfatverfahren als Rohmaterial geeignet ist. Außerdem wurde gefunden, daß es möglich ist, dieses Verfahren in solcher Weise zu leiten, daß zv/ei Titanoxyd frakt ionen erzielt werden können, wovon die eine sich im Titandioxydgehalt dem natürlich vorkommenden Rutil nähert, und die andere, welche einen etwas höheren Eisengehalt aufweist, ein ausgezeichnetes Rohmaterial für das Sulfatverfahren ist.

Die Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Erzeugen von Konzentrat metallischen Eisens und von Titanoxydkonzentraten aus Titaniferroerzen, wobei das Verfahren darin besteht, daß man das Erz mit Flußmittel vermischt; und daß man das Gemisch mit festem, kohlenstoffhaltigen Material ohne Sintern ouer Schmelzen reduziert. Das reduzierte Material kann durch physikalische Maßnahmen in metallisches Eisen und Titanoxydkonzentrate zerlegt werden.

Demgemäß wird durch die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Konzentraten metallischen Eisens und von

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Titanoxydkonzentraten aus Titaniferroerzen geschaffen, wobei das Verfahren darin besteht, daß man zu feinzerteiltem Erz und festem, kohlenstoffhaltigem Material ein Flußmittel hinzusetzt, wobei das Gewichtsverhältnis von Erz zu Flußmittel im Bereich von 10:1 bis 1:1, vorzugsweise im Bereich von 5:1 bis 1,2:1, besonders bevorzugt im Bereich von 2,5:1,7:1 liegt; uaß man das Gemisch bis auf eine Temperatur unterhalb derjenigen erhitzt, bei welcher eine Schlacke gebildet wird, so ciaß sich metallisches Eisen durch Reduktion des Titaniferroerzes bildet; und daß man das dadurch gebildete metallische Eisen von dem Titanoxyd durch physikalische Maßnahmen abtrennt.

Wasserlösliche Verunreinigungen können entfernt v/erden, indem man entweder das reduzierte Gemisch oder die abgetrennten Titanoxydkonzentrate mit Wasser wäscht.

Unter Flußmittel soll hier eine Masse verstanden werden, welche mindestens ein Alkalisalz oder Erdalkalisalz auf- * weist. Wenn auch ein solches Flußmittel ein einziges Alkalisalz oder Erdalkalisalz aufv/eisen kann, so liegt es doch im Rahmen der Erfindung, uaß ein Flußmittel ein Gemisch zweier oder.mehrerer Alkalisalze, oder ein Gemisch zweier oder mehrerer Erualkalisalze, oder ein Gemisch mindestens eines Alkalisalzes mit mindestens einem Erdalkalisalz aufweisen oder daraus bestehen kann. Ein geeignetes Flußmittel kann bestehen bzw. enthalten beispielsweise Natriumchlorid allein oder aber auch

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im Gemisch mit einem oder mehreren anderen Salzen wie Natriumcarbonat, Calciumchlorid, Magnesiumchlorid, Calciumfluorid, Calciumsulfat, Natriumsulfat, Apatit oder Dolomit. Vorzugsweise ist das beim erfindungsgemäßer» Verfahren verwendete
Flußmittel Kaliumchlorid oder Natriumchlorid, entweoer getrennt oder im Gemisch miteinander. Es wurde auch gefunden, daß Gemische aus Natriumborat und Natriumchlorid beim erfinuungsgemäßen Verfahren besonders brauchbar sind.

Geeignete Titaniferroerze zur Verwendung beim erfinaungsgemäßen Verfahren, sind beispielsweise Ilmenit aufweisende Ufersande. Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann man irgendwelches kohlenstoffhaltiges reduzierendes Material verwenden, v/elches einschlägig verwendet wird, beispielsweise Kohle, Koks, Erciölkoks und Holzkohle. Das Erz sollte auf eine hinreichenu hohe Temperatur erhitzt werden, damit das Lrζ durch das reuuzierenae Material reduziert wird, doch sollte es nicht bis auf solch hohe Temperatur erhitzt werden, daß das Erz sintert oder schmilzt. Für normale Erze und reduzierende Materialien sollte die Temperatur im Bereich von 900 bis 12OO°C liegen. Das reduzierte Erz kann in metallisches Eisen und Titanoxydkonzentrat durch jede geeignete Maßnahme getrennt werden, wie beispielsweise Luftspülung oder Ausschwemmen mit Wasser. Jedoch ist die Anwendung einer magnetischen Trenntechnik bevorzugt .

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Demgemäß wire ein Verfahren geschaffen, bei welchem ein fein zerteiltes Titaniferroerz wie Ilmenit mit einem festen, kohlenstoffhaltigen Reduktionsmittel und einem Flußmittel vermischt wird; aieses Erz auf eine Temperatur zwischen 900 und 1200° erhitzt wird, wodurch sich das anwesende Eisen im wesentlichen zum metallischen Zustand reduziert; danach das überschüssige reduzierende Material abgetrennt und die reduzierte Substanz auf eine Partikelgröße zerkleinert wird, uie zur magnetischen Abtrennung hinreichenu fein ist; und zumindest eine magnetische Fraktion aus diesem Gemisch abgetrennt wird, um ein Titanoxyd in hochkonzentrierter Form zu erhalten; wobei aas Verfahren darin besteht, daß das Gewichtsverhältnis von Lrζ zu Flußmittel im Bereich von 10:1 bis 1:1 vorzugsweise im Bereich von 5:5 bis 1,2:1, liegt. Zur magnetischen Abtrennung sollten die Partikel im Größenbereich von 0,15 mm bis 0,025 mm, vorzugsweise im Größenbereich von 0,051 mm bis 0,025 mm vorliegen, beispielsweise fein genug, um durch ein 300-maschiges Sieb (British Sieve Standard, BSS) hindurchzugehen.

Lin weiteres erfinaungsgemäßes Vorgehen besteht darin, daß man das reduzierte Material mittels der magnetischen Trennungsstufe in drei Fraktionen zerlegt, nämlich in eine erste, stark magnetische Fraktion mit über 80 % (Gewicht/Gewicht) metallischen Lisensj in eine zweite Zwischenfraktion, welche leicht magnetisch ist und zwischen 10 und 20 % (Gewicht /Ge wicht) metallischen Eisens im Gemisch mit Titanoxyd aufweist;

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und in eine aritte, im wesentlichen nicht magnetische Fraktion, welche die Masse der Titanoxyde in einer Reinheit über 85, vorzugsweise über 92 % (Gewicht /Gewicht),ausgedrückt als TiO₂/ und eine geringe Menge, weniger als 10 % und vorzugsweise weniger als 3 % (Gewicht /Gewicht) der dritten Fraktion, an Eisen aufweist.

Es wurde gefunden, daß das metallische Eisen in der ersten Fraktion einen hohen Reinheitsgrad besitzt und eine Qualität aufweist, welche für die Stahlherstellung geeicjnet ist. Die zweite Fraktion, welche eine geringe Eisenmenge enthält, ist in Schwefelsäure leicht löslich und kann daher als Rohmaterial für das Sulfatverfahren verwendet werden mit dem zusätzlichen Vorteil, daß das Verschmutzungsproblem vermindert ist, weil der Eisenanteil geringer ist als beim natürlichen Ilmenit.

Die dritte Fraktion ist ein Ersatz hoher Qualität für Rutil und kann als Rohmaterial im Chloridverfahren zur Herstellung von metallischem Titan und Titanpigmenten verwendet werden.

Ls wurde gefunden, daß das Hinzusetzen einer kleinen Menge bestimmter Fluoride oder Borate zu den bevorzugten erfindungsgemäGen Flußmitteln überraschend wirksam ist, die Menge der Titanoxyde zu steigern, welche in dem als synthetischer Rutil gewonnenen Titaniferroerz anwesend ist.

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Geeignete Fluoride sind Ammonium-, Alkali- und Erdalkalifluoriae. Geeignete Borate sind Borsäure, Ammoniumborat, Bleimetaborat, die Alkalimeta- und -tetraborate und die Erdalkalimeta- und -tetraborate. Vorzugsweise weist das erfindungsgemäße Flußmittel Natrium- oder Kaliumchlorid auf,und zwar entweder allein oder im Gemisch zusammen mit einer kleinen Menge an Natriumtetraborat (Borax).

Das Katriumtetraborat kann in wasserfreier oder v/asserhaltiger Form hinzugesetzt weraen. Das Material kann entweder rein oder roh sein. In bestimmten Fällen kann man natürlich vorkommende Ablagerungen an Natriumtetraborat (beispielsweise Rasorit) ohne Reinigung verwenden. In dieser Beschreibung sind alle Gewichte, Verhältnisse und Mengenanteile an Natriumborat aus aem Gewicht von Ka-B^Oy.ΙΟΗ,Ο berechnet, welches äquivalent der Menge an verwendetem Natriumborat ist.

Die optimalen Mengen an Fluorid oder Borat kann man durch einfachen Versuch finden, doch im allgemeinen liegen die optimalen Mengen im allgemeinen Bereich von 0', 1 bis 15 % (Gewicht/Gewicht) des Titaniferroerzes. tberraschenderweise wurde gefunden, daß die optimale Menge an Flußmittel vom Eisen gehalt des Titaniferroerzes im wesentlichen unabhängig ist. Bei Verwendung von Natriumborat (Na₂B₄O^lOII₂O) wurde gefunden, daß das bevorzugte Gewichtsverhältnis von Natriumborat zum Titaniferroerz im Bereich von 0,005:1 bis-0,1:1, am meisten bevorzugt von 0,01:1 bis 0,04:1 liegt, und daß das bevorzugte

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Gewichtsverhältnis von Natrium- oder Kaliumchlorid zum Titaniferroerz Im Bereich von 0,2:1 bis 0,8:1, am meisten bevorzugt von 0,3il bis 0,7il liegt. Die Verwendung größerer oder geringerer Mengen an Natriumborat, führt zu einer Verminderung des Titananteils, welcher in dem Titaniferroerz anwesend ist, welches nach dem erfindungsgemäßen Verfahren als synthetischer Rutil extrahiert wird.

Ohne sich hier auf eine Hypothese festlegen zu wollen, wurde beobachtet, uaß die hauptwirkung aes Natrium- bzw. Kaliumchlorids im Flußmittel darin besteht, die Bildung reduzierten Eisens außerhalb der übrig bleibenden Körner des Titaniferroerzes zu fördern, wodurch die nachfolgende physikalische Abtrennung des Eisens erleichtert wird. Es wird angenommen, daß eine vorteilhafte Funktion des Borax, welcher bei der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zugesetzt wird, in einer teilweisen Auflösung des Titaniferroerzes una einer teilweisen Auflösung des reduzierten Titaniferroerzes besteht, wodurch das Stattfinden der Reaktion im ganzen Inneren jedes Kornes durch Schaffen eines Zuganges zum Inneren der Körner ermöglicht wird. Es wird auch angenommen, daß bei höheren Temperaturen eier Borax die Fähigkeit des metallischen Eisens steigern kann, zu Partikeln zusammenzuwachsen, welche groß genug sind, um durch physikalische Maßnahmen entfernt werden zu können.

Eb wurde beobachtet, daß oberhalb der bevorzugten

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Menge, die Neigung des metallischen Eisens, innerhalb der übrig bleibenden Körner abgeschieden zu werden, umso größer ist, je höher der Boratanteil im Flußmittel ist. Dadurch wird die nutzbringende Vvirkung der Natriumchlorid- bzw. Kaliumchloriükomponenten aufgehoben und die Anwendung von physikalischen Trennungsverfahren behindert.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in zwei Temperaturstadien durchgeführt weraen. Im ersten Stadium werden die Titaniferroerzbeschickung, festes kohlenstoffhaltiges reduzierendes Material und Flußmittel auf eine Temperatur im Bereich von 9Oü bis 11OO°C erhitzt. Während des ersten Stadiums sdAeßt das Flußmittel aas Titaniferroerz auf unu die Lisenbestände werden zu metallischem Lisen reduziert. Im zweiten Stadium erhitzt man das reduzierte Material auf eine Temperatur im bereich von 1050 bis 1200 C und aas reduzierte fcisen vereinigt sich unter Bildung von Partikeln, welche groß genug sind, um durch magnetische Maßnahmen entfernt zu werden. Dieses Verfahren mit zvjei Temperaturstadien bringt den Vorteil mit sich, aaß die erforderliche Wärmemenge herabgesetzt wird und aas Verfahren auch leichter gesteuert werden kann.

Die Lrfindung sei nunmehr durch die folgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert, in denen sich alle Teil- und Mengenangaben auf das Gewicht beziehen, sofern nichts anderes festgestellt ist. Ls ist nicht beabsichtigt, mit diesen Ausführungsbeispielen über den Rahmen der Erfindung etwas auszusagen.

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Beispiel 1

Ilmenitproben mit einem Gehalt an 35,2 % Titan una 29,8 % Lisen, welche ein 150-maschiges Sieb (BSS) passiert haben, werden in der folgenden allgemeinen Weise behandelt.

50 Teile des Ilmenits vermischt man mit E,O Teilen Iiolzkohle und 30 Teilen Flußmittel. Das Gemisch wird für zwei Stunden auf zwischen HOO⁰C und 1200°C erhitzt. Nach aem Abkühlen wird aas reduzierte Material naß gemahlen und das lösliche Material entfernt. Den festen Rückstand zerlegt man in uer folgenden Vveise in drei Fraktionen, Den Rückstand bringt man in ein faOO ecm becherglas, welches über einem starken Magneten gehalten wird. Man läßt Wasser in das Becherglas laufen und rührt den Inhalt stürmisch, so daß ein Teil des reduzierten Materials mit aem überströmenden Wasser entfernt wird. Dieses Waschen wiederholt man einige Male. Den Rückstand im Becherglas entfernt man als Fraktion 1. Das restliche Material bringt man in das Becherglas zurück und man wiederholt uiese Arbeitsweise, jedoch mit weniger stürmischem Waschen. Der Rückstand im Becherglas ist die Fraktion 2, und aer Rest, welcher aus aem becherglas entfernt worden ist, ist die Fraktion 3. Die Fraktion 3 cälciniert man zum Entfernen überschüssigen Kohlenstoffs bei 700 C. Alle drei Fraktionen werden gewogen und analysiert.

Die unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erzielten Ergebnisse sind in aen Tabellen I, II, Hl und IV gezeigt.

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TABELLE I

Flußmittel	Fraktion 1	Analyse	TiO₂	Fraktion 2	Analyse	Fe	TiO,	Fraktion 3	Analyse	Fe	TiO₂	ZD JD
100% NaCo	* aes	Fe	21	% des	11	80	% aes	9	83	CD
5% NaCO₃ 95« NaCl	Gesam ten	. 78	42	Gesam ten	26	57	Gesam ten	12	77
100% Na₂CO₃	30	. 50	17	35	2	72	35	1	73
60% KF 40% NaCl	43	75	14	20	28	62	37	10	74
20% CaSO 80% NaCl 60* CaF₂ 40% NaCl	55	84	25 28	7	17 8	64 66	38	7 3	62 50
100% CaF₂	28	67 71	46	4	10	23	68	3	42
33% CaCl₉ 67% NaCl	34 55	46	5	21 10	35	43	45 34	13	75
50% CaCl₂ 50% NaCl 100% CaCl₂	74	79	9 14	13	42 17	37 66	13	15 7	68 77
	22	74 87		4			75
	15 28			8 7			76 66

TALLLLL I (Fortsetzung)

ro O CO CD Ca> CO

Flußmittel	Fraktion 1	Analyse	* TiO₂	Fraktion 2	Analyse	% TiO₂	Fraktion 3	Analyse	% TiO₂
10* Na₅SO. 90* NaCl 33* Na₉SO. 67* NaCl 100* Na₂SO₄ 5% Na₉CO, 95* KCI * 10* Apatit 90* NaCl 35% Apatit b5% NaCl 50* Dolomit 50* NaCl 100* Dolomit	* ue s Gesam ten	* Fe	2 7 7 20 25 6 47 40	* ues Gesam ten	* Fe	. 6 25 21 38 60 61 49 43	* des Gesam ten	% Fe	70 72 59 76 63 67 56 53
33 37 13 29 18 26 17 59	90 77 83 77 55 75 33 24	2 5 2 6 9 2 54 22	77 55 30 46 25 15 28 27	65 57 £6 65 73 70 26 19	6 9 10 12 19 ε 16 6

or a>

ISJ CD CD

cn

TALliLLL· II

CD

OO CO O cn

Flußmittel

Fraktion 1

Analyse

%
Fe

%
TiO₂

Fraktion 2

Analyse

29
11
7
5
5

%
TiO₂

Fraktion 3

Analyse

%
Fe

%
TiO₂

3% NaF
97% NaCl
10% NaF
90% NaCl
20% NaF
80% NaCl
30% NaF
70% NaCl
50% NaF
50% NaCl

% aes
Gesam
ten

79
62
65
67
33

17
33
34
30
15

« des
Gesam
ten

Fe

59
77
86
94
95

% des
Gesam
ten

12
9
7
3
6

70
79
84
90
83

27
45
47
50
37

9
17
27
17
14

64
39
26
33
49

co

CD cn

TAbLLLE III

Flußmittel	Fraktion 1	Analyse	86 84 92 86 93	% TiO₂	Fraktion 2	Analyse	% TiO₂	Fraktion 3	Analyse	% TiO₂
10* KCl 90% NaCl 20% KCl 8O% NaCl 33% KCl o7% MaCl 50% KCl 50% NaCl 95% KCl 5% NaCl	% ues Gesam ten	% Fe	16 14 5 14 7	* des GLsam ten	% Fe	94 93 87 81 65	% ues GLsam- ten	% Fi	95 92 86 82 88
36 35 35 28 27	18 32 18 9 7	9 8 10 13 30	45 33 46 63 66	4 3 7 8 6

O CO cx> U) OO

cn

Ni O CD «•Ο CO cn

TABLLLE IV

co OO OJ CO

en

Flußmittel	Fraktion 1	Analyse	% TiO₂	Fraktion 2	Analyse	* Fe	% TiO₅	Fraktion 3	Analyse	% TiO₂
10* Na₅B₄O₇-IOH₅O 90% NaCl 20* Na₅B_nO₇.10H₅O 80% NaCl ^Δ 50% Na₅B 0-..10H₅O 50% NaCl ' * 3% Na₅B₄O₇-IOH₅O 97% KCI ^Z	* ges Gesam ten	% Fe	22 12 14 10	% des Gesam ten	17 15- 23 29	80 79 72 56	% äes Gesam ten	% Fe	92 91 91 83
40 36 36 29	72 84 εο 86	12 3 3 10	48 60 60 61	3 2 2 8

CD CO

CD cn

Beispiel 2

Das Verfahren des Beispiels 1 wird mit der Ausnahme wiederholt, daß man unterschiedliche Mengen an Flußmittel verwendet. Das Flußmittel besteht aus einem Gemisch von Natriumchlorid und borax (Na₂B₄O₇-IOH₂O). Die Gewichtsverhältnisse von Urnenit zu Natriumchlorid sowie von Ilmenit zu Borax sind in Tabelle V gezeigt. Die Analysen und die Ausbeuten der drei in jedem Versuch erhaltenen Fraktionen sinu ebenfalls in Tabelle V gezeigt.

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TALLLLE V

Flußn.ittelzusarüTuerisetzung	Gevkichtsver- hältnis Ilmenit: Na₂L₄O₇-IOL₂O	Analyse des Produkts	Analyse	% TiO₂	Fraktion 2	Analyse	% TiO₂	Fraktion 3	Analyse	% TiO₂
Geviichts- verhaltnis I linen it: i>iatrium- chloria	1:0 1:0,01 1:0,02 1:0,06 1:0,12	Fraktion 1	% Fe	49 9 9 9 11	■b aes Gesam ten	Fe	64 55 76 69 69	% aes Gesam ten	Fe	79 88 90 90 90
l;0	1:0 1: 0,01 1:0,02 1:0,06 1:0,12	« ues Gesam ten	48 86 91 84 88	40 10 5 22 16	• 24 4 4 4 4	31 42 39 25 27	71 56 53 69 59	32 62 71 58 60	15 2 2 1 1	93 85 87 85 77
1:0,1	1:0 1:0,01 1:0,02 1:0,06 1:0,12	45 33 39 38 38	63 88 94 75 78	13 10 6 11 21	16 9 3 12 9	35 34 41 21 33	84 58 56 50 67	39 58 64 51 b2	5 6 4 4 13	86 88 87 86 77
1:0,2	45 33 33 40 29	86 90 90 86 78	18 11 7 22 27	9 35 35 43 27	45 58 62 54 48	5 4 6 4 16
36 31 30 24 25

Tabelle V (Fortsetzung)

CD CO CO CO CO

cn

Flußn.ittelzusaiunensetzung	Gerichtsver hältnis Ilir.enit: Ka B₄O₇-IOh₂O	Analyse aes Proaukts	Analyse	TiO₂	Fraktion	2	te TiO₂	Fraktion 3	ANalyse	te Fe	% TiO₂
Gevichts- verhältnis linien it: i*atrium- chloria	1:0	Fraktion 1	te Fe	38	* des Gesam ten	Analyse	79	% des Gesam ten	4	93
1:0,4	1:0,01	% ces	67	7	8	% Fe	fal	43	5	85
	1:0,02	ten	93	10	11	26	60	50	5	85
	1:0,06	50	86	8	7	33	71	61	2	90
	1:0,12	39	92	23	8	31	63	57	5	86
	1:0	32	70	12	12	25	78	. 49	5	88
1:0,6	1:0,01	33	88	6	14	27	77	58	4	89
	1:0,02	40	90	9	14	17	68	44	7	86
	1:0,06	33	91	11	8	16	71	64	4	86
	1:0,12	42	67	17	14	25	52	53	10	79
		26	77	14	21		55
	34		37
30

CD CD

Beispiel 3

Das Trennen eier Produkte ohne Malen unter Anwendung des Ausschwemmens, wird durch das folgende Beispiel veranschaulicht:

Line 10 g-Probe Urnenit aus Ufersandablagerung mit einem Gehalt an 33,6% Titan und 31,2% Eisen, vermischt man mit 1,4 g Erdölkoks und 6 g Flußmittel mit einem Gehalt an 97% KCl und 3% Borax (Na₂B₄O-.10H₂O). Das Gemisch erhitzt man zwei Stunden auf 1130°C.

Nach aem Abkühlen und Abtrennen des überschüssigen Kohlenstoffs, trennt man das ungemahlene Material durch selektives Ausschwemmen in zwei Fraktionen. Die eisenreiche Fraktion (2,65g), deren Analyse 73% Eisen und 17% TiO₂ ergibt, enthält 66% des anfänglichen Eisens. Die titanreiche Fraktion (6,4g), welche bei der Analyse 17% Eisen und 76% TiO₂ ergibt, enthält 91% des anfänglichen Titans.

Die Titanfraktion wird anschließend zwei Stunden mit einer lo%igen HCl-Lösung ausgelaugt und ergibt 5,5g eines Produktes mit einem Gehalt an 86% TiO₂ und 8,7% Fe mit einer Größenverteilung, welche in nachstehender Tabelle angegeben iBti .

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Sieböffnung (Mikron)	45,4	kumulativ %
+ 150	41,1	45,4
- 150 + 104	11,2	86,5
- 104 + 53	2,1	97,8
- 53	100

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur herstellung von Konzentraten metallischen Eisens und Titanoxydkonzentraten aus Titaniferroerzen, dadurch gekennzeichnet, daß man zu fein zerteiltem Erz und festem, kohlenstoffhaltigen Material, ein Flußmittel hinzusetzt, wobei das Gewichtsverhältnis von Erz zu Flußmittel im Bereich von 10:1 zu Ii1 liegt; daß man das Gemisch auf eine Temperatur unterhalb derjenigen Temperatur erhitzt^ bei welcher sich eine Schlacke bildet, wcbei die Bildung metallischen Eisens durch Reduktion des Titaniferroerzes herbeigeführt wird? und cL*ß man das dadurch gebildete metallische Eisen vom Titanoxyd durch physikalische Maßnahmen abtrennt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gewichtsverhältnis von Erz zu Flußmittel im Bereich von 5:1 bis 1,2:1 einhält.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gewichtsverhältnis von Erz zu Flußmittel im Bereich von 2,5:1 bis 1,7:1 einhält.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Flußmittel verwendet, welches aus Kalium- oder Natriumchlorid oder Gemischen dieser Chloride besteht bzw. welches diese Chloride enthält.

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5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das reduzierte Material zu einer Partikelgröße zerkleinert, welche für magnetische Abtrennung hinreichend fein ist, und daß man zumindest eine magnetische Fraktion zwecks brzielung eines Titanoxyds in hochkonzentrierter Form von diesem Gemisch abtrennt.

fa. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man das reduzierte Material mittels der magnetischen Trennungsstufe in drei Fraktionen zerlegt, nämlich in eine erste, stark magnetische Fraktion, welche über 80* (Gewicht/Gewicht) metallischen bisens aufweist; in eine zweite, Zwischenfrakticn, welche leicht magnetisch ist und welche zwischen 10 und 2°* (Gewicht/Gewicht) metallisches bisen im Gemisch mit Titanoxyd aufweist; und in eine dritte, im wesentlichen nicht magnetische Fraktion, welche die Masse der Titanoxyde in einer Reinheit über 85%, ausgedrückt als TiU₂, und eine geringe Menge, weniger als 10% dieser dritten Fraktion, an bisen aufweist.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, aaß man ein Flußmittel verwendet, welches die folgenuen Bestandteile enthält bzw. aus diesen besteht: ein überwiegender Anteil einer Verbindung "A" aus Natrium- oder Kaliumchlorid oder deren Gemischen; und ein untergeordneter Anteil einer Verbindung "B" aus Ammoniumfluorid, den Alkali- oder brdalkalifluoriden, Borsäure, AmmoniumLorat, Bleimetaborat, oder den Alkali- oder brdalkalimeta- oder -tetraboraten.

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8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, aaß man ein Flußmittel verwendet, in welchem die Verbindung "B" Natriumtetraborat ist.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, aaß man ein Flußmittel verwendet, in welchem die Menge eier Verbindung ¹¹B", berechnet als Na₂B₄O₇. 10H₂O im Bereich von 0,1 bis 15% (Gewicht/Gewicht) des Titaniferroerzes liegt.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Flußmittel verwendet, in welchem aas Gewichtsverhältnis der Verbindung "E", berechnet als Na₂B₄O₇-IOH₂O, zum Titaniferroerz, im Bereich von 0,005:1 bis 0,1:1 liegt.

11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Flußmittel verwendet, in welchem das Gewichtsverhältnis der Verbindung "B", berechnet als Na₂B₄O^lOh₂O zum Titaniferroerz, im Bereich von 0,01:1 bis 0,04:1 liegt.

12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, aaß man ein Flußmittel verwendet, in welchem das Gewichtsverhältrtis der Verbindung "A^M zum Titaniferroerz, im Bereich von 0,2:1 bis U,B:1 liegt.

13. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Flußmittel verwendet, in welchem das Gewichtsver-

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hältnis der Verbindung "A" zum Titaniferroerz, Im Bereich von 0,3t1 bis 0,7t1 liegt.

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