DE2723455A1 - PROCESS FOR RECOVERING RECOVERABLE SUBSTANCES FROM A RESIDUE CONTAINING TITANIUM SULPHATE - Google Patents
PROCESS FOR RECOVERING RECOVERABLE SUBSTANCES FROM A RESIDUE CONTAINING TITANIUM SULPHATEInfo
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Description
ALUMINIUM PECHINEY
28, rue de Bonnel, 69003 Lyon, FrankreichALUMINUM PECHINEY
28, rue de Bonnel, 69003 Lyon, France
Verfahren zum Gewinnen von verwertbaren Stoffen aus einem Titansulfat-haltigen RückstandProcess for the recovery of usable substances from a residue containing titanium sulphate
Die Erfindung betrifft die Behandlung von Industrierückständen, die Titan in Sulfatform, insbesondere als Titanylsulfat, enthalten und bei Verfahren anfallen, bei denen ein Mineral bzw. Erz durch eine Schwefelsäurelösung aufgeschlossen wird. Da diese Rückstände aus der Reinigung von in einem kontinuierlichen Kreislauf umlaufenden Lösungen stammen, wobei die unerwünschten Elemente wie Titan oder Eisen entfernt werden, oder sich bei der Behandlung von Mutterlaugen oder Rückständen ergeben, liegen sie im allgemeinen in Form von Titanylsulfat begleitet von Eisensulfat und gegebenenfalls von anderen Sulfaten, beispielsweise Ammoniumsulfat vor. Während ihrer Abtrennung, beispielsweise durch Filtrieren, werden sie mit schwefelsaurer Mutterlauge angereichert, deren Gewicht 50 % und mehr des Gesamtgewichtes erreichen kann.The invention relates to the treatment of industrial residues which contain titanium in sulphate form, in particular as titanyl sulphate, and which arise in processes in which a mineral or ore is digested by a sulfuric acid solution. Since these residues originate from the purification of circulating solutions in a continuous cycle, with the undesired elements such as titanium or iron being removed, or result from the treatment of mother liquors or residues, they are generally in the form of titanyl sulphate accompanied by iron sulphate and optionally of other sulphates, for example ammonium sulphate. During their separation, for example by filtration, they are enriched with sulfuric acid mother liquor, the weight of which can reach 50% or more of the total weight.
Das hauptsächliche Ziel des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in der Wiedergewinnung von Titan in Form eines später verwendbaren Oxidhydrats und der SO^" Ionen, die entwederThe main aim of the method according to the invention is to recover titanium in the form of a later usable oxide hydrate and the SO ^ "ions, either
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aus freier Schwefelsäure oder aus der Zersetzung der Sulfate insbesondere von Titan und Eisen stammen· Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist das Wiedergewinnen der gegebenenfalls vorhandenen löslichen Sulfate, gleichzeitig mit den SO^" Ionen.from free sulfuric acid or from the decomposition of sulphates, in particular of titanium and iron. Another object of the invention is the recovery of any soluble sulfates present, simultaneously with the SO ^ "ions.
Die Erfindung betrifft daher ein Verfahren, das darin besteht, daß man eine Kaolinsuspension in einer wäßrigen Phase, die die festen Ausgangssulfate suspendiert oder gelöst enthält,während 1/2 bis 6 Stunden bei einer Temperatur im Bereich von 80 bis 16O°C hält.The invention therefore relates to a method which consists in that a kaolin suspension in an aqueous phase, which the contains solid starting sulphates suspended or dissolved, while Holds 1/2 to 6 hours at a temperature in the range of 80 to 160 ° C.
Eine erste Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 1 dargestellt: das Ausgangsmaterial S und Kaolin K werden über die Zuleitungen 1 und 2 in den Aufschluß-Reaktor A eingebracht und dort in einer Lösung L* suspendiert, die die gleiche Zusammensetzung wie die Lösung L2 aufweist, welche beim Waschen des beim Aufschluß von Kaolin mit den sauren Anteilen des Ausgangsmaterials entstandenen Niederschlags erhalten wird. Die Menge an Kaolin wird so gewählt, daß die in ihm enthaltenen Oxide durch die im Ausgangsmaterial S enthaltene freie oder freisetzbare Schwefelsäure umgesetzt werden.A first embodiment of the invention is shown in Fig. 1: the starting material S and kaolin K are introduced via the feed lines 1 and 2 into the digestion reactor A and there suspended in a solution L * which has the same composition as the solution L 2 which is obtained when washing the precipitate formed during the digestion of kaolin with the acidic components of the starting material. The amount of kaolin is chosen so that the oxides contained in it are converted by the free or releasable sulfuric acid contained in the starting material S.
Im Verlauf der Reaktion fallen Titanoxidhydrat und basisches Eisensulfat aus, während Kaolin zumindest teilweise in Aluminiumsulfat, das gelöst bleibt, und in unlösliches Siliciumdioxid umgewandelt wird.In the course of the reaction, titanium oxide hydrate and basic iron sulfate precipitate, while kaolin is at least partially converted into aluminum sulfate, which remains dissolved and is converted to insoluble silica.
Die flüssige Phase L1, die Aluminiumsulfat und gegebenenfalls andere lösliche Sulfat enthält, wird vom Niederschlag S1 abgetrennt, der gewaschen wird; dabei erhält man einen Niederschlag S2, der praktisch das gesamte ursprünglich vorhandeneThe liquid phase L 1 , which contains aluminum sulfate and possibly other soluble sulfate, is separated from the precipitate S 1 , which is washed; this gives a precipitate S 2 , which is practically all of the originally present
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Eisen und Titan enthält, und die Waschlösung Lp, die wenig- '* stens teilweise wiederverwendet wird, um die Ausgangsprodukte darin zu suspendieren oder zu lösen. Die Zusammensetzung des Niederschlags S2» insbesondere das Verhältnis von Titanoxid zu Eisenoxid, hängt von der Zusammensetzung des behandelten Produktes ab. Dieser Niederschlag kann als Ausgangsmaterial zur Gewinnung von Titan dienen.Contains iron and titanium, and the washing solution Lp, which is at least partially reused in order to suspend or dissolve the starting products therein. The composition of the precipitate S 2 », in particular the ratio of titanium oxide to iron oxide, depends on the composition of the treated product. This precipitate can serve as a starting material for the extraction of titanium.
Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht es, direkt ein titanoxidreiches Produkt zu erhalten, das ein höherwertiges Material darstellt.Another embodiment of the method according to the invention makes it possible to obtain a product rich in titanium oxide directly, which is a higher-quality material.
Gemäß der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform wird das Ausgangsmaterial S zunächst in A durch Versetzen mit einer begrenzten Menge einer praktisch neutralen im Kreislauf geführten Lösung Lg gewaschen, wodurch es ermöglicht wird, einen Teil einer sauren Lösung L4 einer Zusammensetzung und eines Volumens entsprechend denjenigen der Mutterlauge im Ausgangsprodukt und einen wenig sauren Feststoff S. zu trennen,According to the embodiment shown in FIG. 2, the starting material S is first washed in A by adding a limited amount of a practically neutral circulating solution Lg, which makes it possible to obtain part of an acidic solution L 4 of a composition and a volume corresponding to those of Separate mother liquor in the starting product and a slightly acidic solid S.,
Reaktor den man in einer im Kreis geführten Lösung L„ im B lost oder suspendiert. Diese Lösung oder Suspension wird dann während 0,5 bis 6 h auf einer Temperatur zwischen 80 und 160 °c gehalten. Am Ende dieses Zeitraums ist der Hauptteil »' wenn nicht alles Titan in Form von Titanoxidhydrat niedergeschlagen, während die übrigen vorhandenen Sulfate insgesamt oder nahezu insgesamt gelöst bleiben. Dieser Niederschlag S^, den man waschen kann, wird gebrannt. Mach dieser Behandlung besitzt das erhaltene Produkt eine chemische Zusammensetzung, die sich derjenigen von Rutil nähert.The reactor is lost in B in a circulated solution L "or suspended. This solution or suspension is then kept at a temperature between 80 and 160 ° C. for 0.5 to 6 hours. At the end of this period, most, if not all, of the titanium has precipitated in the form of titanium oxide hydrate, while the remaining sulfates present remain wholly or almost wholly dissolved. This precipitate, which can be washed, is burned. After this treatment, the product obtained has a chemical composition approaching that of rutile.
inin
Die Waschlösung L11 wird B wiederverwendet. Der von dem Titanoxidniederschlag abgetrennten Sulfatlösung L,- fügt man in C eine saure Lösung L. sowie Kaolin zu, das vorher zwischen 650° und 750° C gebrannt wordga. Dann bringt man diese Suspen-The washing solution L 11 is B reused. The sulphate solution L, separated from the titanium oxide precipitate, is added in C to an acidic solution L and kaolin, which was previously burned between 650 ° and 750 ° C. Then you bring this suspen-
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sion auf eine Temperatur von 80 bis 160° C während einer Zeitdauer von 1 bis 6h. Die Kaolinmenge wird derart gewählt, daß am Ende dieses Zeitraums das Milieu praktisch neutral ist. Auf diese Weise erhält man bei der Abtrennung in D wie bei der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform eine Lösung L1, die lösliche Sulfate, insbesondere Aluminiumsulfat·enthält, und einen festen Niederschlag .S1. Die Lösung enthält hauptsächlich SOT"Ionen in Form ~ freier Schwefelsäure oder in Form von Sulfaten des Ausgangsmaterials, die anderen löslichen Sulfate, die gegebenenfalls in diesem Material enthalten sind,, und einen Teil des Aluminiums, das in dem verwendeten Kaolin enthalten war·. Ein Teil der Lösung L1 wird in A als Lösung Lg zum Waschen des Ausgangsproduktes und gegebenenfalls in B als Lösung L1Q wiederverwendet, um die Konzentration an freier Schwefelsäure in dem Milieu während der ersten Hydrolyse einzustellen. Der Rest kann verwertet werden, beispielsweise durch Extrahieren des Aluminiumsulfats als solches.oder in Form von verschiedenen Alaunen oder durch Wiedereinführen in einen Behandlungszyklus für alumosilicatiialtiges Material mit Schwefelsäure zur Herstellung von Aluminiumoxid* oder Aluminiumsulfat.sion to a temperature of 80 to 160 ° C for a period of 1 to 6 hours. The amount of kaolin is chosen so that at the end of this period the environment is practically neutral. In this way, when separating in D, as in the first embodiment described above, a solution L 1 is obtained which contains soluble sulfates, in particular aluminum sulfate, and a solid precipitate .S 1 . The solution mainly contains SOT "ions in the form of free sulfuric acid or in the form of sulfates of the starting material, the other soluble sulfates that may be contained in this material, and some of the aluminum that was contained in the kaolin used Part of the solution L 1 is reused in A as solution Lg for washing the starting product and optionally in B as solution L 1Q to adjust the concentration of free sulfuric acid in the medium during the first hydrolysis. The rest can be used, for example by extracting the Aluminum sulfate as such. Or in the form of various alums or by reintroducing it into a treatment cycle for aluminosilicate material with sulfuric acid to produce aluminum oxide * or aluminum sulfate.
Der in D erhaltene Feststoff bzw. Rückstand S1 wird in E gewaschen und die Waschlösung Lg mit den Lösungen L10 und L11 zur Lösung Lg kombiniert, die zur ersten Hydrolyse in die Stufe B eingeführt wird.The solid or residue S 1 obtained in D is washed in E and the washing solution Lg is combined with solutions L 10 and L 11 to form solution Lg, which is introduced into stage B for the first hydrolysis.
Gemäß einer Abwandlung der zweiten Ausführungsform, die in Figur 3 dargestellt ist, wird das Ausgangsmaterial S unmittelbar in der Stufe B gelöst oder in Suspension gebracht und zv/ar in einer sauren wiederverwendeten Lösung Lg, worauf die Lösung oder Suspension auf eine Temperatur zwischen 8O - 16O CAccording to a modification of the second embodiment shown in FIG Figure 3 is shown, the starting material S is immediately dissolved in stage B or brought into suspension and zv / ar in an acidic reused solution Lg, whereupon the Solution or suspension at a temperature between 8O - 16O C
♦bzw. Tonerde♦ or. Clay
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während einer Zeitdauer von 0,5 bis 6 h erwärmt wird. Am Ende dieses Zeitraums ist der Hauptteil und gegebenenfalls die Gesamtmenge des Titans in Form von Titanoxidhydrat " ' niedergeschlagen, das in der Stufe F abgetrennt wird, während die anderen Sulfate gelöst bleiben. Der Niederschlag S5,der gewaschen werden kann, wird in der Stufe G dann gebrannt und liefert ein Produkt, dessen chemische Zusammensetzung,wie vorstehend angegeben,sich derjenigen des Rutils nähert. Die Waschlösung L11 wird in die Stufe B zurückgeführt, während die Lösung L5, die aus der Stufe F stammt und die von dem Titanoxidniederschlag abgetrennten Sulfate enthält, in die Stufe C ebenso wie nichtgebranntes Kaolin eingeführt wird. Diese letztere Suspension wird dann auf eine Temperatur zwischen 8O und 16O C während einer Dauer von 1 bis 6 h gebracht. Die zugesetzte Kaolinmenge ist derart gewählt, daß die in dem Kaolin enthaltenen und Sulfate liefernden Oxide im Überschuß in Bezug auf die Menge an freier und freisetzbarer Schwefelsäure, die in der flüssigen Phase ι L5 enthalten ist, vorhanden ist. In der Stufe D erhält man dann wie bei den anderen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen eine Lösung L1, die die löslichen Sulfate, insbesondere Aluminiumsulfate enthält, und einen Feststoff S1. Ein Teil des Filtrats Li wird in die Stufe B zurückgeführt, während der · andere Teil, der bei H abgeführt wird, zum Abtrennen von Aluminiumsulfat als solchem oder in Form von Alaunen oder erneut zum Behandeln von aluminiumsilicathaltigem * ■ Material mit Schwefelsäure zur Herstellung von Aluminiumoxid verwertet werden kann.is heated for a period of 0.5 to 6 hours. At the end of this period, the major part and, if appropriate, the total amount of titanium has precipitated in the form of titanium oxide hydrate "', which is separated in step F, while the other sulfates remain dissolved. The precipitate S 5 , which can be washed, is in step G is then fired and gives a product whose chemical composition, as indicated above, approaches that of rutile. The washing solution L 11 is returned to stage B, while the solution L 5 , which comes from stage F and that of the titanium oxide precipitate contains the separated sulphates, not calcined kaolin is introduced in the step C as well as. This latter suspension is then brought h to a temperature between 8O and 16O C for a period 1 to 6 the amount of kaolin is chosen such that in the kaolin Oxides contained and sulfate-producing oxides in excess in relation to the amount of free and releasable sulfuric acid in the liquid phase ι L 5 is included, is present. In stage D, as in the other embodiments described above, a solution L 1 is obtained which contains the soluble sulfates, in particular aluminum sulfates, and a solid S 1 . Part of the filtrate L i is recycled into stage B, while the · other part is discharged at H, for the separation of aluminum sulphate, as such or in the form of alums, or again for treating ■ of aluminiumsilicathaltigem * material with sulfuric acid for the preparation of Aluminum oxide can be recycled.
Der Feststoff S wird in der Stufe E gev/aschen, dann von demThe solid S is gev / ash in stage E, then from the
I ·I ·
Waschwasser abgetrennt und letzteres in die Stufe B zurückgeführt. Separated washing water and the latter returned to stage B.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in an sich bekannten Ein-The method according to the invention can be carried out in known
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richtungen durchgeführt werden: Etwa in beheizten und mit Rührwerk versehenen Behältern , die bei Atmosphärendruck oder Unterdruck arbeiten, um die Oxidniederschlage oder die · Umsetzung mit Kaolin zu erhalten, während Filter zum Trennen der Niederschläge von den flüssigen Phasen verwendet werden können. Diese Filter können Filter-, Wasch- und Trocknungsabschnitte enthalten. directions are carried out: For example in heated and stirrer-equipped containers, which at atmospheric pressure or negative pressure work to reduce the oxide deposit or the Reaction with kaolin while filters are used to separate the precipitates from the liquid phases can. These filters can include filtering, washing and drying sections.
Die zweite Hydrolyse kann vorgenommen werden, indem man entweder rohen Kaolin, wobei diese Hydrolyse bei Unterdruck beispielsweise bei 16O° C durchzuführen ist, oder ein zwischen 600° und 750° C gebrannten Kaolin verwendet, wobei sich die Hydroloysetemperatur etwa im Bereich der·Siedetemperatur ■ befindet. ·The second hydrolysis can be done by using either crude kaolin, with this hydrolysis taking place Negative pressure is to be carried out, for example, at 160 ° C, or a kaolin burnt between 600 ° and 750 ° C is used, wherein the hydrolysis temperature is approximately in the range of the boiling temperature. ·
Beispiel 1 (erläutert in . Figur 2) Example 1 (explained in. Figure 2)
Man verwendet 1.000 kg Rückstand S aus einer Mischung von eisen-jtitan-jaluminium- und ammoniakhaltigen Niederschlagen die aus der Reaktion eines aluminiumsilicathaltigen Minerals mit Schwefelsäure stammen . > und 65 % H-SO. insgesamt und 27,1 % freie Schwefelsäure enthalten.1,000 kg of residue S is used from a mixture of iron-titanium-aluminum and ammonia-containing precipitates which originate from the reaction of a mineral containing aluminum silicate with sulfuric acid. > and 65% H-SO. total and contain 27.1% free sulfuric acid.
Diese Mischung enthält in Form von Sulfaten:This mixture contains in the form of sulfates:
- 3 % Al2O3 - 3% Al 2 O 3
- 6,6 % Fe3O3 - 6.6% Fe 3 O 3
- 3,6 % TiO2 - 3.6% TiO 2
- 4,1 % NH3 - 4.1% NH 3
- 65,0 % H2SO4 insgesamt (27,1 % freie H2SO4 und- 65.0% H 2 SO 4 in total (27.1% free H 2 SO 4 and
37,9 % gebundene H2 SO4 )37.9% bound H 2 SO 4)
- 17,6 % V/asser und Verschiedenes.- 17.6% v / ater and miscellaneous.
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Dieses Material wird in der Stufe A mit 500 kg der.wieder- ' verwendeten Lösung Lg enthaltend 7,7 Gewichtsprozent Al3O3 1,1 % NH3, 22 % H3SO4 insgesamt und 69,2 % Wasser und Verschiedenes, - gewaschen.This material is used in stage A with 500 kg of the re-used solution Lg containing 7.7 percent by weight Al 3 O 3, 1.1% NH 3 , 22% H 3 SO 4 in total and 69.2% water and miscellaneous, - washed.
Man erhält 500 kg einer sauren Lösung L4 enthaltend:500 kg of an acidic solution L 4 are obtained containing:
- 1,1 % Al3O3 .- 1.1% Al 3 O 3 .
- 3,3 % NH3 - 3.3% NH 3
- 67,6 % H2SO4 insgesamt (54,4 % freie , H3SO4)- 67.6% H 2 SO 4 in total (54.4% free, H 3 SO 4 )
- 28 % H_0 . „ ,. ,- 28% H_0. ",. ,
2 + Verschiedenes2 + miscellaneous
sowie einen wenig sauren Feststoff S4, der 1 000 kg mit geringen Verlusten darstellt und folgende Zusammensetzungen aufweist: as well as a slightly acidic solid S 4 , which represents 1,000 kg with low losses and has the following compositions:
- 6,3 % A12°3 ·- 6.3% A1 2 ° 3
- 6,6 % Fe2°3- 6.6% Fe 2 ° 3
- 3,6 % TiO2 - 3.6% TiO 2
- 3,0 % NH3 .- 3.0% NH 3 .
- 42,3 % H2SO4 gebunden- 42.3% H 2 SO 4 bound
- 38,2 % H2O + Verschiedenes- 38.2% H 2 O + miscellaneous
Der Feststoff S4 wird in der Stufe B in einer Lösung Lg in Suspension gebracht, wobei die Lösung Lg aus der Stufe E stammt und ein Gewicht von etwa 2 030 kg auf v/eist, wobei die Zusammensetzung folgende ist:The solid S 4 is suspended in a solution L g in stage B, the solution L g originating from stage E and having a weight of about 2030 kg on v / e, the composition being:
- 1,9 % A12°3- 1.9% A1 2 ° 3
- 0,3 % NH3 - 0.3% NH 3
- 5,5 % H2SO4 insgesamt- 5.5% H 2 SO 4 in total
- 92,3 % H3O + Verschiedenes- 92.3% H 3 O + miscellaneous
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Dann wird diese Suspension während einer Zeitdauer von 3 h auf Siedetemperatur gebracht, die etwa bei 1O4 C liegt. · ·This suspension is then brought to the boiling temperature, which is approximately 10 ° C., over a period of 3 hours. · ·
Am Ende dieser ersten Hydrolyse wird in der Stufe F ein Niederschlag S5 erhalten, der in der Stufe G mit 415 kg Wasser gewaschen wird. Der dadurch erhaltene Feststoff S11, der ein Gewicht von etwa 88 kg aufweist, enthält praktisch das gesamte TiO~, das in der ursprünglichen Mischung vorhanden war. 'Dieser Niederschlag ergibt nach Brennen ein Produkt, daß eine chemische Zusammensetzung aufweist, die etwa derjenigen des Rutils entspricht.At the end of this first hydrolysis, a precipitate S 5 is obtained in stage F, which is washed in stage G with 415 kg of water. The solid S 11 obtained in this way , which has a weight of about 88 kg, contains practically all of the TiO ~ that was present in the original mixture. After firing, this precipitate gives a product that has a chemical composition which corresponds approximately to that of rutile.
Die Waschlösung L11, die in der Stufe G erhalten wird, wird in die Stufe B zurückgeführt.The washing solution L 11 obtained in stage G is returned to stage B.
Die Lösung L5, die in der Stufe F in einer Menge von 2 942 kg anfällt und lösliches Aluminium-, Eisen-III-und Ammoniumsulfat enthält, wird in die Stufe C ebenso wie die saure Lösung L aus der Stufe A geführt. In dieser Mischung aus den Lösungen L4 und Lr werden 492 kg gebranntes Kaolin enthaltend:The solution L 5 , which is obtained in stage F in an amount of 2,942 kg and contains soluble aluminum, iron (III) and ammonium sulfate, is fed into stage C in the same way as the acidic solution L from stage A. This mixture of solutions L 4 and Lr contains 492 kg of burnt kaolin:
Verschiedenesvarious
in Suspension gebracht.brought into suspension.
Diese Suspension wird dann während 5 h zum Sieden gebracht. Am Ende dieser zweiten Hydrolyse wird der Inhalt der Stufe C in die Stufe D überführt,um die Abtrennung von flüssigen Phasen L1 von dem Feststoff S1 vorzunehmen.This suspension is then brought to the boil for 5 hours. At the end of this second hydrolysis, the contents of stage C are transferred to stage D in order to separate the liquid phases L 1 from the solid S 1 .
709848/1182 _ _709848/1182 _ _
272345S272345S
- y- - y-
AOAO
Am Ausgang der Stufe D sind 2 698 kg der Lösung L.. vorhanden, die teilweise in die Stufe A als Lösung L1 zurückgeführtAt the exit of stage D, 2,698 kg of solution L .. are present, some of which are returned to stage A as solution L 1
/I ·/ I ·
wird, wie vorstehend beschrieben wurde.as described above.
Die nicht zurückgeführte flüssige Fraktion L1, die bei H abgeführt wird, umfaßt 2 198 kg und besitzt folgende Zusammensetzung: The liquid fraction L 1 which is not recycled and which is discharged at H comprises 2198 kg and has the following composition:
- 7,5 % A12°3
-1,2 % NH3 - 7.5% A1 2 ° 3
-1.2% NH 3
- 22,0 % H2SO4. . gebunden 69,1 % H2O +'verschiedenes- 22.0% H 2 SO 4 . . bound 69.1% H 2 O + 'miscellaneous
Der Feststoff S1 wird in der Stufe E mit 1 629 kg Wasser gewaschen und es wird eine Trennung des Feststoffes Sg und der flüssigen Phase Lg ,vorgenommen.The solid S 1 is washed in stage E with 1,629 kg of water and the solid S g and the liquid phase Lg are separated.
bzw. Rückstand
Der abgetrennte Feststoff/S, umfaßt 1 201 kg und folgende Zusammensetzung:or residue
The separated solid / S comprises 1,201 kg and the following composition:
Die flüssige FhaseL, wird in die Stufe B zurückgeführt und ent-The liquid phase is returned to stage B and
709848/1182 - 10 -709848/1182 - 10 -
undand
gebundenbound
X* JL ·~\*~τ ·λ X * JL · ~ \ * ~ τ · λ
Auf diese Weise, ist das gesamte in dem ursprüngliche Ausgangsprodukt S enthaltene Titan in der Stufe G extrahiert und kann als Ausgangsmaterial zur Herstellung von Titan verwendet werden. Desgleichen findet sich die in dem ursprünglichen Ausgangsstoff S enthaltene Schwefelsäure in folgender Form wieder: ' .In this way, everything is in the original starting product The titanium contained in the G stage is extracted and can be used as a starting material for the production of titanium will. The sulfuric acid contained in the original starting material S is also found in the following form again: ' .
- als Feststoff Sg, eine Mischung von'Eisen-, Aluminium-, Ammonium- und Siliciumsulfat,- as a solid S g , a mixture of iron, aluminum, ammonium and silicon sulfate,
- als Lösung L1 , eine wässrige Lösung von neutrale η Aluminium- und Ammoniumsulfaten, die in H verwendbar ist.- As solution L 1 , an aqueous solution of neutral η aluminum and ammonium sulfates, which can be used in H.
Beispiel 2 (erläutert in Figur 3) Example 2 (explained in Figure 3)
Man verwendet 700 kg eines Ausgangsmaterials S eine Mischung aus eisen-, titan-, aluminium- und ammoniumhaltigen Nieder- t * schlagen, die durch Reaktion eines Aluminiumsilicatminerals mit Schwefelsäure geliefert werden und 6 5,1 Gewichtsprozent Schwefelsäure insgesamt und 27,2 Gewichtsprozent freie Schwefelsäure enthalten. ■Using 700 kg of a starting material S, a mixture of iron, titanium, aluminum and ammonium-containing low- t * beat supplied by reacting an Aluminiumsilicatminerals with sulfuric acid and 6 5.1 percent by weight of sulfuric acid and a total of 27.2 per cent by weight free sulfuric acid contain. ■
Diese Mischung enthält:This mix contains:
- 11 -- 11 -
709848/1182 .709848/1182.
272345S272345S
- 3,02 % Al2°3- 3.02% Al 2 ° 3
- 6,59 % Fe2°3- 6.59% Fe 2 ° 3
- 3,57 % TiO2 " ·- 3.57% TiO 2 "
- 4,23 % NH3 - 4.23% NH 3
- 65,1 % H-SO. insgesamt (27,2 % freiem H9SO4 - 65.1% H-SO. total (27.2% free H 9 SO 4
und 37,9 % gebundene j. H3SO4) and 37.9% bound j. H 3 SO 4 )
- 17,58 % H3O + Verschiedenes.- 17.58% H 3 O + miscellaneous.
Der Ausgangsstoff S wird in der Stufe B in einer sauren Lösung Lg in Suspension gebracht, die durch eine Mischung der flüssigen Fraktionen LQ, L12 und L11 gebildet wird, die aus den Stufen D , E und G geliefert werden.The starting material S is brought in Step B in an acid solution Lg in suspension, which is formed by a mixing of the liquid fractions L Q, L 12 and L 11, which are supplied from steps D, E and G.
Die Lösung Lq umfaßt 5.365 kg und besitzt folgende,Zusammensetzung: The solution L q comprises 5,365 kg and has the following composition:
I3SO4 insgesamt(6,27 % freie H3SO4 und 18,49 % gebundene H3SO4) >' I 3 SO 4 in total (6.27% free H 3 SO 4 and 18.49% bound H 3 SO 4 ) >'
τ 68,83 % H3O + Verschiedenesτ 68.83% H 3 O + miscellaneous
Dann wird diese Suspension während 1 h auf eine Temperatur von 160° C gebracht.This suspension is then brought to a temperature of 160 ° C. for 1 hour.
Am Ende dieser ersten Hydrolyse ergibt sich nach Abkühlen ein Niederschlag S,- in der Stufe F, der in der Stufe G mit 119 kg Wasser gewaschen wird und einen Niederschlag S^^ ergibt. DieserAt the end of this first hydrolysis, after cooling, a precipitate S, - in stage F, which is washed in stage G with 119 kg of water and a precipitate S ^^ results. This
709848/1182709848/1182
- 12 -- 12 -
gewaschene Niederschlag in einer Menge von 560 kg enthält das gesamte TiO2, das in dem ursprünglichen Ausgangsmäterial S enthalten war/ und ergibt nach Brennen ein Produkt, das eine chemische Zusammensetzung aufweist, die ähnlich derjenigen von Rutil ist.washed precipitate in an amount of 560 kg contains all of the TiO 2 that was contained in the original starting material S / and gives, after firing, a product which has a chemical composition similar to that of rutile.
Die Lösung L11/ die durch Waschen in der Stufe G erhalten wird, wird in die Stufe B zurückgeführt.The solution L 11 / obtained by washing in stage G is returned to stage B.
Die Lösung L5, die in der Stufe F anfällt, umfaßt 6 021 kg und enthält lösliches Aluminium-jEisen-III- und Ammoniumsulfat und wird in die Stufe C eingeführt. In dieser Lösung wird unbehandeltes Kaolin in einer Menge von 365 kg und folgender Zusammensetzung in Suspension gebracht:The solution L 5 , which is obtained in stage F, comprises 6 021 kg and contains soluble aluminum, iron (III) and ammonium sulfate and is introduced into stage C. Untreated kaolin is suspended in this solution in an amount of 365 kg and the following composition:
Diese Suspension wird auf 160° C während 1 h gebrachtThis suspension is brought to 160 ° C. for 1 hour
υ wanrenci ι η georacnc.υ wanrenci ι η georacnc.
Am Ende.dieser zweiten Hydrolyse wird der Inhalt der Stufe C in die Stufe D zum Abtrennen der flüssigen Phase L.. von der festen Phase S1 gebracht.At the end of this second hydrolysis, the contents of stage C are brought into stage D to separate the liquid phase L .. from the solid phase S 1 .
Die Lösung L1 umfaßt 5.535 kg und wird teilweise in die Stufe B als Lösung L„ zurückgeführt.The solution L 1 comprises 5535 kg and is partly recycled as solution L "in the step B.
Die flüssige Fraktion L1, die bei H abgeführt wird, umfaßt 1 238 kg und besitzt folgende Zusammensetzung:The liquid fraction L 1 , which is discharged at H, comprises 1 238 kg and has the following composition:
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- 13 -- 13 -
- 28,36 % - H3SO4 insgesamt (7,2 % freie - 28.36% - H 3 SO 4 total (7.2 % free
und 21,16 % gebundene and 21.16 % bound
- 64,28 % H2O + Verschiedenes.- 64.28% H 2 O + miscellaneous.
Der Feststoff S1 wird in der" Stufe E mit 782 kg Wasser gewaschen und die feste Phase S6 von der flüssigen Phase L, abgetrennt.The solid S 1 is washed in "stage E" with 782 kg of water and the solid phase S 6 is separated off from the liquid phase L.
Der Feststoff Sß umfaßt 676 kg und hat folgende Zusammensetzung: The solid S ß comprises 676 kg and has the following composition:
Die flüssige Phase L,, die in die Stufe B zurückgeführt wird, umfaßt 962 kg und besitzt folgende Zusammensetzung:The liquid phase L ,, which is returned to stage B , comprises 962 kg and has the following composition:
- 2,2 % A12°3- 2.2% A1 2 ° 3
- 0,2 % Fe2°2- 0.2% Fe 2 ° 2
- 0,6 % NH3 - 0.6% NH 3
- 11,4 % H2SO4 insgesamt (2,8 % freie H3SO4)- 11.4% H 2 SO 4 in total (2.8% free H 3 SO 4 )
- 85,60 rs H3O + Verschiedenes.- 85.60 r s H 3 O + miscellaneous.
709848/1182709848/1182
- 14 -- 14 -
Auf diese Weise ist das gesamte in dem ursprünglichen Ausgangsstoff S enthaltene Titan in der Stufe G extrahiert und kann als Ausgängsmaterxal zur Herstellung von Titan dienen. Die ursprünglich in dem Ausgangsmaterial S enthaltene Schwefelsäure findet sich in Form des Feststoffs S,- und in der In this way, all of the titanium contained in the original starting material S is extracted in stage G and can be used as the starting material for the production of titanium. The sulfuric acid originally contained in the starting material S is found in the form of the solid S, - and in the
flüssigen Phase Lq wieder.liquid phase Lq again.
709848/1182709848/1182
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