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Verfahren zur Herstellung von Titanchlorid aus eisenreichen Titanmineralien,
Den Gegenstand der Erfindung bildet ein |
Verfahren zier Herstellung vorn Titanchlorid |
aus eisenreichen Titanmivnerail:ien, Idas idadurch |
gak-ennzeichnet ist, idaß das pulverisierte und |
gegebenenfalls mit einen Rediulctüons;stoff |
vermiischbe Mineral zuerst auf .8oo° C in -einer |
Recluktixmsatmosphäne von Kvhlenoxyd er- |
hitzt und ;darauf in .dann gleichen Apparat zwei |
bei verschnedenen .Temperiafiuren ausgefii-ir- |
ten, auf e'manderfolbrnenden Chloriienungen |
unterwarfen wnlrd, wolboi ider Chlorstrom bei |
den Chlariemngen leinanal von rechts mach |
links und dis andlere Mal umgekehrt durch- |
geleitet wird, wobei Ei-s;endhhvo.riid und Titan- |
chliorivct ientstehen, die getrennt fortgeschafft |
und gesammelt werden. |
Die Erfindung beruht auf ider leichten Her- |
stellung von reineren; Tifian:chlorid mittels De- |
stillation bei Einhaltung einer Verd'ampfungs- |
bemperatur von etwa 13s° C, die sich von --der |
Vendiampfungsbempenatur edier andienen Cblo- |
rndle siehr iunterscheidet. |
Dias -in Wasser lösliche Ti@tanchloriid kann |
leicht in. Oxyldcih iorid edier Oxyd und, gela- |
tinöses Titanhydrat zersetzt wenden, das ge- |
«nasch!en., getrocknet und kalizini-ert lein :sehr |
weißes Titamoxyd, frei von jeder Spur Eisen |
gibt. |
Da;s Hydlrat oder gelatinöse Oxyd, idas in |
starken Säuren löslich -ist, kann idaraus iduirch |
Kochen; oder durch Neutralii(sation wieder ge- |
fällt werden. |
,Die Chlorierun!g dies Minerals :nach !der klassischen Methode
von D u m a s (Verreibung,des Minerals mit Öl und Kohle, Ka;lzinieruing un.d Einwirkung
des Chlors bei Rotglut) ist ibekannt, aber läßt sich bei Titaneisen bisher nicht
verwenden. Diese Chlorierung kann technisch zusammen -mit Odem vorliegend;en Verführen
ausgeführt wenden., indem man in derselben Vorrichtung die Titanmineralien erst
reduziert und dann zweimal !bei verschiedenen Temperaturen chloriert, indem maibeispielsweise
@dien Chlorstrom erst in der einen, dann in der anderem Richtung bei verschiedenen
Temperaturen. durch die Vorrichtung streichen läßt. Diese einander folgenden Chlorferunigen
.bezwecken die Trennung !des Eisens und des Titans, das in denn betreffenden Mineral
vorhanden ist. Dann destilliert man das unrein erhaltene Titandhlorid !bei etwa
z35° C ab-Bei spi e1. Das fein zerriebene Mineral wird teils in diesem Zustande,
teils in Brikettform, teils in Kugelform mit Hilfe einer fettigem oder öligem! Masse
bei eventueller Zufügung von pulverisierter Kohle verwandt nddlann einer Reduktion
im Ofen oder auch,iin der Retorte unterworfen, die zur späteren Chlorierung verwandt
wird.
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Diese Reduktion kann von zweierlei Art sein: a) Wenn das Mineral mit
5 Ibis >;o Prozent Kohle vermischt wird, wird :der Ofen oder ,die Retorte, diie
dieses Mineral enthalten, durch einen Strom von Reduktionsgas (Wasserstoff, Kohlenox"ad,
Wassergas, Leuchtgas) luftleer gemacht, dann wird, indem man. jeden Lufteintritt
außer einer kleinen öfffnung für den Austritt der erzeugten Gase verschließt, die
Temperatur erhöht und bei 8oo° C ein bis zwei Stunden lang gehalten.
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.b) Wenn dä's Mineral nicht Reit Kohle vermischt wird, wind der Ofen
edier die Retorte, die das Mineral enthalten, durch. einen Str(xn von Reduktionsgas
luftleer gemacht und die Temperatur wird bei &n gleichen Bedingungen, wie oben
erwähnt, jedoch in Gegenwart eines schwachen Rediuiktiom,s(gasstromes während der
ganzen Rediuiktionsdauer eföht.
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Sobald die Reduktion ;beendet ist, läßt man im geschlossenen Gefäß
erkalten. Der Ofen oder äüe Retorte, von, welcher Form sie auch immer sein mögen,
besitzt, wie es schematisch in der Abbildung dargestellt ist, zwei ,gegenüberliegende
Öffnungen A und B, zwischen denen sich das Mineral befindet. Jede
dieser Öffnungen steht in Verbindung mit geeigneten Behältern für die Aufnahme der
Chlorilenungserzeugnnsse.
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Man, erhitzt den Ofen oder die Retorte auf eine Temperatur von etwa
35o° C, wobei Chlor beispielsweise durch die Öffnung A strömt, das Eisen; das allein
.bei -dieser Temperatur angegriffen wird, wind schnell als Chlo reisent durch @die
Öffnung B sublimieren. Nach einer bestimmten Zeit, die je ,nach den Abmessungen
dies Ofens und der Güte des Minerals verschieden ist, ist fast das gesamte Eisen
entfernt. Man, läßt jetzt das Chlor durch, Öffnung B einströmen und: ändert so die
Stromrichtung, wobei man die Temperatur auf 55o° bis 6oo° erhöht. Titanchlorid,
verunreinigt vom: Spuren Eisen, Silizium usw., wird idurch, Öffnung A in Kondensationsbehälter
fortgerissen, die mit A in Verbindung stehen.
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Das @unreine Titanchlorid wird in einen einfachen Destillationsapparatgebracht,
der das bei etwa i35° destillierende Titanchlorid aufnimmt.
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Der Desti!llationsrückstand wird für die Wiedergewinnung ödes -darin
enthaltenen Metalls, aufgearbeitet.
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Das getrennt erhaltene Chloreiisen wind ausgeleert entweder im trockenen.
Zustand, um ,das Chlor unter -dem Ei,nfluß der Wärme zu regenerieren, oder ausgelaugt,
um das Chlor elektrolytisch zu regenerieren.
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Aus dem Titanchl'orid lassen sich nach @bekannten Verfahren Titansulfat,
Titanoxyd und andere Titans.alze und Pigmente darstellen.