DE478740C

DE478740C - Verfahren zur Gewinnung von Titanverbindungen, insbesondere Titansaeure

Info

Publication number: DE478740C
Application number: DEM103044D
Authority: DE
Inventors: Dr Erich Stahl
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1928-01-17
Filing date: 1928-01-17
Publication date: 1929-07-01

Description

Verfahren zur Gewinnung von Titanverbindungen, insbesondere Titansäure Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Gewinnung von Titanverbindungen, insbesondere Titansäure aus titanhaltigen Stoffgemischen, Rückständen u. dgl., z. B. aus Rückständen vom alkalischen Aufschließen von titanhaltigen Mineralien u. dgl.
Behandelt man derartige Rückstände, z. B. den sogenannten Rotschlamm, der bei der Verarbeitung von Bauxit auf Tonerde für die Aluminiumfabrikation beim Lösen des mit Soda aufgeschlossenen Bauxits in Wasser erhalten wird und der neben Ferrihydroxyd, Tonerde und Kieselsäure etwa 5 bis =o °/o Titansäure enthält, in bekannter Weise mit Schwefelsäure oder Salzsäure, z. B. derart, daß man ihn in Schwefelsäure löst, das gelöste Eisen z. B. durch schweflige Säure reduziert, aus der Lösung durch Hydrolyse, z. B. durch Erhitzen der verdünnten Lösung, die Titansäure abschneidet und diese sodann zwecks Reinigung durch Lösen in starker Schwefelsäure, Verdünnen dieser Lösung und Erhitzen umfällt, so stößt man auf die Schwierigkeit, daß man aus den zwecks Umfällung der Titansäure hergestellten stark schwefelsauren Lösungen die Titansäure durch Hydrolyse nur dann quantitativ oder wenigstens in befriedigender Ausbeute erhält, wenn man diese Lösungen entweder sehr stark verdünnt oder die darin enthaltene Säure durch irgendein Neutralisierungsmittel abstumpft. Außerdem bietet das beschriebene Verfahren den Nachteil, daß die Silikate zersetzt werden und Kieselsäure in gelatinöser Form ausfällt, wodurch die Filtration erschwert, wenn nicht unmöglich gemacht wird.
Die Erfinderin hat gefunden, daß man diese beiden Nachteile gleichzeitig dadurch vermeiden kann, daß man statt Schwefelsäure oder Salzsäure zum Inlösungbringen derTitansäureschweflige Säure verwendet. Die Beobachtung, daß es möglich ist, aus Rückständen der genannten Art die Titansäure vermittels schwefliger Säure, und zwar bei gewöhnlicher Temperatur in Lösung zu bringen, mußte angesichts der Schwäche dieser Säure überraschend erscheinen. Bei der Behandlung des Rotschlamms mit schwefliger Säure erhält man eine Lösung, in welcher das vorhandene Eisen in Form von Ferrosulfat und Ferrosulfit enthalten ist. Nach der Erfindung setzt man nun zu dieser rohen Lösung die schwefelsäurehaltigen, noch Titansäure enthaltenden Mutterlaugen von der Umfällung der Titansäure hinzu. Hierbei wird durch die in der Mutterlauge enthaltene Schwefelsäure eine entsprechende Menge von Ferrosulfit zersetzt unter Bildung von schwefliger Säure und Ferrosulfat, so daß auf diese Weise nicht nur die in der Mutterlauge vorhandene freie Schwefelsäure in, verwertbarer Form aus der Lösung entfernt und damit die bis dahin von ihr in Lösung gehaltene Titansäure zur Ausfällung freigegeben, sondern, auch das in der rohen Lösung vorhandene Ferrosulfit beseitigt wird, welches beim Kochen der Lösung mit der Titansäure, wie oben gesagt, ausfallen und diese verunreinigen würde. Dies bietet den außerordentlichen Vorteil, daB man bei der Abscheidung der zwecks Umfällung mit starker Schwefelsäure in Lösung gebrachten rohen Titansäure diese Lösungen nur mäßig zu verdünnen braucht, weil man ja die dabei gelöst zurückbleibenden Mengen von Titansäure mit der Mutterlauge der nächsten rohen Lösungspartie wieder zuführt, wo dann eine vollkommene Abscheidung auch dieser Reste von Titansäure erzielt wird infolge der Bindung der Schwefelsäure, welche sie bis dahin in Lösung hielt.
Ein weiterer Vorteil des Verfahrens liegt darin, daß sich das Arbeiten mit schwefliger Säure weitaus billiger gestaltet wie _ bei Anwendung von Schwefel- oder Salzsäure, weil man die schweflige Säure in Form von außerordentlich billigen Röstgasen zur Anwendung bringen kann. Die in der beschriebenen Weise erhaltenen rohen Lösungen werden gekocht, wobei. die Hauptmenge der Titansäure mit etwas Eisen verunreinigt ausgeschieden wird, die dann durch Umfällen aus stark schwefelsaurer Lösung in der beschriebenen Weise unter Zurückführung der Mutterlaugen in den Lösungsprozeß gereinigt werden kann.
Die Durchführung des Verfahrens kann bei gewöhnlicher, aber auch bei erhöhter .Temperatur und unter gewöhnlichem Wie auch unter erhöhtem Druck erfolgen.
Beispiel: In eine Suspension von i kg Rotschlamm mit 6 °/o Titansäure in 51 Wasser werden bei gewöhnlichem oder erhöhtem Druck schwefelhaltige Röstgase eingeleitet. Es gehen ungefähr 9o bis 95 % des im Schlamm enthaltenen Eisens unter der Titansäure in Lösung. Die Lösung wird mit so viel schwefelsäurehaltiger Mutterlauge von der hydrolytischen Umfällung von Titansäure versetzt, als zur Zerstörung des gebildeten Ferrosulfits nötig ist, alsdann auf das doppelte Volumen verdünnt und durch Kochen die Titansäure ausgefällt. Es wird filtriert, die gewonnene Titansäure mit starker Schwefelsäure n Lösung gebracht, diese Lösung bis auf einen Gehalt von etwa lo g Schwefelsäure im Liter verdünnt und sodann gekocht. Durch Filtration der entstandenen Fällung erhält man die Titansäure in eisenfreier Form und eine Mutterlauge mit etwa noch = bis 2 g Titansäure im Liter, die als Zusatz zu einer nächsten Rohlösung vor der Fällung verwendet wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE; i. Verfahren zur Gewinnung von Titanverbindungen, insbesondere Titansäure aus titanhaltigen Stoffgemischen und Rückständen aller Art, z. B. Schlämmen vom alkalischen Aufschluß von titanhaltigen Mineralien, insbesondere sogenannten Rotschlamm, wie er beim Lösen des mit Soda aufgeschlossenen Bauxits in Wasser erhalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß schweflige Säure bzw. schweflige Säure enthaltende Gase zur Überführung der in den betreffenden Stoffen, z. B. in Form von Titanaten enthaltenen Titansäure in Lösung verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch x, dadurch gekennzeichnet, daß die schweflige Säure in Form von Röstgasen oder solche enthaltenden Gasgemischen verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Behandlung der titanhaltigen Stoffgemische mit schwefliger Säure gewonnenen Lösungen mit schwefelsauren, Titansäure enthaltenden Lösungen behandelt werden, welche z. B. gewonnen sind als Mutterlaugen beim Umfällen von aus früheren Operationen gewonnener roher Titansäure durch Lösen in Schwefelsäure, Verdünnen und Erhitzen dieser Lösung zu dem Zweck, durch Umsetzung der in diesen Mutterlaugen enthaltenen Schwefelsäure mit den in der Rohlauge enthaltenen Sulfiten, insbesondere Ferrosulfit, die freie Schwefelsäure der Mutterlaugen unter Beseitigung der bei der späteren Ausfällung der Titansäure störenden Sulfite zu binden und damit gleichzeitig die in den zugefügten Mutterlaugen noch enthaltene Titansäure zur Ausfüllung freizumachen.