FI71544B - Foerfarande foer framstaellning av titansulfatloesning - Google Patents

Description

71 544

Menetelmä titaanisulfaattiliuoksen valmistamiseksi Jakamalla erotettu hakemuksesta 80 2512 5 Tämä keksintö koskee menetelmää titaanisulfaat tiliuoksen valmistamiseksi. Keksinnön mukaisella menetelmällä valmistetusta titaanisulfaattiliuoksesta voidaan hydrolysoimalla valmistaa titaanidioksidipigment-tiä.

10 Titaanidioksidi on hyvin tunnettu materiaali, jolla on toivottavat pigmenttiominaisuudet ja joka on hyödyllinen maali- ja päällystysvalmisteissa ja muovimateriaaleissa. Tunnetaan useita eri prosesseja titaanidioksidimateriaalin valmistamiseksi, esimerkiksi 15 sulfaattiprosessi ja kloridiprosessi.

Tavallisesti titaaniyhdisteiden valmistukseen tarkoitetussa sulfaattiprosessissa titaanipitoinen materiaali, kuten ilmeniittimalmi, johon kuuluvat massiivinen ilmeniitti , ilmeniittihiekat ja titaani-20 pitoinen tai uunikuona, saatetaan reagoimaan väkevän rikkihapon (esim. 90-96-%:isen rikkihapon) kanssa. Reaktiosta käytetään toisinaan nimitystä "uutto" tai "malmiuutto". Titaanipitoisen materiaalin ja väkevän rikkihapon uuttoreaktio on luonteeltaan eksoterminen ja 25 edistyy hyvin kiivaasti. Tyypillisesti titaanipitoinen materiaali ja väkevä rikkihappo pannaan reaktioastiaan, jota kutsutaan uuttosäiliöksi. Vettä lisätään tavallisesti uuttosäiliöön happomalmireaktion alkuunsaattami-seksi ja kiihdyttämiseksi hapon laimennuslämmön vaiku-30 tuksesta, mikä johtaa vesi-happoliuoksen voimakkaaseen kiehumiseen n. 100-190° C:ssa ja hyvin suurten vesihöyry- ja höyrymäärien kehittymiseen, joissa on mukana kulkeutuvaa hiukkasmaista materiaalia. Kun kiivas reaktio edistyy, vesi haihtuu ja reaktiomassasta tulee kiin-35 teä; reaktio päättyy kiinteässä faasissa suunnilleen 2 71544 18o°C:n lämpötilassa. Kiinteän reaktiomassan, josta käytetään nimitystä "kakku" annetaan jäähtyä. Tämän jälkeen kiinteä kakku liuotetaan veteen tai laimeaan happoon, jolloin saadaan raudan, titaanin ja muiden 5 titaanipitoisessa materiaalissa olevien hivenmetallien sulfaattisuolojen liuos. Uuuttotoimenpide on panos-prosessi, joka suoritetaan yhdessä ja samassa uutto-säiliössä. Käytetään niin monta uuttosäiliötä kuin on tarpeen valmistuslaitoksen halutun kapasiteetin mukai-10 sesti, titaanisulfaattiliuoksen valmistamiseksi.

Uuton jälkeen saatua sulfaattiliuosta (joka sisältää rauta- ja titaanisuoloja) käsitellään edelleen tunnetuin toimenpitein ferrosulfaatin poistamiseksi, josta käytetään tavallisesti nimitystä "viht-15 rilli", titanyylisulfaatin liuoksen aikaansaamiseksi, joka hydrolysoitaessa tuottaa hydratoitua titaanidioksidia. Titaanidioksidihydraatti saatetaan tavallisesti kalsinointikäsittelyyn sopivassa polttouunilaitteessa hydraatioveden poistamiseksi ja hydratoitumattoman 20 titaanidioksidipigmentin aikaansaamiseksi. Edellä ole vaa prosessia kuvataan yksityiskohtaisemmin esimerkiksi US-patenttijulkaisuissa 1 504 672, 3 615 204 ja 3 071 439.

Yllä kuvatulla titaaniyhdisteiden valmistukseen tarkoitetulla sulfaattiprosessilla on useita ympäristö-25 haittoja. Esimerkiksi kiivas reaktio, joka tapahtuu uuttosäiliöissä, johtaa ei-toivottuihin päästöongel™·' in. Myös laimean rikkihapon liuokset, joita kutsutaan tavallisesti "käytetyksi hapoksi" ja jotka ovat seurausta vihtrillin poistosta ja titanyylisulfaatin hydrolyysistä, 30 muodostavat vakavia hävitysongelmia, koska tällaisen käytetyn hapin suuria määriä ei voida kierrättää uutto-säiliöön, jossa käytetään väkevää rikkihappoa, tai regeneroida taloudellisella tavalla.

Nyt on kehitetty uusi sulfaattiprosessi titaani-35 yhdisteiden valmistamiseksi, jolla oleellisesti vältetään 71544 tai poistetaan yllä mainitut tayallisen sulfaattiprosessin haitat. Tässä käytettynä sanontaa titaanisulfaatti käytetään merkitsemään yhteisesti titaanin sulfaattisuoloja, kuten tionyylisulfaattia ja tiaani (3) sulfaattia.

5 Keksintö koskee menetelmää titaanisulfaattiliuoksen valmistamiseksi, jolle menetelmälle on tunnusomaista, että a) titaanipitoinen materiaali, jonka määrä on noin 10-400 % suurempi kuin stökiometrinen määrä, joka tarvitaan reaktiossa rikkihapon kanssa titaanisulfaatin 1Q muodostamiseksi, saatetaan reagoimaan b) laimean rikkihappoliuoksen kanssa, jonka väkevyys on noin 25-60 paino-%, laskettuna liuoksen kokonaispainosta, lämpötilassa alle noin 140°C saatu reaktioseos jäähdytetään lämpötilaan alle noin 110°C saostamatta reaktiotuot- 15 teitä reaktioseoksen muodostamiseksi, joka sisältää titaani-sulfaattia, ja liukenemattomat kiinteät aineet erotetaan titaanisulfaattiliuoksen muodostamiseksi.

Keksinnön mukaista menetelmää voidaan soveltaa titaanidioksidin valmistuksessa seuraavasti: 20 1) a) titaanipitoinen materiaali, jonka määrä on n. 10-400 % suurempi kuin stökiometrinen määrä, joka tarvitaan reaktiossa rikkihapon kanssa titaanisulfaatin muodostamiseksi, saatetaan reagoimaan b) laimean rikkihappoliuoksen kanssa, jonka väke-25 vyys on n. 25-60 paino-% laskettuna liuoksen kokonaispainosta, lämpötilassa alle n. 140°C (2) saatu reaktioseos jäähdytetään lämpötilaan alle n. 110°C saostamatta reaktiotuotet-teita; (3) liukenemattomat kiinteät aineet ja rautasulfaatti poistetaan reaktioseoksesta jolloin saadaan titaanisulfaat-30 tiliuos; (4) titaanisulfaattiliuos hydrolysoidaan titaani-dioksidihydraatin muodostamiseksi; (5) titaanidioksidihyd-raatti kalsinoidaan titaanidioksidin aikaansaamiseksi ja (6) titaanidioksidi otetaan talteen.

Keksintöä voidaan myös soveltaa titaanidioksidin 35 jatkuvassa valmistusprosessissa, jolloin 71544 1) a) titaanipitoinen materiaali, jonka määrä on n. 10-400 % suurempi kuin stökiometrinen määrä, joka tarvitaan reaktiossa rikkihapon kanssa titaanisulfaatin muodostamiseksi, saatetaan reagoimaan 5 b) laimean rikkihappoliuoksen kanssa, jonka

väkevyys on n. 25-60 paino-% laskettuna liuoksen kokonaispainosta, lämpötilassa alle n. 140°C

2) saatu reaktioseos jäähdytetään lämpötilaan n. 110°C toisessa reaktioastiassa seostamatta reaktio- 1Q tuotteita; 3) reagoimaton titaanipitoinen materiaali erotetaan reaktioseoksesta, jolloin saadaan rautasulfaatin ja titaanisulfaatin liuos 4) rautasulfaatti poistetaan rautasulfaatin ja 15 titaanisulfaatin liuoksesta, jolloin saadaan titaani- sulfaatin liuos 5) titaanisulfaattiliuos hydrolysoidaan titaanidi-oksidihydraatin ja käytetyn rikkihappoliuoksen muodostamiseksi 20 6) titaanidioksidihydraatti kalsinoidaan titaani dioksidin muodostamiseksi ja 7) titaanidioksidi otetaan talteen

Liitteenä oleva kuvio esittää tämän keksinnön erästä sovellutusta titaanidioksidin jatkuvassa valmis-25 tusprosessissa.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä on yllättävää että titaanipitoisen materiaalin voidaan antaa reagoida täysin nestemäisessä faasissa tarvitsematta erillistä pelkistysvaihetta, laimean rikkihapon kanssa stabiilin 3Q hydrolysoituvan titaanisulfaattiliuoksen aikaansaamiseksi, jota voidaan käyttää titaaniyhdisteiden ja titaanidioksidi-pigmenttien valmistukseen.

Uuttoreaktio suoritetaan käyttäen titaanipitoista materiaalia. Tässä käytettynä sanonta titaanipitoinen 35 materiaali tarkoittaa materiaali, joka sisältää talteen- 5 71544 otettavaa titaania, kun sitä käsitellään keksinnön mukaisella menetelmällä. Tällaisia materiaaleja ovat esim. titaanipitoinen kuona, uunikuona, ilmeniitti-malmit, kuten magneettinen ilmeniitti ja massiivinen 5 ilmeniitti ja ilmeniittihiekat.

Uuttoreaktio suoritetaan käyttäen riittävää määrää titaanipitoista materiaalia niin, että aikaansaadaan materiaalin ylimäärä, joka määrä on n. 10-400 % yli stökiometrisen määrän. Tämän määrän voidaan myös esittää 10 olevan 1,1 - 5 kertaa stökiometrinen määrä. Seuraava kaava esittää uuttoreaktion stökiometriaa:

FeTi03 + 2H2S04 —> Ti0S04 + FeSC>4 + 2H20 15 Titaanipitoisen materiaalin ylimäärän käyttö uuttoreaktiossa on tehokas ja toivottava onnistuneen ja toimintakelpoisen prosessin saavuttamiseksi tämän keksinnön mukaisesti tarvitsematta jauhaa ylimäärin malmia.

Titaanipitoisen materiaalin pinta-ala vaihtelee edulli- 2 3 20 sesti välillä n. 0,05 - 0,6 m /cm . Malmia, jolla on suurempi pinta-ala, voitaisiin käyttää, mutta se ei aikaansaa mitään etua johtuen kasvaneista jauhatuskustannuksista. Kuten yllä mainittiin, titaanipitoisen materiaalin ylimäärää, joka on n. 10-400 % yli stökiömetrisen määrän, joka 25 tarvitaan reaktioon rikkihapon kanssa, tulisi käyttää prosessin uuttoreaktiossa. Pienempien seos määrien käyttö johtaa ei-hyväksyttävän pieniin reaktionopeuksiin ja pitkiin käsittelyaikoihin niin, että prosessista tulee epätaloudelliseksi. Materiaalin suurempien kuin suositel-30 tujen ylimäärien käyttö ei ole toivottavaa johtuen reaktio-seoksen suuresti pienentyneestä juoksevuudesta ja tarpeesta kierrättää suuria määriä reagoimatonta titaanipitoista materiaalia uuttoreaktoreihin. Odottamatta on esimerkiksi todettu, että titaanipitoisen materiaalin, kuten Maclntyre-35 malmin määrän kaksinkertaistaminen yli stökiometrisen määrän, joka tarvitaan reagoimaan laimean rikkihapon kanssa, 6 71544 nostaa reaktionopeutta vähintään noin 10-kertaisesti viimeisessä uuttolaitteessa. On todettava, että reaktio-nopeudet vaihtelevat uuton aikana käytetyn titaanirauta-materiaalin lähteen mukaan.

5 Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetyn rikkihapon väkevyyden tulee olla välillä n. 25-60 paino-% laskettuna happoliuoksen kokonaispainosta. Alle n. 25 painot; n happoväkevyys ei ole toivottava, koska titaanidioksidin hydrolyysiä tapahtuu uuttoreaktion aikana ja yhtey-10 dessä tällaisia happoja käytettäessä. Titaanisuolaliuosten ennenaikainen hydrolyysi estää pigmenttilaatua olevan titaanidioksidin muodostumisen prosessin myöhemmässä vaiheessa. Myöskään sellaisen hapon käyttö, jonka väkevyys on suurempi kuin n. 60 paino-%, ei ole toivottavaa, koska 15 (1). muodostunut reaktioliuos on viskoosisempi ja vaikeampi käsitellä, (2) käytettyä happoa ei voida kierrättää taloudellisesti, ellei käytettyä happoa väkevöidä, mikä nostaa tarpeettomasti käyttökustannuksia ja (3) reaktiotuotteiden suurempi väkevyys liuoksessa edistää ferrosulfaattimono-20 hydraatin ja talteenotettavan titanyylisulfaattidihydraa- tin saostumista. Ferrosulfaattimonohydraatin läsnäolo tekee omapainoerotuksen tehottomaksi ja se on vaikea poistaa suodattamalla.

25 Prosessin käyttöolosuhteet uuttoreaktion suorit tamiseksi voidaan helposti säätää riippuen laimean rikkihapon väkevyydestä ja kulloinkin käytetystä titaanirautaa sisältävän materiaalin ylimäärästä optimiprosessitoiminnan 30 aikaansaamiseksi. Tämän kuvaamiseksi laimean rikkihapon käyttö, jolla on pieni väkevyys, esim. alle 40 paino-%, vaatii aluksi prosessin toimintaa suositeltavan lämpötila-alueen alemmassa päässä johtuen laimean rikkihapon alemmassa kiehumispisteestä. On toivottavaa lisätä käytettä-35 vän titaanipitoisen materiaalin määrää mahdollisimman suuren materiaalimäärän uuttamiseksi ensimmäisessä 71544 uuttoreaktorissa, jossa pisteessä käyttölämpötila ja reaktionopeus ovat tavallisesti suuremmat. Kuten alla mainitaan, seuraavissa uuttoreaktoreissa olevaa lämpötilaa pidetään tasolla, joka on alhaisempi kuin ensim-5 mäisessä uuttoreaktorissa ja kaiken kaikkiaan sitä on laskettava titaanisuolaliuoksen ennenaikaisen hydro-lyysin estämiseksi tai välttämiseksi.

Lämpötila, jossa uuttoreaktio tapahtuu, on alle n, 140°C ja edullisesti, 55°C:sta reaktioliuoksen kielo humispisteeseen, ts. välillä n-55-140°C. Uuttoreaktiossa liian alhaisen lämpötilan valintaa tulee välttää, sillä uuttoreaktio edistyy liian hitaasti ja vaatii näin ollen reagenssien pidentynyttä viipymisaikaa uuttoreaktorissa. Myös pidentyneitä viipymisaikoja tulee välttää, jotta 15 vältettäisiin ei toivottujen ydinten muodostuksen vaara reaktioliuoksessa, joka johtuu titaanisuolan ennenaikaisesta hydrolysaatiosta. Yli 140°C:n lämpötilan valintaa ei suositella, koska titaanisuola hydrolysoituu paljon suuremmilla nopeuksilla korkeammissa lämpötiloissa.

20 Uuttoreaktion suorittamista alle n. 55°C:ssa tulee vält tää, koska reaktiotuotteet alkavat saostua liuoksesta ja reaktioseoksen viskositeetti kasvaa, mikä tekee reagoimattomien kiinteiden aineiden poiston hyvin vaikeaksi. Suositeltava käyttälämpötila uuttoreaktion suorittami-25 seksi on välillä n.70-110°C. On huomattava, että tämän keksinnön prosessin uuttoreaktio voidaan toteuttaa panos-reaktiona, esim. reaktioastiassa, josta reaktioseos sen jälkeen, kun uuttoreaktio on edistynyt toivotussa määrin, poistetaan ja käsitellään edelleen muissa astioissa.

30 Keksinnön mukaisen menetelmän edullisessa suoritusmuodossa uuttoreaktiota suoritetaan jatkuvasti vähintään kahdessa reaktioastiassa ja jossa titaania sisältävä materiaali ja laimea rikkihappo saatetaan virtaamaan samansuuntaisesti.

35 Kun prosessi toteutetaan jatkuvana, on edullista 71544 käyttää kahta tai useampaa uuttoreaktoria. UUttolaitteiden kokonaislukumäärä riippuu reaktion säätelemisen helppoudesta , laitoksen tuotannosta ja prosessikäsittelystä*

Suoritettaessa uuttoreaktio kahdessa uutto-5 reaktorissa tai -vaiheessa on suositeltavaa, että ensimmäinen uuttolaite pidetään alle n. 140°C:ssa ja edullisesti alle n. 110°C:ssa ja toinen uuttolaite pidetään alle n. 100°C:ssa, edullisesti alle n. 75°C:ssa.

Suoritettaessa uuttoreaktio kolmessa uuttoreak-10 torissa tai -vaiheessa on suositeltavaa, että ensimmäinen uuttolaite pidetään alle nf 140°C:ssa ja edullisesti alle 110°C:ssa, toinen uuttolaite on alle n. 110°C:ssa ja edullisesti alle n. 100°C:ssa ja kolmas uuttolaite pidetään alle n. 80°C:ssa ja edullisesti alle 15 n, 75°C:ssa.

Suoritettaessa uuttoreaktio neljässä uuttoreakto-rissa tai -vaiheessa on suositeltavaa, että ensimmäinen uuttolaite pidetään alle n. 140°C:ssa ja edullisesti alle n. 110°C:ssa, toinen uuttolaite pidetään alle n.

20 110°C:ssa ja edullisesti alle n. 90°C:ssa, kolmas uutto laite pidetään alle n. 100°C:ssa ja edullisesti alle n. 86°C:ssa ja neljäs uuttolaite pidetään alle n. 90°C:ssa ja edullisesti alle n. 75°C:ssa.

Suoritettaessa uuttoreaktioviidessä uuttoreak-25 torissa tai -vaiheessa on suositeltavaa, että ensim mäinen uuttolaite pidetään alle n. 140°C:ssa ja edullisesti alle n. 110°C:ssa, toinen uuttolaite pidetään alle n. 110°C;ssa ja edullisesti alle n. 90°C:ssa, kolmas uuttolaite pidetään alle n. 100°C:ssa ja edullisesti alle 30 n, 85°C':ssa, neljäs uuttolaite pidetään alle n. 90°C:ssa ja edullisesti alle n. 80°C:ssa ja viides uuttolaite pidetään alle n. 85°C;ssa ja edullisesti alle n. 75°C:ssa.

Kaikkia edellä olevia uuttolaitelämpötiloja voidaan vaihdella riippuen halutusta saannosta ja kussakin 35 vaiheessa käytetyistä reaktioajoista. Eräs olennainen 9 71544 piirre keksinnön mukaisessa menetelmässä on, että uutto-reaktion lämpötila lasketaan reaktion edistyessä saatujen titaanisuolaliuosten ennenaikaisen hydrolyysin estämiseksi tai välttämiseksi. Titaanisuolaliuoksen ennen-5 aikainen hydrolyysi estää pigmenttilaatua, olevan titaanidioksidin muodostumisen.

Uuttoreaktion kestoaikaa uuttolaitteessa ohjataan titaanipitoisen materiaalin konversion tai uuttu-misen optimiasteen avulla ko. vaiheessa. Yleisesti ot-1Q taen on suositeltavaa uuttaa tai antaa reagoida niin suuren määrän titaania sisältävää materiaalia kuin on mahdollista ensimmäisessä uuttoreaktorissa tai -vaiheessa, jossa on korkein lämpötila liuoksessa olevan 15 titaanisulfaatin hydrolyysin estämiseksi. Esimerkiksi jatkuvassa, monivaihesysteemissä, jossa käytetään Maclntyre-malmia titaanipitoisen materiaalin lähteenä, on toisinaan mahdollista uuttaa ensimmäisessä vaiheessa jopa n. 90 paino-% prosessiin panostetun malmin stö-20 kiometrisestä määrästä lukuunottamatta ylimäärin olevaa malmia. Edullisesti n. 30-80 % ja edullisimmin n, 60-80 paino-% malmin stökiometrisesta määrästä uutetaan ensimmäisessä vaiheessa lukuunottamatta ylimäärin olevaa malmia. Konversio mitataan loppuun menneen reaktion mää-25 rällä laskettuna käytetyn titaanipitoisen materiaalin stökiometrisestä määrästä.

Lämpötilaa käytetään ohjaamaan uuttoreaktiota mieluummin tarkkailemalla aktiivisen hapon suhdetta titaaniin reaktioliuoksessa. Tämä suhde on osoitus kon-30 versio- tai uuttoasteestä. Sanonta "aktiivinen happo" tarkoittaa vapaan hapon kokonaismäärää reaktioliuoksessa ja happoa, joka on yhtynyt titaaniin reaktioliuoksessa. Aktiivisen hapon suhde titaanidioksidiin (aktiivinen happo: titaanidioksidi) lasketaan sekä liuoksessa olevan vapaan 35 hapon että titaaniin liuoksessa yhtyneen hapon summana 71544 10 jaettuna liuoksessa olevalla titaanilla (laskettuna TiO^ina). Liuoksen aktiivisen hapon sisältö voidaan määrittää esimerkiksi titraamalla valikoitu näyte (punnitus- tai pipeointitekniikalla) 0,5-N emäsliuoksella (NaOH) pH-ar-5 voon 4,0 bariumkloridi/ammoniumkloridilla puskuroidussa liuoksessa. Titraus antaa vapaan hapon ja sen hapon pitoisuuden, joka on yhtynyt Ti02:een, ja josta käytetään nimitystä aktiivinen happo. Tämän kuvaamiseksi 60 ml puskuri-liuosta, joka sisältää 75 g/1 bariumkloridia ja 250 g/1 10 ammoniumkloridia, lisätään keittopulloon, joka sisältää kyseeessä olevan näytteen ja laimennetaan vedellä 250 mlrksi ja titrataan 0,5-N emäksellä metyylioranssin loppupisteeseen .

Panosprosessissa aktiivisen hapon pitoisuus voi 15 vaihdella laajasti eikä se ole kriittinen muuta kuin siinä määrin, että uutto ja pelkistys tapahtuvat nestefaasissa. Jatkuvassa prosessissa aktiivisen hapon suhteen annetaan pudota äärettömästä reaktion alussa välille 1,50 - 7,0 reaktion päättyessä riippuen uutto-olosuhteista. Tyypillisesti 20 aktiivisen hapon ja Ti02:n välinen suhde vaihtelee välillä 2,0 - 3,5. Kun aktiivisen hapon määrä laskee, titanyyli-sulfaattiliuoksen stabiilisuus hydrolyysiä vastaan laskee. Yleensä reaktioliuoksen lämpötila tulee pitää alle n. 140°C:ssa ja edullisesti alle n. 110°C:ssa, kun aktiivisen hapon suhde 25 titaaniin (titaanidioksidina laskettuna) laskee arvoon n. 2_,0. Tämän kuvaamiseksi kaksivaiheisessa uuttoprosessissa reaktioliuoksen lämpötila uuttoreaktion ensimmäisessä vaiheessa tai uuttolaitteessa tulee pitää lämpötilassa alle n. 140°C, esim. 110°C:ssa, kunnes aktiivisen hapon suhde reaktioliuoksen 30 titaanidioksidiin laskee arvoon n. 3,0, jolloin reaktio-liuoksen lämpötila alennetaan alle n. 100°C:seen, esim. 70°C:een. Sitävastoin kolmivaiheisessa uuttoprosessissa ensimmäisen vaiheen lämpötila pidetään n. 100°C:ssa reaktio-seoksen aikaansaamiseksi, jossa aktiivisen hapon suhde reaktio-35 liuoksessa olevaan titaanidioksidiin on välillä n. 2,5 - 3,0 11 71544 ja sen jälkeen reaktio suoritetaan toisessa vaiheessa n. 100°C:n lämpötilassa reaktioseoksen aikaansaamiseksi, jossa aktiivisen hapon suhde reaktioliuoksessa olevaan titaanidioksidiin on välillä n. 2,2 - 2,5. Reaktio voi-5 daan sitten saattaa päätökseen kolmannessa vaiheessa alle n. 80°C:n lämpötilassa, jolloin saadaan reaktio-seos, jossa aktiivisen hapon suhde reaktioliuoksessa olevaan titaanidioksidiin on n. 2,0.

Uuttoreaktion päätyttyä saatua reaktioseosta, 10 joka sisältää titaanisulfaattia,rautasulfaattia ja ti- taanipitoisesta materiaalista peräisin olevaa hivenalku-ainetta, voidaan käsitellä titaanisulfaattiliuoksen tal-teenottamiseksi titaaniyhdisteiden valmistusta varten tai käsitellä tavanomaisen sulfaattiprosessitekniikan mu-15 kaisesti titaanidioksidipigmentin valmistamiseksi.

Seuraavassa viitataan kuvioon, jossa on esitetty titaanidioksidin valmistus käyttäen monivaihereaktori-systeemiä. Viitenumero 10 esittää uuttoreaktoria. Titaani-pitoinen materiaali, kuten ilmeniittimalmi syötetään uutto-20 reaktoriin 10 malmin varastosäiliöstä 11. Laimea rikkihappo, jonka väkevyys on n. 25-60 paino-% laskettuna happo-liuoksen kokonaispainosta, syötetään tuoreen hapon lähteestä 12 tulevan vahvan hapon (96 paino-%) seoksesta joko yhdistettynä kierrätettyyn happoon (15-45 paino-%) tai ve-25 teen suoraan uuttoreaktoriin 10. Uuttoreaktorissa 10 olevaa ilmeniittimalmia ja laimeaa rikkihappoa sekoitetaan jatkuvasti korkeintaan reaktorissa olevan reaktioliuoksen kiehumispisteessä olevassa lämpötilassa.

Uuttoreaktorissa 10 olevia reagensseja pidetään 3Q alle n. 140°C:n lämpötilassa ja edullisesti välillä n.

55-140°C. Tarkemmin sanoen uuttoreaktorissa 10 olevia reagensseja on suositeltavaa pitää 110° C:ssa. Uuttoreaktori 10 voidaan pitää missä tahansa sopivassa paineessa; normaali-paine on suositeltava taloudellisista syistä.

35 Kun reaktioseosta käsitellään jatkuvasti esite- 12 71 544 tetyssä kolmivaiheisessa uuttosysteemissä, se siirretään uuttoreaktorista 10 tavanomaiseen erotuslaitteeseen 13, esim. suodattimeen tai syklonierottimeen, jossa osa reagoimaton ilmeniittimalmi osittain tai kokonaisuudessaan 5 erotetaan ja kierrätetään kierrätysputken 14 avulla takaisin uuttoreaktoriin 10. Vaihtoehtoisesti reaktio-seosta voidaan jatkuvasti siirtää uuttoreaktorista 10 uuttoreaktoriin 15, jolloin siihen ei liity reagoimattoman ilmeniittimalmin kierrätystä uuttoreaktoriin 10.

10 Uuttoreaktorissa 15 oleva reaktioliuos on suo siteltavaa pitää jonkin verran alemmassa lämpötilassa kuin uuttoreaktorin 10 lämpötila. Esimerkiksi uuttoreaktorissa 15 oleva reaktioseos pidetään n. 100°C:ssa. Uuttoreaktorissa 15 olevan lämpötilan säätö voidaan 15 toteuttaa lisäämällä kierrätettyä happoa tai vettä.

Paine uuttoreaktorissa 15 on mieluummin normaalipaine, mutta korkeampia paineita voidaan haluttaessa käyttää.

Reaktioseosta voidaan jatkuvasti siirtää uuttoreaktorista 15 tavanomaiseen erotuslaitteeseen 16, esim.

20 suodattimeen tai syklonierottimeen, jossa reagoimaton ilmeniittimalmi osittain tai kokonaisuudessaan erotetaan ja kierrätetään kierrätysputken 17 kautta takaisin uuttoreaktoriin 15. Vaihtoehtoisesti reaktioseosta voidaan jatkuvasti siirtää uuttoreaktorista 15 uuttoreaktoriin 18, 25 jolloin siihen ei liity reagoimattoman ilmeniittimalmin kierrätystä uuttoreaktoriin 15.

Uuttoreaktorissa 18 olevaa reaktioseosta on edullista pitää n. 70°C:ssa ja normaalipaineessa.

Uuttoreaktorista 18 tulevaa reaktioseosta syöte-30 tään jatkuvasti sopivaan erotuslaitteeseen 19, esim.

suodattimeen tai omapainoerottimeen (tai useampaan tällaiseen, jotka on järjestetty sarjaan ja/tai rinnan) jossa reagoimaton ilmeniittimalmi erotetaan nestemäisestä reaktio-tuotteesta. Ylimääräinen tai reagoimaton ilmeniitti kier-35 rätetään putkien 21 ia 21' kautta jompaan kumpaan tai molempiin uuttoreakt oreista 18 ja/tai 10. Erotuslait-teesta 19 tuleva nestemäinen reaktiotuote johdetaan las-keutuslaitteeseen 20, esim. tavanomaiseen, lasketuslait- 71544 13

Q

teeseen tai LAMELLÄ-*- laitteeseen, jossa sivukivi tai muu ei toivottu kiinteä materiaali poistetaan reaktio-tuotteesta.

Kuten yllä mainittiin, uuttoreaktio suoritetaan 5 uuttoreaktoreissa 10, 15 ja 18. Uuttoreaktiota ei kuitenkaan tarvitse suorittaa kolmessa uuttoreaktorissa. Itse asiassa prosessi voidaan toteuttaa panoksittain käyttäen yain yhtä uuttoreaktoria. On kuitenkin suositeltavaa käyttää kahta tai useampaa uuttosäiliötä prosessin to-10 teuttamiseksi jatkuvatoimisena. Käytettäessä vain kahta uuttoreaktoria toisen uuttoreaktorin, kuten uuttoreakto-rin 15 lämpötila, voidaan säätää alempaan lämpötilaan, esimerkiksi 70°C:seen.

Myös jokainen uuttoreaktori tulee olla varustettu 15 sopivalla sekoitusvälineellä, jota kuviossa on merkitty viitenumerolla 9, reagenssien ja reaktioliuoksen pitämiseksi hyvin sekoittuneena.

Sopivaa pelkistintä, esimerkiksi rauta- tai titaani (3) sulfaattia säiliöstä 22 voidaan lisätä uutto-20 reaktoriin 10 tai uuttoreaktoriin 15 tai molempiin reaktoreihin tarkoituksena pelkistää uuttoliuoksessa oleva kolmi-arvoinen ferri-ioni kaksiarvoiseksi ferroioniksi. Pelkistetyn muodon läsnäolo estää myöhemmin saadun titaanihyd-raatin kontaminoitumisen ferrisuoloilla. Uuuttolaitteissa 25 olevaan reaktioliuokseen lisätyn pelkistimen määrä riippuu ferri-ionin määrästä syötetyssä ilmeniittimalmissa. Yleisesti ottaen n. 3-8 paino-% pelkistintä laskettuna reagoineen ilmeniittimalmin kokonaispainosta on riittävä aikaansaamaan tyydyttävät tulokset prosessissa, jossa 30 käytetään ilmeniittimalmia, joka sisältää 5-13 % ferri-ionia. Sellaisen pelkistimen kuin radan lisäämäisellä on toinen edullinen vaikutus siinä, että se kiihdyttää uutto-reaktion nopeutta. Näin ollen tällä toimenpiteellä on mahdollista välttää erillinen pelkistysvaihe uuttoliuok-35 selle, joka muuten olisi välttämätön. Pelkistin voidaan lisätä missä tahansa uutto-operaation vaiheessa.

71544 14 Käytetyn pelkistimen määrä valitaan siten, että ei vain kaikkea ilmeniittimalmissa oleyaa kolmiarvoista rautaa konvertoida kaksiarvoiseen tilaan, vaan myös osa reaktio-liuoksessa olevasta titaanista pelkistetään kolmiarvoi-5 seen tilaan titaanisulfaattiliuoksen saamiseksi hyd-rolyysiä varten, joka sisältää kolmiarvoista titaania. Kolmiarvoisen titaaninläsnäolo ehkäisee ferriraudan muodostumista, joka adsorpoituisi titaanidioksidihiukka-sille prosessin seuraavassa hydrolyysivaiheessa. On ha-XO vaittu, että raudan kiihdyttävä vaikutus uuttoreaktion nopeuteen kasvaa, kun raudan hiukkakoko pienenee.

Tietty määrä metallisulfaatteja, esim. ferro-sulfaattimonohydraattia saostuu tavallisesti uuttoreaktion aikana ilman havaittavaa reaktioseoksen juoksevuuden 15 huononemista. Ferrosulfaattimonohydraatti voidaan helposti liuottaa uuttoreaktion päättyessä lisäämällä vettä.

Ainakin osa vedestä voidaan korvata titaanisulfaatti-liuoksella, joka on vapautettu suuresta osasta rauta-sulfaattia (kiteyttämällä ja erottamalla ferrosulfaatti-20 heptahydraatti alla selostetun prosessin myöhemmässä vaiheessa). Tällä toimenpiteellä ylimääräisen veden lisäys systeemiin voidaan minimoida tai välttää. Tavallisesti lisävesi on poistettava prosessin myöhemmässä vaiheessa esim. haihduttamalla.

25 Vesi tai veden ja titaanisulfaatin liuos voidaan lisätä reaktioliuokseen viimeisessä uuttosäiliössä tai jossakin sopivassa kohdassa viimeisen uuttosäiliön ja erotinlaitteen 19 välissä jäähdytyksen aikaansaamiseksi.

Saatu liuos, joka sisältää titaanisulfaattia, 30 rautasulfaattia ja pienempiä määriä ilmeniittimalmista peräisin olevia aineita, voidaan ottaa talteen ja käsitellä titaaniyhdisteiden valmistamiseksi. Vaihtoehtoisesti liuosta yoidaan käsitellä titaanidioksidipigmentin valmistamiseksi, jolloin reaktioliuos johdetaan laskeutuslaitteeseen 20 35 kiinteiden aineiden poistamiseksi liuoksesta.

71544

Titaanidioksidia valmistettaessa reaktioliuos johdetaan sitten laskeutuslaitteesta 20 kiteytyslaitteeseen 23, jossa vihtrilli (ts. ferrosulfaattiheptahydraatti) kiteytetään ja poistetaan tunnetuilla prosessitoimenpiteillä.

5 Liuos esimerkiksi jäähdytetään jatkuvatoimisessa tai panos -tyhjökiteyttimessä n. 10-20°C:seen saattamalla se 23,5 mmHg:n tyhjöön vihtrillin (FeS04-7K20) suurten kiteiden muodostamiseksi, jotka voidaan helposti suodattaa rumpu- tai pöytäsuodattimella. Vihtrillin kakku voidaan pestä liu-10 koisen titaanin talteenottamiseksi. Suodattimesta tuleva reaktiolliuos voidaan väkevöidä tunnetuilla toimenpiteillä, esim, haihduttamalla ennen sen saattamista hydrolyysiin. Reaktioliuos voidaan myös selkeyttää joko ennen ferro-sulfaattiheptahydraatin kiteytystä ja poistoa tai sen 15 jälkeen. Selkeytysyaihe ennen kiteytystä on edullinen, jos halutaan saada erittäin puhdasta ferrosulfaattihepta-hydraattia, jota voidaan käsitellä edelleen esimerkiksi reagenssien valmistamiseksi, joita käytetään veden ja viemäriveden puhdistukseen.

20 Reaktioliuos saatetaan edullisesti hienosuodatus- vaiheeseen ennen hydrolyysiä. Sen jälkeen, kun ferrosulfaattiheptahydraatti on poistettu ja reaktioliuos, tarvittaessa on selkeytetty ja hienosuodatettu, saadaan titaanisulfaattiliuos, jolla on edullinen FerTiC^-suhde ja 25 j°ka voidaan suoraan hydrolysoida tai valinnaisesti haihduttaa tunnetuin keinoin tyhjöhaihduttimessa haluttuun Ti02_ väkevyyteen, mitä seuraa hydrolyysi.

Kiteytymisestä 23 tuleva reaktioliuos koostuu ti-tanyylisulfaatti (TiOSO^)-liuoksesta, joka syötetään 30 hydrolysointilaitteeseen 24, jossa titanyylisulfaatti hydrolysoidaan tunnetuin prosessitoimenpitein titaanidiok-sidihydraatin aikaansaamiseksi. Erikoisesti titanyyli-sulfaattiliuos hydrolysoidaan liukenemattoman titaani-dioksidihydraatin aikaansaamiseksi laimentamalla ti-35 tanyylisulfaattiliuosta vedellä korotetuissa lämpötiloissa.

71544 16

Esimerkiksi ennalta määrätty määrä titanyylisulfaatti-liuosta, jonka titaanidioksidisisältö on mieluummin yli 200 g/1, esikuumennetaan yli 90°C:n lämpötilaan ja lisätään sekoittaen oleellisesti samassa lämpötilassa 5 olevaan veteen ja suhteessa 3-4 1/2 osaa liuosta yhtä osaa kohti vettä. Liuos saatetaan kiehumaan ja titaanidioksidia kolloidisten hiukkasten muodossa saostuu; kolloidiset hiukkaset höytälöityvät muodostaen suoda-tuskelpoista titaanidioksidihydraattia. Tapa ja keinot 10 hydrolvysivaiheen suorittamiseksi ovat alalla hyvin tunnetut ja niitä kuvataan esimerkiksi US-patenttijulkaisuissa 851 487 ja 3 071 439.

Hydrolyysin jälkeen titaanidioksidihydraatti suodatetaan suodatuslaitteella 25, kuten Moore-suodatti-15 mella ja saatu suodatuskakku syötetään kalsinointilait-teeseen 26, jossa se kuumennetaan tunnetulla tavalla hvdraatioveden ja adsorboituneen rikkihapon poistamiseksi, jolloin saadaan titaanidioksidia, joka on sopivaa pigmentiksi.

20 Keksinnön mukaisen menetelmän merkityksellinen etu on, siinä, että "käytetyn hapon" hävitysongelmaa voidaan pienentää tai se voidaan jopa eliminoida, joka ongelma on luonteenomainen titaanidioksidipigmentin valmistukseen käytetylle tavanomaiselle sulfaattiproses-25 tille. Erikoisesti prosessin uutto-, kiteytys- ja hydro-lyysivaiheista saatava käytetty happo käsitellään uudelleen tai kierrätetään käytettäväksi uuttoreaktion suorittamiseen ilmeniittimalmin kanssa. Näin ollen keksinnön mukainen menetelmä voi ollavapaa tai oleellisesti 30 vapaa käytetystä jätehaposta.

Tämän kuvaamiseksi suodattimesta 25 tuleva käytetty happo johdetaan putken 27 kautta ja palautetaan uuttoreaktoriin 10. Haluttaessa suodattimesta 25 tuleva käytetty happo voidaan väkevöidä esimerkiksi haihdutta-35 maila tunnetulla tavalla väkevöintilaitteessa 28 ennen sen palauttamista uuttoreaktoriin 10.

17 71544

Keksinnön mukaisen menetelmän toinen merkityksellinen etu on siinä, että kierrätetty käytetty happo voidaan syöttää suoraan mihin tahansa tai kaikkiin uutto-reaktoreihin lämpötilan säätämiseksi kussakin uutto-5 reaktorissa. Edellä oleva muodostaa vaivattoman ja tehokkaan tavan tasapainottaa ja säätää reaktiolämpötilaa reaktoreiden välillä.

Tämän keksinnön periaatetta ja käytäntöä kuvataan seuraavissa esimerkeissä, joissa määritellyt osat 10 ja prosentit on laskettu painon mukaan, ellei toisin mainita. Konversiot mitataan reaktion määrästä, joka on tapahtunut käsitellyn malmin stökiometriselle määrälle.

Pinta-ala mitattiin sedimentointimenetelmällä, jota ovat kuvanneet: Jacobsen, A.E. ja Sullivan, W.F., 15 "Method for Particle Size Distribution for the Entire

Subsieve Range", Vol. 19, sivu 855 julkaisussa Analytical Chemistry (November 1947).

Esimerkki 1 800 g ilmeniittimalmia (Maclntyre-malmi), jonka 20 pinta-ala oli 0,39 m /cm , panostettiin uuttoreaktio- astiaan, 1,16 litraa 43 paino-%:ista rikkihappoa lisättiin reaktioastiaan. Reagenssien lämpötila nostettiin 108°C:seen kuumentaen vakiosekoituksen alaisena, joka suoritettiin Teflon-materiaalista valmistetulla sekoit- 3 25 tajalla. 50 minuutin kuluttua 15 cm :n näyte reaktio- seoksesta suodatettiin painovoiman vaikutuksella lasisuo-datinpaperin läpi 100 ml:n polypropeenipulloon. Suodos analysoitiin aktiivihapon ja titaanin (ilmoitettuna TiC^ina) pitoisuuden suhteen. Aktiivisen hapon pitoisuus 30. oli 430 g/1, jolloin aktiivisen hapon ja titaanin väliseksi suhteeksi tuli 7:1.

Reaktion konversio määritettiin n. 1/4 tunnin kuluttua analysoimalla reaktioliuoksen näyte. Analysoidun suodoksen aktiivisen hapon pitoisuus oli 396,9 g/1 35 I^SO^ ja titaanipitoisuus 78,5 g/1 (TiC^).

71544 18

Noin 1 1/4 tunnin kuluttua, reaktioastiaan lisättiin pulveroitua rautaa pelkistimen aikaansaamiseksi reaktioseoksen ferrirautasisällölle.

Noin 1 3/4 tunnin kuluttua reaktioseoksen 5 lämpötila laskettiin 70°C:seen asettamalla reaktioastia jäähdytysvesikaukaloon. Reaktioliuoksen osan analyysi jäähdytyksen ja liukenemattomien kiinteiden aineiden poiston jälkeen osoitti aktiivisen hapon pitoisuutta 353,3 g/1 I^SO^ ja titaanipitoisuutta 89,25 g/1 (TiC^), 10 jolloin aktiivisen hapon ja titaanin väliseksi suhteeksi tuli 3,96.

Reaktioseosta pidettiin 70-74°C:n lämpötilassa n., 15 tuntia. Reaktioseos jäähdytettiin n. 50°C:seen reaktion sammuttamiseksi, suodatettiin liukenemattomien 15 kiinteiden aineiden poistamiseksi ja analysoitiin aktiivisen hapon ja titaanin pitoisuuden suhteen. Aktiivisen hapon pitoisuus oli 275,8 g/1 ja titaanipitoisuus 136,2 g/1 (TiC^), jolloin aktiivisen hapon ja titaani Väliseksi suhteeksi tuli 2,025.

20 Reaktioliuos oli stabiili ja sopiva hydroly soitavaksi titaanidioksidipigmentin valmistusta varten. Titaanidioksidipigmentti voidaan valmistaa reaktioliuok-sesta käyttäen sinänsä tunnettua tekniikkaa.

Esimerkki 2 25 Rakennettiin kaksivaiheinen syteemi, joka koos tui lämmitetystä sekoitetusta viiden litran ensimmäisen vaiheen reaktorista, josta oli ylivirtaus lämmitettyyn, sekoitettuun 25 litran toisen vaiheen reaktoriin. Maclntyre-ilmeniittimalmia, jonka hiukkaskokojakautuma 30 oli seuraava (U.S. Standard -seulat):

Mesh paino-% +100 1,2 +200-100 35,8 35 +325-200 23,0 71544 +400-325 6,0 -400 34,0 ja joka sisälsi 46,8 % TiC>2, syötettiin jatkuvasti ensimmäiseen vaiheeseen nopeudella 3,78 g/min. Laimeaa rikki-happoliuosta, jolla oli seuraava analyysi: ^ 29,9 % vapaata H2S04 1,4 % titaani (3) sulfaattia 3,3 % liukoista titaania (Ti02:na) syötettiin myös ensimmäiseen vaiheeseen nopeudella 12r5 ml/min. Titaani (3) sulfaattia lisättiin reaktio-^ astiaan pelkistimen aikaansaamiseksi reaktioseoksen ferrirautasisällölle, Molempiin vaiheisiin panostettiin aluksi riittävästi malmia 100 %:n ylimäärän aikaansaamiseksi stökiometriseen määrään nähden. Reagoimaton malmi, joka virtasi yli toisesta vaiheesta, kierrätettiin ensim- 15 mäiseen vaiheeseen tämän malmiylimäärän ylläpitämiseksi systeemissä. Ensimmäisen vaiheen reaktori säädettiin 106°C:seen, kun taas toisen vaiheen reaktori säädettiin 71°C:seen, Ensimmäisen ja toisen vaiheen viipymisajat oli-yat n. 6,8 tuntia ja 34,2 tuntia tässä järjestyksessä.

20 Kun riittävä aika oli kulunut tasapainon asettumiseen, havaittiin,että 54,2 % malmisyötössä olevasta Ti02:sta oli reagoinut ensimmäisessä vaiheessa ja 28,2 % oli reagoinut toisessa vaiheessa,, 82,4 %:n kokonaiskonversio saavutettiin näillä kahdella vaiheella. Lopputuotteen analyysi oli: 7 5 9,4 % liukoista titaania (TiC^tna) 9,0 % vapaata H2S04 0,3 % titaani (3) sulfaattia (Ti02:na)

Esimerkki 3 30 Esimerkissä 2 kuvattua systeemiä käytettiin seu- raavilla syöttönopeuksilla ensimmäisen vaiheen reaktoriin: 3,27 g/min ilmeniittimalmia (46,8 % Ti02) 12,28 g/min laimeaa rikkihappoliuosta, joka sisälsi 42,9 % vapaata H2S0^:a eikä lainkaan titaani (3) sulfaattia.

71544 20

Pulveroitua rautaa syötettiin myös ensimmäiseen vaiheeseen nopeudella 0,19 g/min. Pulveroitu rauta lisättiin reaktioastiaan pelkistimen aikaansaamiseksi reaktio-seoksen ferrirautasisällölle.

5 100 %:n malmiylimäärää stökiometriseen määrään nähden ylläpidettiin systeemissä, kuten esimerkissä 2. Ensimmäisen vaiheen reaktori säädettiin 106°C:seen ja toisen vaiheen 72°C:seen. Ensimmäisen ja toisen vaiheen viipymisajat olivat n. 9,5 tuntia ja 47,1 tuntia tässä järjestyksessä. Kun tasapaino oli saavutettu, havaittiin, että 73,9 % malmisyötössä olevasta Ti02:sta oli reagoinut ensimmäisessä vaiheessa ja 20,9 % toisessa vaiheessa.

Näillä kahdella vaiheella saavutettiin 94,9 %:n kokonais-konversio. Lopputuotteen analyysi oli: 15 8,9 % liukoista titaania (Ti02:na) 8,8% vapaata H2SO^ 0,1 % titaani (3) sulfaattia (Ti02:na)

Esimerkki 4 20 Valmistettiin reaktiohappoliuos, jossa oli 41,4 pai- no-% rikkihappoa, yhdistämällä 96,5 paino-%:ista rikkihappoa, käytettyä rikkihappoliuosta, joka sisälsi 16,32 pai-no-% rikkihappoa, ja vettä reaktioastiassa. Reaktiohappo kuumennettiin 100°C:seen vakiosekoituksen alaisena.

25 2 130 g ilmeniittimalmia, kaksi kertaa stökiometrinen määrä, kuumennettiin 100°Clseen ja panostettiin reaktio-astiaan. Reaktioseoksen lämpötila nostettiin sitten n. 108°C:seen ja pidettiin siinä 10,5 tuntia. Näytteitä reaktioseoksesta otettiin jaksoittain ja analysoitiin.

20 Noin 45 minuuttia ilmeniittimalmin lisäyksen jälkeen otetun näytteen analyysi osoitti aktiivisen hapon pitoisuutta 35,90 % ja titaanipitoisuutta 1,72 % (Ti02),jolloin aktiivisen hapon ja titaanin väliseksi suhteeksi tuli 20,87.

Sellaisen näytteen analyysi, joka otettiin 10,5 tun-nin kuluttua n. 108°C:ssa, osoitti aktiivisen hapon pitoisuutta 23,10 % ja titaanipitoisuutta 7,49 % (TiC>2) , jolloin aktiivisen hapon ja titaanin väliseksi suhteeksi tuli 3,08.

71544 21

Esimerkki 5 Tämä esimerkki kuvaa monivaiheisia, jatkuvia uuttoprosesseja, joissa 41,7-%:isen rikkihappoliuoksen annetaan reagoida 100 %:n stökiometrisen ylimäärän kanssa 5 Maclntyre-ilmeniittimalmia, jonka TiC^-pitoisuus on 46,8 %, pulveroidun rautapelkistimen läsnäollessa, jonka määrä on 5 paino-% reagoineesta ilmeniittimalmista. Taulukossa I esitetään uuttolaitteen lämpötila-, viipy-misaika- ja konversio-olosuhteet uuttolaitteille eri-10 laisia monivaiheisissa uuttoprosesseissa.

22 71 544 >

<D Π —» t/N

S fis rt Ή «J l/\ O Ai

P *H Ä O

3 ° JD rt r—i ---'

• -H O

ΙΛ 4JO (\l Λ ^ ^ > 0» C —' ΙΛ ΙΛ (\| P O W. On On On *H X ^ a} Ή (β ι/\ o «

p · H 33 MD ON O

P C ^ rH CM rH

S rt rH ' '

• ·Η O

-=3 -P O ΙΊ 4 VO

L' e— t— c—

M

P > rt) i> C r-' ΙΛ H VO ® 33 P >* On ON OD 00 r» rt

H 7J S ™ U"N

0) O Ji r—· ·> ·>

0 -P H Ä -3- NO On O

ι-l -P < ^ NO rH CM rH

1 = ,s~ -H · ·Ρ O ® 1Λ VO 4 4J 00+30 t— t— co ao -id I '—r S > P 0> G ·— ICN O -3 CO On SPOW. ON t- CO ICN t— h ^

cO

• <H rt co irv

H O r-' O

g S 3-S 3 -* 'S " 3 ^ ID rt

D rH - - WN

rH · *H O 0— .

D CM PO I O On en co

fl I O O CO O CO

t-t H f— h H

> 4) C r-» CM LTN ΓΟ t— +3 P O *4. NO -3 no on no •rH + *—· rt

rH Cl CO ITN

O y. r— ·> * p*hä o -3 no m o

"P ' H rH H

D rt

H —* I

••HO O IA 3 NO -3 +3

H PO O O O On O O

1 '— rH rH rH rH H

►H

Π C Ö C Ö 43 43 43 43 4> Π n e e e e

•H ·Η ·Η ·Η ·Η <H

ID 4) 4) 4) 43 43 “ ·£ ·= ä ä ä x: 4) (H ·Η ·Η ·Η ·Η ·Η tn ft rt rt rt rt rt S b ? > > > > ^ S I I 1 1 1

fc p cm m +3 +3 ITN

Claims (1)

1. 23 71544 Patenttivaatimus Menetelmä titaanisulfaattiliuoksen valmistamiseksi käsittelemällä titaanipitoista materiaalia laimealla rikki-5 hapolla, tunnettu siitä, että a) titaanipitoinen materiaalin, jonka määrä on noin 10-400% suurempi kuin stökiometrinen määrä, joka tarvitaan reaktiossa rikkihapon kanssa titaanisulfaatin muodostamiseksi, saatetaan reagoimaan 10 b) laimean rikkihappoliuoksen kanssa, jonka väke vyys on noin 25-60 paino-% laskettuna liuoksen kokonaispainosta, lämpötilassa alle noin 140°C, edullisesti 55 -140°C:ssa, saatu reaktioseos jäähdytetään, lämpötilaan alle noin 110°C, edullisesti alle 75°C:een, saostamatta 15 reaktiotuotteita reaktioseoksen muodostamiseksi, joka sisältää titaanisulfaattia, ja liukenemattomat kiinteät aineet erotetaan titaanisulfaattiliuoksen muodostamiseksi.