FI96840B - Menetelmä titaanidioksidin valmistamiseksi - Google Patents
Menetelmä titaanidioksidin valmistamiseksi Download PDFInfo
- Publication number
- FI96840B FI96840B FI901874A FI901874A FI96840B FI 96840 B FI96840 B FI 96840B FI 901874 A FI901874 A FI 901874A FI 901874 A FI901874 A FI 901874A FI 96840 B FI96840 B FI 96840B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- hydrolysis
- fraction
- sulfuric acid
- weight
- hydrolyzate
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 38
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 20
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 title claims description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 80
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 39
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 39
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 37
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 37
- 210000002196 fr. b Anatomy 0.000 claims description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 17
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 12
- 210000000540 fraction c Anatomy 0.000 claims description 11
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 11
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims description 10
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 claims description 10
- 229910000349 titanium oxysulfate Inorganic materials 0.000 claims description 10
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 9
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 9
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 7
- 210000003918 fraction a Anatomy 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 5
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims 4
- 229910003556 H2 SO4 Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims 1
- DCKVFVYPWDKYDN-UHFFFAOYSA-L oxygen(2-);titanium(4+);sulfate Chemical compound [O-2].[Ti+4].[O-]S([O-])(=O)=O DCKVFVYPWDKYDN-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 229910000348 titanium sulfate Inorganic materials 0.000 claims 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 14
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 11
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 8
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 6
- YDZQQRWRVYGNER-UHFFFAOYSA-N iron;titanium;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Ti].[Fe] YDZQQRWRVYGNER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GRWVQDDAKZFPFI-UHFFFAOYSA-H chromium(III) sulfate Chemical compound [Cr+3].[Cr+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O GRWVQDDAKZFPFI-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- SURQXAFEQWPFPV-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate heptahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.[Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O SURQXAFEQWPFPV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- -1 sulphate ions Chemical class 0.000 description 2
- ZMFKXOMVFFKPEC-UHFFFAOYSA-D [V+5].[V+5].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O Chemical compound [V+5].[V+5].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O ZMFKXOMVFFKPEC-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G23/00—Compounds of titanium
- C01G23/04—Oxides; Hydroxides
- C01G23/047—Titanium dioxide
- C01G23/053—Producing by wet processes, e.g. hydrolysing titanium salts
- C01G23/0532—Producing by wet processes, e.g. hydrolysing titanium salts by hydrolysing sulfate-containing salts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Description
α 96840
Menetelmä titaanidioksidin valmistamiseksi
Keksintö koskee menetelmää titaanidioksidin valmistamiseksi sulfaattimenetelmällä, jossa hydrolysaattia pes-5 täessä saatava neste jaetaan fraktioihin ja laimeat fraktiot johdetaan takaisin prosessiin, kun taas suhteellisen väkevä jätehappo johdetaan jälkikäsittelyprosessiin.
On tunnettua, että titaanidioksidin valmistuksen taloudellisuuteen - raaka-aine- ja prosessikustannusten 10 lisäksi - vaikuttavat lisääntyvässä määrin jätehapon hävi-tyskustannukset ja valtion vaatimat jätevesimaksut. Sen vuoksi on jo esitetty erilaisia menetelmiä hävityskustennusten vähentämiseksi kohottamalla jätehapon konsentraa-tiota tai lisäämällä jätehapon suoraa takaisinjohtamista 15 prosessiin. EP-patenttijulkaisussa 113 505 ehdotetaan suuren pitoisuuden omaavan jätehapon erottamista laimeasta pesuhaposta tarkkailemalla huolellisesti hydrolysaattia pestäessä muodostuvan nesteen rikkihappopitoisuutta. Tämä laimea pesuhappo voidaan mahdollisesti osittain väkevöidä 20 edullisesti ensimmäisen höyrystysvaiheen yhteydessä jäte-lämmön avulla.
DE-patenttijulkaisussa 2 729 755 ehdotetaan ilme-niitin liuottamista seoksella, joka sisältää 62 - 75 -prosenttista rikkihappoa, joka on saatu haihduttamalla jäte-25 happoa ja erottamalla metallisulfaatit, ja vähintään 95-prosenttista puhdasta rikkihappoa, ja reaktiokakun liuottamista veteen ja osaan titanyylisulfaattihydrolyysissä muodostuneesta jätehaposta. Tämä menetelmä on kuitenkin suunniteltu erityisesti ilmeniitin käyttöön raaka-aineena, 30 jolloin lisäksi on otettava huomioon jätehapon mukana takaisin johdettujen metallisulfaattien, erityisesti kromi-sulfaatin, ahtaat rajat.
Toinen tämän menetelmän oleellinen haitta on se, että Ti02:n valmistusprosessiin vaikuttaa erittäin haital-35 lisesti reaktiokakun liuottamiseen käytetty erittäin suuri 96840 2 20 - 30 prosentin osuus jätehappoa. Jos raaka-aineen liuotukseen käytetty rikkihappomäärä vastaavasti vähenee, seurauksena on autotermisen keskeytymättömän liuotusprosessin teknisessä toteutuksessa pienempi TiOS04-saanto. Jos toi-5 saalta H2S04:Ti02-suhde pidetään liuotuksessa vakiona, reak-tiokakun liuottamiseen käytetty jätehappo saa aikaan tita-nyylisulfaattiliuokseen niin suuren H2S04:Ti02-suhteen, että se vaikuttaa haitallisesti hydrolyysin saantoon ja Ti02-pigmentin ominaisuuksiin.
10 Tämän keksinnön tarkoituksena oli sen vuoksi saada käytettäväksi menetelmä, joka tekee sekä jalostettaessa ilmeniittiä että titaanikuonaa mahdolliseksi erottaa prosessista suurin mahdollinen osuus titaaniraaka-aineen liuotuksessa käytetystä rikkihaposta suuren pitoisuuden 15 omaavana jätehappona ja pitää siten sen jälkikäsittelystä aiheutuvat kustannukset mahdollisimman pieninä ja minimoida jätevesikuormitus vaikuttamatta haitallisesti kokonaisprosessiin ja titaanidioksidipigmentin laatuun.
Keksinnölle on tunnusomaista, että kiintoaineita 20 titanyylisulfaattihydrolyysissä muodostuneesta suspensios ta erotettaessa muodostuva liuos johdetaan kokonaan jäte-happona jälkikäsittely- ja kierrätysprosessiin ja hydroly-saattia pestäessä muodostuva neste jaetaan 3 tai 4 fraktioon, joiden väkevyydet pienenevät, jolloin ensin muodos-25 tuva fraktio A yhdistetään jätehappoon ja johdetaan jälkikäsittely- tai kierrätysprosessiin, sen jälkeen muodostuva toinen fraktio B käytetään titanyylisulfaattihydrolyysissä veden sijasta, kolmas fraktio C käytetään titaaniraaka-aineen liuottamisessa muodostuvan reaktiomassan liuottami-30 seen ja mahdollisesti neljäs fraktio D käytetään veden sijasta hydrolysaatin pesuun tai johdetaan pois jätevetenä.
Menetelmän erityisessä suoritusmuodossa titanyyli-sulfaattihydrolyysin jälkeisen suspension sisältämästä 35 rikkihaposta johdetaan 80 - 93 % jätehappona jälkikäsit- 3 96840 tely- tai kierrätysprosessiin, 4 - 12 % rikkihaposta johdetaan takaisin titanyylisulfaattihydrolyysiin, 1 - 5 % rikkihaposta käytetään reaktioroassan liuottamiseen ja mahdollisesti 0,1 - 5 % rikkihaposta käytetään hydrolysaatin 5 pesuun tai johdetaan pois jätevetenä.
Erityisen edullinen on menetelmä, jossa jätteiden-käsittely- ja kierrätysprosessiin johdettu jätehappo sisältää vähintään 23 paino-% H2S04, edullisesti vähintään 24 paino-% H2S04.
10 Edullisesti hydrolysaatin pesusta titanyylisulfaat tihydrolyysiin johdettu fraktio B sisältää 7-23 paino-% H2S04 ja reaktiomassan liuottamiseen käytetty fraktio C 0,2 - 7 paino-% H2S04.
Menetelmän edullisessa suoritusmuodossa titanyyli-15 sulfaattihydrolyysi suoritetaan käyttäen erikseen valmistettuja hydrolyysisiemeniä ja fraktio B lisätään vasta, kun vähintään 50 % hydrolyysiprosessin kokonaisajasta on kulunut.
Hydrolysaattia pestäessä muodostunut neste jaetaan 20 siis rikkihappopitoisuudesta riippuen kolmeen tai mahdollisesti neljään eri fraktioon. Nämä fraktiot johdetaan sitten ohjatusti takaisin prosessiin tai poistetaan.
Yksityiskohtaisesti prosessi koostuu seuraavista vaiheista: i 25 Titaaniraaka-aineet, erityisesti ilmeniitti tai titaanikuona, liuotetaan tunnetulla tavalla käyttäen 80-95 -prosenttista rikkihappoa. Tällöin rikkihappona käytetään edullisesti seosta, joka koostuu vähintään 95-prosenttisesta rikkihaposta tai oleumista ja vähintään 60-30 prosenttisesta rikkihaposta, joka on saatu jätehaposta haihduttamalla ja erottamalla metallisulfaatit. Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää myös muilla kierrätysprosesseilla jätehaposta saatua rikkihappoa.
Raaka-aineen liuotuksessa muodostuva, edullisesti 35 kiinteä reaktiomassa liuotetaan keksinnön mukaisesti hyd- 96840 4 rolysaattia pestäessä muodostuvan liuoksen kolmanteen fraktioon C. Tällöin kyseessä on fraktio, jonka H2S04-pi-toisuus on 0,2 - 7 paino-%. Yhdessä fraktion C kanssa voidaan käyttää vettä tai muita rikkihappopitoisia liuoksia.
5 Fraktion c pienemmän väkevyyden seurauksena välte tään seuraavan hydrolyysiprosessin ja pigmentin laadun huononeminen.
Saadusta titanyylisulfaattiliuoksesta erotetaan tunnetulla tavalla kiintoaineita ja mahdollisesti rauta-10 sulfaattiheptahydraattia.
Sen jälkeinen titanyylisulfaattihydrolyysi tapahtuu esimerkiksi käyttämällä erikseen valmistettuja hydrolyysi-siemeniä, jolloin lisätään hydrolysaatin pesussa muodostuvan liuoksen fraktio B. Edullisesti fraktio B lisätään, 15 kun hydrolyysiprosessin kokonaisajasta on kulunut vähin tään 50 %. Fraktion B määrä määritetään niin, että suspensio sisältää hydrolyysiprosessin lopussa 160 - 200 g
Ti02/1. Keksinnön mukaisesti 7-23 paino-% H2S04 sisältävän fraktion B lisääminen ei heikennä pigmentin laatua.
20 Jätehapon pitoisuus kuitenkin selvästi kasvaa verrattuna siihen pitoisuuteen, joka saadaan lisättäessä vettä tekniikan tasoa vastaavasti.
Hydrolysaatti erotetaan mahdollisesti suodattamalla emäliuoksesta, H2S04:a ja metallisulfaatteja sisältävästä : 25 jätehaposta, ja sen jälkeen pestään vedellä. Tässä hydro lysaatin pesussa muodostuvan myös H2S04:a ja metallisulfaatteja sisältävän liuoksen pitoisuus muuttuu pesutapah-tuman aikana tyypillisellä tavalla. Alussa pesuvesi syrjäyttää jätehapon hydrolysaatista. Sen jälkeen rikkihapon 30 pitoisuus laskee hitaasti alueelta 24 - 27 paino-% arvoon 18 - 23 paino-%. Keksinnön mukaisesti tätä väkevöityä liuosta johdetaan jätehappoon ensimmäisenä fraktiona A, kunnes poistuvan liuoksen H2S04-pitoisuus on pudonnut arvoon alueella 24 - 15 paino-%. Näin saatu jätehappo si-35 sältää 85 - 97 % raaka-aineen liuotuksessa käytetyistä ;l . au-i a.ΐϋ i » 4 4· 96840 5 sulfaatti-ioneista (vähennettynä mahdollisesti rautasul-faattiheptahydraattina erottuneet sulfaatti-ionit), mikä vastaa 80 - 93 % titanyylisulfaattihydrolyysin jälkeisen suspension sisältämästä rikkihaposta. Sen jälkeen erote-5 taan fraktio B, jolloin H2S04-pitoisuus laskee nopeasti arvosta 24 - 15 paino-% arvoon 12-3 paino-%. Tämä fraktio B, jonka keskimääräinen H2S04-pitoisuus on 10 - 23 paino-%, sisältää keksinnön mukaisesti 4 - 12 % hydrolyysin jälkeen mukana olevasta rikkihaposta ja se lisätään edellä 10 kuvatulla tavalla titanyylisulfaattihydrolyysin yhteydes sä. Kolmantena fraktiona C erotetaan suhteellisen paljon laimentunut liuos, joka Jyrkän väkevyydenlaskun jälkeen putoaa alle arvon 12 paino-% H2S04. Tämä fraktio C, joka sisältää keskimäärin 0,2-7 paino-% H2S04, sisältää kek-15 sinnön mukaisesti 1 - 5 % hydrolyysin jälkeen mukana olevasta rikkihaposta ja se käytetään reaktiomassan liuottamiseen. Mahdollisesti erittäin laimea fraktio O käytetään veden sijasta hydrolysaatin pesuun tai johdetaan jätevetenä pois. Tämä sisältää keksinnön mukaisesti alle 1 %:n 20 hydrolyysin jälkeen mukana olevasta rikkihaposta.
Kun DE-patenttijulkaisun 2 729 755 mukaisesti voidaan saavuttaa vain jätehapon pitoisuus 21 - 23 paino-% H2S04 ja on odotettavissa ongelmia kierrätetyn liuoksen sisältämien värisävyltään relevanttien metalli-ionien, erityises-25 ti Cr- tai V-ionien, takia, havaittiin yllättävästi, että käytettäessä keksinnön mukaista menetelmää ei seurauksena ole titaanidioksidin valmistusprosessin eikä pigmentin laadun huononemista. Keksinnön oleellinen etu on se, että käytettäessä sitä jalostukseen ilmeniitin ja myös titaani-30 kuonan ollessa raaka-aineena saadaan jätehappoa, jonka pitoisuus on suuri, samalla kun jätevesikuormitus minimoituu. Saavutettu jätehapon pitoisuus, joka on vähintään 23 paino-% H2S04, edullisesti 24 - 27 paino-% H2S04, tekee mahdolliseksi laskea selvästi jätteiden käsittelyn kustannuk-35 siä kierrätyksen avulla verrattuna tekniikan tasoon.
96840 6
Keksinnön mukaisen menetelmän edut tulevat selvästi esille seuraavissa esimerkeissä.
Esimerkki 1 1 170 kg titaanikuonaa, jonka Ti02-pitoisuus oli 75 5 paino-%, ja 405 kg ilmeniittiä, jonka Ti02-pitoisuus oli 54 paino-%, liuotettiin 1996 kg:an 77,2-%:sta rikkihappoa ja 970 kg:an 27-%:sta oleumia (77,2-%:nen rikkihappo oli saatu EP-patenttijulkaisun 133 505 mukaisesti jätehaposta. Se sisälsi 5,8 paino-% metallisulfaatteja, joista 345 ppm 10 Cr kromisulfaattina ja 36 ppm V vanadiinisulfaattina). Liuotusreaktiossa muodostunut kiinteä reaktiomassa liuotettiin 3,4 m3:llä edellisen erän hydrolysaattipesusta erotettua fraktiota C ja 0,9 m3:llä reaktiojäännösten pesusta saatua pesuliuosta. Liuos suodatettiin ja titanyylisul-15 faatti hydrolysoitiin.
Hydrolyysi suoritettiin seuraavalla tavalla: 4,35 m3 titanyylisulfaattiliuosta (vastaa 1 t Ti02) sekoitettiin 49 l:n kanssa suspensiota, joka sisälsi erikseen natriumhydroksidilla seostetusta titanyylisulfaatista 20 valmistettuja hydrolyysisiemeniä. Seos saatettiin kiehu maan johtamalla höyryä ja keitettiin, kunnes saavutettiin "match point". Sitten höyryn johtaminen keskeytettiin 30 min:n ajaksi, johdettiin uudelleen höyryä ja keitettiin 2,5 tunnin ajan. Kun koko prosessi oli kestänyt 2,5 tun-25 tia, lisättiin 0,9 m3 liuosta, joka oli erotettu hydroly-saatin pesusta fraktiona B. Kun liuoksen lisäämisestä oli kulunut 70 min, lopetettiin höyryn johtaminen. Hydrolyysi-saanto oli 95,4 %.
Saatu suspensio suodatettiin, jolloin suodoksena 30 saatiin jätehappoa, joka sisälsi 26,9 paino-% H2S04. Sen jälkeen suodatuskakku pestiin vedellä. Tässä suodatinka-kunpesussa suodoksena saatu liuos jaettiin neljään fraktioon.
Pesun alussa liuoksen pitoisuus laski hitaasti ar-35 vosta 26,4 arvoon 22 - 23 paino-% H2S04 pudotakseen sitten ia »:! III·· 96840 7 nopeasti arvoon alle 5 paino-%. Fraktiona A erotettiin ensimmäiset 2,9 m3 suodosta, kunnes oli saavutettu pitoisuus 23 paino-% H2S04. Tämän fraktion keskimääräinen pitoisuus oli 24,6 paino-% H2S04 ja se yhdistettiin jätehap-5 poon, joka oli saatu suodatettaessa hydrolysaattisuspensio. Kierrätysprosessiin johdetun jätehapon keskimääräinen pitoisuus oli 25,5 paino-% H2S04, 345 ppm Cr ja 580 ppm V. Se sisälsi 95,2 % raaka-aineen liuotuksessa käytetyistä sulfaatti-ioneista. Fraktiona B erotettiin sen jälkeen 10 0,9 m3 suodosta, sillä aikaa kun tämän pitoisuus laski ar vosta 23 arvoon 10,2 paino-% H2S04. Fraktion B keskimääräinen pitoisuus oli 19,6 paino-% H2S04, 265 ppm Cr ja 446 ppm V. Se sisälsi 9,2 % rikkihaposta, joka oli suspensiossa hydrolyysin jälkeen. Sen jälkeen erotettiin 2,4 m3 liuosta 15 fraktoina C. Tämän suodatusfraktion pitoisuus oli 5,5 paino-% H2S04, 19 ppm Cr ja 32 ppm V. Se sisälsi 5,4 % hydrolyysin lopussa mukana olevasta rikkihaposta.
Siirrettäessä suodosvirtaa fraktiona D jätevesika-navaan suodos sisälsi 3,1 paino-% H2S04. Pitoisuus putosi 20 arvoon 0,3 paino-% H2S04. Pois johdettiin 1,8 % raaka-aineen liuotuksessa käytetyistä sulfaatti-ioneista.
Hydrolysaattipesun jälkeen saatu suodatinkakku valkaistiin lisäämällä AI-jauhetta ja rikkihappoa. Sen jälkeen se sekoitettiin säätökemikaalien fosforihapon, emäs-25 ten ja rutiilisiementen kanssa ja kalsinoitiin lämpötilassa 950 °C standardiolosuhteissa pyörivässä putkiuunissa rutiilipigmentiksi.
Saatu pigmentti oli lähes identtinen tavallisen standardin kanssa, jota saatiin jatkuvassa tuotannossa, 30 jossa fraktion B sijasta hydrolyysiin lisättiin vettä ja ; reaktiomassa liuotettiin vedellä.
Esimerkki 2
Raaka-aineen liuotuksessa samanlainen seos kuin esimerkissä 1 liuotettiin 2 055 kg:11a 77,2-prosenttista 35 kierrätettyä rikkihappoa ja 1 000 kg:11a oleumia. Reaktio- 8 96840 kakku liuotettiin 3,3 m3:in fraktiona C erotettua suodos-ta. Reaktiosaanto oli 0,3 % suurempi kuin esimerkissä 1.
Hydrolyysi suoritettiin esimerkin 1 mukaisesti lisäämällä 0,9 m3 pesusuodosta (fraktio B). Hydrolyysisaanto 5 oli 95,7 %. Saatu suspensio suodatettiin; tällöin muodostuvan jätehapon pitoisuus oli 26,3 paino-% H2S04. Sen jälkeen suodatuskakku pestiin vedellä ja pesusuodos erotettiin 3 fraktioon: pitoisuuteen 20,5 paino-% H2S04 asti erotettiin fraktio A. Sen keskimääräinen rikkihappopitoisuus 10 oli 23,3 paino-% ja se yhdistettiin aiemmin saatuun jäte-happoon. Kierrätysprosessiin johdettu jätehappo sisälsi 24,7 paino-% H2S04, 334 ppm Cr ja 562 ppm V. Se sisälsi 97 % raaka-aineen liuotuksessa käytetyistä sulfaatti- ioneista; puuttuva 3 % oli sitoutunut kemiallisesti titaa-15 nioksidihydrolysaattiin.
Fraktion A jälkeen erotettiin 0,9 m3 suodosta fraktiona B, jolloin H2S04-pitoisuus putosi arvosta 20,5 arvoon 6 paino-%. Fraktio B sisälsi keskimäärin 17,8 paino-% H2S04, mikä vastaa 9 % hydrolyysin jälkeen mukana olevasta 20 rikkihaposta.
Fraktiona C erotettiin 3,3 m3 suodosta, jonka H2S04-pitoisuus oli välillä 6-0,4 paino-%, keskimäärin 1,7 paino-%. Se sisälsi 2,5 % hydrolyysin lopussa mukana olleesta rikkihaposta.
* 25 Hydrolysaatti käsiteltiin esimerkin 1 mukaisesti rutiilipigmentiksi. Pigmentti vastasi suunnilleen tuotan-tostandardia.
il i' m i m» i.ua .
Claims (6)
1. Menetelmä titaanidioksidin valmistamiseksi liuottamalla titaaniraaka-aineita rikkihapolla, liuottamalla 5 reaktiomassa, niin että samalla muodostuu titanyylisul-faattiliuos, hydrolysoimalla titanyylisulfaatti, erottamalla hydrolysaatti metallisulfaattipitoisesta rikkihaposta, niin kutsutusta jätehaposta, pesemällä hydrolysaatti ja kalsinoimalla Ti02-pigmentiksi, tunnettu sii-10 tä, että kiintoaineita titanyylisulfaattihydrolyysissä muodostuneesta suspensiosta erotettaessa muodostuva liuos johdetaan kokonaan jätehappona jälkikäsittely- ja kierrä-tysprosessiin ja hydrolysaattia pestäessä muodostuva neste jaetaan 3 tai 4 fraktioon, joiden väkevyydet pienenevät, 15 jolloin ensin muodostuva fraktio A yhdistetään jätehappoon ja johdetaan jälkikäsittely- tai kierrätysprosessiin, sen jälkeen muodostuva toinen fraktio B käytetään titanyyli-sulfaattihydrolyysissä veden sijasta, kolmas fraktio C käytetään titaaniraaka-aineen liuottamisessa muodostuvan 20 reaktiomassan liuottamiseen ja mahdollisesti neljäs fraktio D käytetään veden sijasta hydrolysaatin pesuun tai johdetaan pois jätevetenä.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 80 - 93 % titanyylisulfaatti- 25 hydrolyysin jälkeen suspensiossa olevasta rikkihaposta johdetaan jätehappona jälkikäsittely- tai kierrätysprosessiin, 4 - 12 % rikkihaposta johdetaan takaisin titanyyli-sulfaattihydrolyysiin, 1 - 5 % rikkihaposta käytetään reaktiomassan liuottamiseen ja mahdollisesti 0,1 - 5 % 30 rikkihaposta hydrolysaatin pesuun tai johdetaan pois jätevetenä .
3. Patenttivaatimuksen 1 ja 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jälkikäsittely- tai kierrätysprosessiin johdetun jätehapon pitoisuus on vähintään 23 35 paino-% H2S04, edullisesti vähintään 24 paino-% H2S04. 96840
4. Patenttivaatimuksen 1 ja 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että titanyylisulfaattihydrolyy-siin hydrolysaattipesusta johdettu fraktio B sisältää 7 -23 paino-% H2S04.
5. Patenttivaatimuksen 1 ja 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että reaktiomassan liuottamiseen käytetty fraktio C sisältää 0,2-7 paino-% H2S04.
6. Patenttivaatimuksen 1, 2 ja 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että titanyylisulfaattihydro-10 lyysi suoritetaan käyttäen erikseen valmistettuja hydro-lyysisiemeniä ja fraktio B lisätään vasta sitten, kun vähintään 50 % hydrolyysiprosessin kokonaisajasta on kulunut. * H 96840
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3912554 | 1989-04-17 | ||
| DE3912554A DE3912554C1 (fi) | 1989-04-17 | 1989-04-17 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI901874A0 FI901874A0 (fi) | 1990-04-12 |
| FI96840B true FI96840B (fi) | 1996-05-31 |
| FI96840C FI96840C (fi) | 1996-09-10 |
Family
ID=6378838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI901874A FI96840C (fi) | 1989-04-17 | 1990-04-12 | Menetelmä titaanidioksidin valmistamiseksi |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0393430B1 (fi) |
| JP (1) | JPH02293323A (fi) |
| AU (1) | AU626657B2 (fi) |
| BR (1) | BR9001755A (fi) |
| CA (1) | CA2014485A1 (fi) |
| DE (2) | DE3912554C1 (fi) |
| ES (1) | ES2054134T3 (fi) |
| FI (1) | FI96840C (fi) |
| NO (1) | NO901505L (fi) |
| ZA (1) | ZA902824B (fi) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI89901C (fi) * | 1990-10-23 | 1993-12-10 | Kemira Oy | Reningsfoerfarande |
| BR9005862A (pt) * | 1990-11-20 | 1992-06-30 | Curua Mineracao Ltda | Processo de producao de dioxido de titanio a partir de minerio de anatasio,usando digestao fluida com acido sulfurico e sob condicao de minimo consumo de acido e minima emissao de efluentes poluidores |
| WO1993018193A1 (en) * | 1992-03-09 | 1993-09-16 | Pivot Mining Nl | Acid washing of leached solids from the beneficiation of titaniferous ores |
| ZA946864B (en) * | 1993-09-07 | 1995-09-04 | Tech Resources Pty Ltd | Upgrading titaniferous materials. |
| DE4344359C2 (de) * | 1993-12-24 | 1996-09-19 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von Titandioxid nach dem Sulfatverfahren |
| AU2002952158A0 (en) | 2002-10-18 | 2002-10-31 | Bhp Billiton Innovation Pty Ltd | Production of titania |
| AU2002952157A0 (en) | 2002-10-18 | 2002-10-31 | Bhp Billiton Innovation Pty Ltd | Production of titania |
| AU2002952155A0 (en) | 2002-10-18 | 2002-10-31 | Bhp Billiton Innovation Pty Ltd | Production of titania |
| ATE491814T1 (de) * | 2003-10-17 | 2011-01-15 | Bhp Billiton Innovation Pty | Herstellung von titanoxid |
| JP2006103999A (ja) * | 2004-10-01 | 2006-04-20 | Murata Mfg Co Ltd | 酸化チタン微粒子の製造方法 |
| CN112624189B (zh) * | 2021-01-14 | 2023-03-28 | 上海安赐环保科技股份有限公司 | 一种硫酸法钛白粉的废酸与白水的回用方法及系统 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3327769A1 (de) * | 1983-08-02 | 1985-02-14 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Verfahren zur aufarbeitung von duennsaeuren |
| DE3718674A1 (de) * | 1987-06-04 | 1988-12-15 | Bayer Ag | Verfahren zur herstellung von titandioxid |
| DE3736111A1 (de) * | 1987-10-26 | 1989-05-03 | Kronos Titan Gmbh | Verfahren zur energie- und materialsparenden aufarbeitung der bei der titandioxidherstellung nach dem sulfatverfahren anfallenden duennsaeure |
| CH672633A5 (fi) * | 1987-11-23 | 1989-12-15 | Escher Wyss Ag | |
| DE3742838A1 (de) * | 1987-12-17 | 1989-07-13 | Kronos Titan Gmbh | Verfahren zur herstellung von titandioxid-pigmenten |
-
1989
- 1989-04-17 DE DE3912554A patent/DE3912554C1/de not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-04-03 NO NO90901505A patent/NO901505L/no unknown
- 1990-04-05 EP EP90106528A patent/EP0393430B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-04-05 ES ES90106528T patent/ES2054134T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1990-04-05 DE DE9090106528T patent/DE59000737D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-04-11 AU AU53165/90A patent/AU626657B2/en not_active Ceased
- 1990-04-12 ZA ZA902824A patent/ZA902824B/xx unknown
- 1990-04-12 CA CA002014485A patent/CA2014485A1/en not_active Abandoned
- 1990-04-12 JP JP2095242A patent/JPH02293323A/ja active Pending
- 1990-04-12 FI FI901874A patent/FI96840C/fi not_active IP Right Cessation
- 1990-04-16 BR BR909001755A patent/BR9001755A/pt not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0393430B1 (de) | 1993-01-13 |
| ZA902824B (en) | 1991-02-27 |
| JPH02293323A (ja) | 1990-12-04 |
| CA2014485A1 (en) | 1990-10-17 |
| AU626657B2 (en) | 1992-08-06 |
| BR9001755A (pt) | 1991-06-04 |
| DE59000737D1 (de) | 1993-02-25 |
| DE3912554C1 (fi) | 1990-07-12 |
| EP0393430A2 (de) | 1990-10-24 |
| ES2054134T3 (es) | 1994-08-01 |
| EP0393430A3 (de) | 1991-03-27 |
| NO901505D0 (no) | 1990-04-03 |
| FI901874A0 (fi) | 1990-04-12 |
| FI96840C (fi) | 1996-09-10 |
| AU5316590A (en) | 1990-10-18 |
| NO901505L (no) | 1990-10-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI96840B (fi) | Menetelmä titaanidioksidin valmistamiseksi | |
| DE1592406A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Titandioxydpigmenten mit hohem Weissgrad | |
| US4119698A (en) | Reclamation treatment of red mud | |
| US3071439A (en) | Method for the preparation of titanium hydrate | |
| PH27206A (en) | Method for producing particulate titanium oxides | |
| US3533742A (en) | Production of titanium dioxide | |
| CA1129179A (en) | Titanium dioxide hydrate of a particular structure and process of manufacture thereof | |
| CA2030386C (en) | Process for the production of ti02 pigments | |
| EP0475104B1 (de) | Verfahren zur Aufarbeitung von Aufschlussrückständen aus der Titandioxidproduktion | |
| AU742966B2 (en) | Pure titanium dioxide hydrate and a process for the production thereof | |
| US2774650A (en) | Method for decomposition of titaniferous ores | |
| CN114573021A (zh) | 一种高纯度混晶型钛白粉及其生产方法 | |
| CN110343866B (zh) | 从钒铬还原渣中分离钒铬的方法 | |
| FI91270C (fi) | Menetelmä titaanidioksidipigmentin valmistamiseksi | |
| NO140181B (no) | Fremgangsmaate til oppberedning av vandig titandioksydhydrat-suspensjoner | |
| CN110423893A (zh) | 四氯化钛精制尾渣制备硫酸氧钒的方法 | |
| US4988495A (en) | Process for the recorvery of sulphuric acid in the production of titanium dioxide | |
| CN108585035A (zh) | 一种高白度硫酸法钛白粉的制备方法 | |
| WO1992008816A1 (en) | Titanium dioxide production from upgraded anatase ore concentrates using fluid sulphuric acid sulphation | |
| DE3938692C1 (en) | Prodn. of titanium di:oxide using the sulphate process - includes using sulphuric acid, wash water, etc. contg. specified total max. levels of chloride and calcium ions to prevent corrosion | |
| NO844562L (no) | Fremgangsmaate til fremstilling av titandioksyd | |
| US2253590A (en) | Purification of acidic liquors | |
| RU2571909C1 (ru) | Способ получения редкометаллического концентрата из хлоридных возгонов, образующихся при очистке парогазовой смеси производства тетрахлорида титана | |
| FI68088C (fi) | Saosom adsorptions- och samlarreagens anvaendbar titandioxidhydratblandning | |
| MXPA00000157A (en) | Continuous non-polluting liquid phase titanium dioxide process |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BB | Publication of examined application | ||
| MM | Patent lapsed | ||
| MM | Patent lapsed |
Owner name: BAYER AKTIENGESELLSCHAFT |