FR2510093A1 - Procede pour la purification de l'hydrate de titanyle - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE POUR L'ELIMINATION DES IMPURETES DE L'HYDRATE DE TITANYLE. LE BUT DE L'INVENTION EST DE FOURNIR UNE PURIFICATION PLUS EFFICACE QUE LES TECHNIQUES ANTERIEURES, NOTAMMENT EN CE QUI CONCERNE LE FER, TOUT EN ETANT AVANTAGEUSE DU POINT DE VUE ECONOMIQUE. L'HYDRATE DE TITANYLE EST MIS EN SUSPENSION AVEC DE L'EAU POUR FORMER UNE BOUILLIE D'HYDRATE DE TITANYLE ET EST TRAITE, POUR SOLUBILISER DES IMPURETES, AVEC UNE SOLUTION DE TITANE TRIVALENT OBTENUE A PARTIR D'UNE SOLUTION DE LIQUEUR NOIRE CLARIFIEE. UNE SOLUTION DE LIQUEUR NOIRE EST UNE SOLUTION PRELEVEE A UN STADE DANS UN PROCEDE POUR LA PRODUCTION DE DIOXYDE DE TITANE AVANT LA PRECIPITATION DE L'HYDRATE DE TITANYLE. L'HYDRATE DE TITANYLE EST ENSUITE SEPARE DE LA SUSPENSION D'HYDRATE DE TITANYLE ET LAVE EN VUE DE L'ELIMINATION DES IMPURETES SOLUBILISEES RESIDUELLES. APPLICATION : PURIFICATION DE L'HYDRATE DE TITANYLE.
Description
251009 *
"Procédé pour la purification de l'hydrate de titanyle" La présente invention concerne un procédé pour la purification de l'hydrate de titanyle formé au cours de la
fabrication des pigments de dioxyde de titane.
Les pigments de dioxyde de titane ont été produits par des procédés au chlore gazeux, au chlorure d'hydrogène et au sulfate Pour la fabrication des pigments de dioxyde de titane par le procédé au sulfate, on fait digérer des matières titanifères, telles que des minerais d'ilménite, des minerais de rutile et des scories de hauts fourneaux avec diverses concentrations d'acide sulfurique pour former une solution de sulfate de titanyle et de sulfate de fer Cette solution est débarrassée des matières insolubles et ensuite hydrolysée pour faire préciter l'hydrate de titanyle qui est traité ultérieurement pour donner du dioxyde de titane La fabrication du dioxyde de titane par le procédé au chlorure d'hydrogène suit sensiblement les mêmes phases opératoires à ceci près que l'on utilise de l'acide chlorhydrique à la place
de l'acide sulfurique.
Au cours de l'opération d'hydrolyse, l'hydrate de titanyle précipité entraîne avec lui des impuretés adsorbées en prédominance sous forme de sulfates de fer ferrique, de chrome et de vanadium Ces impuretés ne peuvent pas être éliminées, même après des opérations de lavage prolongées et répétées Ces impuretés sont présentes au départ dans les matières titanifères Par exemple, une analyse typique de minerais d'ilménite trouvés dans l'Etat de New-York est la suivante Constituant Pourcent T Ti O 2 44,4 Fe O 36,7 Fe 23 4,4 Si O 2 3,2
A 1203 0,19
P 205 0,07
Zr O 2 0,006 Mg O 0,80 Constituant Pourcent Mn O 0,34 Ca O 1,0
V 205 0,24
Cr 203 0,001 Sn O 2 0,001 Cu O 0,004 Ce O 2 0,002 Cb 0,002 Le brevet US 1 885 187 décrit un procédé pour la purification de l'hydrate de titanyle par traitement de
celui-ci avec un acide dilué en présence d'un réducteur.
L'hydrate de titanyle est mis en suspension dans une solution acide à 1-5 %, de préférence de l'acide chlorhydrique ou de l'acide sulfurique Une faible quantité d'agent réducteur est ajoutée à la suspension d'hydrate de titanyle dans l'acide dilué pour solubiliser les impuretés La présence d'acide au cours de l'opération de blanchiment*solubilise les quantités le titane par réaction de l'hydrate de titanyle avec l'acide
et/ou le réducteur L'effet du traitement consiste à'solubi-
liser le fer, ce qui permet son élimination.
Lorsque le traitement est terminé, l'hydrate de titane est filtré et lavé Ce procédé présente des imper fections potentielles Tout d'abord, l'hydrate de titanyle doit être soumis une deuxième fois à une digestion avec de l'acide Cela exige non seulement une duplication d'effort, mais conduit aussi à un gaspillage de réactifs De plus, l'utilisation d'un agent réducteur insoluble dans l'eau, tel que le zinc ou l'aluminium-, peut se traduire par la formation d'un pigment photosensible ou mixte, à savoir un pigment présentant les structures cristallines de l'anatase et du
rutile si le réducteur n'a pas entièrement réagi.
Dans le brevet US 2 148 283 qui met en jeu un procédé au sulfate, une bouillie constituée d'une substance à base d'oxyde de titane hydraté, après lavage à l'eau, est mise en contact avec un agent réducteur insoluble dans l'eau, tel que du zinc ou de l'aluminium métallique pulvérulent au cours de la première opération de remise en suspension pour solubiliser les impuretés L'agent réducteur est utilisé en
une quantité suffisante pour maintenir des conditions réduc-
trices tout au long du traitement de lavage et de filtration.
La quantité de réducteur utilisée dépend de la quantité de
fer ferrique en contact avec l'oxyde de titane hydraté.
L'acide sulfurique libre résiduel contenu dans l'hydrate remis en suspension est maintenu, après lavage, à un taux suffisant pour qu'aucune addition d'acide minéral ne soit
nécessaire Ce procédé présente plusieurs inconvénients.
Tout d'abord, l'utilisation d'un agent réducteur insoluble dans l'eau, tel que le zinc ou l'aluminium, peut conduire à la formation d'un pigment photosensible ou mixte, à savoir
un pigment contenant des structures cristallines de l'ana-
tase et du rutile si l'agent réducteur n'a pas entièrement réagi et n'a pas été en fin de compte éliminé de l'hydrate de titanyle après le traitement D'autre part, en ne lavant pas l'oxyde de titane hydraté pour le débarrasser de l'acide sulfurique libre résiduel, d'autres impuretés solubles subsistent avec l'oxyde hydraté et doivent être traitées une
deuxième fois pour être éliminées.
Le brevet US 2 999 011 décrit un procédé de blanchiment de l'hydrate de titanyle, qui consiste à partager l'hydrate de titanyle lavé provenant de l'hydrolyse d'une solution de sulfate de titane et de fer en une fraction majeure et en une fraction mineure, à solubiliser la majeure partie des quantités de titane dans la fraction mineure en sulfate de titane par digestion avec de l'acide sulfurique à 16 % 40 % en présence d'un agent réducteur pour produire une bouillie de blanchiment La bouillie de blanchiment est ajoutée à la fraction majeure de la bouillie d'hydrate de titanyle séparée pour former une bouillie blanchie contenant 0,1 % à 2 % en poids d'acide sulfurique, la quantité de titane réduit dans la bouillie blanchie étant suffisante pour réduire le fer dans la fraction majeure en un composé de valence inférieure et le solubiliser ainsi que pour maintenir au moins 0,05 g/litre de titane trivalent dans ladite bouillie blanchie, à filtrer et à laver la bouillie blanchie, pour produire un hydrate de titany Le sensiblement
exempt de fer.
Le procédé précité, bien qu'il soit utilisé avec succès sur le plan industriel, présente des imperfec- tions semblables à celles des procédés de l'art antérieur déjà décrits Tout d'abord la fraction mineure de la bouillie d'hydrate de titanyle qui est éliminée doit être soumise à
une digestion avec des quantités d'acide sulfurique supplé-
mentaires Cette étape exige non seulement une duplication de la phase de digestion du minerai d'origine, mais consomme
des réactifs Deuxièmement, l'utilisation d'un agent réduc-
teur insoluble dans l'eau, tel que le zinc ou l'aluminium, peut conduire à la formation d'un pigment photosensible ou
mixte si l'agent réducteur n'a pas entièrement réagi -
On a maintenant trouvé de façon surprenante un procédé qui fournit un moyen pour éliminer les impuretés, essentiellement le fer, de l'hydrate de titanyle, ce qui réduit sensiblement les inconvénients de l'art antérieur mentionnés plus haut tout en évitant les difficultés liées
aux techniques classiques.
La présente invention concerne un procédé pour
l'élimination des impuretés de l'hydrate de titanyle consis-
tant: a) à mettre en suspension dans de l'eau de l'hydrate de titanyle impur pour former une bouillie d'hydrate de titanyle b) à traiter la bouillie d'hydrate de titanyle pour solubiliser les impuretés en ajoutant une solution de titane trivalent obtenue à partir d'une solution de liqueur noire clarifiée prélevée d'un stade dans un procédé pour la production de dioxyde de titane antérieur à La précipitation de l'hydrate de titanyle; c) à séparer l'hydrate de titanyle de la bouillie d'hydrate de titanyle traitée contenant les impuretés solubilisées; d) à laver l'hydrate de titanyle séparé pour éliminer les impuretés solubilisées résiduelles et produire un hydrate de titanyle purifié, et
e) à récupérer l'hydrate de titanyle purifié.
Selon un autre mode de réalisation de l'inven-
tion, il est prévu un procédé pour l'élimination des impuretés à partir d'une bouillie d'hydrate de titanyle, qui consiste: a à séparer l'hydrate de titanyle impur de la bouillie d'hydrate de titanyle pour former un gâteau humide d'hydrate de titanyle; b à laver le gâteau humide d'hydrate de titanyle pour éliminer les impuretés solubles résiduelles; c à traiter l'hydrate de titanyle impur pour
solubiliser les impuretés avec une solution de titane triva-
lent détenue à partir d'une solution de liqueur noire clari-
fiée; d à laver l'hydrate de titanyle traité pour éliminer les impuretés solubilisées et produire un hydrate de titanyle purifié, et
e à récupérer l'hydrate de titanyle purifié.
La figure du dessin annexé illustre un mode de réalisation du procédé de l'invention pour l'élimination des
impuretés d'une bouillie d'hydrate de titanyle.
Pour la préparation d'un pigment de dioxyde
de titane, la matière titanifère contenant à la fois des -
impuretés solubles et insolubles est mise à digérer avec un acide minéral, notamment de l'acide sulfurique ou de l'acide chlorhydrique pour former les sels de titanyle et de fer de l'acide minéral Par acide minéral, on désigne soit l'acide
chlorhydrique, soit l'acide sulfurique Suivant la concentra-
tion de l'acide minéral, les sels de titanyle et de fer de
l'acide minéral peuvent être solubles dans la solution résul-
tante ou former une masse solide S'il se forme une masse solide, les sels de titanyle et de fer de l'acide minéral doivent être solubilisés avant le traitement ultérieur La solution des sels de titanyle et de fer de l'acide minéral est normalement clarifiée pour éliminer la majeure partie de la matière insoluble et est ensuite hydrolysée pour produire un hydrate de titanyle solide et une solution de sel de fer d'acide minéral contenant des impuretés solubles L'hydrate de titanyle est ensuite séparé de la solution de sel de fer de l'acide minéral par des procédés classiques de séparation liquide-solide Le procédé de mise en oeuvre des techniques de digestion, de clarification et d'hydrolyse est bien connu de l'homme de l'art et ne fait pas partie de la présente invention. Après la séparation initiale pour éliminer la solution de sel de fer de l'acide minéral contenant les impuretés solubles de l'hydrate de titanyle solide séparé, le gâteau d'hydrate de titanyle est lavé à l'eau pour éliminer les impuretés solubles résiduelles Le lavage peut être effectué avec de l'eau pure ou acidifiée sur l'équipement utilisé pour la séparation de l'hydrate de titanyle Cependant, même après un lavage copieux, l'hydrate de titane contient de faibles quantités d'impuretés, en prédominance du fer avec des quantités mineures de magnésium, de plomb, de nickel, de
vanadium et de chrome.
Une fois séparé et lavé, l'hydrate de titanyle est mis en suspension dans de l'eau La bouillie doit pouvoir être manipulée à l'aide d'un équipement de transfert de fluide classique Une fois que la bouillie est préparée, elle est traitée avec une solution de titane trivalent pour solubiliser les impuretés résiduelles La solution de titane trivalent est de préférence choisie parmi celles de sulfate
titaneux et de chlorure titaneux.
La particularité saillante du procédé de l'invention réside dans la découverte surprenante qu'une solution de titane trivalent préparée à partir d'une solution
de liqueur noire clarifiée peut être utilisée pour le traite-
ment de l'hydrate de titanyle en vue de l'élimination des impuretés sans influer défavorablement le produit à base de dioxyde de titane La solution de liqueur noire est n'importe quelle solution de sel de titanyle prélevée à un stade dans un procédé pour la production de dioxyde de titane par les procédés au sulfate ou au chlorure avant la précipitation
de l'hydrate de titanyle.
Bien que le mécanisme exact concernant le procédé de l'invention ne soit pas connu, il apparaît que tout se passe comme si les impuretés étaient adsorbées par l'hydrate de titanyle au cours de l'hydrolyse sur des sites actifs à la surface du cristal d'hydrate et que les impure- tés, en particulier le fer, étaieéliminées par un mécanisme d'échange au cours duquel le titane trivalent provenant de la solution de traitement déplacerait et solubiliserait les impuretés provenant des sites d'hydrate de titanyle Les impuretés solubilisées peuvent être ensuite éliminées par lavage de l'hydrate de titanyle traité avec de l'eau Dans le mécanisme d'échange, il semble que le titane trivalent est adsorbé à partir de la solution de titane trivalent tandis que les
impuretés sont solubilisées et passent dans la solution.
L'adsorption du titane trivalent sur l'hydrate se manifeste par la teinte bleue iridescente de l'hydrate de titanyle après traitement avec le composé de titane trivalent Lorsque la solution de traitement à base de titane trivalent obtenue
à partir d'une solution de liqueur noire clarifiée est utili-
sée après la précipitation de l'hydrate de titanyle et en présence d'un composé de titane trivalent, les impuretés contenues dans les solutions de blanchiment de la liqueur noire ne sont pas adsorbées par l'hydrate de titanyle Ceci est probablement dû à l'adsorption préférentielle du composé
de titane trivalent qui y est contenu.
La quantité de solution de blanchiment de la liqueur noire servant au traitement de l'hydrate de titanyle n'est pas critique dans la mesure o il y a suffisamment de titane trivalent pour occuper tous les sites actifs à la surface de l'hydrate de titanyle traité L'utilisation de quantités excessives de solution de blanchiment n'exerce pas d'effet néfaste sur la pureté de l'hydrate La quantité d'acide sulfurique présente au cours du traitement semble avoir un effet insignifiant sur l'élimination des impuretés, mais elle est, de préférence, limitée pour éviter la perte
de quantités appréciables d'acide La quantité d'acide sulfu-
rique présente au cours du traitement devra être maintenue entre environ 0,1 % et 10 % en poids, de préférence entre environ 0,1 % et 5 % en poids et mieux encore entre environ
0,1 % et 2 % en poids.
Il est généralement révélé efficace d'utiliser des solutions de liqueur noire en une quantité suffisante pour réduire les impuretés dans l'hydrate de titanyle en un composé de valence inférieure afin de solubiliser les impuretés et maintenir au moins 0,05 g par litre de titane trivalent dans la solution de blanchiment tout en maintenant la quantité d'acide sulfurique au cours-du traitement entre 0,1 % et
2 % en poids.
Lorsqu'on utilise les procédés classiques d'obtention de dioxyde de titane au sulfate ou au chlorure d'hydrogène, on préfère utiliser une solution de liqueur noire prélevée dans le procédé immédiatement après cristallisation
et élimination des sels de fer-de l'acide minéral Les solu-
tionspossèdent de manière typique une concentration élevée en titane et une faible concentration en acide libre et sont exemptes de matières solides Les solutions prélevées à des stades précoces dans le procédé d'obtention de dioxyde de titane peuvent être utilisées pour le traitement du titane trivalent mais doivent être préalablement clarifiées, par exemple filtrées, pour l'élimination des matières insolubles avant utilisation Lorsqu'on utilise le procédé au sulfate pour la fabrication du dioxyde de titane, la solution de
liqueur noire devra, de préférence, contenir, après clarifica-
tion, du sulfate de titanyle (mesuré en Ti O 2) dans des limites comprises entre environ 90 g/litre et environ 250 g/litre, du fer (mesuré en sulfate ferreux) à moins de 280 parties pour parties de sulfate de titanyle (mesuré en Ti O 2) et de l'acide sulfurique dans un-rapport pondérai d'acide sulfurique à sulfate de titanyle (mesuré en Ti O 2) compris entre environ
1,7 et environ 2,2.
Lorsqu'on produit la solution de titane trivalent dans un procédé de dioxyde de titane au sulfate, la solution est de manière typique obtenue par dilution de la solution de li ueur noire clarifiée avec de l'eau et de suivie, d une l'acide / réduction de la solution avec un métal réducteur, tel que le fer, le zinc ou l'aluminium On a trouvé que, dans
certaines conditions, lorsqu'on utilise de l'aluminium métal-
lique comme réducteur pour le sulfate de titanyle, les effica- cités de réduction peuvent dépasser 90 % Dansla pratique industrielle générale, du fer est utilisé comme réducteur pour le sulfate de titanyle et des efficacités de réduction d'environ 50 % ou moins sont courantes L'efficacité de réduction de l'aluminium est sensible à la quantité d'acide
sulfurique présente au cours de la réaction de réduction.
Pour obtenir une efficacité de réduction élevée avec l'alumi-
nium comme réducteur, la solution de titane trivalent utilisée pour la réduction devra, de préférence, posséder un rapport de sulfate de titanyle (mesuré en Ti O 2)à l'acide sulfurique total, à savoir acide libre plus acide actif, supérieur à 3,4 et une teneur en sulfate de titanyle (mesuré en Ti O 2) d'environ 70 g/1 La température du mélange de réduction devra, de préférence, être maintenue entre 30 %C et 901 C, selon la
concentration en sulfate titaneux.
La préparation d'une solution de titane triva-
lent en tant que solution de blanchiment à partir des solutions prélevées aux stades précoces du procédé de fabrication de dioxyde de titane permet des économies substantielles de matières premières et de coûts Etant donné que les quantités de titane sont déjà solubles sous forme d'un sel de titanyle d'acide minéral, il n'est pas nécessaire de retraiter l'hydrate de titanyle pour préparer le sel de titane trivalent de l'acide
minéral comme cela est réalisé selon la technique antérieure.
Par ailleurs, on économise des quantités d'acide minéral du fait qu'un supplément d'acide n'est pas nécessaire pour la
digestion de l'hydrate de titanyle.
Dans le procédé d'obtention de dioxyde de titane au sulfate, la solution de liqueur noire, après clarification, peut contenir du sulfate de titanyle (mesuré en Ti O 2) dans la gamme d'environ 90 g/litre à environ 250 g/litre, du fer (mesuré en sulfate ferreux) à moins d'environ 280 parties pour 100 parties de sulfate de titanyle (mesuré en Ti O 2) et de l'acide sulfurique dans un rapport pondérai de L'acide sulfurique ausulfate de titanyle (mesuré en Ti O 2) compris entre environ 1,7 et environ 2,2 Les solutions de sulfate titaneux utilisées pour le traitement de la bouillie d'hydrate de titanyle devront avoir une teneur totale en titane soluble (mesuré en Ti O 2) entre environ 30 g/litre et environ 85 g/litre, un rapport pondérai du sulfate ferreux au titane total soluble (mesuré en Ti O 2) compris entre environ 0,05:1,2 et environ 1,2:1, une teneur en sulfate titaneux (mesuré en Ti O 2) entre environ 30 g/litre et environ g/litre et un rapport pondéraqe/l'acide sulfurique au titane total soluble (mesuré en Ti O 2 compris entre environ 3,4:1 et environ 7,0:1 La solution de sulfate titaneux devra avoir, de préférence, une teneur totale en titane soluble (mesuré en Ti O 2) entre environ 50 g/litre et environ 80 g/litre, un rapport pondérai de sulfate ferreux à titane total soluble (mesuré en Ti O 2) compris entre environ 0,6 et 0,7:1,2, une teneur en sulfate titaneux (mesuré en Ti O 2) entre environ 50 g/litre et environ 75 g/litre et un rapport pondéral de L'acide sulfurique au titane total soluble (mesuré en Ti O 2)
d'environ 5:1 à environ 7:1.
Le procédé de la présente invention est illustré par ailleurs par la figure annexée qui décrit un mode de réalisation préféré du procédé Sur la figure, une suspension d'hydrate de titanyle impure est envoyée dans un séparateur solide-liquide 2 Le séparateur solide-liquide peut être, par exemple, un filtre sous vide ou un filtre sous pression Après séparation, le gâteau humide d'hydrate de
titanyle est lavé sur le séparateur avec de l'eau pour élimi-
ner les impuretés solubles résiduelles.
Après lavage, le gâteau humide d'hydrate de
titanyle est transféré dans le réservoir de remise en suspen-
sion 4 Le gâteau humide d'hydrate de titanyle est mélangé avec une quantité d'eau juste suffisante pour former une suspension f Luide d'hydrate de titany Le Lorsque le gâteau humide d'hydrate de titanyle a été remis en suspension, la bouillie est traitée avec une quantité de solution de titane trivalent à raison d'environ 0,01 g à environ 0,70 g de titane trivalent exprimé en Ti O 2 pour 100 g d'hydrate de titany Le exprimé en Ti O calciné dans La cuve de remise en suspension 4 La suspension d'hydrate de titanyle traitée
est transférée dans le séparateur solide-liquide 6 Le sépa-
rateur solide-liquide peut être, par exemple, un filtre rotatif sous vide ou un filtre sous pression Après séparation,
le gâteau humide d'hydrate de titanyle est lavé sur le sépara-
teur avec de l'eau pour éliminer les impuretés solubilisées.
Bien que le procédé ait été décrit d'une manière générale à propos du procédé au sulfate pour la fabrication du dioxyde de titane, le procédé peut aisément s'appliquer à un procédé de dioxyde de titane par le chlorure
d'hydrogène.
Le principe et la réalisation pratique de la présente invention sont illustrés dans-les exemples suivants qui ne sont qu'illustratifs et il n'est nullement question de limiter l'invention à ceux-ci car des modifications dans la technique et le fonctionnement viendront aisément à l'esprit
de l'homme de l'art.
On présente les exemples 1 à 16 pour illustrer l'efficacité de l'élimination des impuretés par le procédé de 1 ' invention, comparativement à un procédé de blanchiment industriel Dans chaque exemple, un échantillon du même hydrate de titanyle prélevé dans un procédé de dioxyde de titane industriel a été traité pour éliminer les impuretés par un procédé de blanchiment industriel et par le procédé
de l'invention à différentes concentrations d'acide en utili-
sant des solutions de titane trivalent obtenues à partir de solutions de liqueur noire qui avaient été produites par digestion de différentes matières titanifères à savoir de l'ilménite Mac Intyre, des scories Q I T et des scories Richard Bay Dans le procédé de blanchiment industriel, 1000 g d'hydrate de titanyle lavé équivalent a environ 335 g d'hydrate de titanyle exprimé en Ti O 2, ont été remis en suspension avec 610 ml d'eau et 80 ml d'H 2 SO concentré pour former une bouillie d'hydrate contenant 100 g/I d'H 2 4 0,2 g d'aluminium pulvérulent a été ensuite ajouté à la bouillie d'hydrate et mis à réagir pendant 1/2 heure entre environ 60 et 800 C Elle a été ensuite débarrassée de la liqueur sur un B chner de 15 cm et lavée avec 1400 ml d'eau. Pour tester le procédé de l'invention, 1000 g d'hydrate de titanyle lavé, l'équivalent d'environ 335 g d'hydrate de titanyle exprimé en Ti O 2 calciné ont été remis en suspension avec 350 ml d'eau et la quantité appropriée d'H 2504 concentré pour former unebouillie d'hydrate fluide contenant 20 g/l, g/1 ou 80 g/I d'H 2504 La suspension a été traitée-avec ml d'une solution de sulfate titaneux, débarrassée de la liqueur sur un B chnér de 15 cm et ensuite lavée avec 1500 ml d'eau L'hydrate de titanyle, après traitement par l'un ou l'autre des procédés, a été calciné à 900 'C et ensuite analysé Les analyses des impuretés de l'hydrate calciné sont exprimées en parties par million dans le tableau I. Les analyses des solutions de liqueur noire clarifiée et des solutions de titane trivalent utilisées pour
le traitement dans les présents exemples sont résumées respec-
tivement dans les tableaux II et III.
La comparaison des analyses d'impuretés de l'hydrate calciné du procédé de blanchiment industriel avec celles du procédé de l'invention du tableau II montre clairement que l'élimination des impuretés du procédé de l'invention est équivalente ou supérieure à celle du procédé
de blanchiment industriel.
L'invention étant ainsi décrite, il est bien évident qu'elle peut être modifiée de nombreuses manières, ces modifications ne devant pas être considérées comme un écart à l'esprit et à la portée de l'invention et toutes ces modifications étant destinées à entrer dans le cadre des
revendications qui suivent.
TABLEAU I
blanchiment industriel g/I H 2504 Fe Cr V Ni Cu E x e m p I Analyse des lm uretés de l'hydrate <ppm) Procédé de L'invention 2 Og/L H 2504 e Fe Cr V Ni g/L H 25 O 4 8 Og IL H 2504 Cu Fe Cr V Ni Cu Fe Cr
Type de solu-
tion de Ti 3 V Ni Cu 23 2,2 8 1 O q 91 241,8 66 0,4 19 1,7 72 0,1 16 1,5 65 0,2
14 1,8 7 2 0,6 2 23 2,0 7 5 0,2 18 1,7 7 3 0,6 17 1,8 7 6 0,3
12 1,4 5 5 0,1 3 13 1,0 5 0,5 0,1 Il 0,7 4 0,5 0,1 17 0,7 2 1 0,1 Minerai 16 1,2 5 2 0,1 4 17 1,1 5 2 0,1 16 1,2 5 6 0,1 16 1,3 S 0,5 0,1 Mac Intyre
1,6 6 5 1,4 5 13 1,6 5 4 1,1 19 1,7 6 6 1,5 12 1,1 4 4 1,5
12 1,4 5 8 1,1 6 Il 1,2 5 5 1,4 14 1,5 5 3 7,6 16 1,7 6 4 1,4
1,6 70,5 0,1 7 15 1,5 6 0,5 0,1 12 2,0 7 0,5 0,1 15 2,3 8 0,5 0,1
0,7 50,5 0,1 8 12 1,7 7 2 0,1 9 0,7 4 4 0,1 9 1,0 S 3 0,1
3 2,2 88 0,1 9 17 2,5 610 0,1 9 2,7 9 3 0,1 il 1,8 7 4 0,8 scories 2,3 910 0,2 10 22 1,8 8 6 0,1 6 1,2 5 3 0,1 12 1,4 8 8 0,3 Richard Bay
8 0,9 40,5 0,9 11 70,4 10,5 0,1 6 0,7 2 0,5 0,1 6 0,1 2 0,5 0,1
33 0,2 2 0,5 0,9 12 5 0,1 2 0,5 0,1 6 0,2 3 0,5 0,1 5 0,1 1 0,5 0,2
1711,2 50,54,713 201,6 63 3,9 12 1,0 5 3 4,0160,4 21 4,4
13 1,5 5 0,5 3,3 14 23 1,1 4 0,5 3,7 21 1,5 6 5 3,8 15 1,4 5 4 3,7 scories Q I T. 121,9 lq64 0,1 15 152,1 72 0,1 18 1,6 64 0,1 11 1,3 5 0,5 0,1
13 1,8 54 0,116171,2 44 0,1 17 2,5 85 0,1 12 1,6 6 0,5 0,1
j-. w J Nl% t A %O, tg
TABLEAU II
Solutions de liqueur noire clarifiée % Ti O 2 g/l T O i O 2 %H 2504 %Fe SO 4 A/R* Minerai Mac Intyre 11,27 165,1 20,97 9,82 1,86 Scories Richards Bay 15,82 238 32,72 6,6 2,07 Scories Q I T 13,28 27,44 4,96 2,07 *RapporlL'acide sulfurique ausulfate de titanyle (mesuré
sous forme de Ti O 02).
Minerai Mac Intyre Scories Richards Bay Scories Q I T.
TABLEAU III
Solutions de titane trivalent Densité Ti O 2 Ti O 2 hTO 22 total g/1
1 J 424 à 31 C 6,37 90,71
1364 à 23 C
1366 à 50 C
6,09 ,34 83,07 Ti 3 + comme Ti O 2 _ g/1 84,2 79,8
Claims (5)
1 Procédé pour l'élimination des impuretés de l'hydrate de titanyle, caractérisé en ce qu'il consiste a) à mettre en suspension un hydrate de titanyle impur avec de l'eau pour former une bouillie d'hydrate de titanyle b) à traiter la bouillie d'hydrate de titanyle pour solubiliser les impuretés en ajoutant une solution de titane trivalent obtenue à partir d'une solution de liqueur noire clarifiée prélevée à un stade d'un procédé pour la production de dioxyde de titane antérieur à La précipitation de t'hydrate de titanyle; c) à séparer l'hydrate de titanyle de la bouillie
d'hydrate de titanyle traitée contenant les impuretés solubi-
lisées; d) à laver l'hydrate de titanyle séparé pour éliminer les impuretés solubilisées résiduelles et produire un hydrate de titanyle purifié, et
e) à récupérer l'hydrate de titanyle purifié.
2 Procédé pour l'élimination des impuretés d'une bouillie d'hydrate de titanyle, caractérisé en ce qu'il consiste: a à séparer l'hydrate de titanyle impur de la bouillie d'hydrate de titanyle pour former un gâteau humide d'hydrate de titanyle; b à laver le gâteau humide d'hydrate de titanyle pour éliminer les impuretés solubles résiduelles;
c à traiter l'hydrate de titanyle impur pour solubi-
liser les impuretés avec une solution de titane trivalent obtenue à partir d'une solution de liqueur noire clarifiée d à laver l'hydrate de titanyle traité pour éliminer les impuretés solubilisées et produire un hydrate de titanyle purifié, et
e à récupérer l'hydrate de titanyle purifié.
3 Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2,
caractérisé en ce que la solution de liqueur noire clarifiée contient du sulfate de titanyle (mesuré en Ti O 2) dans la gamme d'environ 90 g/litre à environ 250 g/litre, du fer (mesuré en sulfate ferreux) à moins d'environ 280 parties pour 100 parties de sulfate de titanyle (mesuré en Ti O 2) et de 2
de l'acide sulfurique dans un rapport pondéral/L'acide sulfu-
rique au Lulfate de titanyle (mesuré en Ti O 2) compris entre
environ 1,7 et environ 2,2.
4 Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2,
caractérisé en ce que la solution de titane trivalent est une solution de sulfate titaneux ayant une teneur totale en titane soluble (mesuré en Ti O 2) entre environ 30 g/litre et environ g/litre, un rapport pondéral du sulfate ferreu u titane total soluble (mesuré en Ti O 2) entre environ 0, 05:1,2 et environ 1,2:1 june teneur en sulfate titaneux (mesuré en Ti O 2) comprise entre environ 30 g/litre et environ 80 9 g/litre et Àe ' un rapport pondéral/'acide sulfurique autitane total soluble
(mesuré en Ti O 2) compris entre environ 3,4:1 et environ 7,0:1.
Procédé selon l'une des -revendications 1 ou 2,
caractérisé en ce que la solution de titane trivalent est une solution de sulfate titaneux ayant une teneur totale en titane soluble (mesuré en Ti O 2) entre environ 50 g/litre et environ g/litre, un rapport pondéral du sulfate ferreux autitane total soluble (mesuré en Ti O 2) entre environ 0, 6 et 0,7:1,2, une teneur en sulfate titaneux (mesuré en Ti O 2) comprise entre environ 50 g/litre et environ 75 g/litre et un rapport pondérale/Uacide su 4 furique autitane total soluble (mesuré
en Ti O 2) compris entre environ 5:1 et environ 7:1.
6 Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2,
caractérisé en ce que la solution de titane trivalent est choisie parmi les solutions de titaneux et de chlorure
titaneux.
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- 1982-07-23 NO NO822548A patent/NO822548L/no unknown
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