JP2023006287A - Method for collecting titanium component, method for manufacturing titanium oxide and method for manufacturing alkali metal titanate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、チタン成分の回収方法、酸化チタンの製造方法及びチタン酸アルカリ金属の製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for recovering a titanium component, a method for producing titanium oxide, and a method for producing alkali metal titanate.
従来、プロピレンなどのオレフィン類の重合が、マグネシウム、チタン、電子供与性化合物およびハロゲン等を含有するオレフィン類重合用固体触媒成分を用いて行われており、これ等固体触媒成分は、例えば、溶液状のマグネシウム化合物と溶液状のチタン化合物とを必要に応じ電子供与性化合物の存在下において接触させることで、作製されている。 Conventionally, the polymerization of olefins such as propylene is carried out using a solid catalyst component for olefin polymerization containing magnesium, titanium, an electron-donating compound, halogen and the like. It is produced by contacting a magnesium compound in the form of a magnesium compound and a titanium compound in the form of a solution, optionally in the presence of an electron-donating compound.
このようなオレフィン類重合用固体触媒成分を調製する際や、当該固体触媒成分からオレフィン類重合用触媒を調製する際に、固体触媒成分に担持されなかった余剰のチタン化合物や調製時の副反応等で生成したその他のチタン化合物を含有する排液が生じてしまう。 When preparing such a solid catalyst component for olefin polymerization or when preparing a catalyst for olefin polymerization from the solid catalyst component, excess titanium compounds not supported on the solid catalyst component and side reactions during preparation A waste liquid containing other titanium compounds produced in the above process is generated.
従来は、減圧蒸留により廃溶液からチタン化合物を回収していたが、この方法では蒸留母液またはトレーに固形物が析出し、蒸留釜残液の排出が困難になり、塔内差圧の発生等により蒸留の継続が困難になるため、チタン化合物の回収を充分に行わないまま蒸留を停止し、蒸留釜残液を廃棄していた。 In the past, titanium compounds were recovered from the waste solution by distillation under reduced pressure, but with this method, solids precipitated on the distillation mother liquor or trays, making it difficult to discharge the distillation still residue and generating differential pressure within the column. Since it is difficult to continue the distillation due to this, the distillation was stopped without sufficiently recovering the titanium compound, and the distillation still residue was discarded.
しかしながら、資源の有効利用、廃棄物の削減等の観点から、回収しきれなかったチタン化合物が含まれる蒸留釜残液から、さらにチタン化合物を回収する方法、回収したチタン化合物を再利用する方法等が求められるようになっている。 However, from the viewpoint of effective use of resources and reduction of waste, there are methods for recovering more titanium compounds from distillation bottoms containing titanium compounds that could not be recovered, and methods for reusing the recovered titanium compounds. is now required.
これらチタン化合物を含有する蒸留釜残液からチタン化合物を回収する方法としては、例えば、特許文献1において、ポリマー製造用触媒成分を調製する際に発生するチタン化合物を含む廃溶液からチタン化合物の一部をフラッシュ蒸留回収した後、回収残分と水とを接触させ、回収残分中のチタン化合物を加水分解し、水相を分離回収後に塩基で中和し、凝集剤等により固形物を凝集・沈降させ、該沈降物を回収後、含水量を減らしてプレスケーキとし、これらプレスケーキを焼成して粗酸化チタンを回収する方法が提案されている。
As a method for recovering a titanium compound from a distillation still residue containing these titanium compounds, for example, in
上記分離回収後の水相を中和する際に用いる塩基として、通常は、安価かつ取り扱いの容易なアンモニア水や水酸化カルシウムが好適に用いられていた。 As a base used for neutralizing the aqueous phase after the separation and recovery, usually, inexpensive and easy-to-handle ammonia water and calcium hydroxide are suitably used.
しかしながら、特許文献1記載の方法では回収した粗酸化チタン中に窒素やカルシウムが混入する等して純度の高いチタン化合物を回収し得ない。
However, the method described in
そこで、特許文献2の実施例では、オレフィン類重合用固体触媒成分を調製した際に発生した、四塩化チタン、ジエトキシマグネシウム、トルエン及びブタンを含む排液を、水と接触させて加水分解を施し、次いで、pHが2になるように水酸化ナトリウムを加えて一次中和処理を施し、次いで、pHが6.5になるように水酸化ナトリウムを加えて二次中和処理を施して、酸化チタンを凝集させることにより、酸化チタンを得ている。
Therefore, in the examples of
特許文献2の方法では、アナターゼ型の酸化チタンに代えてルチル型の酸化チタンが生成し易くなり、高純度なチタン化合物が高収率で得られている。
In the method of
ここで、特許文献2の段落番号0035に「高純度な酸化チタンを得る上では、得られる酸化チタン中に窒素やカルシウム等の異物の混入を抑制するために、中和剤としてアンモニア水や水酸化カルシウム等を使用しないことが好ましい。」と記載されているように、特許文献2の実施例では、高純度なチタン化合物を得るために、中和剤として、水酸化ナトリウムを用いている。
Here, in paragraph number 0035 of
ところが、工業的に、排水処理コストを抑制するためには、中和剤には、水酸化カルシウム又は酸化カルシウムを用いる必要がある。そこで、本発明者等が検討行ったところ、特許文献2の実施例の方法において、用いられている中和剤を、水酸化ナトリウムから、水酸化カルシウムに変更すると、得られる水酸化チタンの凝集物中に、低水溶性の水酸化カルシウム又は炭酸カルシウムが残存してしまい、その後の洗浄によっては、カルシウム成分を除去できないことが分かった。
Industrially, however, it is necessary to use calcium hydroxide or calcium oxide as a neutralizing agent in order to reduce wastewater treatment costs. Therefore, the inventors of the present invention have investigated and found that when the neutralizing agent used in the method of the example of
そして、回収酸化チタンの利用方法としては、チタン酸カアルカリ金属の製造原料として用いることが挙げられるが、回収酸化チタン中に混入されたカルシウム成分は、回収酸化チタンをチタン酸アルカリ金属の合成原料として用いた場合に、不純物であるチタン酸カルシウムの発生源となるため、回収酸化チタンには、カルシウム分の含有量が低いことが望まれる。 As a method of utilizing the recovered titanium oxide, it is possible to use it as a raw material for the production of alkali metal titanate. When used, it becomes a source of calcium titanate, which is an impurity. Therefore, it is desired that the content of calcium in the recovered titanium oxide is low.
そこで、本発明の目的は、チタン化合物を含む排液、好ましくはオレフィン類重合用固体触媒成分又はオレフィン類重合用触媒を調製する際に発生するチタン化合物を含む排液から、チタン成分を回収する方法又は酸化チタンを製造方法において、中和剤として、水酸化カルシウム又は酸化カルシウムを用いても、得られる回収チタン成分又は酸化チタン中のカルシウム含有量が少ないチタン成分の回収方法又は酸化チタンの製造方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to recover a titanium component from a waste liquid containing a titanium compound, preferably from a waste liquid containing a titanium compound generated during the preparation of a solid catalyst component for olefin polymerization or a catalyst for olefin polymerization. A method for recovering a recovered titanium component or a titanium component having a low calcium content in titanium oxide obtained even if calcium hydroxide or calcium oxide is used as a neutralizing agent in a method or a method for producing titanium oxide, or a method for producing titanium oxide It is to provide a method.
上記技術課題を解決すべく、本発明者等が鋭意検討を行ったところ、チタン化合物を含む排液を水と接触させチタン化合物を加水分解処理し、次いで、水酸化カルシウム又は酸化カルシウムを使用して一次中和処理及び二次中和処理を施して、次いで、水酸化チタンを凝集させて生じる水酸化チタンの凝集物に、pH5.9以下の塩酸を接触させることにより、カルシウム含有量が少ない水酸化チタンの凝集物が得られることを見出し、本知見に基づいて本発明を完成するに至った。 In order to solve the above technical problems, the inventors of the present invention conducted intensive studies and found that a waste liquid containing a titanium compound is brought into contact with water to hydrolyze the titanium compound, and then calcium hydroxide or calcium oxide is used. The calcium content is reduced by contacting the titanium hydroxide aggregates produced by aggregating the titanium hydroxide with hydrochloric acid having a pH of 5.9 or less. The present inventors have found that an aggregate of titanium hydroxide can be obtained, and have completed the present invention based on this finding.
すなわち、本発明は、
(1)チタン化合物を含む排液からチタン成分を回収するチタン成分の回収方法であって、
該チタン化合物を含む排液を水と接触させ、チタン化合物を加水分解処理する工程(1)と、
加水分解処理を施した処理液に対し、pHが1.5以上2.5未満になるように中和剤として水酸化カルシウム又は酸化カルシウムを加える一次中和処理を施し、次いで、該一次中和処理を施した処理液に対し、pHが6.5以上7.5以下になるように中和剤として水酸化カルシウム又は酸化カルシウムを加える二次中和処理を施し、次いで、水酸化チタンを凝集させる凝集処理を行い、水酸化チタンの凝集物を得る工程(2)と、
該工程(2)より後段において、該水酸化チタンの凝集物に塩酸を接触させる酸処理を行い、水酸化チタンの凝集物の酸処理物を得る工程(3)と、
を有すること、
を特徴とするチタン成分の回収方法;
(2)前記工程(2)を行い生じる前記水酸化チタンの凝集物の濃縮物を得た後、水酸化チタンの凝集物の濃縮物を分離し、次いで、該水酸化チタンの凝集物の濃縮物に、塩酸を接触させて、該水酸化チタンの凝集物の酸処理を行い、前記水酸化チタンの凝集物の酸処理物を得る工程(3A)を有することを特徴とする(1)のチタン成分の回収方法;
(3)前記工程(3A)において、前記工程(2)を行い生じる前記水酸化チタンの凝集物を沈降させることにより、前記水酸化チタンの凝集物の濃縮物を得ることを特徴とする(2)のチタン成分の回収方法、
(4)前記工程(3A)において、前記工程(2)を行い生じる前記水酸化チタンの凝集物を沈降させた後、水酸化チタンの凝集物の沈降物を分離し、次いで、該水酸化チタンの凝集物の沈降物から液相を除去する脱水処理を行い、水酸化チタンの凝集物の脱水処理物を得ることより、前記水酸化チタンの凝集物の濃縮物を得ることを特徴とする(2)のチタン成分の回収方法;
(5)前記工程(2)を行い生じる前記水酸化チタンの凝集物を沈降させた後、水酸化チタンの凝集物の沈降物に、塩酸を接触させて、該水酸化チタンの凝集物の酸処理を行い、水酸化チタンの凝集物の酸処理物を得る工程(3B)を有することを特徴とする(1)のチタン成分の回収方法;
(6)前記水酸化チタンの凝集物の酸処理物を、6.0以上9.0以下の洗浄水で洗浄する洗浄工程を有することを特徴とする(1)~(5)いずれかのチタン成分の回収方法;
(7)チタン化合物を含む排液から酸化チタンを製造する酸化チタンの製造方法であって、
該チタン化合物を含む排液を水と接触させ、チタン化合物を加水分解処理する工程(1)と、
加水分解処理を施した処理液に対し、pHが1.5以上2.5未満になるように中和剤として水酸化カルシウム又は酸化カルシウムを加える一次中和処理を施し、次いで、該一次中和処理を施した処理液に対し、pHが6.5以上7.5以下になるように中和剤として水酸化カルシウム又は酸化カルシウムを加える二次中和処理を施し、次いで、水酸化チタンを凝集させる凝集処理を行い、水酸化チタンの凝集物を得る工程(2)と、
該工程(2)より後段において、該水酸化チタンの凝集物に塩酸を接触させる酸処理を行い、水酸化チタンの凝集物の酸処理物を得る工程(3)と、
該水酸化チタンの凝集物の酸処理物を酸化して、酸化チタンを得る酸化工程と、
を有すること、
を特徴とする酸化チタンの製造方法;
(8)前記工程(2)を行い生じる前記水酸化チタンの凝集物の濃縮物を得た後、該水酸化チタンの凝集物の濃縮物を分離し、次いで、該水酸化チタンの凝集物の濃縮物に、塩酸を接触させて、該水酸化チタンの凝集物の酸処理を行い、前記水酸化チタンの凝集物の酸処理物を得る工程(3A)を有することを特徴とする(7)のチタン成分の回収方法;
(9)前記工程(3A)において、前記工程(2)を行い生じる前記水酸化チタンの凝集物を沈降させることにより、前記水酸化チタンの凝集物の濃縮物を得ることを特徴とする(8)のチタン成分の回収方法;
(10)前記工程(3A)において、前記工程(2)を行い生じる前記水酸化チタンの凝集物を沈降させた後、水酸化チタンの凝集物の沈降物を分離し、次いで、該水酸化チタンの凝集物の沈降物から液相を除去する脱水処理を行い、水酸化チタンの凝集物の脱水処理物を得ることより、前記水酸化チタンの凝集物の濃縮物を得ることを特徴とする(8)のチタン成分の回収方法;
(11)前記工程(2)を行い生じる前記水酸化チタンの凝集物を沈降させた後、水酸化チタンの凝集物の沈降物に、塩酸を接触させて、該水酸化チタンの凝集物の酸処理を行い、水酸化チタンの凝集物の酸処理物を得る工程(3B)を有することを特徴とする(7)の酸化チタンの製造方法;
(12)前記水酸化チタンの凝集物の酸処理物を、6.0以上9.0以下の洗浄水で洗浄する洗浄工程を有することを特徴とする(7)~(11)いずれかの酸化チタンの製造方法;
(13)(1)~(6)いずれかのチタン成分の回収方法により回収された水酸化チタン、又は(7)~(12)いずれかの酸化チタンの製造方法により得られた酸化チタンを原料として用いることを特徴とするチタン酸アルカリ金属の製造方法;
を提供するものである。
That is, the present invention
(1) A method for recovering a titanium component from a waste liquid containing a titanium compound, comprising:
a step (1) of contacting the waste liquid containing the titanium compound with water to hydrolyze the titanium compound;
The hydrolyzed treatment liquid is subjected to primary neutralization treatment by adding calcium hydroxide or calcium oxide as a neutralizing agent so that the pH becomes 1.5 or more and less than 2.5, and then the primary neutralization. The treated solution is subjected to secondary neutralization treatment by adding calcium hydroxide or calcium oxide as a neutralizing agent so that the pH becomes 6.5 or more and 7.5 or less, and then titanium hydroxide is aggregated. a step (2) of obtaining an aggregate of titanium hydroxide by performing an aggregation treatment to
a step (3), after the step (2), of subjecting the aggregates of titanium hydroxide to acid treatment by contacting the aggregates of titanium hydroxide with hydrochloric acid to obtain an acid-treated product of the aggregates of titanium hydroxide;
having
A method for recovering a titanium component, characterized by;
(2) After the step (2) is performed to obtain the titanium hydroxide aggregate concentrate, the titanium hydroxide aggregate concentrate is separated, and then the titanium hydroxide aggregate is concentrated. (1), characterized in that it has a step (3A) of contacting the substance with hydrochloric acid to acid-treat the aggregate of titanium hydroxide to obtain an acid-treated product of the aggregate of titanium hydroxide. A method for recovering the titanium component;
(3) In the step (3A), a concentrate of the titanium hydroxide agglomerates is obtained by allowing the agglomerates of the titanium hydroxide produced by performing the step (2) to settle (2 ), a method for recovering the titanium component of
(4) In the step (3A), after the step (2) is performed to precipitate the titanium hydroxide aggregate, the precipitate of the titanium hydroxide aggregate is separated, and then the titanium hydroxide is Dehydration treatment is performed to remove the liquid phase from the sediment of the aggregates of ( 2) the method for recovering the titanium component;
(5) After the step (2) is performed to precipitate the titanium hydroxide agglomerate, the sediment of the titanium hydroxide agglomerate is brought into contact with hydrochloric acid to acidify the titanium hydroxide agglomerate. The method for recovering a titanium component according to (1), characterized by having a step (3B) of obtaining an acid-treated titanium hydroxide aggregate;
(6) The titanium according to any one of (1) to (5), characterized by having a washing step of washing the acid-treated aggregate of titanium hydroxide with washing water of 6.0 or more and 9.0 or less. method of recovering the component;
(7) A method for producing titanium oxide from a waste liquid containing a titanium compound, comprising:
a step (1) of contacting the waste liquid containing the titanium compound with water to hydrolyze the titanium compound;
The hydrolyzed treatment liquid is subjected to primary neutralization treatment by adding calcium hydroxide or calcium oxide as a neutralizing agent so that the pH becomes 1.5 or more and less than 2.5, and then the primary neutralization. The treated solution is subjected to secondary neutralization treatment by adding calcium hydroxide or calcium oxide as a neutralizing agent so that the pH becomes 6.5 or more and 7.5 or less, and then titanium hydroxide is aggregated. a step (2) of obtaining an aggregate of titanium hydroxide by performing an aggregation treatment to
a step (3), after the step (2), of subjecting the aggregates of titanium hydroxide to acid treatment by contacting the aggregates of titanium hydroxide with hydrochloric acid to obtain an acid-treated product of the aggregates of titanium hydroxide;
an oxidation step of obtaining titanium oxide by oxidizing the acid-treated aggregate of titanium hydroxide;
having
A method for producing titanium oxide, characterized by;
(8) After obtaining the concentrate of the titanium hydroxide agglomerate produced by performing the step (2), the concentrate of the titanium hydroxide agglomerate is separated, and then the titanium hydroxide agglomerate is separated. (7) comprising a step (3A) of bringing the concentrate into contact with hydrochloric acid to acid-treat the aggregate of titanium hydroxide to obtain an acid-treated product of the aggregate of titanium hydroxide; A method for recovering the titanium component of;
(9) In the step (3A), a concentrate of the titanium hydroxide agglomerate is obtained by allowing the agglomerate of the titanium hydroxide produced by performing the step (2) to settle (8 ) recovery method for the titanium component;
(10) In the step (3A), after the step (2) is performed to precipitate the titanium hydroxide aggregate, the precipitate of the titanium hydroxide aggregate is separated, and then the titanium hydroxide is Dehydration treatment is performed to remove the liquid phase from the sediment of the aggregates of ( 8) the method for recovering the titanium component;
(11) After the step (2) is performed to precipitate the titanium hydroxide agglomerate, the precipitate of the titanium hydroxide agglomerate is brought into contact with hydrochloric acid to acidify the titanium hydroxide agglomerate. The method for producing titanium oxide according to (7), which comprises the step (3B) of obtaining an acid-treated aggregate of titanium hydroxide by treating the aggregate;
(12) The oxidation according to any one of (7) to (11), characterized by including a washing step of washing the acid-treated aggregate of titanium hydroxide with washing water of 6.0 or more and 9.0 or less. a method for producing titanium;
(13) Titanium hydroxide recovered by the method for recovering a titanium component according to any one of (1) to (6) or titanium oxide obtained by the method for producing titanium oxide according to any one of (7) to (12) as a raw material A method for producing an alkali metal titanate characterized by using as;
It provides
本発明によれば、チタン化合物を含む排液、好ましくはオレフィン類重合用固体触媒成分又はオレフィン類重合用触媒を調製する際に発生するチタン化合物を含む排液から、チタン成分を回収する方法又は酸化チタンを製造する方法において、中和剤として、水酸化カルシウム又は酸化カルシウムを用いても、得られる回収チタン成分又は酸化チタン中のカルシウム含有量が少ないチタン成分の回収方法又は酸化チタンの製造方法を提供することができる。 According to the present invention, a method for recovering a titanium component from a waste liquid containing a titanium compound, preferably a waste liquid containing a titanium compound generated during the preparation of a solid catalyst component for olefin polymerization or a catalyst for olefin polymerization, or A method for recovering a recovered titanium component or a titanium component having a low calcium content in titanium oxide or a method for producing titanium oxide even when calcium hydroxide or calcium oxide is used as a neutralizing agent in a method for producing titanium oxide can be provided.
先ず、本発明のチタン成分の回収方法について説明する。
本発明のチタン成分の回収方法は、チタン化合物を含む排液からチタン成分を回収するチタン成分の回収方法であって、
該チタン化合物を含む排液を水と接触させ、チタン化合物を加水分解処理する工程(1)と、
加水分解処理を施した処理液に対し、pHが1.5以上2.5未満になるように中和剤として水酸化カルシウム又は酸化カルシウムを加える一次中和処理を施し、次いで、該一次中和処理を施した処理液に対し、pHが6.5以上7.5以下になるように中和剤として水酸化カルシウム又は酸化カルシウムを加える二次中和処理を施し、次いで、水酸化チタンを凝集させる凝集処理を行い、水酸化チタンの凝集物を得る工程(2)と、
該工程(2)より後段において、該水酸化チタンの凝集物に塩酸を接触させる酸処理を行い、水酸化チタンの凝集物の酸処理物を得る工程(3)と、
を有すること、
を特徴とする。
First, the method for recovering the titanium component of the present invention will be described.
A method for recovering a titanium component of the present invention is a method for recovering a titanium component from a waste liquid containing a titanium compound, comprising:
a step (1) of contacting the waste liquid containing the titanium compound with water to hydrolyze the titanium compound;
The hydrolyzed treatment liquid is subjected to primary neutralization treatment by adding calcium hydroxide or calcium oxide as a neutralizing agent so that the pH becomes 1.5 or more and less than 2.5, and then the primary neutralization. The treated solution is subjected to secondary neutralization treatment by adding calcium hydroxide or calcium oxide as a neutralizing agent so that the pH becomes 6.5 or more and 7.5 or less, and then titanium hydroxide is aggregated. a step (2) of obtaining an aggregate of titanium hydroxide by performing an aggregation treatment to
a step (3), after the step (2), of subjecting the aggregates of titanium hydroxide to acid treatment by contacting the aggregates of titanium hydroxide with hydrochloric acid to obtain an acid-treated product of the aggregates of titanium hydroxide;
having
characterized by
本発明のチタン成分の回収方法について、図1を参照して説明する。なお、ここでは中和剤として水酸化カルシウムを適用した形態を例に挙げて説明するが、本発明においては、中和剤として酸化カルシウムを適用しても水酸化カルシウムを適用した場合と同様の効果が得られる。図1は、本発明のチタン成分の回収方法の形態例のフロー図である。図1中、受水槽1に、チタン化合物を含む排液10を移送し、受水槽1内に水11を供給して、チタン化合物を含む排液10と水11を混合し、加水分解処理を施す。次いで、加水分解処理された処理液を、一次中和処理槽2に移送し、一次中和処理槽2に水酸化カルシウム懸濁液12を供給して、一次中和処理槽2内の処理液のpHが1.5以上2.5未満になるように一次中和処理を施す。次いで、一次中和処理を施した処理液を、二次中和処理槽3に移送し、二次中和処理槽3に水酸化カルシウム懸濁液13を供給して、二次中和処理槽3内の処理液のpHが6.5以上7.5以下になるように二次中和処理を施す。次いで、二次中和処理を施した処理液を、凝集槽4に移送して、凝集槽4に凝集剤を添加して、水酸化チタンを凝集させることにより、水酸化チタンの凝集物19を生じさせる。そして、水酸化チタンの凝集物19を生じさせた後、得られた水酸化チタンの凝集物19に塩酸14を接触させて、水酸化チタンの凝集物19の酸処理を行い、水酸化チタンの凝集物の酸処理物20を得る。
A method for recovering a titanium component according to the present invention will be described with reference to FIG. Here, a form in which calcium hydroxide is applied as a neutralizing agent will be described as an example. effect is obtained. FIG. 1 is a flow diagram of an embodiment of the method for recovering a titanium component of the present invention. In FIG. 1, a
本発明のチタン成分の回収方法において、チタン成分の回収方法が施される対象は、チタン化合物を含む排液であり、チタン化合物を含むものであれば、特に制限されない。チタン化合物を含む排液としては、オレフィン類重合用固体触媒成分又はオレフィン類重合用触媒を調製する際に発生する「チタンを含む排液」が好ましい。 In the method for recovering a titanium component of the present invention, the object to be subjected to the method for recovering a titanium component is waste liquid containing a titanium compound, and is not particularly limited as long as it contains a titanium compound. As the waste liquid containing a titanium compound, "a waste liquid containing titanium" generated during preparation of a solid catalyst component for olefin polymerization or a catalyst for olefin polymerization is preferable.
本発明のチタン成分の回収方法において、チタン化合物を含む排液が、オレフィン類重合用固体触媒成分又はオレフィン類重合用触媒を調製する際に発生するチタンを含む排液の場合、オレフィン類重合用固体触媒成分又はオレフィン類重合用触媒としては、オレフィン類の重合に供されるチタン成分を含む固体触媒成分又は触媒であれば特に制限されず、例えば、ポリオレフィン製造に用いられるチーグラーナッタ触媒、メタロセン触媒、ポストメタロセン、ポリエチレンテレフタレート製造用の固体状チタン触媒等の触媒や、これ等の触媒を構成する固体触媒成分から選ばれる1種以上が挙げられ、これらの中でも、ポリオレフィン製造に用いられるチーグラーナッタ触媒、メタロセン触媒及びポストメタロセン触媒やこれ等の触媒を構成する固体触媒成分から選ばれる1種以上が好ましく、チーグラーナッタ触媒またはチーグラーナッタ触媒を構成する固体触媒成分がより好ましい。 In the method for recovering a titanium component of the present invention, when the waste liquid containing a titanium compound is a waste liquid containing titanium generated during the preparation of a solid catalyst component for olefin polymerization or a catalyst for olefin polymerization, it is suitable for olefin polymerization. The solid catalyst component or catalyst for olefin polymerization is not particularly limited as long as it is a solid catalyst component or catalyst containing a titanium component that is used for the polymerization of olefins. , Postmetallocene, catalysts such as solid titanium catalysts for polyethylene terephthalate production, and one or more selected from solid catalyst components constituting these catalysts. Among them, Ziegler-Natta catalysts used for polyolefin production , metallocene catalysts, post-metallocene catalysts, and solid catalyst components constituting these catalysts are preferable, and Ziegler-Natta catalysts or solid catalyst components constituting Ziegler-Natta catalysts are more preferable.
チーグラーナッタ触媒又はチーグラーナッタ触媒を構成する固体触媒成分としては、上記のうち、マグネシウム化合物、チタン化合物及びハロゲン化合物、更に、必要に応じ電子供与性化合物を、接触させることにより調製されるオレフィン類重合用固体触媒成分が好適である。 The Ziegler-Natta catalyst or the solid catalyst component constituting the Ziegler-Natta catalyst includes, among the above, a magnesium compound, a titanium compound, a halogen compound, and, if necessary, an electron-donating compound. is preferred.
上記オレフィン類重合用固体触媒成分の調製に使用されるマグネシウム化合物としては、ハロゲンを含有するもの及びハロゲン含有化合物と接触反応させることによりハロゲン含有マグネシウム化合物に変化するものが好ましい。
このようなマグネシウム化合物としては、塩化マグネシウム等の二ハロゲン化マグネシウム、アルコキシマグネシウムハライドなどのジアルキルマグネシウム、アルキルマグネシウムハライドおよびジエトキシマグネシウム等のジアルコキシマグネシウム等から選ばれる1種以上が挙げられ、塩化マグネシウム又はジエトキシマグネシウムが好ましい。
As the magnesium compound used for the preparation of the above-mentioned solid catalyst component for polymerization of olefins, it is preferable to use a magnesium compound containing halogen or a magnesium compound which can be converted into a halogen-containing magnesium compound by contact reaction with a halogen-containing compound.
Examples of such magnesium compounds include one or more selected from magnesium dihalides such as magnesium chloride, dialkylmagnesium such as alkoxymagnesium halides, dialkoxymagnesium such as alkylmagnesium halides and diethoxymagnesium, and magnesium chloride. Or diethoxymagnesium is preferred.
本発明のチタン成分の回収方法に係るチタン化合物としては、例えば、下記一般式(1):
Ti(OR)NX4-N (1)
(式中、Rは、炭化水素基、Xはハロゲン原子を示し、Xが複数存在する場合、各Xは同一であっても異なっていてもよく、Nは、0~4の整数である。)で表されるチタン化合物が挙げられる。
As the titanium compound related to the method for recovering the titanium component of the present invention, for example, the following general formula (1):
Ti(OR)Nx4 -N ( 1)
(In the formula, R is a hydrocarbon group, X is a halogen atom, and when there are multiple Xs, each X may be the same or different, and N is an integer of 0 to 4. ) and titanium compounds represented by
一般式(1)で表されるチタン化合物において、Rは、炭素数1~10の炭化水素基であることが好ましく、炭素数1~6の炭化水素基であることがより好ましく、炭素数1~4の炭化水素基であることがさらに好ましい。 In the titanium compound represented by the general formula (1), R is preferably a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. ∼4 hydrocarbon groups are more preferred.
一般式(1)で表されるチタン化合物としては、具体的には、四塩化チタン、四フッ化チタン、四臭化チタン、四ヨウ化チタン等の四ハロゲン化チタン、メトキシチタントリクロライド、エトキシチタントリクロライド、プロポキシチタントリクロライド、N-ブトキシチタントリクロライド等のアルコキシチタントリハライド、ジメトキシチタンジクロライド、ジエトキシチタンジクロライド、ジプロポキシチタンジクロライド、ジ-N-ブトキシチタンジクロライド等のジアルコキシチタンジハライド、トリメトキシチタンクロライド、トリエトキシチタンクロライド、トリプロポキシチタンクロライド、トリ-N-ブトキシチタンクロライド等のトリアルコキシチタンハライド等のアルコキシチタンハライド等のテトラアルコキシチタンから選ばれる1種以上が挙げられる。 Specific examples of the titanium compound represented by the general formula (1) include titanium tetrahalides such as titanium tetrachloride, titanium tetrafluoride, titanium tetrabromide, titanium tetraiodide, methoxytitanium trichloride, ethoxy Alkoxytitanium trihalides such as titanium trichloride, propoxytitanium trichloride and N-butoxytitanium trichloride, dialkoxytitanium dihalides such as dimethoxytitanium dichloride, diethoxytitanium dichloride, dipropoxytitanium dichloride and di-N-butoxytitanium dichloride , tetraalkoxytitanium such as alkoxytitanium halide such as trimethoxytitanium chloride, triethoxytitanium chloride, tripropoxytitanium chloride, tri-N-butoxytitanium chloride and other trialkoxytitanium halides.
上記チタン化合物のうち、ハロゲン含有チタン化合物が好ましく、四塩化チタン、四フッ化チタン、四臭化チタン、四ヨウ化チタン等から選ばれる四ハロゲン化チタンがより好ましく、四塩化チタンがさらに好ましい。
上記チタン化合物は、炭化水素化合物またはハロゲン化炭化水素化合物などにより希釈されていてもよい。
Among the above titanium compounds, halogen-containing titanium compounds are preferred, titanium tetrahalides selected from titanium tetrachloride, titanium tetrafluoride, titanium tetrabromide, titanium tetraiodide and the like are more preferred, and titanium tetrachloride is even more preferred.
The titanium compound may be diluted with a hydrocarbon compound, a halogenated hydrocarbon compound, or the like.
オレフィン類重合用固体触媒成分の調製に使用される電子供与性化合物としては、特に限定されないが、アルコール類、フェノール類、ケトン類、アルデヒド類、カルボン酸、酸ハライド類、有機酸または無機酸のエステル類、エーテル類、酸アミド類、酸無水物、アンモニア、アミン類、ニトリル類、イソシアネート、含窒素環状化合物、含酸素環状化合物、有機ケイ素化合物等から選ばれる1種以上が挙げられる。 The electron-donating compound used for preparing the solid catalyst component for olefin polymerization is not particularly limited, but alcohols, phenols, ketones, aldehydes, carboxylic acids, acid halides, organic acids or inorganic acids. One or more selected from esters, ethers, acid amides, acid anhydrides, ammonia, amines, nitriles, isocyanates, nitrogen-containing cyclic compounds, oxygen-containing cyclic compounds, organosilicon compounds, and the like.
本発明のチタン成分の回収方法において、チタン化合物を含む排液は、オレフィン類重合用固体触媒成分の調製工程において、洗浄時、加熱接触時等に使用する有機溶媒成分、具体的には、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ドデカン、灯油、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、1,2-ジエチルシクロヘキサン、メチルシクロヘキセン、デカリン、ミネラルオイル等の飽和炭化水素化合物、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素化合物、オルトジクロルベンゼン、塩化メチレン、1,2-ジクロロベンゼン、四塩化炭素、ジクロルエタン、エチレンクロリド、クロルベンゼン、ジクロロメタン等のハロゲン化炭化水素化合物等、アルミ化合物、ケイ素化合物等から選ばれる1種以上の有機溶媒成分を含むものであってもよい。 In the method for recovering the titanium component of the present invention, the waste liquid containing the titanium compound is used in the preparation process of the solid catalyst component for olefin polymerization. , hexane, heptane, octane, nonane, decane, dodecane, kerosene, cyclopentane, cyclohexane, methylcyclopentane, methylcyclohexane, ethylcyclohexane, 1,2-diethylcyclohexane, methylcyclohexene, decalin, saturated hydrocarbon compounds such as mineral oil , benzene, toluene, xylene, ethylbenzene and other aromatic hydrocarbon compounds, ortho-dichlorobenzene, methylene chloride, 1,2-dichlorobenzene, carbon tetrachloride, dichloroethane, ethylene chloride, chlorobenzene, dichloromethane and other halogenated hydrocarbons Compounds may contain one or more organic solvent components selected from aluminum compounds, silicon compounds and the like.
本発明のチタン成分の回収方法において、チタン化合物を含む排液としては、マグネシウム化合物として塩化マグネシウム又はジエトキシマグネシウムを含み、チタン化合物としてアルコキシチタンハロゲン化合物又はハロゲン化チタン化合物を含み、更に電子供与性化合物及び有機溶媒成分を含むものが好適である。 In the method for recovering a titanium component of the present invention, the waste liquid containing a titanium compound contains magnesium chloride or diethoxymagnesium as a magnesium compound, an alkoxytitanium halogen compound or a titanium halide compound as a titanium compound, and is electron-donating. Those containing compounds and organic solvent components are preferred.
本発明のチタン成分の回収方法において、チタン化合物を含む排液は、種々の反応等で生じたチタン化合物を含む。チタン化合物を含む排液は、好ましくはオレフィン類重合用固体触媒成分やオレフィン類重合用触媒の調製時に生じる排液であり、このような排液は、固体触媒成分に担持されなかったチタン化合物やその調製工程における反応などで新たに生じたその他のチタン化合物を含む。本発明のチタン成分の回収方法において、チタン化合物を含む排液は、チタン化合物を、0.01~35.0質量%を含むものが好ましく、0.05~10.0質量%含むものがより好ましく、0.10~5.0質量%含むものがさらに好ましい。 In the method for recovering a titanium component of the present invention, the waste liquid containing titanium compounds contains titanium compounds produced by various reactions and the like. The waste liquid containing a titanium compound is preferably a waste liquid generated during preparation of a solid catalyst component for olefin polymerization or a catalyst for olefin polymerization. It includes other titanium compounds newly generated by reactions in the preparation process. In the method for recovering a titanium component of the present invention, the waste liquid containing a titanium compound preferably contains 0.01 to 35.0% by mass, more preferably 0.05 to 10.0% by mass, of the titanium compound. More preferably, it contains 0.10 to 5.0% by mass.
本発明に係るチタン成分の回収方法は、チタン化合物を含む排液を水と接触させ、チタン化合物を加水分解処理する工程(1)を有する。工程(1)において、加水分解方法としては、特に制限されず、排水を受水する受水槽中で別途注入した水と接触させる方法等が挙げられる。 A method for recovering a titanium component according to the present invention includes a step (1) of contacting a waste liquid containing a titanium compound with water to hydrolyze the titanium compound. In the step (1), the method of hydrolysis is not particularly limited, and examples thereof include a method of bringing the wastewater into contact with separately injected water in a water receiving tank.
工程(1)において、チタン化合物がハロゲン化チタンである場合には、チタン化合物を含む排液を水と接触させることにより、チタン化合物が加水分解されて、ハロゲン化水素及び水酸化チタンを生成する。 In step (1), when the titanium compound is a titanium halide, the titanium compound is hydrolyzed by contacting the effluent containing the titanium compound with water to produce hydrogen halide and titanium hydroxide. .
工程(1)に係る加水分解処理において、チタン化合物を含む排液と水との混合液のpHは、0.5以上2.0以下であることが好ましく、0.7以上1.5以下であることがより好ましく、1.0程度であることがさらに好ましい。チタン化合物を含む排液と水との混合液のpHが上記範囲にあることにより、混合液中で生成した水酸化チタンが析出し難くなり、その後の処理を円滑に行うことができる。 In the hydrolysis treatment according to step (1), the pH of the mixture of the titanium compound-containing waste liquid and water is preferably 0.5 or more and 2.0 or less, more preferably 0.7 or more and 1.5 or less. It is more preferable that it is about 1.0. When the pH of the mixed liquid of the waste liquid containing the titanium compound and water is within the above range, the titanium hydroxide produced in the mixed liquid is less likely to precipitate, and the subsequent treatment can be performed smoothly.
工程(1)において、チタン化合物を含む排液と接触させる水の量は、チタン化合物を含む排液1m3あたり、3~10m3であることが好ましく、4~7m3であることがより好ましく、5~6m3であることがさらに好ましい。 In the step (1), the amount of water to be brought into contact with the titanium compound-containing waste liquid is preferably 3 to 10 m 3 , more preferably 4 to 7 m 3 per 1 m 3 of the titanium compound-containing waste liquid. , 5 to 6 m 3 .
工程(1)において、加水分解処理時の温度は、特に制限されないが、10~90℃であることが好ましく、20~70℃であることがより好ましく、30~60℃であることがさらに好ましい。 In step (1), the temperature during the hydrolysis treatment is not particularly limited, but is preferably 10 to 90°C, more preferably 20 to 70°C, and even more preferably 30 to 60°C. .
工程(1)において、チタン化合物を含む排液と水との接触時間は、30~60分間であることが好ましく、35~55分間であることがより好ましく、40~50分間であることがさらに好ましい。 In step (1), the contact time between the waste liquid containing the titanium compound and water is preferably 30 to 60 minutes, more preferably 35 to 55 minutes, and further preferably 40 to 50 minutes. preferable.
本発明のチタン成分の回収方法に係る工程(2)は、工程(1)において加水分解処理を施した排液に対し、一次中和処理を施し、次いで、二次中和処理を施し、次いで、水酸化チタンを凝集させる凝集処理を行い、水酸化チタンの凝集物を得る工程である。 In the step (2) of the method for recovering a titanium component of the present invention, the wastewater that has been hydrolyzed in the step (1) is subjected to primary neutralization treatment, then secondary neutralization treatment, and then 2) is a step of performing an agglomeration treatment for aggregating titanium hydroxide to obtain an agglomerate of titanium hydroxide.
工程(2)では、先ず、工程(1)において加水分解処理を施した処理液に対し、pHが1.5以上2.5未満になるように水酸化カルシウム又は酸化カルシウムを加える一次中和処理を施す。 In the step (2), first, a primary neutralization treatment in which calcium hydroxide or calcium oxide is added to the treated solution hydrolyzed in the step (1) so that the pH becomes 1.5 or more and less than 2.5. apply.
一次中和処理では、工程(1)において加水分解処理を施した処理液に対し、pHが1.5以上2.5未満になるように、好ましくはpHが1.8以上2.3以下となるように、より好ましくはpHが1.8以上2.2以下となるように、水酸化カルシウム又は酸化カルシウムを加える。一次中和処理時におけるpHが、上記範囲にあることにより、凝集、沈降を生じ易くなって、チタン化合物含有排液からチタン成分を高純度で回収し易くなる。一方、一次中和処理時におけるpHが1.5未満であると、円滑な中和処理を行い難くなり、また、pHが2.5以上であると、ゲル状の水酸化チタンが生成し、沈降性やろ過性が低下する。 In the primary neutralization treatment, the pH of the treatment liquid subjected to the hydrolysis treatment in step (1) is 1.5 or more and less than 2.5, preferably 1.8 or more and 2.3 or less. Calcium hydroxide or calcium oxide is added so that the pH becomes 1.8 or more and 2.2 or less. When the pH in the primary neutralization treatment is within the above range, aggregation and sedimentation are likely to occur, making it easy to recover a high-purity titanium component from the titanium compound-containing waste liquid. On the other hand, if the pH during the primary neutralization treatment is less than 1.5, smooth neutralization treatment becomes difficult, and if the pH is 2.5 or more, gel-like titanium hydroxide is produced, Sedimentation and filterability are reduced.
一次中和処理に用いられる中和剤は、水酸化カルシウム又は酸化カルシウムである。一次中和処理において、中和剤として水酸化カルシウム又は酸化カルシウムを用いることにより、中和剤コストを抑制することができ、また、中和し得られるチタン化合物の沈降性やろ過性が向上するという利点を有する。一方、一次中和処理に用いる中和剤が、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムであると、中和剤コストが大きくなり、また、中和し得られるチタン化合物の沈降性やろ過性が悪くなり、工業的に不利となる。 The neutralizing agent used in the primary neutralization treatment is calcium hydroxide or calcium oxide. By using calcium hydroxide or calcium oxide as a neutralizing agent in the primary neutralization treatment, the cost of the neutralizing agent can be suppressed, and the sedimentation and filterability of the titanium compound obtained by neutralization are improved. has the advantage of On the other hand, when the neutralizing agent used in the primary neutralization treatment is, for example, sodium hydroxide or potassium hydroxide, the cost of the neutralizing agent increases, and the sedimentation and filterability of the titanium compound obtained by neutralization deteriorate. deteriorate and become industrially disadvantageous.
一次中和処理では、水酸化カルシウム又は酸化カルシウムが水に分散している懸濁液を、加水分解処理を施した処理液と接触させる。懸濁液中の水酸化カルシウム又は酸化カルシウムの含有量は、一次中和処理での水相のpHの設定値に応じて適宜選択され、好ましくは10~300g/Lである。懸濁液中の水酸化カルシウム又は酸化カルシウムの含有量が、上記範囲にあることにより、加水分解処理を施した排液中のpHを、容易に所望範囲に制御し易い。一方、懸濁液中の水酸化カルシウムの含有量が、上記範囲を超えると加水分解処理を施した排液中のpHを制御し難くなり、また、上記範囲未満だと、円滑な中和処理を行い難くなる。 In the primary neutralization treatment, a suspension of calcium hydroxide or calcium oxide dispersed in water is brought into contact with a hydrolyzed treatment liquid. The content of calcium hydroxide or calcium oxide in the suspension is appropriately selected according to the pH setting value of the aqueous phase in the primary neutralization treatment, and is preferably 10 to 300 g/L. When the content of calcium hydroxide or calcium oxide in the suspension is within the above range, the pH of the hydrolyzed waste liquid can be easily controlled within the desired range. On the other hand, if the content of calcium hydroxide in the suspension exceeds the above range, it will be difficult to control the pH of the hydrolyzed waste liquid, and if it is less than the above range, smooth neutralization will occur. difficult to perform.
一次中和処理時の温度は、特に制限されないが、10℃以上が好ましい。 The temperature during the primary neutralization treatment is not particularly limited, but is preferably 10° C. or higher.
一次中和処理において、加水分解処理を施した処理液と水酸化カルシウム又は酸化カルシウムとの接触時間は、特に制限されないが、通常、60~120分間程度である。 In the primary neutralization treatment, the contact time between the hydrolyzed treatment solution and calcium hydroxide or calcium oxide is not particularly limited, but is usually about 60 to 120 minutes.
工程(2)において、一次中和処理を行う方法としては、加水分解処理を施した処理液に対して、中和槽(一次中和処理槽)中で水酸化カルシウム又は酸化カルシウムを接触させて行うことが好ましく、一次中和処理槽は一槽であってもよいし、複数槽が連通したものであってもよい。 In the step (2), the primary neutralization treatment is performed by contacting calcium hydroxide or calcium oxide in a neutralization tank (primary neutralization treatment tank) with respect to the hydrolyzed treatment liquid. It is preferable to carry out, and the primary neutralization treatment tank may be one tank, or a plurality of tanks may be connected.
工程(2)では、次いで、一次中和処理を施した処理液に対し、pHが6.5以上7.5以下になるように水酸化カルシウム又は酸化カルシウムを加える二次中和処理を施す。 In step (2), secondary neutralization is then performed by adding calcium hydroxide or calcium oxide to the treated liquid that has been subjected to primary neutralization so that the pH becomes 6.5 or more and 7.5 or less.
工程(2)に係る二次中和処理時において、一次中和処理を施した処理液に対し、pHが6.5以上7.5以下になるように水酸化カルシウム又は酸化カルシウムを加える。そして、工程(2)に係る二次中和処理時において、一次中和処理を施した処理液に対し、pHが6.5以上7.5以下となるように水酸化カルシウム又は酸化カルシウムを加えることが好ましく、pHが6.4以上7.5以下となるように水酸化カルシウム又は酸化カルシウムを加えることがより好ましく、pHが6.3以上7.5以下となるように水酸化カルシウム又は酸化カルシウムを加えることがさらに好ましい。 During the secondary neutralization treatment in step (2), calcium hydroxide or calcium oxide is added to the treatment liquid that has been subjected to the primary neutralization treatment so that the pH becomes 6.5 or more and 7.5 or less. Then, during the secondary neutralization treatment in step (2), calcium hydroxide or calcium oxide is added to the treatment liquid subjected to the primary neutralization treatment so that the pH becomes 6.5 or more and 7.5 or less. Preferably, calcium hydroxide or calcium oxide is added so that the pH is 6.4 or more and 7.5 or less, and calcium hydroxide or calcium oxide is added so that the pH is 6.3 or more and 7.5 or less. More preferably, calcium is added.
二次中和処理におけるpHが、上記範囲にあることにより、凝集処理を経て得られる水酸化チタンの凝集物中のカルシウム含有量が少なくなり、また、凝集、沈降を生じ易くなって、チタン化合物含有排液からチタン成分を高純度で回収し易くなる。一方、二次中和処理時におけるpHが、上記範囲未満だと、水酸化チタンが析出し難くなり、また、上記範囲を超えると、凝集処理を経て得られる水酸化チタンの凝集物中のカルシウム含有量が多くなり過ぎる。 When the pH in the secondary neutralization treatment is within the above range, the calcium content in the aggregates of titanium hydroxide obtained through the aggregation treatment is reduced, and aggregation and sedimentation are likely to occur, resulting in titanium compounds. It becomes easy to recover the titanium component with high purity from the contained waste liquid. On the other hand, if the pH during the secondary neutralization treatment is less than the above range, the precipitation of titanium hydroxide becomes difficult. Too much content.
二次中和処理に用いられる中和剤は、水酸化カルシウム又は酸化カルシウムである。二次中和処理において、中和剤として水酸化カルシウム又は酸化カルシウムを用いることにより、中和剤コストを抑制することができ、また、中和し得られるチタン化合物の沈降性やろ過性が向上するという利点を有する。一方、二次中和処理に用いる中和剤が、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムであると、中和剤コストが大きくなり、また、中和し得られるチタン化合物の沈降性やろ過性が悪くなり、工業的に不利となる。 A neutralizing agent used in the secondary neutralization treatment is calcium hydroxide or calcium oxide. By using calcium hydroxide or calcium oxide as a neutralizing agent in the secondary neutralization treatment, the cost of the neutralizing agent can be suppressed, and the sedimentation and filterability of the neutralized titanium compound are improved. have the advantage of On the other hand, if the neutralizing agent used in the secondary neutralization treatment is, for example, sodium hydroxide or potassium hydroxide, the cost of the neutralizing agent increases, and the sedimentation and filterability of the titanium compound that can be neutralized. becomes worse and is industrially disadvantageous.
二次中和処理では、水酸化カルシウム又は酸化カルシウムが水に分散している懸濁液を、一次中和処理を施した処理液と接触させる。懸濁液中の水酸化カルシウム又は酸化カルシウムの含有量は、二次中和処理での水相のpHの設定値に応じて適宜選択され、好ましくは10~300g/Lである。懸濁液中の水酸化カルシウム又は酸化カルシウムの含有量が、上記範囲にあることにより、一次中和処理を施した処理液中のpHを、容易に所望範囲に制御し易い。一方、懸濁液中の水酸化カルシウム又は酸化カルシウムの含有量が、上記範囲を超えると一次中和処理を施した処理中のpHを制御し難くなり、また、上記範囲未満だと、円滑な中和処理を行い難くなる。 In the secondary neutralization treatment, a suspension of calcium hydroxide or calcium oxide dispersed in water is brought into contact with the treatment liquid that has undergone the primary neutralization treatment. The content of calcium hydroxide or calcium oxide in the suspension is appropriately selected according to the pH setting value of the aqueous phase in the secondary neutralization treatment, and is preferably 10 to 300 g/L. When the content of calcium hydroxide or calcium oxide in the suspension is within the above range, it is easy to control the pH of the treatment liquid that has undergone the primary neutralization treatment within the desired range. On the other hand, if the content of calcium hydroxide or calcium oxide in the suspension exceeds the above range, it becomes difficult to control the pH during the primary neutralization treatment. Neutralization becomes difficult.
二次中和処理時の温度は、特に制限されないが、10℃以上が好ましい。 The temperature during the secondary neutralization treatment is not particularly limited, but is preferably 10° C. or higher.
二次中和処理において、一次中和処理を施した処理液と水酸化カルシウム又は酸化カルシウムとの接触時間は、特に制限されないが、通常、60~120分間程度である。 In the secondary neutralization treatment, the contact time between the treatment liquid subjected to the primary neutralization treatment and calcium hydroxide or calcium oxide is not particularly limited, but is usually about 60 to 120 minutes.
工程(2)において、二次中和処理を行う方法としては、一次中和処理を施した処理液に対して、中和槽(二次中和処理槽)中で水酸化カルシウム又は酸化カルシウムを接触させて行うことが好ましく、二次中和処理槽は一槽であってもよいし、複数槽が連通したものであってもよい。 In the step (2), as a method of performing the secondary neutralization treatment, calcium hydroxide or calcium oxide is added to the treated liquid that has undergone the primary neutralization treatment in a neutralization tank (secondary neutralization treatment tank). It is preferable to carry out by contact, and the secondary neutralization treatment tank may be one tank, or a plurality of tanks may be connected.
また、二次中和処理後の処理液中には、水酸化カルシウムが含有されていなことが好ましい。なお、二次中和処理後の処理液中の水酸化カルシウム含有量は、二次中和処理において添加する中和剤の量、二次中和処理でのpHの設定値等により、調節される。 Moreover, it is preferable that calcium hydroxide is not contained in the treatment liquid after the secondary neutralization treatment. The content of calcium hydroxide in the treated liquid after the secondary neutralization treatment is adjusted by the amount of neutralizing agent added in the secondary neutralization treatment, the pH setting value in the secondary neutralization treatment, and the like. be.
工程(2)においては、次いで、二次中和処理を施した処理液中の水酸化チタンを凝集させる凝集処理を施す。凝集処理には、アニオン系高分子凝集剤などの凝集剤を用いて行う化学的処理を適用してもよいし、フィルタープレス、液体サイクロン、遠心分離などの各種装置を用いた機械的処理(脱水処理)を適用してもよい。廃液の成分や濃度などに応じて、凝集処理の方法を適宜選択すればよい。凝集処理を施すことで、後工程における濾過処理の時間を短縮することができる。 In the step (2), aggregating treatment is then performed to aggregate titanium hydroxide in the treatment liquid that has undergone the secondary neutralization treatment. The flocculation treatment may be chemical treatment using a flocculant such as an anionic polymer flocculant, or mechanical treatment (dehydration) using various devices such as a filter press, liquid cyclone, and centrifugal separation processing) may be applied. The method of coagulation treatment may be appropriately selected according to the components and concentration of the waste liquid. By applying the flocculation treatment, it is possible to shorten the time required for the filtration treatment in the post-process.
工程(2)において、水酸化チタンの凝集は、二次中和処理を施した処理液を凝集槽中に送入して同槽内で行うことが好ましい。そして、凝集処理を行うことにより、水酸化チタンの凝集物が生じる。 In the step (2), the aggregation of titanium hydroxide is preferably carried out in the aggregation tank by feeding the treatment liquid that has undergone the secondary neutralization treatment into the same tank. Aggregates of titanium hydroxide are produced by carrying out the aggregating treatment.
工程(2)では、水酸化チタンを凝集させることにより、水酸化チタンの凝集物が生じるが、工程(2)を行った後は、生じた水酸化チタンの凝集物を含む凝集処理液から、液相の一部又は全部を分離してから、後段の工程を行ってもよいし、あるいは、生じた水酸化チタンの凝集物を含む凝集処理液からの液相の分離を行わずに、後段の工程を行ってもよい。 In step (2), by aggregating titanium hydroxide, agglomerates of titanium hydroxide are generated. The latter step may be performed after part or all of the liquid phase is separated, or the latter step may be performed without separating the liquid phase from the agglomeration treatment liquid containing the resulting titanium hydroxide aggregates. may be performed.
工程(2)又は工程(2)より後段の工程において、水酸化チタンの凝集物を含む凝集処理液から分離した水相については、酸性度を中性(pH6.5~7.5)に調整した上で、適宜、廃液処理することが好ましい。 In the step (2) or a step subsequent to the step (2), the aqueous phase separated from the aggregation treatment liquid containing the aggregates of titanium hydroxide is adjusted to have a neutral acidity (pH 6.5 to 7.5). After that, it is preferable to appropriately treat the waste liquid.
例えば、本発明のチタン成分の回収方法では、工程(2)を行った後、生じた水酸化チタンの凝集物を、沈降槽内で沈降させて、沈降槽内の水酸化チタンの凝集物の沈降物を抜き出すことにより、水酸化チタンの凝集物を、水酸化チタンの凝集物の沈降物の状態で分離する。この水酸化チタンの凝集物の沈降物は、それまでの処理に由来する液相を含んでいるが、工程(2)より後段で行う酸処理には、水酸化チタンの凝集物の沈降物中の液相を除去してから供してもよいし、あるいは、水酸化チタンの凝集物の沈降物中の液相を除去せずに供してもよい。 For example, in the method for recovering a titanium component of the present invention, after step (2) is performed, the resulting titanium hydroxide aggregates are allowed to settle in a sedimentation tank, and the titanium hydroxide aggregates in the sedimentation tank are By withdrawing the sediment, the titanium hydroxide agglomerate is separated in the form of a sediment of titanium hydroxide agglomerate. This sediment of titanium hydroxide aggregates contains a liquid phase derived from the treatment up to that point. may be provided after removing the liquid phase, or may be provided without removing the liquid phase in the sediment of titanium hydroxide aggregates.
本発明のチタン成分の回収方法では、工程(2)より後段の処理工程において、水酸化チタンの凝集物に塩酸を接触させる酸処理を施す。本発明のチタン成分の回収方法において、酸処理を施す時期は、工程(2)より後段であれば、特に制限されない。そして、本発明のチタン成分の回収方法では、水酸化チタンの凝集物に塩酸を接触させることにより、水酸化チタンの凝集物中のカルシウム含有量を少なくすることができる。 In the method for recovering a titanium component of the present invention, in the treatment step subsequent to step (2), the aggregate of titanium hydroxide is subjected to an acid treatment in which hydrochloric acid is brought into contact. In the method for recovering a titanium component of the present invention, the timing of acid treatment is not particularly limited as long as it is after the step (2). In the method for recovering the titanium component of the present invention, the calcium content in the titanium hydroxide aggregate can be reduced by bringing the titanium hydroxide aggregate into contact with hydrochloric acid.
本発明のチタン成分の回収方法に係る酸処理では、工程(2)を行い得られる水酸化チタンの凝集物に、塩酸を接触させるが、このとき、液相のpHが5.9以下となるように塩酸を接触させる。酸処理時の液相のpHが、上記範囲にあることにより、水酸化チタンの凝集物中のカルシウム含有量を少なくすることができる。一方、酸処理時の液相のpHが上記範囲を超えると、水酸化チタンの凝集物中のカルシウム含有量を少なくする効果が得られ難くなる。酸処理時の液相のpHの上限については、好ましくは5.7以下、より好ましくは以下5.5以下、更に好ましくは5.3以下である。また、酸処理時の液相のpHの下限については、好ましくは2.0以上、より好ましくは3.0以上である。 In the acid treatment according to the method for recovering the titanium component of the present invention, the aggregates of titanium hydroxide obtained by the step (2) are brought into contact with hydrochloric acid. At this time, the pH of the liquid phase becomes 5.9 or less. contact with hydrochloric acid. When the pH of the liquid phase during the acid treatment is within the above range, the calcium content in the aggregates of titanium hydroxide can be reduced. On the other hand, when the pH of the liquid phase during the acid treatment exceeds the above range, it becomes difficult to obtain the effect of reducing the calcium content in the aggregates of titanium hydroxide. The upper limit of the pH of the liquid phase during acid treatment is preferably 5.7 or less, more preferably 5.5 or less, and still more preferably 5.3 or less. The lower limit of the pH of the liquid phase during acid treatment is preferably 2.0 or higher, more preferably 3.0 or higher.
酸処理に用いられる酸は、塩酸である。塩化水素は、酸処理を行った後の水酸化チタンの凝集物の乾燥又は酸化の際に、生成物中から揮発して、除去されるので、酸処理に用いた塩酸に由来する塩素分が、生成物中に残留し難い。 The acid used for acid treatment is hydrochloric acid. Hydrogen chloride is volatilized and removed from the product during drying or oxidation of the titanium hydroxide agglomerate after the acid treatment, so the chlorine content derived from the hydrochloric acid used for the acid treatment is removed. , is difficult to remain in the product.
酸処理に用いる塩酸の濃度は、特に制限されないが、1.0~8.5mol/Lであることが好ましく、1.5~7.0mol/Lであることが好ましく、2.7~5.5mol/Lであることがより好ましい。酸処理に用いる塩酸の濃度が、上記範囲にあることにより、酸処理時の液相のpHを、容易に所望範囲に制御することができる。酸処理に用いる塩酸の濃度が、上記範囲を超えると酸処理時の液相のpHを制御し難くなり、また、上記範囲未満だと、円滑な酸処理を行い難くなる。 The concentration of hydrochloric acid used for the acid treatment is not particularly limited, but is preferably 1.0 to 8.5 mol/L, preferably 1.5 to 7.0 mol/L, and 2.7 to 5.5 mol/L. 5 mol/L is more preferred. When the concentration of hydrochloric acid used for the acid treatment is within the above range, the pH of the liquid phase during the acid treatment can be easily controlled within the desired range. If the concentration of hydrochloric acid used for the acid treatment exceeds the above range, it becomes difficult to control the pH of the liquid phase during the acid treatment, and if it is below the above range, it becomes difficult to carry out the acid treatment smoothly.
酸処理時の温度は、特に制限されないが、10~50℃であることが好ましく、15~45℃であることがより好ましく、20~40℃であることがさらに好ましい。 The temperature during the acid treatment is not particularly limited, but is preferably 10 to 50°C, more preferably 15 to 45°C, even more preferably 20 to 40°C.
酸処理において、工程(2)を行い得られる水酸化チタンの凝集物と塩酸との接触時間は、60~120分間であることが好ましく、60~100分間であることがより好ましく、60~80分間であることがさらに好ましい。 In the acid treatment, the contact time between the titanium hydroxide aggregate obtained by the step (2) and hydrochloric acid is preferably 60 to 120 minutes, more preferably 60 to 100 minutes, more preferably 60 to 80 minutes. Minutes is more preferred.
本発明のチタン成分の回収方法において、酸処理を行い生成する水酸化チタンは、Ti(OH)4である。つまり、本発明のチタン成分の回収方法では、水酸化チタンの凝集物の状態で、チタン化合物を含む排液からチタン成分が回収される。そして、回収された水酸化チタンの凝集物(酸処理物)は、乾燥及び酸化後、酸化チタンに変換されて、種々のチタン化合物の製造原料として用いられる。 In the method for recovering the titanium component of the present invention, the titanium hydroxide produced by acid treatment is Ti(OH) 4 . That is, in the method for recovering the titanium component of the present invention, the titanium component is recovered from the waste liquid containing the titanium compound in the form of aggregates of titanium hydroxide. After drying and oxidation, the recovered aggregate of titanium hydroxide (acid-treated product) is converted to titanium oxide and used as a raw material for producing various titanium compounds.
本発明のチタン成分の回収方法においては、チタン化合物を含む排水に対し、加水分解処理後、水酸化カルシウムを中和剤として用いて、特定のpHで一次中和処理及び二次中和処理、凝集処理を順次施し、得られる水酸化チタンの凝集物に、塩酸を接触させる酸処理を施すことにより、酸処理を行い得られる水酸化チタンの凝集物中のカルシウム含有量を少なくすることができることから、カルシウム含有量が少ない水酸化チタンを高い収率で回収することができる。本発明のチタン成分の回収方法では、水酸化チタンの凝集物の酸処理を行うことにより、該水酸化チタンの凝集物に残存する水酸化カルシウム等の難水溶性未反応物質を溶解除去するので、水酸化チタンの凝集物中のカルシウム含有量を少なくすることができる。以上のことから、本発明のチタン成分の回収方法では、カルシウム含有量が少ない水酸化チタンを回収し得ると考えられる。 In the method for recovering a titanium component of the present invention, after hydrolysis treatment of wastewater containing a titanium compound, using calcium hydroxide as a neutralizing agent, primary neutralization treatment and secondary neutralization treatment are performed at a specific pH, The calcium content in the titanium hydroxide agglomerate obtained by the acid treatment can be reduced by subjecting the titanium hydroxide agglomerate obtained by successive agglomeration treatments to an acid treatment in which hydrochloric acid is brought into contact with the agglomerate. From this, titanium hydroxide having a low calcium content can be recovered in high yield. In the method for recovering the titanium component of the present invention, the titanium hydroxide aggregates are acid-treated to dissolve and remove poorly water-soluble unreacted substances such as calcium hydroxide remaining in the titanium hydroxide aggregates. , the calcium content in the aggregates of titanium hydroxide can be reduced. From the above, it is considered that the titanium component recovery method of the present invention can recover titanium hydroxide having a low calcium content.
本発明のチタン成分の回収方法において、酸処理を行う方法は、特に制限されず、適宜選択され、酸処理を行う時期は、工程(2)より後段であれば、いずれの時期であってよく、また、酸処理を行う方法は、水酸化チタンの凝集物と塩酸を接触させるものであれば、如何なる方法であってもよい。本発明のチタン成分の回収方法としては、以下に示す形態が挙げられる。 In the method for recovering the titanium component of the present invention, the method of performing the acid treatment is not particularly limited and may be appropriately selected. Also, the method of acid treatment may be any method as long as it brings the aggregate of titanium hydroxide into contact with hydrochloric acid. The method for recovering the titanium component of the present invention includes the following modes.
本発明の第一の形態のチタン成分の回収方法は、工程(2)を行い生じる水酸化チタンの凝集物の濃縮物を得た後、水酸化チタンの凝集物の濃縮物を分離し、次いで、水酸化チタンの凝集物の濃縮物に、塩酸を接触させて、水酸化チタンの凝集物の酸処理を行い、水酸化チタンの凝集物の酸処理物を得る工程(3A)を有する形態である。 In the method for recovering a titanium component according to the first aspect of the present invention, after the step (2) is performed to obtain a concentrate of titanium hydroxide aggregates, the concentrate of titanium hydroxide aggregates is separated, and then and a step (3A) of contacting a concentrate of titanium hydroxide aggregates with hydrochloric acid to acid-treat the titanium hydroxide aggregates to obtain an acid-treated product of the titanium hydroxide aggregates. be.
すなわち、本発明の第一の形態のチタン成分の回収方法は、チタン化合物を含む排液からチタン成分を回収するチタン成分の回収方法であって、
該チタン化合物を含む排液を水と接触させ、チタン化合物を加水分解処理する工程(1)と、
加水分解処理を施した処理水に対し、pHが1.5以上2.5未満になるように中和剤として水酸化カルシウムを加える一次中和処理を施し、次いで、該一次中和処理を施した処理液に対し、pHが6.5以上7.5以下になるように中和剤として水酸化カルシウムを加える二次中和処理を施し、次いで、水酸化チタンを凝集させる凝集処理を行い、水酸化チタンの凝集物を得る工程(2)と、
該工程(2)を行い生じる該水酸化チタンの凝集物の濃縮物を得た後、水酸化チタンの凝集物の濃縮物を分離し、次いで、該水酸化チタンの凝集物の濃縮物に、塩酸を接触させて、該水酸化チタンの凝集物の酸処理を行い、水酸化チタンの凝集物の酸処理物を得る工程(3A)と、
を有すること、
を特徴とするチタン成分の回収方法である。本発明の第一の形態のチタン成分の回収方法は、工程(2)において水酸化チタンの凝集物を生じさせた後、凝集処理液から水酸化チタンの凝集物の濃縮物を分離し、水酸化チタンの凝集物の濃縮物に対し、酸処理を施す形態である。
That is, a method for recovering a titanium component according to a first aspect of the present invention is a method for recovering a titanium component from a waste liquid containing a titanium compound, comprising:
a step (1) of contacting the waste liquid containing the titanium compound with water to hydrolyze the titanium compound;
The treated water subjected to hydrolysis treatment is subjected to primary neutralization treatment by adding calcium hydroxide as a neutralizing agent so that the pH becomes 1.5 or more and less than 2.5, and then the primary neutralization treatment is performed. The treated solution is subjected to a secondary neutralization treatment by adding calcium hydroxide as a neutralizing agent so that the pH becomes 6.5 or more and 7.5 or less, and then a flocculation treatment to flocculate titanium hydroxide, a step (2) of obtaining an aggregate of titanium hydroxide;
After the step (2) is performed to obtain the resulting titanium hydroxide aggregate concentrate, the titanium hydroxide aggregate concentrate is separated, and then the titanium hydroxide aggregate concentrate is a step (3A) of bringing the aggregate of titanium hydroxide into contact with hydrochloric acid to acid-treat the aggregate of titanium hydroxide to obtain an acid-treated product of the aggregate of titanium hydroxide;
having
A method for recovering a titanium component characterized by In the method for recovering a titanium component according to the first aspect of the present invention, after producing aggregates of titanium hydroxide in step (2), a concentrate of aggregates of titanium hydroxide is separated from the aggregation treatment liquid, In this embodiment, the concentrate of titanium oxide aggregates is subjected to an acid treatment.
本発明の第一の形態のチタン成分の回収方法について、図2を参照して説明する。図2は、本発明の第一の形態のチタン成分の回収方法の形態例のフロー図である。なお、ここでも中和剤として水酸化カルシウムを適用した形態を例に挙げて説明するが、本発明においては、中和剤として酸化カルシウムを適用しても、水酸化カルシウムを適用した場合と同様の効果が得られる。図2中、受水槽1に、チタン化合物を含む排液10を移送し、受水槽1内に水11を供給して、チタン化合物を含む排液10と水11を混合し、加水分解処理を施す。次いで、加水分解処理された処理液を、一次中和処理槽2に移送し、一次中和処理槽2に水酸化カルシウム懸濁液12を供給して、一次中和処理槽2内の処理液のpHが1.5以上2.5未満になるように一次中和処理を施す。次いで、一次中和処理を施した処理液を、二次中和処理槽3に移送し、二次中和処理槽3に水酸化カルシウム懸濁液13を供給して、二次中和処理槽3内の処理液のpHが6.5以上7.5以下になるように二次中和処理を施す。次いで、二次中和処理を施した処理液を、凝集槽4に移送して、凝集槽4に凝集剤を添加して、水酸化チタンを凝集させることにより、水酸化チタンの凝集物を生じさせる。次いで、生じた水酸化チタンの凝集物を含む凝集処理液を、沈降槽5に移送し、沈降槽5内で、水酸化チタンの凝集物を沈降させて、沈降槽5の下部又は底部から、水酸化チタンの凝集物の沈降物を抜き出す。次いで、沈降槽5から抜き出した水酸化チタンの凝集物の沈降物を、沈降物貯蔵槽6に移送する。次いで、水酸化チタンの凝集物の沈降物を、フィルタープレス装置7を用いてろ過し、水酸化チタンの凝集物の沈降物から液相を除去して、水酸化チタンの凝集物をろ別し、水酸化チタンの凝集物のプレスケーキを得る。次いで、水酸化チタンの凝集物のプレスケーキを、酸処理槽8に移送し、酸処理槽8に塩酸14を供給して、水酸化チタンの凝集物と塩酸14を混合し、酸処理を施す。次いで、水酸化チタンの凝集物の酸処理物を、フィルタープレス装置9を用いてろ過し、水酸化チタンの凝集物の酸処理物から液相を除去して、水酸化チタンの凝集物の酸処理物をろ別し、水酸化チタンの凝集物の酸処理物のプレスケーキ21を得る。
A method for recovering a titanium component according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a flow diagram of an example of a method for recovering a titanium component according to the first embodiment of the present invention. Here, too, an embodiment in which calcium hydroxide is applied as a neutralizing agent will be described as an example. effect is obtained. In FIG. 2, a
本発明の第一の形態のチタン成分の回収方法は、工程(1)、工程(2)と、工程(3A)と、を有する。本発明の第一の形態のチタン成分の回収方法における工程(1)、工程(2)、用いる排水、処理及び処理方法等については、本発明のチタン化合物の回収方法と共通し、その詳細については、本発明のチタン成分の回収方法の説明で述べた通りである。 A method for recovering a titanium component according to the first embodiment of the present invention includes steps (1), (2), and (3A). The steps (1) and (2), the waste water to be used, the treatment, the treatment method, and the like in the method for recovering a titanium component according to the first embodiment of the present invention are common to those of the method for recovering a titanium compound of the present invention, and the details thereof are described below. are as described in the explanation of the method for recovering the titanium component of the present invention.
本発明の第一の形態のチタン成分の回収方法に係る工程(3A)では、工程(2)を行い生じる水酸化チタンの凝集物の濃縮物を得た後、得られた水酸化チタンの凝集物の濃縮物を、凝集処理液から分離する。 In the step (3A) relating to the method for recovering a titanium component according to the first embodiment of the present invention, after the step (2) is carried out to obtain a concentrate of titanium hydroxide agglomerates, the obtained agglomerates of titanium hydroxide are A concentrate of substances is separated from the flocculant treatment liquid.
工程(3A)において、工程(2)を行った後の水酸化チタンの凝集物を含む凝集処理液から、水酸化チタンの凝集物の濃縮物を得る方法としては、特に制限されない。例えば、先ず、(i)工程(2)を行った後の水酸化チタンの凝集物を含む凝集処理液を、沈降槽に移送し、沈降槽内で、水酸化チタンの凝集物を沈降させる。次いで、(ii)沈降槽の下部又は底部から、水酸化チタンの凝集物の沈降物を抜き出して、凝集処理液から水酸化チタンの凝集物の沈降物を分離し、沈降槽から抜き出した水酸化チタンの凝集物の沈降物を、沈降物貯蔵槽に移送して、水酸化チタンの凝集物の沈降物、すなわち、水酸化チタンの凝集物の濃縮物を得る。 In the step (3A), the method for obtaining the concentrate of the titanium hydroxide aggregates from the aggregating treatment liquid containing the titanium hydroxide aggregates after performing the step (2) is not particularly limited. For example, first, (i) the aggregating treatment liquid containing titanium hydroxide agglomerate after step (2) is transferred to a sedimentation tank, and the titanium hydroxide agglomerate is allowed to settle in the sedimentation tank. Next, (ii) extracting the precipitate of titanium hydroxide aggregates from the bottom or bottom of the sedimentation tank, separating the precipitate of titanium hydroxide aggregates from the coagulation treatment liquid, The titanium agglomerate sediment is transferred to a sediment storage tank to obtain a titanium hydroxide agglomerate sediment, ie, a titanium hydroxide agglomerate concentrate.
また、工程(3A)において、工程(2)を行った後の水酸化チタンの凝集物を含む凝集処理液から、水酸化チタンの凝集物の濃縮物を得る方法としては、他には、例えば、工程(2)を行った後の水酸化チタンの凝集物を含む凝集処理液を、液体サイクロン、スクリューデカンタ等で処理して、凝集処理液から水相を分離し、水酸化チタンの凝集物の濃縮物を得る方法が挙げられる。 Further, in the step (3A), other methods for obtaining a concentrate of titanium hydroxide agglomerates from the aggregating treatment liquid containing the agglomerates of titanium hydroxide after performing the step (2) include, for example, , the aggregating treatment liquid containing titanium hydroxide agglomerates after the step (2) is treated with a liquid cyclone, a screw decanter, or the like to separate the water phase from the aggregating treatment liquid to obtain titanium hydroxide agglomerates. and a method of obtaining a concentrate of
また、工程(3A)において、工程(2)を行った後の水酸化チタンの凝集物を含む凝集処理液から、水酸化チタンの凝集物の濃縮物を得る方法としては、先ず、工程(2)を行い生じる水酸化チタンの凝集物を沈降させた後、凝集処理液から、水酸化チタンの凝集物の沈降物を分離し、次いで、水酸化チタンの凝集物の沈降物から液相を除去する脱水処理を行い、水酸化チタンの凝集物の脱水処理物を得ることにより、水酸化チタンの凝集物の脱水処理物、すなわち、水酸化チタンの凝集物の濃縮物を得る方法が挙げられる。脱水処理方法としては、例えば、フィルタープレス装置、遠心分離装置、液体サイクロン装置等の固液分離装置を用いて、ろ過する方法が挙げられる。 Further, in the step (3A), as a method for obtaining a concentrate of titanium hydroxide aggregates from the aggregation treatment liquid containing the titanium hydroxide aggregates after the step (2) is performed, first, the step (2 ) to settle the titanium hydroxide agglomerate, the sediment of the titanium hydroxide agglomerate is separated from the aggregating treatment liquid, and then the liquid phase is removed from the sediment of the titanium hydroxide agglomerate. dehydration treatment to obtain a dehydrated titanium hydroxide aggregate, that is, a method for obtaining a dehydrated titanium hydroxide aggregate, that is, a concentrate of the titanium hydroxide aggregate. Examples of the dehydration method include a method of filtering using a solid-liquid separation device such as a filter press device, a centrifugal separator, or a liquid cyclone device.
工程(3A)では、次いで、水酸化チタンの凝集物の濃縮物に、塩酸を接触させて、水酸化チタンの凝集物の酸処理を行う。 In step (3A), the concentrated titanium hydroxide aggregate is then brought into contact with hydrochloric acid to acid-treat the titanium hydroxide aggregate.
工程(3A)に係る酸処理では、水酸化チタンの凝集物の脱水処理物に、塩酸を接触させるが、このとき、液相のpHが5.9以下、好ましくは2.0以上5.5以下、より好ましくは3.5以上5.0以下となるように塩酸を接触させる。酸処理時の液相のpHが、上記範囲にあることにより、水酸化チタンの凝集物中のカルシウム含有量を少なくすることができる。一方、酸処理時の液相のpHが5.9を超えると、水酸化チタンの凝集物中のカルシウム含有量を少なくする効果が得られ難くなる。 In the acid treatment in step (3A), the dehydrated titanium hydroxide aggregate is brought into contact with hydrochloric acid. At this time, the pH of the liquid phase is 5.9 or less, preferably 2.0 or more and 5.5. Thereafter, contact is made with hydrochloric acid so as to more preferably be 3.5 or more and 5.0 or less. When the pH of the liquid phase during the acid treatment is within the above range, the calcium content in the aggregates of titanium hydroxide can be reduced. On the other hand, if the pH of the liquid phase during the acid treatment exceeds 5.9, it becomes difficult to obtain the effect of reducing the calcium content in the aggregates of titanium hydroxide.
工程(3A)に係る酸処理に用いられる酸は、塩酸である。塩化水素は、酸処理を行った後の水酸化チタンの凝集物の乾燥又は酸化の際に、生成物中から揮発して、除去されるので、塩酸に由来する塩素分が、生成物中に残留し難い。 The acid used for the acid treatment in step (3A) is hydrochloric acid. Hydrogen chloride is volatilized and removed from the product during drying or oxidation of the titanium hydroxide agglomerate after acid treatment, so the chlorine content derived from hydrochloric acid is removed in the product. difficult to remain.
工程(3A)に係る酸処理に用いる塩酸の濃度は、特に制限されないが1.0~8.5mol/Lであることが好ましく、1.5~7.0mol/Lであることが好ましく、2.7~5.5mol/Lであることがより好ましい。酸処理に用いる塩酸の濃度が、上記範囲にあることにより、酸処理時の液相のpHを、容易に所望範囲に制御することができる。酸処理に用いる塩酸の濃度が、上記範囲を超えると酸処理時の液相のpHを制御し難くなり、また、上記範囲未満だと、円滑な酸処理を行い難くなる。 The concentration of hydrochloric acid used for the acid treatment in step (3A) is not particularly limited, but is preferably 1.0 to 8.5 mol/L, preferably 1.5 to 7.0 mol/L. .7 to 5.5 mol/L is more preferable. When the concentration of hydrochloric acid used for the acid treatment is within the above range, the pH of the liquid phase during the acid treatment can be easily controlled within the desired range. If the concentration of hydrochloric acid used for the acid treatment exceeds the above range, it becomes difficult to control the pH of the liquid phase during the acid treatment, and if it is below the above range, it becomes difficult to carry out the acid treatment smoothly.
工程(3A)に係る酸処理時の温度は、特に制限されないが、10~50℃であることが好ましく、15~45℃であることがより好ましく、20~40℃であることがさらに好ましい。 The temperature during the acid treatment in step (3A) is not particularly limited, but is preferably 10 to 50°C, more preferably 15 to 45°C, and even more preferably 20 to 40°C.
工程(3A)に係る酸処理において、水酸化チタンの凝集物の脱水処理物と塩酸との接触時間は、60~120分間であることが好ましく、60~100分間であることがより好ましく、60~80分間であることがさらに好ましい。 In the acid treatment in step (3A), the contact time between the dehydrated titanium hydroxide aggregate and hydrochloric acid is preferably 60 to 120 minutes, more preferably 60 to 100 minutes, and more preferably 60 minutes. More preferably ∼80 minutes.
工程(3A)において、酸処理を行う方法としては、水酸化チタンの凝集物の脱水処理物に対して、酸処理槽中で塩酸を接触させて行うことが好ましい。 In the step (3A), the acid treatment is preferably carried out by bringing the dehydrated aggregate of titanium hydroxide into contact with hydrochloric acid in an acid treatment tank.
工程(3A)において、酸処理を行った後は、固液分離装置を用いて、水酸化チタンの凝集物の酸処理物から液相を除去して、水酸化チタンの凝集物の酸処理物の脱水処理物を得、更に、脱水処理物を60~200℃で乾燥して、水酸化チタンの凝集物の酸処理物を得る。この水酸化チタンの凝集物の酸処理物からの液相の除去及び乾燥により、水酸化チタンの凝集物の酸処理物から水及び塩化水素が除去され、水酸化チタンの凝集物の酸処理物が得られる。 In the step (3A), after the acid treatment, a liquid phase is removed from the acid-treated titanium hydroxide aggregates using a solid-liquid separator to obtain an acid-treated titanium hydroxide aggregates. and further dried at 60 to 200° C. to obtain an acid-treated aggregate of titanium hydroxide. Water and hydrogen chloride are removed from the acid-treated titanium hydroxide agglomerate by removing the liquid phase from the acid-treated titanium hydroxide agglomerate and drying the acid-treated titanium hydroxide agglomerate. is obtained.
本発明の第一の形態のチタン成分の回収方法において、工程(3A)を行い得られる水酸化チタンは、Ti(OH)4である。つまり、本発明のチタン成分の回収方法では、水酸化チタンの凝集物の状態で、チタン化合物を含む排液からチタン成分が回収される。そして、回収された水酸化チタンの凝集物(酸処理物)は、乾燥及び酸化後、酸化チタンに変換されて、種々のチタン化合物の製造原料として用いられる。 In the method for recovering a titanium component according to the first aspect of the present invention, the titanium hydroxide obtained by carrying out the step (3A) is Ti(OH) 4 . That is, in the method for recovering the titanium component of the present invention, the titanium component is recovered from the waste liquid containing the titanium compound in the form of aggregates of titanium hydroxide. After drying and oxidation, the recovered aggregate of titanium hydroxide (acid-treated product) is converted to titanium oxide and used as a raw material for producing various titanium compounds.
本発明の第一の形態のチタン成分の回収方法においては、チタン化合物を含む排水に対し、加水分解処理後、水酸化カルシウム又は酸化カルシウムを中和剤として用いて、特定のpHで一次中和処理及び二次中和処理、凝集処理を順次施し、水酸化チタンの凝集物を生じさせ、次いで、水相を分離して、得られる水酸化チタンの凝集物の濃縮物に対し、塩酸を接触させる酸処理を施すことにより、酸処理を行い得られる水酸化チタンの凝集物中のカルシウム含有量を少なくすることができることから、カルシウム含有量が少ない水酸化チタンを回収することができる。本発明の第一の形態のチタン成分の回収方法では、工程(2)で生じた水酸化チタンの凝集物の濃縮物に対し酸処理を行うことで、水酸化チタンの凝集物の酸処理を行うことにより、該水酸化チタンの凝集物に残存する水酸化カルシウム等の難水溶性未反応物質を溶解するので、水酸化チタンの凝集物中のカルシウム含有量を少なくすることができる。以上のことから、本発明の第一の形態のチタン成分の回収方法では、カルシウム含有量が少ない水酸化チタンを回収し得ると考えられる。 In the method for recovering a titanium component according to the first aspect of the present invention, after hydrolysis treatment of wastewater containing a titanium compound, calcium hydroxide or calcium oxide is used as a neutralizing agent to perform primary neutralization at a specific pH. Treatment, secondary neutralization treatment, and flocculation treatment are sequentially performed to generate aggregates of titanium hydroxide, then the aqueous phase is separated, and the obtained concentrate of titanium hydroxide aggregates is brought into contact with hydrochloric acid. Since the calcium content in the aggregates of titanium hydroxide obtained by the acid treatment can be reduced by the acid treatment, titanium hydroxide with a low calcium content can be recovered. In the method for recovering a titanium component according to the first aspect of the present invention, the concentrate of titanium hydroxide aggregates produced in the step (2) is acid-treated, thereby acid-treating the titanium hydroxide aggregates. By carrying out the treatment, the hardly water-soluble unreacted substances such as calcium hydroxide remaining in the titanium hydroxide aggregates are dissolved, so that the calcium content in the titanium hydroxide aggregates can be reduced. From the above, it is considered that the titanium component recovery method of the first embodiment of the present invention can recover titanium hydroxide having a low calcium content.
本発明の第一の形態のチタン成分の回収方法は、工程(1)、工程(2)及び工程(3A)に加え、工程(3A)を行い得られる水酸化チタンの凝集物の酸処理物を、pH6.0以上9.0以下の洗浄水で洗浄する洗浄工程を有することができる。洗浄工程では、工程(3A)を行い得られる水酸化チタンの凝集物の酸処理物に洗浄水を接触させることにより、洗浄を行うが、水酸化チタンの凝集物の酸処理物と洗浄水の接触方法は、特に制限されず、例えば、以下の方法が挙げられる。 The method for recovering a titanium component according to the first aspect of the present invention comprises the steps (1), (2) and (3A), and in addition to the step (3A), an acid-treated aggregate of titanium hydroxide obtained by performing the step (3A). can be washed with washing water having a pH of 6.0 or more and 9.0 or less. In the washing step, washing is carried out by bringing washing water into contact with the acid-treated titanium hydroxide agglomerate obtained in step (3A). The contact method is not particularly limited, and includes, for example, the following methods.
図3は、本発明の第一の形態のチタン成分の回収方法のうち、洗浄工程を行う形態の形態例を示すフロー図である。なお、ここでも中和剤として水酸化カルシウムを適用した形態を例に挙げて説明するが、本発明においては、中和剤として酸化カルシウムを適用しても、水酸化カルシウムを適用した場合と同様の効果が得られる。図3中、受水槽1に、チタン化合物を含む排液10を移送し、受水槽1内に水11を供給して、チタン化合物を含む排液10と水11を混合し、加水分解処理を施す。次いで、加水分解処理された処理液を、一次中和処理槽2に移送し、一次中和処理槽2に水酸化カルシウム懸濁液12を供給して、一次中和処理槽2内の処理液のpHが1.5以上2.5未満になるように一次中和処理を施す。次いで、一次中和処理を施した処理液を、二次中和処理槽3に移送し、二次中和処理槽3に水酸化カルシウム懸濁液13を供給して、二次中和処理槽3内の処理液のpHが6.5以上7.5以下になるように二次中和処理を施す。次いで、二次中和処理を施した処理液を、凝集槽4に移送して、凝集槽4に凝集剤を添加して、水酸化チタンを凝集させることにより、水酸化チタンの凝集物を生じさせる。次いで、生じた水酸化チタンの凝集物を含む凝集処理液を、沈降槽5に移送し、沈降槽5内で、水酸化チタンの凝集物を沈降させて、沈降槽5の下部又は底部から、水酸化チタンの凝集物の沈降物を抜き出す。次いで、沈降槽5から抜き出した水酸化チタンの凝集物の沈降物を、沈降物貯蔵槽6に移送する。次いで、水酸化チタンの凝集物の沈降物を、フィルタープレス装置7を用いてろ過し、水酸化チタンの凝集物の沈降物から液相を除去して、水酸化チタンの凝集物をろ別し、水酸化チタンの凝集物のプレスケーキを得る。次いで、水酸化チタンの凝集物のプレスケーキを、酸処理槽8に移送し、酸処理槽8に塩酸14を供給して、水酸化チタンの凝集物と塩酸14を混合し、酸処理を施す。次いで、水酸化チタンの凝集物の酸処理物を、フィルタープレス装置9を用いてろ過し、水酸化チタンの凝集物の酸処理物から液相を除去して、水酸化チタンの凝集物の酸処理物をろ別することにより、水酸化チタンの凝集物の酸処理物のプレスケーキを得る。次いで、水酸化チタンの凝集物の酸処理物のプレスケーキを、洗浄槽31に移送し、洗浄槽槽31に洗浄水15を供給して、水酸化チタンの凝集物の酸処理物と洗浄水15を混合し、洗浄を行う。次いで、水酸化チタンの凝集物の酸処理物の洗浄物を、フィルタープレス装置33を用いてろ過し、水酸化チタンの凝集物の酸処理物の洗浄物から液相を除去して、水酸化チタンの凝集物の酸処理物をろ別することにより、水酸化チタンの凝集物の酸処理物のプレスケーキ22を得る。
FIG. 3 is a flow diagram showing an example of a mode in which a cleaning step is performed in the method for recovering a titanium component according to the first mode of the present invention. Here, too, an embodiment in which calcium hydroxide is applied as a neutralizing agent will be described as an example. effect is obtained. In FIG. 3, a
つまり、洗浄工程の第一の形態は、工程(3A)を行い得られる水酸化チタンの凝集物の酸処理物を、フィルタープレス装置、遠心分離装置、液体サイクロン装置等の固液分離装置を用いて、水酸化チタンの凝集物の酸処理物を液相と分離し、プレスケーキ等の脱水処理物を得、次いで、プレスケーキ等の脱水処理物を、固液分離装置から取り出し、次いで、脱水処理物に洗浄水を接触させることにより、洗浄を行う形態である。 That is, in the first embodiment of the washing step, the acid-treated product of titanium hydroxide aggregate obtained by performing the step (3A) is subjected to a solid-liquid separation device such as a filter press device, a centrifugal separation device, or a liquid cyclone device. to separate the acid-treated aggregate of titanium hydroxide from the liquid phase to obtain a dehydrated product such as press cake, then remove the dehydrated product such as press cake from the solid-liquid separator, and then dehydrate. In this mode, washing is performed by bringing washing water into contact with the object to be treated.
第一の形態の洗浄工程において、水酸化チタンの凝集物の酸処理物と洗浄水を接触させた後は、フィルタープレス装置、遠心分離装置、液体サイクロン装置等の固液分離装置を用いて、水酸化チタンの凝集物の酸処理物と洗浄水を分離し、水酸化チタンの凝集物の酸処理物を得る。 In the washing step of the first embodiment, after contacting the acid-treated titanium hydroxide agglomerate with washing water, using a solid-liquid separation device such as a filter press device, a centrifugal separator, or a liquid cyclone device, The acid-treated aggregate of titanium hydroxide and the washing water are separated to obtain the acid-treated aggregate of titanium hydroxide.
図4は、本発明の第一の形態のチタン成分の回収方法のうち、洗浄工程を行う他の形態の形態例を示すフロー図である。なお、ここでは中和剤として水酸化カルシウムを適用した形態を例に挙げて説明するが、本発明においては、酸化カルシウムを適用しても水酸化カルシウムを適用した場合と同様の効果が得られる。図4中、受水槽1に、チタン化合物を含む排液10を移送し、受水槽1内に水11を供給して、チタン化合物を含む排液10と水11を混合し、加水分解処理を施す。次いで、加水分解処理された処理液を、一次中和処理槽2に移送し、一次中和処理槽2に水酸化カルシウム懸濁液12を供給して、一次中和処理槽2内の処理液のpHが1.5以上2.5未満になるように一次中和処理を施す。次いで、一次中和処理を施した処理液を、二次中和処理槽3に移送し、二次中和処理槽3に水酸化カルシウム懸濁液13を供給して、二次中和処理槽3内の処理液のpHが6.5以上7.5以下になるように二次中和処理を施す。次いで、二次中和処理を施した処理液を、凝集槽4に移送して、凝集槽4に凝集剤を添加して、水酸化チタンを凝集させることにより、水酸化チタンの凝集物を生じさせる。次いで、生じた水酸化チタンの凝集物を含む凝集処理液を、沈降槽5に移送し、沈降槽5内で、水酸化チタンの凝集物を沈降させて、沈降槽5の下部又は底部から、水酸化チタンの凝集物の沈降物を抜き出す。次いで、沈降槽5から抜き出した水酸化チタンの凝集物の沈降物を、沈降物貯蔵槽6に移送する。次いで、水酸化チタンの凝集物の沈降物を、フィルタープレス装置7を用いてろ過し、水酸化チタンの凝集物の沈降物から液相を除去して、水酸化チタンの凝集物をろ別し、水酸化チタンの凝集物のプレスケーキを得る。次いで、水酸化チタンの凝集物のプレスケーキを、酸処理槽8に移送し、酸処理槽8に塩酸14を供給して、水酸化チタンの凝集物と塩酸14を混合し、酸処理を施す。次いで、水酸化チタンの凝集物の酸処理物を、フィルタープレス装置9を用いてろ過し、水酸化チタンの凝集物の酸処理物から液相を除去した後、更に、フィルタープレス装置9内のろ過物に、0.2~0.5MPaに加圧した洗浄水15を供給して、ろ過物に高圧で洗浄水15を接触させる貫通洗浄により、洗浄を行い、水酸化チタンの凝集物の酸処理物のプレスケーキ23を得る。
FIG. 4 is a flow chart showing an example of another embodiment in which a cleaning step is performed in the method for recovering titanium components according to the first embodiment of the present invention. Here, a mode in which calcium hydroxide is applied as a neutralizing agent will be described as an example, but in the present invention, even if calcium oxide is applied, the same effect as when calcium hydroxide is applied can be obtained. . In FIG. 4, a
つまり、洗浄工程の第二の形態は、工程(3A)を行い得られる水酸化チタンの凝集物の酸処理物を、フィルタープレス装置を用いるろ過により、水酸化チタンの凝集物を液相と分離し、更に、フィルタープレス装置内のろ過物に、0.2~0.5MPaに加圧した洗浄水を供給して、ろ過物に高圧で洗浄水を接触させる貫通洗浄により、洗浄を行う形態である。 That is, in the second form of the washing step, the acid-treated product of the titanium hydroxide aggregates obtained by performing the step (3A) is filtered using a filter press to separate the titanium hydroxide aggregates from the liquid phase. Further, washing is performed by supplying washing water pressurized to 0.2 to 0.5 MPa to the filtered matter in the filter press device and contacting the filtered matter with the washing water at high pressure by penetrating washing. be.
洗浄工程において用いられる洗浄水のpHは、水酸化チタンを変質させずに洗浄できるpHであればよく、通常、6.0以上9.0以下である。また、水酸化チタンを変質させずに洗浄可能な洗浄水としては、特に限定されないが、例えば、イオン交換水、純水、超純水、工業用水、井戸水、水道水などを適用することができる。 The pH of the washing water used in the washing step may be any pH that allows washing without altering the properties of the titanium hydroxide, and is usually 6.0 or more and 9.0 or less. The washing water that can wash the titanium hydroxide without deteriorating its properties is not particularly limited. .
洗浄時の温度は、特に制限されないが、10~50℃であることが好ましく、15~45℃であることがより好ましく、20~40℃であることがさらに好ましい。 Although the temperature during washing is not particularly limited, it is preferably 10 to 50°C, more preferably 15 to 45°C, even more preferably 20 to 40°C.
洗浄工程を行った後は、固液分離装置を用いて、洗浄後の水酸化チタンの凝集物の酸処理物を含む洗浄処理液から液相を分離し、水酸化チタンの凝集物の脱水処理物を得、次いで、脱水処理物を60~200℃で乾燥して、水酸化チタンの凝集物の酸処理物を得る。 After the washing step, a solid-liquid separator is used to separate the liquid phase from the washing treatment liquid containing the acid-treated titanium hydroxide aggregates after washing, and the titanium hydroxide aggregates are dehydrated. Then, the dehydrated product is dried at 60 to 200° C. to obtain an acid-treated aggregate of titanium hydroxide.
本発明の第一の形態のチタン成分の回収方法において、オレフィン類重合用固体触媒成分又はオレフィン類重合用触媒を調製する際に発生する、チタン化合物を含む排液が、塩素を含有する場合、洗浄工程を行うことにより、水酸化チタンの凝集物中の塩素含有量を少なくすることができる。 In the method for recovering a titanium component according to the first aspect of the present invention, when the waste liquid containing the titanium compound generated during the preparation of the solid catalyst component for olefin polymerization or the catalyst for olefin polymerization contains chlorine, By performing the washing step, the chlorine content in the aggregates of titanium hydroxide can be reduced.
本発明の第二の形態のチタン成分の回収方法は、工程(2)を行い生じる水酸化チタンの凝集物を沈降させた後、水酸化チタンの凝集物の沈降物に塩酸を接触させて、水酸化チタンの凝集物の酸処理を行い、水酸化チタンの凝集物の酸処理物を得る工程(3B)を有する形態である。 In the method for recovering a titanium component according to the second aspect of the present invention, after the step (2) is performed to precipitate the titanium hydroxide aggregate, the precipitate of the titanium hydroxide aggregate is brought into contact with hydrochloric acid, This embodiment has a step (3B) of acid-treating the aggregates of titanium hydroxide to obtain an acid-treated product of the aggregates of titanium hydroxide.
すなわち、本発明の第二の形態のチタン成分の回収方法は、チタン化合物を含む排液からチタン成分を回収するチタン成分の回収方法であって、
該チタン化合物を含む排液を水と接触させ、チタン化合物を加水分解処理する工程(1)と、
加水分解処理を施した処理液に対し、pHが1.5以上2.5未満になるように中和剤として水酸化カルシウム又は酸化カルシウムを加える一次中和処理を施し、次いで、該一次中和処理を施した処理液に対し、pHが6.5以上7.5以下になるように中和剤として水酸化カルシウム又は酸化カルシウムを加える二次中和処理を施し、次いで、水酸化チタンを凝集させる凝集処理を行い、水酸化チタンの凝集物を得る工程(2)と、
該工程(2)を行い生じる該水酸化チタンの凝集物を沈降させた後、水酸化チタンの凝集物の沈降物に塩酸を接触させて、水酸化チタンの凝集物の酸処理を行い、水酸化チタンの凝集物の酸処理物を得る工程(3B)と、
を有すること、
を特徴とするチタン成分の回収方法である。本発明の第二の形態のチタン成分の回収方法は、工程(2)において水酸化チタンの凝集物を生じさせた後、凝集処理液から水酸化チタンの凝集物の沈降物を分離し、水酸化チタンの凝集物の沈降物中の液相を除去せずに、水酸化チタンの凝集物の沈降物に対し、酸処理を施す形態である。
That is, a method for recovering a titanium component according to a second aspect of the present invention is a method for recovering a titanium component from a waste liquid containing a titanium compound, comprising:
a step (1) of contacting the waste liquid containing the titanium compound with water to hydrolyze the titanium compound;
The hydrolyzed treatment liquid is subjected to primary neutralization treatment by adding calcium hydroxide or calcium oxide as a neutralizing agent so that the pH becomes 1.5 or more and less than 2.5, and then the primary neutralization. The treated solution is subjected to secondary neutralization treatment by adding calcium hydroxide or calcium oxide as a neutralizing agent so that the pH becomes 6.5 or more and 7.5 or less, and then titanium hydroxide is aggregated. a step (2) of obtaining an aggregate of titanium hydroxide by performing an aggregation treatment to
After the step (2) is carried out to precipitate the titanium hydroxide agglomerate, the sediment of the titanium hydroxide agglomerate is brought into contact with hydrochloric acid to acid-treat the titanium hydroxide agglomerate. a step (3B) of obtaining an acid-treated titanium oxide aggregate;
having
A method for recovering a titanium component characterized by In the method for recovering a titanium component according to the second aspect of the present invention, after producing aggregates of titanium hydroxide in the step (2), the sediment of the aggregates of titanium hydroxide is separated from the aggregation treatment liquid, In this mode, the sediment of titanium hydroxide aggregate is subjected to acid treatment without removing the liquid phase in the sediment of titanium oxide aggregate.
本発明の第二の形態のチタン成分の回収方法について、図5を参照して説明する。図5は、本発明の第二の形態のチタン成分の回収方法の形態例のフロー図である。なお、ここでも中和剤として水酸化カルシウムを適用した形態を例に挙げて説明するが、本発明においては、中和剤として酸化カルシウムを適用しても、水酸化カルシウムを適用した場合と同様の効果が得られる。図5中、受水槽1に、チタン化合物を含む排液10を移送し、受水槽1内に水11を供給して、チタン化合物を含む排液10と水11を混合し、加水分解処理を施す。次いで、加水分解処理された処理液を、一次中和処理槽2に移送し、一次中和処理槽2に水酸化カルシウム懸濁液12を供給して、一次中和処理槽2内の処理液のpHが1.5以上2.5未満になるように一次中和処理を施す。次いで、一次中和処理を施した処理液を、二次中和処理槽3に移送し、二次中和処理槽3に水酸化カルシウム懸濁液13を供給して、二次中和処理槽3内の処理液のpHが6.5以上7.5以下になるように二次中和処理を施す。次いで、二次中和処理を施した処理液を、凝集槽4に移送して、凝集槽4に凝集剤を添加して、水酸化チタンを凝集させることにより、水酸化チタンの凝集物を生じさせる。次いで、生じた水酸化チタンの凝集物を含む凝集処理液を、沈降槽5に移送し、沈降槽5内で、水酸化チタンの凝集物を沈降させて、沈降槽5の下部又は底部から、水酸化チタンの凝集物の沈降物を抜き出す。次いで、沈降槽5から抜き出した水酸化チタンの凝集物の沈降物を、酸処理槽18に移送し、酸処理槽18に塩酸14を供給して、水酸化チタンの凝集物の沈降物と塩酸14を混合し、酸処理を施す。次いで、水酸化チタンの凝集物の酸処理物を、フィルタープレス装置7を用いてろ過し、水酸化チタンの凝集物の酸処理物から液相を除去して、水酸化チタンの凝集物の酸処理物をろ別することにより、水酸化チタンの凝集物の酸処理物のプレスケーキ24を得る。
A method for recovering a titanium component according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flow diagram of an example of a method for recovering a titanium component according to the second embodiment of the present invention. Here, too, an embodiment in which calcium hydroxide is applied as a neutralizing agent will be described as an example. effect is obtained. In FIG. 5, a
本発明の第一の形態のチタン成分の回収方法は、工程(1)、工程(2)と、工程(3B)と、を有する。本発明の第二の形態のチタン成分の回収方法における工程(1)、工程(2)、用いる排水、処理及び処理方法等については、本発明のチタン化合物の回収方法と共通し、その詳細については、本発明のチタン成分の回収方法の説明で述べた通りである。 A method for recovering a titanium component according to the first embodiment of the present invention includes steps (1), (2), and (3B). The steps (1) and (2), the waste water to be used, the treatment, the treatment method, etc. in the method for recovering a titanium component according to the second aspect of the present invention are the same as those of the method for recovering a titanium compound of the present invention. are as described in the explanation of the method for recovering the titanium component of the present invention.
本発明の第二の形態のチタン成分の回収方法に係る工程(3B)では、工程(2)を行い生じる水酸化チタンの凝集物を沈降させた後、得られる水酸化チタンの凝集物の沈降物に塩酸を接触させて、水酸化チタンの凝集物の酸処理を行い、水酸化チタンの凝集物の酸処理物を得る。 In the step (3B) of the method for recovering a titanium component according to the second aspect of the present invention, the titanium hydroxide aggregates produced by the step (2) are allowed to settle, and then the resulting titanium hydroxide aggregates are precipitated. The substance is brought into contact with hydrochloric acid to acid-treat the aggregate of titanium hydroxide to obtain an acid-treated product of the aggregate of titanium hydroxide.
工程(3B)において、工程(2)を行った後の水酸化チタンの凝集物を含む凝集処理液から、水酸化チタンの凝集物の沈殿物を得る方法としては、特に制限されない。例えば、先ず、(i)工程(2)を行った後の水酸化チタンの凝集物を含む凝集処理液を、沈降槽に移送し、沈降槽内で、水酸化チタンの凝集物を沈降させる。次いで、(ii)沈降槽の下部又は底部から、水酸化チタンの凝集物の沈降物を抜き出し、沈降槽から抜き出した水酸化チタンの凝集物の沈降物を、酸処理槽に移送する方法が挙げられる。 In step (3B), the method for obtaining a precipitate of titanium hydroxide aggregates from the aggregating treatment liquid containing titanium hydroxide aggregates after step (2) is not particularly limited. For example, first, (i) the aggregating treatment liquid containing titanium hydroxide agglomerate after step (2) is transferred to a sedimentation tank, and the titanium hydroxide agglomerate is allowed to settle in the sedimentation tank. Next, (ii) a method of extracting the precipitate of titanium hydroxide aggregates from the bottom or bottom of the sedimentation tank and transferring the precipitate of titanium hydroxide aggregates extracted from the sedimentation tank to an acid treatment tank. be done.
また、工程(3B)において、工程(2)を行った後の水酸化チタンの凝集物を含む凝集処理液から、水酸化チタンの凝集物の沈降物を得る方法としては、工程(2)を行った後の水酸化チタンの凝集物を含む凝集処理液を、液体サイクロン、スクリューデカンタ等で処理して、凝集処理液から水相を分離し、水酸化チタンの凝集物の沈降物を得る方法が挙げられる。 Further, in the step (3B), the method for obtaining the sediment of the titanium hydroxide aggregates from the aggregating treatment liquid containing the titanium hydroxide aggregates after the step (2) is performed includes the step (2). A method of obtaining a sediment of titanium hydroxide aggregates by treating the coagulation treatment liquid containing titanium hydroxide aggregates after the treatment with a liquid cyclone, a screw decanter, or the like to separate the aqueous phase from the aggregation treatment liquid. is mentioned.
工程(3B)では、次いで、水酸化チタンの凝集物の沈降物に、塩酸を接触させて、水酸化チタンの凝集物の酸処理を行い、水酸化チタンの凝集物の酸処理物を得る。 In the step (3B), the precipitate of the titanium hydroxide aggregate is then brought into contact with hydrochloric acid to acid-treat the titanium hydroxide aggregate to obtain an acid-treated titanium hydroxide aggregate.
工程(3B)に係る酸処理では、水酸化チタンの凝集物の沈降物に、塩酸を接触させるが、このとき、液相のpHが5.0以下、好ましくは2.5以上4.5以下、より好ましくは3.0以上4.0以下となるように塩酸を接触させる。酸処理時の液相のpHが、上記範囲にあることにより、水酸化チタンの凝集物中のカルシウム含有量を少なくすることができる。一方、酸処理時の液相のpHが上記範囲を超えると、水酸化チタンの凝集物中のカルシウム含有量を少なくする効果が得られ難くなる。 In the acid treatment in step (3B), the sediment of titanium hydroxide aggregates is brought into contact with hydrochloric acid. At this time, the pH of the liquid phase is 5.0 or less, preferably 2.5 or more and 4.5 or less. , more preferably 3.0 or more and 4.0 or less. When the pH of the liquid phase during the acid treatment is within the above range, the calcium content in the aggregates of titanium hydroxide can be reduced. On the other hand, when the pH of the liquid phase during the acid treatment exceeds the above range, it becomes difficult to obtain the effect of reducing the calcium content in the aggregates of titanium hydroxide.
工程(3B)に係る酸処理に用いられる酸は、塩酸である。塩酸は、酸処理を行った後の水酸化チタンの乾燥又は酸化の際に、生成物中から揮発して、除去されるので、酸処理に用いた酸が、生成物中に残留し難い。 The acid used for the acid treatment in step (3B) is hydrochloric acid. Since hydrochloric acid is volatilized and removed from the product when the titanium hydroxide is dried or oxidized after the acid treatment, the acid used for the acid treatment hardly remains in the product.
工程(3B)に係る酸処理に用いる塩酸の濃度は、特に制限されないが、1.0~8.5mol/Lであることが好ましく、1.5~7.0mol/Lであることが好ましく、2.7~5.5mol/Lであることがより好ましい。酸処理に用いる塩酸の濃度が、上記範囲にあることにより、酸処理時の液相のpHを、容易に所望範囲に制御することができる。酸処理に用いる塩酸の濃度が、上記範囲を超えると酸処理時の液相のpHを制御し難くなり、また、上記範囲未満だと、円滑な酸処理を行い難くなる。 The concentration of hydrochloric acid used for the acid treatment in step (3B) is not particularly limited, but is preferably 1.0 to 8.5 mol/L, preferably 1.5 to 7.0 mol/L, More preferably 2.7 to 5.5 mol/L. When the concentration of hydrochloric acid used for the acid treatment is within the above range, the pH of the liquid phase during the acid treatment can be easily controlled within the desired range. If the concentration of hydrochloric acid used for the acid treatment exceeds the above range, it becomes difficult to control the pH of the liquid phase during the acid treatment, and if it is below the above range, it becomes difficult to carry out the acid treatment smoothly.
工程(3B)に係る酸処理時の温度は、特に制限されないが、10~50℃であることが好ましく、15~45℃であることがより好ましく、20~40℃であることがさらに好ましい。 The temperature during the acid treatment in step (3B) is not particularly limited, but is preferably 10 to 50°C, more preferably 15 to 45°C, and even more preferably 20 to 40°C.
工程(3B)に係る酸処理において、水酸化チタンの凝集物の沈降物と塩酸との接触時間は、60~120分間であることが好ましく、60~100分間であることがより好ましく、60~80分間であることがさらに好ましい。 In the acid treatment in step (3B), the contact time between the precipitate of titanium hydroxide aggregates and hydrochloric acid is preferably 60 to 120 minutes, more preferably 60 to 100 minutes, and more preferably 60 to 100 minutes. More preferably 80 minutes.
工程(3B)において、酸処理を行う方法としては、水酸化チタンの凝集物の沈降物に対して、酸処理槽中で塩酸を接触させて行うことが好ましい。 In the step (3B), as a method for acid treatment, it is preferable to bring the sediment of titanium hydroxide aggregates into contact with hydrochloric acid in an acid treatment bath.
工程(3B)において、酸処理を行って、水酸化チタンの凝集物の酸処理物を得た後は、固液分離装置を用いて、水酸化チタンの凝集物の酸処理物から液相を除去して、水酸化チタンの凝集物の酸処理物の脱水処理物を得、更に、脱水処理物を60~200℃で乾燥して、水酸化チタンの凝集物の酸処理物を得る。この水酸化チタンの凝集物の酸処理物からの液相の除去及び乾燥により、水酸化チタンの凝集物の酸処理物から水及び塩化水素が除去され、水酸化チタンの凝集物の酸処理物が得られる。 In step (3B), after the acid treatment is performed to obtain the acid-treated aggregate of titanium hydroxide, a liquid phase is separated from the acid-treated aggregate of titanium hydroxide using a solid-liquid separator. After removal, a dehydrated product of acid-treated titanium hydroxide aggregate is obtained, and the dehydrated product is dried at 60 to 200° C. to obtain an acid-treated titanium hydroxide aggregate. Water and hydrogen chloride are removed from the acid-treated titanium hydroxide agglomerate by removing the liquid phase from the acid-treated titanium hydroxide agglomerate and drying the acid-treated titanium hydroxide agglomerate. is obtained.
本発明の第二の形態のチタン成分の回収方法において、工程(3B)を行い得られる水酸化チタンは、Ti(OH)4である。つまり、本発明のチタン成分の回収方法では、水酸化チタンの凝集物の状態で、チタン化合物を含む排液からチタン成分が回収される。そして、回収された水酸化チタンの凝集物(酸処理物)は、乾燥及び酸化後、酸化チタンに変換されて、種々のチタン化合物の製造原料として用いられる。 In the method for recovering a titanium component according to the second aspect of the present invention, the titanium hydroxide obtained by carrying out the step (3B) is Ti(OH) 4 . That is, in the method for recovering the titanium component of the present invention, the titanium component is recovered from the waste liquid containing the titanium compound in the form of aggregates of titanium hydroxide. After drying and oxidation, the recovered aggregate of titanium hydroxide (acid-treated product) is converted to titanium oxide and used as a raw material for producing various titanium compounds.
本発明の第二の形態のチタン成分の回収方法においては、チタン化合物を含む排水に対し、加水分解処理後、水酸化カルシウムを中和剤として用いて、特定のpHで一次中和処理及び二次中和処理、凝集処理を順次施し、水酸化チタンの凝集物を生じさせて沈降させ、得られる水酸化チタンの凝集物の沈降物に対し、塩酸を接触させる酸処理を施すことにより、酸処理を行い得られる水酸化チタンの凝集物中のカルシウム含有量を少なくすることができることから、カルシウム含有量が少ない水酸化チタンを回収することができる。本発明の第二の形態のチタン成分の回収方法では、工程(2)で生じた水酸化チタンの凝集物を沈降させた沈降物に対し、酸処理を行うことにより該水酸化チタンの凝集物に残存する水酸化カルシウム等の難水溶性未反応物質を溶解するので、水酸化チタンの凝集物中のカルシウム含有量を少なくすることができる。以上のことから、本発明の第二の形態のチタン成分の回収方法では、カルシウム含有量及び塩素含有量が少ない水酸化チタンを回収し得ると考えられる。 In the method for recovering a titanium component according to the second aspect of the present invention, wastewater containing a titanium compound is hydrolyzed, then primary neutralized at a specific pH using calcium hydroxide as a neutralizing agent, and secondary Secondary neutralization treatment and flocculation treatment are successively performed to generate and precipitate titanium hydroxide agglomerates, and the resulting precipitates of titanium hydroxide agglomerates are subjected to an acid treatment in which hydrochloric acid is brought into contact with the acid. Since the calcium content in the aggregates of titanium hydroxide obtained by the treatment can be reduced, titanium hydroxide with a low calcium content can be recovered. In the method for recovering a titanium component according to the second aspect of the present invention, the precipitate obtained by settling the aggregates of titanium hydroxide produced in the step (2) is treated with an acid to form the aggregates of titanium hydroxide. Since the water-insoluble unreacted substances such as calcium hydroxide remaining in the titanium hydroxide are dissolved, the calcium content in the aggregate of titanium hydroxide can be reduced. From the above, it is considered that the titanium component recovery method of the second aspect of the present invention can recover titanium hydroxide having a low calcium content and low chlorine content.
本発明の第二の形態のチタン成分の回収方法は、工程(1)、工程(2)及び工程(3B)に加え、工程(3B)を行い得られる水酸化チタンの凝集物の酸処理物を、pH6.0以上9.0以下の洗浄水で洗浄する洗浄工程を有することができる。洗浄工程では、工程(3B)を行い得られる水酸化チタンの凝集物の酸処理物に洗浄水を接触させることにより、洗浄を行うが、水酸化チタンの凝集物の酸処理物と洗浄水の接触方法は、特に制限されず、例えば、以下の方法が挙げられる。 The method for recovering a titanium component according to the second aspect of the present invention comprises the steps (1), (2), and (3B), and in addition to the step (3B), an acid-treated titanium hydroxide agglomerate. can be washed with washing water having a pH of 6.0 or more and 9.0 or less. In the washing step, washing is carried out by bringing washing water into contact with the acid-treated titanium hydroxide agglomerate obtained in step (3B). The contact method is not particularly limited, and includes, for example, the following methods.
図6は、本発明の第二の形態のチタン成分の回収方法のうち、洗浄工程を行う形態の形態例を示すフロー図である。図6中、受水槽1に、チタン化合物を含む排液10を移送し、受水槽1内に水11を供給して、チタン化合物を含む排液10と水11を混合し、加水分解処理を施す。次いで、加水分解処理された処理液を、一次中和処理槽2に移送し、一次中和処理槽2に水酸化カルシウム懸濁液12を供給して、一次中和処理槽2内の処理液のpHが1.5以上2.5未満になるように一次中和処理を施す。次いで、一次中和処理を施した処理液を、二次中和処理槽3に移送し、二次中和処理槽3に水酸化カルシウム懸濁液13を供給して、二次中和処理槽3内の処理液のpHが6.5以上7.5以下になるように二次中和処理を施す。次いで、二次中和処理を施した処理液を、凝集槽4に移送して、凝集槽4に凝集剤を添加して、水酸化チタンを凝集させることにより、水酸化チタンの凝集物を生じさせる。次いで、生じた水酸化チタンの凝集物を含む凝集処理液を、沈降槽5に移送し、沈降槽5内で、水酸化チタンの凝集物を沈降させて、沈降槽5の下部又は底部から、水酸化チタンの凝集物の沈降物を抜き出す。次いで、沈降槽5から抜き出した水酸化チタンの凝集物の沈降物を、酸処理槽18に移送し、酸処理槽18に塩酸14を供給して、水酸化チタンの凝集物の沈降物と塩酸14を混合し、酸処理を施す。次いで、水酸化チタンの凝集物の酸処理物を、フィルタープレス装置7を用いてろ過し、水酸化チタンの凝集物の酸処理物から液相を除去して、水酸化チタンの凝集物の酸処理物をろ別することにより、水酸化チタンの凝集物の酸処理物のプレスケーキを得る。次いで、水酸化チタンの凝集物の酸処理物のプレスケーキを、洗浄槽32に移送し、洗浄槽槽32に洗浄水15を供給して、水酸化チタンの凝集物の酸処理物と洗浄水15を混合し、洗浄を行う。次いで、水酸化チタンの凝集物の酸処理物の洗浄物を、フィルタープレス装置33を用いてろ過し、水酸化チタンの凝集物の酸処理物の洗浄物から液相を除去して、水酸化チタンの凝集物の酸処理物をろ別することにより、水酸化チタンの凝集物の酸処理物のプレスケーキ25を得る。
FIG. 6 is a flow diagram showing an example of a mode in which a cleaning step is performed in the method for recovering a titanium component according to the second mode of the present invention. In FIG. 6, a
つまり、洗浄工程の第一の形態は、工程(3B)を行い得られる水酸化チタンの凝集物の酸処理物を、フィルタープレス装置、遠心分離装置、液体サイクロン装置等の固液分離装置を用いて、水酸化チタンの凝集物の酸処理物を液相と分離し、プレスケーキ等の脱水処理物を得、次いで、プレスケーキ等の脱水処理物を、洗浄水を固液分離装置から取り出し、次いで、脱水処理物に洗浄水を接触させることにより、洗浄を行う形態である。 That is, in the first embodiment of the washing step, the acid-treated product of titanium hydroxide aggregate obtained by performing the step (3B) is subjected to a solid-liquid separation device such as a filter press device, a centrifugal separation device, or a liquid cyclone device. to separate the acid-treated aggregates of titanium hydroxide from the liquid phase to obtain a dehydrated product such as press cake; Next, washing is performed by bringing washing water into contact with the dehydrated material.
第一の形態の洗浄工程において、水酸化チタンの凝集物の酸処理物と洗浄水を接触させた後は、フィルタープレス装置、遠心分離装置、液体サイクロン装置等の固液分離装置を用いて、水酸化チタンの凝集物の酸処理物と洗浄水を分離し、水酸化チタンの凝集物の酸処理物を得る。 In the washing step of the first embodiment, after contacting the acid-treated titanium hydroxide agglomerate with washing water, using a solid-liquid separation device such as a filter press device, a centrifugal separator, or a liquid cyclone device, The acid-treated aggregate of titanium hydroxide and the washing water are separated to obtain the acid-treated aggregate of titanium hydroxide.
図7は、本発明の第二の形態のチタン成分の回収方法のうち、洗浄工程を行う他の形態の形態例を示すフロー図である。図7中、受水槽1に、チタン化合物を含む排液10を移送し、受水槽1内に水11を供給して、チタン化合物を含む排液10と水11を混合し、加水分解処理を施す。次いで、加水分解処理された処理液を、一次中和処理槽2に移送し、一次中和処理槽2に水酸化カルシウム懸濁液12を供給して、一次中和処理槽2内の処理液のpHが1.5以上2.5未満になるように一次中和処理を施す。次いで、一次中和処理を施した処理液を、二次中和処理槽3に移送し、二次中和処理槽3に水酸化カルシウム懸濁液13を供給して、二次中和処理槽3内の処理液のpHが6.5以上7.5以下になるように二次中和処理を施す。次いで、二次中和処理を施した処理液を、凝集槽4に移送して、凝集槽4に凝集剤を添加して、水酸化チタンを凝集させることにより、水酸化チタンの凝集物を生じさせる。次いで、生じた水酸化チタンの凝集物を含む凝集処理液を、沈降槽5に移送し、沈降槽5内で、水酸化チタンの凝集物を沈降させて、沈降槽5の下部又は底部から、水酸化チタンの凝集物の沈降物を抜き出す。次いで、沈降槽5から抜き出した水酸化チタンの凝集物の沈降物を、酸処理槽18に移送し、酸処理槽18に塩酸14を供給して、水酸化チタンの凝集物の沈降物と塩酸14を混合し、酸処理を施す。次いで、水酸化チタンの凝集物の酸処理物を、フィルタープレス装置7を用いてろ過し、水酸化チタンの凝集物の酸処理物から液相を除去して、水酸化チタンの凝集物の酸処理物をろ別することにより、水酸化チタンの凝集物の酸処理物から液相を除去した後、更に、フィルタープレス装置7内のろ過物に、0.2~0.5MPaに加圧した洗浄水15を供給して、ろ過物に高圧で洗浄水15を接触させる貫通洗浄により、洗浄を行い、水酸化チタンの凝集物の酸処理物のプレスケーキ26を得る。
FIG. 7 is a flow diagram showing another example of a form in which a cleaning step is performed in the method for recovering the titanium component according to the second form of the present invention. In FIG. 7, a
つまり、洗浄工程の第二の形態は、工程(3B)を行い得られる水酸化チタンの凝集物の酸処理物を、フィルタープレス装置を用いるろ過により、水酸化チタンの凝集物を液相と分離し、更に、フィルタープレス装置内のろ過物に、0.2~0.5MPaに加圧した洗浄水を供給して、ろ過物に高圧で洗浄水を接触させる貫通洗浄により、洗浄を行う形態である。 That is, in the second embodiment of the washing step, the acid-treated titanium hydroxide aggregate obtained by performing the step (3B) is filtered using a filter press to separate the titanium hydroxide aggregate from the liquid phase. Further, washing is performed by supplying washing water pressurized to 0.2 to 0.5 MPa to the filtered matter in the filter press device and contacting the filtered matter with the washing water at high pressure by penetrating washing. be.
洗浄工程において用いられる洗浄水のpHは、水酸化チタンを変質させずに洗浄できるpHであればよく、通常、6.0以上9.0以下である。また、水酸化チタンを変質させずに洗浄可能な洗浄水としては、特に限定されないが、例えば、イオン交換水、純水、超純水、工業用水、井戸水、水道水などを適用することができる。 The pH of the washing water used in the washing step may be any pH that allows washing without altering the properties of the titanium hydroxide, and is usually 6.0 or more and 9.0 or less. The washing water that can wash the titanium hydroxide without deteriorating its properties is not particularly limited. .
洗浄時の温度は、特に制限されないが、10~50℃であることが好ましく、15~45℃であることがより好ましく、20~40℃であることがさらに好ましい。 Although the temperature during washing is not particularly limited, it is preferably 10 to 50°C, more preferably 15 to 45°C, even more preferably 20 to 40°C.
洗浄工程を行った後は、固液分離装置を用いて、洗浄後の水酸化チタンの凝集物の酸処理物を含む洗浄処理液から液相を分離し、水酸化チタンの凝集物の脱水処理物を得、次いで、脱水処理物を60~200℃で乾燥して、水酸化チタンの凝集物の酸処理物を得る。 After the washing step, a solid-liquid separator is used to separate the liquid phase from the washing treatment liquid containing the acid-treated titanium hydroxide aggregates after washing, and the titanium hydroxide aggregates are dehydrated. Then, the dehydrated product is dried at 60 to 200° C. to obtain an acid-treated aggregate of titanium hydroxide.
本発明の第二の形態のチタン成分の回収方法において、オレフィン類重合用固体触媒成分又はオレフィン類重合用触媒を調製する際に発生する、チタン化合物を含む排液が、塩素を含有する場合、洗浄工程を行うことにより、水酸化チタンの凝集物中の塩素含有量を少なくすることができる。 In the method for recovering a titanium component according to the second aspect of the present invention, when the waste liquid containing the titanium compound generated during the preparation of the solid catalyst component for olefin polymerization or the catalyst for olefin polymerization contains chlorine, By performing the washing step, the chlorine content in the aggregates of titanium hydroxide can be reduced.
このようにして、本発明のチタン成分の回収方法では、オレフィン類重合用固体触媒成分又はオレフィン類重合用触媒を調製する際に発生するチタン化合物を含む排液中のチタン化合物を、水酸化チタンとして回収することができ、カルシウム含有量が少ない水酸化チタンを、高い収率で簡便に回収することができる。 Thus, in the method for recovering a titanium component of the present invention, the titanium compound in the waste liquid containing the titanium compound generated during the preparation of the solid catalyst component for olefin polymerization or the catalyst for olefin polymerization is treated as titanium hydroxide. As a result, titanium hydroxide having a low calcium content can be easily recovered with a high yield.
次に、本発明の酸化チタンの製造方法について説明する。
本発明の酸化チタンの製造方法は、チタン化合物を含む排液から酸化チタンを製造する酸化チタンの製造方法であって、
該チタン化合物を含む排液を水と接触させ、該チタン化合物を加水分解処理する工程(1)と、
加水分解処理を施した処理液に対し、pHが1.5以上2.5未満になるように中和剤として水酸化カルシウム又は酸化カルシウムを加える一次中和処理を施し、次いで、該一次中和処理を施した処理液に対し、pHが6.5以上7.5以下になるように中和剤として水酸化カルシウム又は酸化カルシウムを加える二次中和処理を施し、次いで、水酸化チタンを凝集させる凝集処理を施し、水酸化チタンの凝集物を得る工程(2)と、
該工程(2)より後段において、該水酸化チタンの凝集物に塩酸を接触させる酸処理を行い、酸処理物を得る工程(3)と、
該水酸化チタンの凝集物を酸化して、酸化チタンを得る酸化工程と、
を有すること、
を特徴とする。また、本発明の酸化チタンの製造方法は、工程(3)を行い得られる水酸化チタンの凝集物の酸処理物を、pH6.0以上9.0以下の洗浄水で洗浄する洗浄工程を有することができる。
Next, a method for producing titanium oxide according to the present invention will be described.
The method for producing titanium oxide of the present invention is a method for producing titanium oxide from a waste liquid containing a titanium compound,
A step (1) of contacting the waste liquid containing the titanium compound with water to hydrolyze the titanium compound;
The hydrolyzed treatment liquid is subjected to primary neutralization treatment by adding calcium hydroxide or calcium oxide as a neutralizing agent so that the pH becomes 1.5 or more and less than 2.5, and then the primary neutralization. The treated solution is subjected to secondary neutralization treatment by adding calcium hydroxide or calcium oxide as a neutralizing agent so that the pH becomes 6.5 or more and 7.5 or less, and then titanium hydroxide is aggregated. a step (2) of obtaining an aggregate of titanium hydroxide by subjecting it to an aggregation treatment;
a step (3) after the step (2), in which the aggregate of titanium hydroxide is subjected to an acid treatment by contacting the aggregate with hydrochloric acid to obtain an acid-treated product;
an oxidation step of oxidizing the aggregate of titanium hydroxide to obtain titanium oxide;
having
characterized by Further, the method for producing titanium oxide of the present invention has a washing step of washing the acid-treated titanium hydroxide aggregate obtained by performing the step (3) with washing water having a pH of 6.0 or more and 9.0 or less. be able to.
本発明の酸化チタンの製造方法は、水酸化チタンの凝集物の酸処理物を酸化して、酸化チタンを得る酸化工程を有すること以外は、工程(1)、工程(2)、工程(3)、工程(3A)、工程(3B)、洗浄工程、用いる排水、処理及び処理方法等については、本発明のチタン化合物の回収方法と共通し、その詳細については、本発明のチタン成分の回収方法の説明で述べた通りである。 The method for producing titanium oxide of the present invention comprises step (1), step (2) and step (3), except that it comprises an oxidation step of obtaining titanium oxide by oxidizing an acid-treated titanium hydroxide aggregate. ), step (3A), step (3B), washing step, waste water to be used, treatment, treatment method, etc. are common to the method for recovering the titanium compound of the present invention. It is as described in the description of the method.
本発明の酸化チタンの製造方法に係る酸化工程は、水酸化チタンの凝集物の酸処理物を酸化することにより、酸化チタンを得る工程である。 The oxidation step in the method for producing titanium oxide of the present invention is a step of obtaining titanium oxide by oxidizing an acid-treated aggregate of titanium hydroxide.
酸化工程における酸化条件としては、特に制限されず、水酸化チタンが酸化され酸化チタンに変換される条件であればよい。例えば、酸化工程における酸化反応温度は、好ましくは60~1000℃である。また、酸化反応時間は、適宜選択される。また、酸化反応雰囲気は、大気雰囲気下、酸素ガス雰囲気下等の酸化性雰囲気下である。また、酸化工程では、酸化を1回だけ行ってもよいし、あるいは、酸化を2回以上、同じ温度又は異なる温度で行ってもよい。 The oxidation conditions in the oxidation step are not particularly limited as long as the conditions are such that titanium hydroxide is oxidized and converted into titanium oxide. For example, the oxidation reaction temperature in the oxidation step is preferably 60 to 1000°C. Also, the oxidation reaction time is appropriately selected. The oxidation reaction atmosphere is an oxidizing atmosphere such as an air atmosphere or an oxygen gas atmosphere. Also, in the oxidation step, the oxidation may be performed only once, or the oxidation may be performed two or more times at the same temperature or at different temperatures.
本発明の酸化チタンの製造方法では、工程(1)及び工程(2)を行い得られる水酸化チタンの凝集物に対し工程(3)を行うので、チタン化合物を含む排液から、チタン成分を回収し、水酸化チタンを得る際に、中和剤として水酸化カルシウムを用いても、カルシウム含有量が少ない水酸化チタンを得ることができるので、カルシウム含有量が少ない酸化チタンを得ることができる。また、本発明の酸化チタンの製造方法では、更に、洗浄工程を行うことにより、チタン化合物を含む排液が、塩素を含有する場合、酸化チタン中の塩素含有量を低くすることができる。 In the method for producing titanium oxide of the present invention, the step (3) is performed on the titanium hydroxide aggregates obtained by performing the steps (1) and (2). Therefore, the titanium component is removed from the waste liquid containing the titanium compound. Even if calcium hydroxide is used as a neutralizing agent when recovering and obtaining titanium hydroxide, titanium hydroxide with a low calcium content can be obtained, so titanium oxide with a low calcium content can be obtained. . Further, in the method for producing titanium oxide of the present invention, the chlorine content in the titanium oxide can be reduced by further performing a washing step when the waste liquid containing the titanium compound contains chlorine.
このようにして、本発明の酸化チタンの製造方法では、チタン化合物を含む排液中のチタン化合物を、酸化チタンとして回収することができ、且つ、カルシウム含有量が少ない酸化チタンを、洗浄工程を行う場合は、カルシウム含有量が少なく且つ塩素含有量が少ない酸化チタンを、簡便に回収することができる。 Thus, in the method for producing titanium oxide of the present invention, the titanium compound in the waste liquid containing the titanium compound can be recovered as titanium oxide, and the titanium oxide having a low calcium content can be removed by the washing step. When it is carried out, titanium oxide having a low calcium content and a low chlorine content can be easily recovered.
次に、本発明のチタン酸アルカリ金属の製造方法について説明する。
本発明のチタン酸アルカリ金属の製造方法は、本発明のチタン成分の回収方法で回収された水酸化チタン、又は本発明の酸化チタンの製造方法を行い得られた酸化チタンを原料として用いることを特徴とするものである。
Next, the method for producing the alkali metal titanate of the present invention will be described.
In the method for producing an alkali metal titanate of the present invention, titanium hydroxide recovered by the method for recovering a titanium component of the present invention or titanium oxide obtained by the method for producing titanium oxide of the present invention is used as a raw material. It is characterized.
本発明のチタン酸アルカリ金属の製造方法は、原料として、本発明のチタン成分の回収方法で回収された水酸化チタン、又は本発明の酸化チタンの製造方法を行い得られた酸化チタンを原料として用いることを除けば、公知の方法を採用することができる。 The method for producing an alkali metal titanate of the present invention uses, as a raw material, titanium hydroxide recovered by the method for recovering a titanium component of the present invention, or titanium oxide obtained by the method for producing titanium oxide of the present invention. A well-known method can be adopted except for the use of
例えば、チタン原料として、本発明のチタン成分の回収方法で回収された水酸化チタンを用いる場合は、適宜の方法で、水酸化チタンを酸化して、酸化チタンに変換した後、得られる酸化チタンを、チタン原料として用いるとともに、アルカリ原料として、カリウム化合物を用い、両者を含む原料混合物を焼成処理し、粉砕処理することにより、チタン酸アルカリ金属を製造することができる。また、チタン原料として、本発明の酸化チタンの製造方法を行い得られた酸化チタンを用いる場合は、本発明の酸化チタンの製造方法を行い得られた酸化チタンを、チタン原料として用いるとともに、アルカリ原料として、カリウム化合物を用い、両者を含む原料混合物を焼成処理し、粉砕処理することにより、チタン酸アルカリ金属を製造することができる。 For example, when titanium hydroxide recovered by the method for recovering a titanium component of the present invention is used as the titanium raw material, the titanium oxide obtained after oxidizing the titanium hydroxide and converting it into titanium oxide by an appropriate method. is used as a titanium raw material, and a potassium compound is used as an alkaline raw material, and a raw material mixture containing both is calcined and pulverized to produce an alkali metal titanate. Further, when titanium oxide obtained by the method for producing titanium oxide of the present invention is used as the titanium raw material, the titanium oxide obtained by the method for producing titanium oxide of the present invention is used as the titanium raw material, and an alkali An alkali metal titanate can be produced by using a potassium compound as a raw material and firing and pulverizing a raw material mixture containing both.
得られたチタン酸アルカリ金属は、例えば、自動車、鉄道車両、航空機および産業機械類等における制動装置を構成する、ブレーキライニング、ディスクパッド、クラッチフェージング等の摩擦摺動部材用の摩擦材として好適に用いられる。 The resulting alkali metal titanate is suitable as a friction material for friction sliding members such as brake linings, disc pads, and clutch fadings, which constitute braking devices in automobiles, railway vehicles, aircraft, industrial machinery, and the like. Used.
本発明のチタン酸アルカリ金属の製造方法によれば、オレフィン類重合用固体触媒成分又はオレフィン類重合用触媒を調製する際に発生するチタン化合物含有排液から、得られたカルシウム含有量が少ない高純度なチタン化合物を原料に用いることから、高純度なチタン酸アルカリ金属を低コストで製造することができる。 According to the method for producing an alkali metal titanate of the present invention, high Since a pure titanium compound is used as a raw material, a highly pure alkali metal titanate can be produced at low cost.
次に、実施例および比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、以下の例により何ら制限されるものではない。 EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.
(実施例1)
<酸化チタンの合成>
図2に示す処理フローを用いて、チタン化合物を含む排液から酸化チタンを得た。
すなわち、チーグラーナッタ触媒の製造工場において、オレフィン類重合用固体触媒成分を調製した際に発生する、四塩化チタン、ジエトキシマグネシウム、トルエンおよびヘプタンを含む液温25℃の排液を処理対象とし、当該排液を容量250m3の受水槽1に送入することで混合し、加水分解を施した。このとき、受水槽中の排液のpHが1になるように受水槽中に加水分解用の水11を送入した。
上記加水分解処理された処理液を、10m3/hの速度で容量10m3の一次中和処理槽2に送入し、液温25℃の12.5mol/L水酸化カルシウム水溶液を用いて、一次中和処理槽2内に送入された処理液のpHが2.0になるように一次中和処理を施した。
次いで、上記一次中和処理を施した処理液を、10m3/hの速度で容量10m3の二次中和処理槽3に送入し、液温25℃の12.5mol/L水酸化カルシウム水溶液を用いて、二次中和処理槽3内に送入された処理液のpHが7.2になるように二次中和処理を施した。
二次中和処理を施した液温25℃の処理液は、10m3/hの速度で容量10m3の凝集槽4内に送入して、凝集剤(クリタ・ケミカル北陸(株)製クリファームPA-833)を用いて凝集させて凝集処理液を得た後、該凝集処理液を、沈降槽5に移送し、沈降槽5内で沈降させて、沈降槽5から沈降物を抜き出した。次いで、沈降槽5から抜き出した沈降物を、沈降物貯蔵槽6に移送し、該沈降物をフィルタープレス装置7を用いてろ過し、該沈降物から液相を除去して凝集物をろ別し、該凝集物のプレスケーキを得た。次いで、該凝集物のプレスケーキ530kgを、酸処理槽8に移送し、イオン交換水26500kgで希釈した。得られた液相のpHが5.0になるように酸処理槽8に塩酸14を供給して、該凝集物と塩酸14を混合し、酸処理を施した。次いで、酸処理を施して得られた酸処理物を、フィルタープレス装置9を用いてろ過し、該酸処理物から液相を除去して、該酸処理物をろ別し、該酸処理物のプレスケーキ21を得た。該プレスケーキ21を、熱風循環乾燥機を用いて180℃、16時間の条件で乾燥し、プレスケーキ21の乾燥物(水酸化チタン)を得た。次いで、得られたプレスケーキ21の乾燥物(水酸化チタン)を、シャトルキルンを用いて大気雰囲気中で850℃、2時間加熱処理を施した後、950℃、2時間さらに加熱処理を施して、目的とする酸化チタンを得た。
得られた水酸化チタンおよび酸化チタンの結晶構造を、X’PERT-PRO-MPD多目的X線回析装置(PANalytical製)を用いて測定したところ、得られた水酸化チタンは少量のルチル型の酸化チタンを含むが主たる結晶系が非晶質であるのに対し、酸化チタンはルチル型であることが確認できた。
(Example 1)
<Synthesis of titanium oxide>
Using the processing flow shown in FIG. 2, titanium oxide was obtained from the waste liquid containing the titanium compound.
That is, in a Ziegler-Natta catalyst manufacturing plant, wastewater containing titanium tetrachloride, diethoxymagnesium, toluene and heptane generated when preparing a solid catalyst component for olefin polymerization and having a liquid temperature of 25 ° C. The effluent was mixed by being fed into a
The hydrolyzed treatment liquid is fed into the primary
Next, the treated liquid subjected to the primary neutralization treatment is fed into the secondary
The liquid temperature of 25°C that has been subjected to the secondary neutralization treatment is sent into a
When the crystal structures of the obtained titanium hydroxide and titanium oxide were measured using an X'PERT-PRO-MPD multipurpose X-ray diffractometer (manufactured by PANalytical), the obtained titanium hydroxide contained a small amount of rutile. Although it contains titanium oxide, it was confirmed that the main crystal system was amorphous, whereas titanium oxide was of the rutile type.
<チタン酸カリウムの合成>
得られた酸化チタン52.16kgと、チタン鉱石52.23kg、炭酸カリウム粉末32.28kg、チタン粉末2.87kgおよび、木屑(木質ペレット)5.7kgを、振動ロッドミル(中央化工機株式会社製)中に充填し、さらにここに低級アルコールを0.6kg添加して、振幅5mmで15分間処理することにより、原料混合物を得た。
上記の原料混合物145kgを、温度1170℃のロータリーキルンへ14.4kg/hrの流量で供給した。このロータリーキルン内でチタン酸カリウムへの合成反応が起こり、焼成物となってロータリーキルンから排出された。排出された焼成物を室温まで急冷した。
その後、冷却した焼成物を振動ロッドミル(中央化工機株式会社製)で粉砕した後、分級機を内蔵した衝撃式粉砕機(ホソカワミクロン株式会社製、ACMパルベライザ)で粉砕し、チタン酸カリウム粒子を得た。得られたチタン酸カリウム粒子の各物性を表1に示す。また、走査型電子顕微鏡観察結果(SEM)を図8に示す。
なお、比較のため、表1には市販のチタン酸カリウム粒子(東邦チタニウム株式会社製、TOFIX-SNR-S)の各物性も示した。また、走査型電子顕微鏡観察結果(SEM)を図9に示す。
各物性の測定に用いた測定装置又は測定方法は以下の通りである。
<測定装置>
XRD:X’PERT-PRO-MPD多目的X線回析装置(PANalytical製)
SEM:JSM-7800(日本電子製)
比表面積:monosorb(quantacrome社製)
平均粒径:PITA-3(株式会社セイシン企業製)
<Synthesis of potassium titanate>
52.16 kg of the obtained titanium oxide, 52.23 kg of titanium ore, 32.28 kg of potassium carbonate powder, 2.87 kg of titanium powder, and 5.7 kg of wood chips (wood pellets) were placed in a vibration rod mill (manufactured by Chuo Kakoki Co., Ltd.). 0.6 kg of a lower alcohol was further added thereto and treated at an amplitude of 5 mm for 15 minutes to obtain a raw material mixture.
145 kg of the above raw material mixture was supplied to a rotary kiln at a temperature of 1170° C. at a flow rate of 14.4 kg/hr. A synthesis reaction to potassium titanate occurred in this rotary kiln, and the fired product was discharged from the rotary kiln. The fired product discharged was rapidly cooled to room temperature.
After that, the cooled baked product is pulverized with a vibrating rod mill (manufactured by Chuo Kakoki Co., Ltd.), and then pulverized with an impact type pulverizer (manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd., ACM Pulverizer) with a built-in classifier to obtain potassium titanate particles. rice field. Table 1 shows the physical properties of the obtained potassium titanate particles. Moreover, the scanning electron microscope observation result (SEM) is shown in FIG.
For comparison, Table 1 also shows physical properties of commercially available potassium titanate particles (TOFIX-SNR-S manufactured by Toho Titanium Co., Ltd.). Moreover, the scanning electron microscope observation result (SEM) is shown in FIG.
The measuring devices and measuring methods used for measuring each physical property are as follows.
<Measuring device>
XRD: X'PERT-PRO-MPD multipurpose X-ray diffractometer (manufactured by PANalytical)
SEM: JSM-7800 (manufactured by JEOL Ltd.)
Specific surface area: monosorb (manufactured by Quantachrome)
Average particle size: PITA-3 (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.)
表1に示した通り、実施例1のチタン酸カリウム粒子は、市販品と比較して、同じ相構成及び粉末形状を有していることが確認できた。また、比表面積(規格値:2~3m2/g)、平均粒径(規格値:25~60μm)についても、市販品の規格値内であった。 As shown in Table 1, it was confirmed that the potassium titanate particles of Example 1 had the same phase structure and powder shape as those of the commercially available product. Further, the specific surface area (standard value: 2 to 3 m 2 /g) and the average particle size (standard value: 25 to 60 µm) were also within the standard values of commercial products.
(試験例1~試験例5)
実施例1と同様にして得られた凝集物のプレスケーキ(PC)を、酸処理槽8に移送し、イオン交換水で希釈した。得られた希釈液のpHが表2に記載の所定値になるように酸処理槽8に塩酸14を供給して、所定時間撹拌して該凝集物と塩酸14を混合し、酸処理を施した(試験例3~5)。なお、試験例1及び2では、塩酸を混合しなかった。
次いで、酸処理を施して得られた酸処理物を、フィルタープレス装置9を用いてろ過し、該酸処理物から液相を除去して、該酸処理物をろ別し、該酸処理物のプレスケーキ21を得た。該プレスケーキ21を、所定条件で乾燥し、プレスケーキ21の乾燥物(水酸化チタン)を得た。なお、凝集物のプレスケーキからプレスケーキ21の乾燥物(水酸化チタン)を合成するための各条件は、表2に示した通りである。また、得られたプレスケーキ21の乾燥物(水酸化チタン)について、ICP発光分光分析法(Inductivity coupled plasma optical emission spectrometer;ICP-OES)を用い、塩素(Cl)及びカルシウム(Ca)の含有量を測定した結果もあわせて表2に示した。
(Test Examples 1 to 5)
Aggregate press cake (PC) obtained in the same manner as in Example 1 was transferred to
Next, the acid-treated product obtained by the acid treatment is filtered using a
表2に示した通り、希釈時の水と塩酸の添加量を調製して酸処理時の液相のpHを5.9以下にすることで、塩素とカルシウムの含量を低減可能なことが確認できた。 As shown in Table 2, it was confirmed that the chlorine and calcium contents can be reduced by adjusting the amounts of water and hydrochloric acid added during dilution to make the pH of the liquid phase during acid treatment 5.9 or less. did it.
(実施例2)
<酸化チタンの合成>
図6に示す処理フローを用いて、チタン化合物を含む排液から酸化チタンを得た。
すなわち、チーグラーナッタ触媒の製造工場において、オレフィン類重合用固体触媒成分を調製した際に発生する、四塩化チタン、ジエトキシマグネシウム、トルエンおよびヘプタンを含む液温25℃の排液を処理対象とし、当該排液Dを容量250m3の受水槽1に送入することで混合し、加水分解を施した。このとき、受水槽中の排液のpHが1になるように受水槽中に加水分解用の水11を送入した。
上記加水分解処理された処理液を、10m3/hの速度で容量10m3の一次中和処理槽2に送入し、液温25℃の12.5mol/L水酸化ナトリウム水溶液を用いて、一次中和処理槽2内に送入された処理液のpHが2.0になるように一次中和処理を施した。
次いで、上記一次中和処理を施した処理液を、10m3/hの速度で容量10m3の二次中和処理槽3に送入し、液温25℃の12.5mol/L水酸化カルシウム水溶液を用いて、二次中和処理槽3内に送入された処理液のpHが7.2になるように二次中和処理を施した。
二次中和処理を施した液温25℃の処理液は、10m3/hの速度で容量10m3の凝集槽4内に送入して、凝集剤(クリタ・ケミカル北陸(株)製クリファームPA-833)を用いて凝集させて凝集処理液を得た後、該凝集処理液を、沈降槽5に移送し、沈降槽5内で沈降させて、沈降槽5から沈降物を抜き出した。次いで、沈降槽5から抜き出した沈降物4000kgを、酸処理槽18に移送し、酸処理槽18に塩酸14を供給して、該沈降物と塩酸14を混合し、酸処理槽18内の液相のpHが3.5になるように酸処理を施した。次いで、得られた該凝集物の酸処理物を、フィルタープレス装置7を用いてろ過し、該凝集物の酸処理物から液相を除去して、該凝集物の酸処理物をろ別することにより、該凝集物の酸処理物のプレスケーキを得た。次いで、得られた該凝集物の酸処理物のプレスケーキを、洗浄槽32に移送し、洗浄槽槽32に洗浄水15を4000kg供給して、水酸化チタンの凝集物の酸処理物と洗浄水15を混合し、洗浄を行った。次いで、得られた該凝集物の酸処理物の洗浄物を、フィルタープレス装置33を用いてろ過し、該凝集物の酸処理物の洗浄物から液相を除去して、該凝集物の酸処理物をろ別することにより、該凝集物の酸処理物のプレスケーキ25を得た。該プレスケーキ25を、熱風循環乾燥機を用いて180℃、16時間の条件で乾燥し、プレスケーキ25の乾燥物(水酸化チタン)を得た。次いで、得られたプレスケーキ25の乾燥物(水酸化チタン)を、シャトルキルンを用いて大気雰囲気中で850℃、2時間加熱処理を施した後、950℃、2時間さらに加熱処理を施して、目的とする酸化チタンを得た。
得られた水酸化チタンおよび酸化チタンの結晶構造を、X’PERT-PRO-MPD多目的X線回析装置(PANalytical製)を用いて測定したところ、得られた水酸化チタンは少量のルチル型の酸化チタンを含むが主たる結晶系が非晶質であるのに対し、酸化チタンはルチル型であることが確認できた。
(Example 2)
<Synthesis of titanium oxide>
Using the processing flow shown in FIG. 6, titanium oxide was obtained from the waste liquid containing the titanium compound.
That is, in a Ziegler-Natta catalyst manufacturing plant, wastewater containing titanium tetrachloride, diethoxymagnesium, toluene and heptane generated when preparing a solid catalyst component for olefin polymerization and having a liquid temperature of 25 ° C. The waste liquid D was mixed by being fed into a
The hydrolyzed treatment solution is fed into the primary
Next, the treated liquid subjected to the primary neutralization treatment is fed into the secondary
The liquid temperature of 25°C that has been subjected to the secondary neutralization treatment is sent into a
When the crystal structures of the obtained titanium hydroxide and titanium oxide were measured using an X'PERT-PRO-MPD multipurpose X-ray diffractometer (manufactured by PANalytical), the obtained titanium hydroxide contained a small amount of rutile. Although it contains titanium oxide, it was confirmed that the main crystal system was amorphous, whereas titanium oxide was of the rutile type.
<チタン酸カリウムの合成>
得られた酸化チタン52.16kgと、チタン鉱石52.23kg炭酸カリウム粉末32.28kg、チタン粉末2.87kgおよび、木屑(木質ペレット)5.70kgを、振動ロッドミル(中央化工機株式会社製)中に充填し、さらにここに低級アルコールを0.6kg添加して、振幅5mmで15分間処理することにより、原料混合物を得た。
上記の原料混合物おおよそ140kgを、温度1170℃のロータリーキルンへ14.4kg/hrの流量で供給した。このロータリーキルン内でチタン酸カリウムへの合成反応が起こり、焼成物となってロータリーキルンから排出された。排出された焼成物を室温まで急冷した。
その後、冷却した焼成物を振動ロッドミル(中央化工機株式会社製)で粉砕した後、分級機を内蔵した衝撃式粉砕機(ホソカワミクロン株式会社製、ACMパルベライザ)で粉砕し、チタン酸カリウム粒子を得た。得られたチタン酸カリウム粒子の各物性を表3に示す。また、走査型電子顕微鏡観察結果(SEM)を図10に示す。
なお、比較のため、表3には市販のチタン酸カリウム粒子(東邦チタニウム株式会社製、TOFIX-SNR-S)の各物性も示した。また、走査型電子顕微鏡観察結果(SEM)を図11に示す。
各物性の測定に用いた測定装置又は測定方法は以下の通りである。
≪測定装置≫
XRD:X’PERT-PRO-MPD多目的X線回析装置(PANalytical製)
SEM:JSM-7800(日本電子製)
比表面積:monosorb(quantacrome社製)
平均粒径:PITA-3(株式会社セイシン企業製)
<Synthesis of potassium titanate>
52.16 kg of the obtained titanium oxide, 52.23 kg of titanium ore, 32.28 kg of potassium carbonate powder, 2.87 kg of titanium powder, and 5.70 kg of wood chips (wood pellets) were placed in a vibration rod mill (manufactured by Chuo Kakoki Co., Ltd.). 0.6 kg of a lower alcohol was further added thereto and treated at an amplitude of 5 mm for 15 minutes to obtain a raw material mixture.
Approximately 140 kg of the above raw material mixture was supplied to a rotary kiln at a temperature of 1170° C. at a flow rate of 14.4 kg/hr. A synthesis reaction to potassium titanate occurred in this rotary kiln, and the fired product was discharged from the rotary kiln. The fired product discharged was rapidly cooled to room temperature.
After that, the cooled baked product is pulverized with a vibrating rod mill (manufactured by Chuo Kakoki Co., Ltd.), and then pulverized with an impact type pulverizer (manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd., ACM Pulverizer) with a built-in classifier to obtain potassium titanate particles. rice field. Table 3 shows the physical properties of the obtained potassium titanate particles. Moreover, the scanning electron microscope observation result (SEM) is shown in FIG.
For comparison, Table 3 also shows physical properties of commercially available potassium titanate particles (TOFIX-SNR-S manufactured by Toho Titanium Co., Ltd.). Moreover, the scanning electron microscope observation result (SEM) is shown in FIG.
The measuring devices and measuring methods used for measuring each physical property are as follows.
≪Measuring device≫
XRD: X'PERT-PRO-MPD multipurpose X-ray diffractometer (manufactured by PANalytical)
SEM: JSM-7800 (manufactured by JEOL Ltd.)
Specific surface area: monosorb (manufactured by Quantachrome)
Average particle size: PITA-3 (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.)
表3に示した通り、実施例2のチタン酸カリウム粒子は、市販品と比較して、同じ相構成及び粉末形状を有していることが確認できた。また、比表面積(規格値:2~3m2/g)、平均粒径(規格値:25~60μm)についても、市販品の規格値内であった。 As shown in Table 3, it was confirmed that the potassium titanate particles of Example 2 had the same phase structure and powder shape as those of the commercially available product. Further, the specific surface area (standard value: 2 to 3 m 2 /g) and the average particle size (standard value: 25 to 60 µm) were also within the standard values of commercial products.
(試験例6~試験例8)
実施例2と同様にして得られた沈降槽5から抜き出した沈降物を、酸処理槽18に移送し、酸処理槽18に塩酸14を供給して、所定時間撹拌して該沈降物と塩酸14を混合し、酸処理槽18内の混合液のpHが表4の所定値になるように酸処理を施した(試験例7~8)。なお、試験例6では、塩酸を混合しなかった。
次いで、得られた該凝集物の酸処理物を、フィルタープレス装置7を用いてろ過し、該凝集物の酸処理物から液相を除去して、該凝集物の酸処理物をろ別することにより、該凝集物の酸処理物のプレスケーキを得た。該プレスケーキを、所定条件で乾燥し、プレスケーキの乾燥物(水酸化チタン)を得た。なお、沈降槽5から抜き出した沈降物からプレスケーキの乾燥物(水酸化チタン)を合成するための各条件は、表4に示した通りである。また、得られたプレスケーキの乾燥物(水酸化チタン)について、ICP発光分光分析法(Inductivity coupled plasma optical emission spectrometer;ICP-OES)を用い、カルシウム(Ca)の含有量を測定した結果もあわせて表4に示した。
(Test Examples 6 to 8)
The precipitate extracted from the
Next, the obtained acid-treated aggregate is filtered using a
表4に示した通り、希釈時の水と塩酸の添加量を調製して酸処理時の液相のpHを5.9以下にすることで、カルシウムの含量を低減可能なことが確認できた。 As shown in Table 4, it was confirmed that the calcium content can be reduced by adjusting the amount of water and hydrochloric acid added at the time of dilution to set the pH of the liquid phase at the time of acid treatment to 5.9 or less. .
表1及び表3より、実施例1~実施例2においては、チタン化合物を含む排液を水と接触させ、チタン化合物を加水分解処理する加水分解処理を施した後、加水分解処理を施した排液の水相に対し、pHが1.5以上2.5未満になるように中和剤を加える一次中和処理を施し、次いで、一次中和処理を施した処理液に対し、pHが6.5以上7.5以下になるように中和剤を加える二次中和処理を施して、次いで、水酸化チタンを凝集させて生じる水酸化チタンの凝集物に、pH5.9以下の塩酸を接触させることにより、アンモニア水や水酸化ナトリウム等の中和剤を用いなくても容易にチタン化合物が得られるとともに、チタン化合物としてカルシウム等の不純物の混入が抑制された高純度なものが得られることが分かる。 From Tables 1 and 3, in Examples 1 and 2, the waste liquid containing the titanium compound was brought into contact with water, and the titanium compound was subjected to hydrolysis treatment after hydrolysis treatment. The aqueous phase of the waste liquid is subjected to primary neutralization treatment by adding a neutralizing agent so that the pH becomes 1.5 or more and less than 2.5. A secondary neutralization treatment is carried out by adding a neutralizing agent to a pH of 6.5 or more and 7.5 or less, and then the titanium hydroxide aggregates produced by aggregating the titanium hydroxide are treated with hydrochloric acid having a pH of 5.9 or less. By contacting with, a titanium compound can be easily obtained without using a neutralizing agent such as ammonia water or sodium hydroxide, and a high-purity titanium compound in which impurities such as calcium are suppressed can be obtained. It is understood that
また、表2及び表4より、試験例4、試験例7及び試験例8においては、二次中和処理後の水酸化チタンを凝集させて生じる水酸化チタンの凝集物に、pH5.9以下の塩酸を接触させることにより、得られるチタン化合物中のカルシウム等の不純物が除去されることが分かる。
一方、試験例1~3、5及び試験例6においては、二次中和処理後の水酸化チタンを凝集させて生じる水酸化チタンの凝集物に、pH5.9以下の塩酸を接触させていないことから、得られるチタン化合物中にカルシウム等の不純物が除去されないことが分かる。
Further, from Tables 2 and 4, in Test Examples 4, 7 and 8, the aggregates of titanium hydroxide produced by aggregating titanium hydroxide after the secondary neutralization treatment had a pH of 5.9 or less. It can be seen that impurities such as calcium in the obtained titanium compound are removed by contacting with hydrochloric acid.
On the other hand, in Test Examples 1 to 3, 5 and 6, hydrochloric acid having a pH of 5.9 or less was not brought into contact with the aggregates of titanium hydroxide produced by aggregating the titanium hydroxide after the secondary neutralization treatment. Therefore, it can be seen that impurities such as calcium are not removed from the resulting titanium compound.
本発明によれば、チタン化合物を含有する排液、例えば、オレフィン類重合用固体触媒成分又はオレフィン類重合用触媒を調製する際に発生するチタン化合物含有排液等のチタン化合物を含有する排液から、中和剤として水酸化カルシウム又は酸化カルシウムを用いても、チタン化合物を高純度で簡便に回収する方法を提供することができるとともに、チタン化合物を含有する排液、例えば、オレフィン類重合用固体触媒成分又はオレフィン類重合用触媒を調製する際に発生するチタン化合物含有排液等のチタン化合物を含有する排液から、中和剤として水酸化カルシウム又は酸化カルシウムを用いても、チタン化合物を高純度で簡便に製造する方法を提供することができ、さらに、高純度なチタン酸アルカリ金属を低コストに製造する方法を提供することができる。 According to the present invention, a waste liquid containing a titanium compound, for example, a waste liquid containing a titanium compound such as a titanium compound-containing waste liquid generated during the preparation of a solid catalyst component for olefin polymerization or a catalyst for olefin polymerization. Therefore, even if calcium hydroxide or calcium oxide is used as a neutralizing agent, it is possible to provide a method for easily recovering a titanium compound with high purity, and a waste liquid containing a titanium compound, for example, for olefin polymerization Even if calcium hydroxide or calcium oxide is used as a neutralizing agent, a titanium compound can be removed from a waste liquid containing a titanium compound, such as a waste liquid containing a titanium compound generated during the preparation of a solid catalyst component or a catalyst for olefin polymerization. It is possible to provide a method for easily producing a highly pure titanate, and further to provide a method for producing a highly pure alkali metal titanate at low cost.
1 受水槽
2 一次中和処理槽
3 二次中和処理槽
4 凝集槽
5 沈殿槽
6 沈殿物貯蔵槽
7、9、33 フィルタープレス装置
8、18 酸処理槽
10 チタン化合物を含む排液
11 水
12、13 水酸化カルシウム懸濁液
14 塩酸
15 洗浄水
19 水酸化チタン化合物の凝集物
20 水酸化チタン化合物の凝集物の酸処理物
21、22、23、24、25、26 水酸化チタン化合物の凝集物の酸処理物のプレスケーキ
31、32 洗浄槽
1
Claims (13)
該チタン化合物を含む排液を水と接触させ、チタン化合物を加水分解処理する工程(1)と、
加水分解処理を施した処理液に対し、pHが1.5以上2.5未満になるように中和剤として水酸化カルシウム又は酸化カルシウムを加える一次中和処理を施し、次いで、該一次中和処理を施した処理液に対し、pHが6.5以上7.5以下になるように中和剤として水酸化カルシウム又は酸化カルシウムを加える二次中和処理を施し、次いで、水酸化チタンを凝集させる凝集処理を行い、水酸化チタンの凝集物を得る工程(2)と、
該工程(2)より後段において、該水酸化チタンの凝集物に塩酸を接触させる酸処理を行い、水酸化チタンの凝集物の酸処理物を得る工程(3)と、
を有すること、
を特徴とするチタン成分の回収方法。 A method for recovering a titanium component from a waste liquid containing a titanium compound, comprising:
a step (1) of contacting the waste liquid containing the titanium compound with water to hydrolyze the titanium compound;
The hydrolyzed treatment liquid is subjected to primary neutralization treatment by adding calcium hydroxide or calcium oxide as a neutralizing agent so that the pH becomes 1.5 or more and less than 2.5, and then the primary neutralization. The treated solution is subjected to secondary neutralization treatment by adding calcium hydroxide or calcium oxide as a neutralizing agent so that the pH becomes 6.5 or more and 7.5 or less, and then titanium hydroxide is aggregated. a step (2) of obtaining an aggregate of titanium hydroxide by performing an aggregation treatment to
a step (3), after the step (2), of subjecting the aggregates of titanium hydroxide to acid treatment by contacting the aggregates of titanium hydroxide with hydrochloric acid to obtain an acid-treated product of the aggregates of titanium hydroxide;
having
A method for recovering a titanium component, characterized by:
該チタン化合物を含む排液を水と接触させ、チタン化合物を加水分解処理する工程(1)と、
加水分解処理を施した処理液に対し、pHが1.5以上2.5未満になるように中和剤として水酸化カルシウム又は酸化カルシウムを加える一次中和処理を施し、次いで、該一次中和処理を施した処理液に対し、pHが6.5以上7.5以下になるように中和剤として水酸化カルシウム又は酸化カルシウムを加える二次中和処理を施し、次いで、水酸化チタンを凝集させる凝集処理を行い、水酸化チタンの凝集物を得る工程(2)と、
該工程(2)より後段において、該水酸化チタンの凝集物に塩酸を接触させる酸処理を行い、水酸化チタンの凝集物の酸処理物を得る工程(3)と、
該水酸化チタンの凝集物の酸処理物を酸化して、酸化チタンを得る酸化工程と、
を有すること、
を特徴とする酸化チタンの製造方法。 A method for producing titanium oxide by producing titanium oxide from a waste liquid containing a titanium compound,
a step (1) of contacting the waste liquid containing the titanium compound with water to hydrolyze the titanium compound;
The hydrolyzed treatment liquid is subjected to primary neutralization treatment by adding calcium hydroxide or calcium oxide as a neutralizing agent so that the pH becomes 1.5 or more and less than 2.5, and then the primary neutralization. The treated solution is subjected to secondary neutralization treatment by adding calcium hydroxide or calcium oxide as a neutralizing agent so that the pH becomes 6.5 or more and 7.5 or less, and then titanium hydroxide is aggregated. a step (2) of obtaining an aggregate of titanium hydroxide by performing an aggregation treatment to
a step (3), after the step (2), of subjecting the aggregates of titanium hydroxide to acid treatment by contacting the aggregates of titanium hydroxide with hydrochloric acid to obtain an acid-treated product of the aggregates of titanium hydroxide;
an oxidation step of obtaining titanium oxide by oxidizing the acid-treated aggregate of titanium hydroxide;
having
A method for producing titanium oxide, characterized by:
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CN103031440A (en) * | 2011-10-09 | 2013-04-10 | 中国石油化工股份有限公司 | Treatment method of titanium-containing waste liquid |
JP2018080086A (en) * | 2016-11-17 | 2018-05-24 | 東邦チタニウム株式会社 | Method for recovering titanium compound, method for producing titanium oxide, and method for producing alkali titanate |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103031440A (en) * | 2011-10-09 | 2013-04-10 | 中国石油化工股份有限公司 | Treatment method of titanium-containing waste liquid |
JP2018080086A (en) * | 2016-11-17 | 2018-05-24 | 東邦チタニウム株式会社 | Method for recovering titanium compound, method for producing titanium oxide, and method for producing alkali titanate |
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