JP2023095797A - Method for recovering titanium components, method for producing titanium dioxide, method for producing alkali titanate, method for producing friction materials, and method for producing titanium tetrachloride raw materials - Google Patents

Method for recovering titanium components, method for producing titanium dioxide, method for producing alkali titanate, method for producing friction materials, and method for producing titanium tetrachloride raw materials Download PDF

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松秀 堀川
Matsuhide Horikawa
誠一郎 谷
Seiichiro Tani
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Toho Titanium Co Ltd
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Abstract

To provide a method for recovering titanium components capable of reducing the chlorine content in recovered titanium components.SOLUTION: A method for recovering titanium components includes: a primary step of supplying a suspension containing the acid-treated titanium hydroxide aggregate into the space in a compression section of a filter press apparatus, filling the suspension containing the acid-treated titanium hydroxide aggregate in the compression section, and compressing the compression section and the suspension at 0.10 to 1.00 MPa by a pressurized filtration chamber to remove water from the suspension to obtain a primary pressed material; a through washing step of performing through washing on the primary pressed material to obtain a through-washed product; and a secondary pressing step of pressing the compression section and the through-washed product through the pressurized filtration chamber to remove water from the through-washed product to obtain an acid-treated cake of titanium hydroxide aggregates.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、廃液からチタン成分を回収するチタン成分の回収方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for recovering a titanium component from waste liquid.

従来、オキシ硫酸チタンと重合ケイ酸を併用し、オキシ硫酸チタン中のチタンに対するケイ素のモル比が1以上10以下となる比率で処理対象スラッジに添加混合し無機質粒子を凝集させた後、フィルタープレスなどで機械脱水処理を行なうことを特徴とする無機質粒子を主体とするスラッジの脱水方法が知られている。 Conventionally, titanium oxysulfate and polymerized silicic acid are used in combination, and added to and mixed with the sludge to be treated at a molar ratio of 1 to 10 for silicon to titanium in the titanium oxysulfate to agglomerate the inorganic particles, followed by a filter press. There is known a method for dewatering sludge mainly composed of inorganic particles, which is characterized by performing mechanical dewatering treatment such as.

この方法では、上水の浄水処理及び土木工事等で発生する無機質粒子を主体とする排水またはスラッジに、オキシ硫酸チタンを添加混合した後、カ性ソーダーまたは炭酸ソーダーなどのアルカリ剤を用いてpH8~11に調整する。これによって、含水酸化チタンを生成させて無機質粒子の凝集作用を起こさせる。次に、重合ケイ酸を先に添加しているオキシ硫酸チタン中のチタンに対するモル比が1以上10以下となる範囲で添加し、充分に混合撹拌してフロックの形成を行った後、フィルタープレスや遠心分離機などで脱水する。 In this method, titanium oxysulfate is added to and mixed with wastewater or sludge, which is mainly composed of inorganic particles generated in water purification treatment and civil engineering work, and then pH is adjusted to 8 using an alkaline agent such as caustic soda or sodium carbonate. Adjust to ~11. As a result, hydrous titanium oxide is produced and the inorganic particles are agglomerated. Next, polymerized silicic acid is added in such a range that the molar ratio to titanium in the previously added titanium oxysulfate is 1 or more and 10 or less, and the mixture is sufficiently mixed and stirred to form flocs, followed by a filter press. Dehydrate with a centrifuge or the like.

特開2001-137900号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-137900

ところで、オキシ硫酸チタンではなく、四塩化チタンを含む排液からチタン成分を回収するには、以下の工程を経ることが一般的である。すなわち、四塩化チタンを含む排液中の四塩化チタンを加水分解処理し、次いで、加水分解処理がなされた排液に水酸化カルシウム懸濁液を供給して、排液のpHが概ね1~6になるように調整し、凝集剤を添加して水酸化チタンを凝集させた後に、沈降槽において水酸化チタン凝集物を沈降させる。次いで、沈降した水酸化チタン凝集物を酸処理槽に移送し、酸処理槽内に塩酸を供給し、水酸化チタン凝集物と塩酸とを混合して、水酸化チタン凝集物の酸処理を行う。次いで、酸処理が施された水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む処理液を、フィルタープレス装置を用いてろ過し、水酸化チタン凝集物の酸処理物をろ別し、水酸化チタン凝集物の酸処理物のプレスケーキを得ることによって、チタン成分を回収する。このとき、回収チタン成分には、中和工程で生成する塩化カルシウムまたは酸洗浄に用いた塩酸に由来して塩素分が残留するため、回収チタン成分からは塩化カルシウムまたは塩酸に由来して残留する塩素分の含有量を低下したいという要請がある。 By the way, in order to recover a titanium component from a waste liquid containing titanium tetrachloride instead of titanium oxysulfate, the following steps are generally performed. That is, the titanium tetrachloride in the waste liquid containing titanium tetrachloride is hydrolyzed, and then a calcium hydroxide suspension is supplied to the hydrolyzed waste liquid so that the pH of the waste liquid is approximately 1 to 1. After adjusting to 6 and adding a flocculating agent to flocculate titanium hydroxide, the agglomerate of titanium hydroxide is allowed to settle in a sedimentation tank. Next, the precipitated titanium hydroxide agglomerates are transferred to an acid treatment tank, hydrochloric acid is supplied into the acid treatment tank, and the titanium hydroxide agglomerates and hydrochloric acid are mixed to acid-treat the titanium hydroxide agglomerates. . Next, the treatment liquid containing the acid-treated titanium hydroxide agglomerates is filtered using a filter press to filter out the acid-treated titanium hydroxide agglomerates, and the titanium hydroxide agglomerates. The titanium component is recovered by obtaining a presscake of the acid treated material. At this time, chlorine content remains in the recovered titanium component derived from calcium chloride generated in the neutralization step or hydrochloric acid used for acid washing. There is a demand to reduce the chlorine content.

そこで、本発明の目的は、回収チタン成分中の塩素分の含有量を低下させることが可能なチタン成分の回収方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for recovering a titanium component that can reduce the chlorine content in the recovered titanium component.

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、以下の構成に至った。 In order to solve the above technical problems, the present inventors have made intensive studies and have arrived at the following configuration.

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に対し、少なくとも加水分解処理と、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一次中和処理と、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二次中和処理と、水酸化チタンを凝集させる凝集処理と、を行うことにより、水酸化チタン凝集物を得る水酸化チタン凝集処理工程と、
該水酸化チタン凝集処理工程より後段において、該水酸化チタン凝集物に塩酸またはチタン塩化物を接触させる酸処理を行い、水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液を得る酸処理工程と、
加圧式のろ過室と、該加圧式のろ過室の内側に設けられ、ろ過膜を有し、被ろ過物が充填される圧縮部と、を有するフィルタープレス装置の該圧縮部内の空間に、該水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液を送り、該圧縮部内に該水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液を充填し、次いで、該加圧式のろ過室によって該圧縮部および該懸濁液を0.10~1.00MPaで圧搾して該懸濁液から水分を除去し、水酸化チタン凝集物の酸処理物の1次圧搾物を得る1次圧搾工程と、
該加圧式のろ過室の内側且つ該圧縮部の外側に洗浄水を供給して、該圧縮部およびその内部の該水酸化チタン凝集物の酸処理物の1次圧搾物を貫通するように洗浄液を流して、該水酸化チタン凝集物の酸処理物の1次圧搾物を貫通洗浄し、水酸化チタン凝集物の酸処理物の貫通洗浄物を得る貫通洗浄工程と、
該加圧式のろ過室によって該圧縮部および該水酸化チタン凝集物の酸処理物の貫通洗浄物を圧搾して該水酸化チタン凝集物の酸処理物の貫通洗浄物から水分を除去して水酸化チタン凝集物の酸処理物のケーキを得る2次圧搾工程と、
を有することを特徴とするチタン成分の回収方法;
(2)前記貫通洗浄工程における、前記洗浄水の挿入圧力が0.10~0.60MPaであり、洗浄時間が17~60分間であることを特徴とする(1)に記載のチタン成分の回収方法;
(3)前記2次圧搾工程における圧搾圧力が、0.10~1.00MPaであることを特徴とする(1)又は(2)に記載のチタン成分の回収方法;
(4)前記2次圧搾工程における圧搾時間は、前記1次圧搾工程のおける圧搾時間よりも長いことを特徴とする(1)~(3)のいずれか1項に記載のチタン成分の回収方法:
(5)前記貫通洗浄工程における前記洗浄水の圧力は、0.10~0.60MPaであることを特徴とする(1)~(4)のいずれか1項に記載のチタン成分の回収方法;
(6)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に対し、少なくとも加水分解処理と、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一次中和処理と、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二次中和処理と、水酸化チタンを凝集させる凝集処理と、を行うことにより、水酸化チタン凝集物を得る水酸化チタン凝集処理工程と、
該水酸化チタン凝集処理工程より後段において、該水酸化チタン凝集物に塩酸またはチタン塩化物を接触させる酸処理を行い、水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液を得る酸処理工程と、
加圧式のろ過室と該加圧式のろ過室の内側に設けられ、ろ過膜を有し、被ろ過物が充填される圧縮部と、を有するフィルタープレス装置の該圧縮部内の空間に、該水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液を送り、該圧縮部内に該水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液を充填し、次いで、該加圧式のろ過室によって該圧縮部および該懸濁液を0.10~1.00MPaで圧搾して該懸濁液から水分を除去し、水酸化チタン凝集物の酸処理物の1次圧搾物を得る1次圧搾工程と、
該加圧式のろ過室の内側且つ該圧縮部の外側に洗浄水を供給して、該圧縮部およびその内部の該水酸化チタン凝集物の酸処理物の1次圧搾物を貫通するように洗浄液を流して、該水酸化チタン凝集物の酸処理物の1次圧搾物を貫通洗浄し、水酸化チタン凝集物の酸処理物の貫通洗浄物を得る貫通洗浄工程と、
該加圧式のろ過室によって該圧縮部および該水酸化チタン凝集物の酸処理物の貫通洗浄物を圧搾して該水酸化チタン凝集物の酸処理物の貫通洗浄物から水分を除去して水酸化チタン凝集物の酸処理物のケーキを得る2次圧搾工程と、
該2次圧搾工程を行った後の水酸化チタン凝集物の酸処理物を焼成して、酸化チタンを得る焼成工程と、
を有することを特徴とする酸化チタンの製造方法;
(7)(1)~(5)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(6)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の製造方法;
(8)(7)のチタン酸アルカリの製造方法により得られたチタン酸アルカリを原料として用いることを特徴とする摩擦材の製造方法;
(9)(1)~(5)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を原料として用いることを特徴とする四塩化チタン原料の製造方法;
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:
The waste liquid containing the titanium compound is subjected to at least hydrolysis, primary neutralization using calcium hydroxide or calcium oxide as a neutralizing agent, and secondary neutralization using calcium hydroxide or calcium oxide as a neutralizing agent. a titanium hydroxide aggregation treatment step for obtaining a titanium hydroxide aggregate by performing a treatment and an aggregation treatment for aggregating titanium hydroxide;
After the titanium hydroxide agglomeration treatment step, the titanium hydroxide agglomerate is subjected to an acid treatment in which hydrochloric acid or titanium chloride is brought into contact with the acid treatment step to obtain a suspension containing the acid-treated titanium hydroxide agglomerate. and,
In a space in the compression section of a filter press device having a pressurization-type filtration chamber and a compression section provided inside the pressurization-type filtration chamber, having a filtration membrane, and filled with a substance to be filtered, the A suspension containing an acid-treated titanium hydroxide agglomerate is sent, the compression section is filled with the suspension containing an acid-treated titanium hydroxide agglomerate, and then the pressurized filtration chamber passes through the pressurized filter chamber. a primary pressing step of compressing the compressed portion and the suspension at 0.10 to 1.00 MPa to remove moisture from the suspension to obtain a primary pressed product of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate; ,
Washing water is supplied to the inside of the pressurized filtration chamber and the outside of the compression section so that the washing liquid penetrates the compression section and the primary compressed product of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate therein. a penetration cleaning step of penetrating and cleaning the primary pressed product of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate to obtain a penetration-washed product of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate;
The pressurized filtration chamber squeezes the compressed portion and the acid-treated titanium hydroxide agglomerate through-washed material to remove water from the acid-treated titanium hydroxide agglomerate-through-washed material. a secondary pressing step for obtaining a cake of an acid-treated titanium oxide aggregate;
A method for recovering a titanium component, characterized by having
(2) Recovery of the titanium component according to (1), characterized in that the insertion pressure of the cleaning water in the through-cleaning step is 0.10 to 0.60 MPa, and the cleaning time is 17 to 60 minutes. Method;
(3) The method for recovering a titanium component according to (1) or (2), wherein the pressing pressure in the secondary pressing step is 0.10 to 1.00 MPa;
(4) The method for recovering a titanium component according to any one of (1) to (3), wherein the pressing time in the secondary pressing step is longer than the pressing time in the primary pressing step. :
(5) The method for recovering a titanium component according to any one of (1) to (4), wherein the pressure of the washing water in the through washing step is 0.10 to 0.60 MPa;
(6) A method for producing titanium oxide by producing titanium oxide from a waste liquid containing a titanium compound,
The waste liquid containing the titanium compound is subjected to at least hydrolysis, primary neutralization using calcium hydroxide or calcium oxide as a neutralizing agent, and secondary neutralization using calcium hydroxide or calcium oxide as a neutralizing agent. a titanium hydroxide aggregation treatment step for obtaining a titanium hydroxide aggregate by performing a treatment and an aggregation treatment for aggregating titanium hydroxide;
After the titanium hydroxide agglomeration treatment step, the titanium hydroxide agglomerate is subjected to an acid treatment in which hydrochloric acid or titanium chloride is brought into contact with the acid treatment step to obtain a suspension containing the acid-treated titanium hydroxide agglomerate. and,
The space in the compression section of a filter press device having a pressurization type filtration chamber and a compression section provided inside the pressure type filtration chamber, having a filtration membrane, and filled with a substance to be filtered, is filled with the water. A suspension containing an acid-treated titanium oxide agglomerate is sent, the compression part is filled with a suspension containing an acid-treated titanium hydroxide agglomerate, and then the pressurized filtration chamber is used for the compression. a primary pressing step of pressing the part and the suspension at 0.10 to 1.00 MPa to remove moisture from the suspension to obtain a primary pressed product of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate;
Washing water is supplied to the inside of the pressurized filtration chamber and the outside of the compression section so that the washing liquid penetrates the compression section and the primary compressed product of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate therein. a penetration cleaning step of penetrating and cleaning the primary pressed product of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate to obtain a penetration-washed product of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate;
The pressurized filtration chamber squeezes the compressed portion and the acid-treated titanium hydroxide agglomerate through-washed material to remove water from the acid-treated titanium hydroxide agglomerate-through-washed material. a secondary pressing step for obtaining a cake of an acid-treated titanium oxide aggregate;
a baking step of baking the acid-treated titanium hydroxide agglomerate after the secondary pressing step to obtain titanium oxide;
A method for producing titanium oxide, comprising:
(7) Titanium hydroxide recovered by the method for recovering a titanium component of any one of (1) to (5) or titanium oxide obtained by the method for producing titanium oxide of (6) is used as a raw material. A method for producing an alkali titanate;
(8) A method for producing a friction material, characterized in that the alkali titanate obtained by the method for producing an alkali titanate of (7) is used as a raw material;
(9) A method for producing a raw material for titanium tetrachloride, characterized by using, as a raw material, titanium hydroxide recovered by the method for recovering a titanium component according to any one of (1) to (5);
It provides

本発明によれば、回収チタン成分中の塩素分の含有量を低下させることが可能なチタン成分の回収方法を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the recovery method of the titanium component which can reduce the content of chlorine in a recovered titanium component can be provided.

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。1 is a flow diagram of an example of a method for recovering a titanium component according to the present invention; FIG. 本発明のチタン成分の回収方法において、水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液を処理し、水酸化チタン凝集物の酸処理物のケーキを得るまでの形態例の詳細なフローチャートである。FIG. 1 is a detailed flow chart of an embodiment of the method for recovering a titanium component of the present invention, in which a suspension containing an acid-treated titanium hydroxide agglomerate is treated and a cake of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate is obtained. be. 本発明の貫通洗浄工程を模式的に示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a penetration cleaning step of the present invention; 比較例で用いる正洗浄工程を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the forward cleaning process used by a comparative example. 本発明のチタン成分の回収方法の他の形態例のフロー図である。FIG. 4 is a flow diagram of another embodiment of the method for recovering a titanium component of the present invention. 本発明のチタン成分の回収方法の他の形態例のフロー図である。FIG. 4 is a flow diagram of another embodiment of the method for recovering a titanium component of the present invention. 実施例5のチタン酸カリウム粒子のXRD測定結果である。10 shows XRD measurement results of potassium titanate particles of Example 5. FIG. 実施例5のチタン酸カリウム粒子のSEM画像である。4 is an SEM image of potassium titanate particles of Example 5. FIG. 市販のチタン酸カリウム粒子のSEM画像である。1 is an SEM image of commercially available potassium titanate particles. 実施例6のチタン酸ナトリウム粒子のXRD測定結果である。10 shows XRD measurement results of sodium titanate particles of Example 6. FIG. 実施例7のチタン酸バリウム粒子のXRD測定結果である。10 shows XRD measurement results of barium titanate particles of Example 7. FIG. 実施例8のチタン酸カルシウム粒子のXRD測定結果である。10 shows XRD measurement results of calcium titanate particles of Example 8. FIG.

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に対し、少なくとも加水分解処理と、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一次中和処理と、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二次中和処理と、水酸化チタンを凝集させる凝集処理と、を行うことにより、水酸化チタン凝集物を得る水酸化チタン凝集処理工程と、
該水酸化チタン凝集処理工程より後段において、該水酸化チタン凝集物に塩酸またはチタン塩化物を接触させる酸処理を行い、水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液を得る酸処理工程と、
加圧式のろ過室と、該加圧式のろ過室の内側に設けられ、ろ過膜を有し、被ろ過物が充填される圧縮部と、を有するフィルタープレス装置の該圧縮部内の空間に、該水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液を送り、該圧縮部内に該水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液を充填し、次いで、該加圧式のろ過室によって該圧縮部および該懸濁液を0.10~1.00MPaで圧搾して該懸濁液から水分を除去し、水酸化チタン凝集物の酸処理物の1次圧搾物を得る1次圧搾工程と、
該加圧式のろ過室の内側且つ該圧縮部の外側に洗浄水を供給して、該圧縮部およびその内部の該水酸化チタン凝集物の酸処理物の1次圧搾物を貫通するように洗浄液を流して、該水酸化チタン凝集物の酸処理物の1次圧搾物を貫通洗浄し、水酸化チタン凝集物の酸処理物の貫通洗浄物を得る貫通洗浄工程と、
該加圧式のろ過室によって該圧縮部および該水酸化チタン凝集物の酸処理物の貫通洗浄物を圧搾して該水酸化チタン凝集物の酸処理物の貫通洗浄物から水分を除去して水酸化チタン凝集物の酸処理物のケーキを得る2次圧搾工程と、
を有することを特徴とする。
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:
The waste liquid containing the titanium compound is subjected to at least hydrolysis, primary neutralization using calcium hydroxide or calcium oxide as a neutralizing agent, and secondary neutralization using calcium hydroxide or calcium oxide as a neutralizing agent. a titanium hydroxide aggregation treatment step for obtaining a titanium hydroxide aggregate by performing a treatment and an aggregation treatment for aggregating titanium hydroxide;
After the titanium hydroxide agglomeration treatment step, the titanium hydroxide agglomerate is subjected to an acid treatment in which hydrochloric acid or titanium chloride is brought into contact with the acid treatment step to obtain a suspension containing the acid-treated titanium hydroxide agglomerate. and,
In a space in the compression section of a filter press device having a pressurization-type filtration chamber and a compression section provided inside the pressurization-type filtration chamber, having a filtration membrane, and filled with a substance to be filtered, the A suspension containing an acid-treated titanium hydroxide agglomerate is sent, the compression section is filled with the suspension containing an acid-treated titanium hydroxide agglomerate, and then the pressurized filtration chamber passes through the pressurized filter chamber. a primary pressing step of compressing the compressed portion and the suspension at 0.10 to 1.00 MPa to remove moisture from the suspension to obtain a primary pressed product of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate; ,
Washing water is supplied to the inside of the pressurized filtration chamber and the outside of the compression section so that the washing liquid penetrates the compression section and the primary compressed product of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate therein. a penetration cleaning step of penetrating and cleaning the primary pressed product of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate to obtain a penetration-washed product of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate;
The pressurized filtration chamber squeezes the compressed portion and the acid-treated titanium hydroxide agglomerate through-washed material to remove water from the acid-treated titanium hydroxide agglomerate-through-washed material. a secondary pressing step for obtaining a cake of an acid-treated titanium oxide aggregate;
characterized by having

本発明のチタン成分の回収方法の全体像について、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排液の処理液を、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内の排液の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内の排液のpHが2.5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た後、沈殿槽5に移送し、沈殿槽5内に水酸化チタン凝集物を沈降させる。次いで、沈降した水酸化チタン凝集物を、沈殿物貯槽6に移送する。次いで、沈殿物を、酸処理槽7に移送して、酸処理槽7に塩酸14を供給して、水酸化チタン凝集物の酸処理を行い、水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液を得る。次いで、水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液に、フィルタープレス装置8を用いて1次圧搾工程、貫通洗浄工程、2次圧搾工程を行い、水酸化チタン凝集物のプレスケーキ20を得る。なお、図1に示す形態例では、上記各工程のうち、チタン化合物を含む排液から、水酸化チタン凝集物を得る工程を水酸化チタン凝集処理工程とする。水酸化チタン凝集処理工程及び酸処理工程の詳細については後述する。 An overview of the titanium component recovery method of 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 waste liquid 10 containing a titanium compound is transferred to a water receiving tank 1, water 11 is supplied into the water receiving tank 1, and the water 11 is mixed with the waste liquid 10 containing a titanium compound for hydrolysis treatment. Apply. Next, the treated liquid of the hydrolyzed waste liquid is transferred to the primary neutralization treatment tank 2, the calcium hydroxide suspension 12 is supplied to the primary neutralization treatment tank 2, and the liquid in the primary neutralization treatment tank 2 is A primary neutralization treatment is carried out so that the pH of the waste liquid from is 1.5 or more and less than 2.5. Next, the treated liquid subjected to the primary neutralization treatment is transferred to the secondary neutralization treatment tank 3, the calcium hydroxide suspension 13 is supplied to the secondary neutralization treatment tank 3, and the secondary neutralization treatment tank is Secondary neutralization treatment is performed so that the pH of the waste liquid in 3 becomes 2.5 or more and 7.5 or less. Next, the treated liquid subjected to the secondary neutralization treatment is transferred to the flocculation tank 4, a flocculant is added to the flocculation tank 4, and the titanium hydroxide is flocculated, and then transferred to the precipitation tank 5 to precipitate. A titanium hydroxide agglomerate is allowed to settle in the tank 5 . The precipitated titanium hydroxide agglomerates are then transferred to sediment storage tank 6 . Next, the precipitate is transferred to an acid treatment tank 7, and hydrochloric acid 14 is supplied to the acid treatment tank 7 to acid-treat the titanium hydroxide agglomerate, thereby obtaining a suspension containing the acid-treated titanium hydroxide agglomerate. A turbid liquid is obtained. Next, the suspension containing the acid-treated titanium hydroxide agglomerates is subjected to a primary pressing step, a penetration washing step, and a secondary pressing step using a filter press device 8 to obtain a press cake 20 of titanium hydroxide agglomerates. get In the embodiment shown in FIG. 1, among the above steps, the step of obtaining titanium hydroxide aggregates from the waste liquid containing the titanium compound is referred to as the titanium hydroxide aggregation treatment step. The details of the titanium hydroxide aggregation treatment step and the acid treatment step will be described later.

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. For example, Ziegler-Natta catalysts and metallocene catalysts used for polyolefin production , 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)4-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排液、例えば、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などであり、チタン化合物を含むものであれば特に限定されない。チタン化合物を含む排液としては、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 the titanium component of the present invention, the waste liquid containing the titanium compound is the waste liquid generated by various reactions, for example, the waste liquid generated during the preparation of the solid catalyst component for olefin polymerization and the catalyst for olefin polymerization. and is not particularly limited as long as it contains a titanium compound. The wastewater containing a titanium compound is preferably a wastewater generated during the preparation of a solid catalyst component for olefin polymerization or a catalyst for olefin polymerization. and other titanium compounds newly generated by reactions during 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.

以下に、図2を参照して、本発明のチタン成分の回収方法の詳細について説明する。本発明に係るチタン成分の回収方法では、酸処理槽7内の水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液を、フィルタープレス装置8において処理する。そして、図2に示すように、本発明に係るチタン成分の回収方法では、フィルタープレス装置8にて、水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液を、正洗浄することなく、水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液に対し、1次圧搾工程、貫通洗浄工程及び2次圧搾工程を行って水酸化チタン凝集物の洗浄を施し、水酸化チタン凝集物の酸処理物のケーキを得る。次いで、得られた水酸化チタン凝集物を、フィルタープレス装置外に取り出すケーキ排出工程を行う。つまり、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に対し、水酸化チタン凝集処理工程及び酸処理工程を施し、得られた水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液を、正洗浄することなく、1次圧搾工程、貫通洗浄工程及び2次圧搾工程を行うものである。 The details of the method for recovering the titanium component of the present invention will be described below with reference to FIG. In the method for recovering the titanium component according to the present invention, the suspension containing the acid-treated titanium hydroxide agglomerate in the acid treatment tank 7 is treated in the filter press device 8 . Then, as shown in FIG. 2, in the method for recovering the titanium component according to the present invention, the suspension containing the acid-treated titanium hydroxide agglomerate is washed with water in the filter press device 8 without pre-washing. A suspension containing an acid-treated titanium oxide agglomerate is subjected to a primary pressing step, a penetration washing step and a secondary pressing step to wash the agglomerate of titanium hydroxide, and acid-treat the agglomerate of titanium hydroxide. Get a cake of things. Next, a cake discharge step is performed in which the obtained titanium hydroxide agglomerate is taken out of the filter press apparatus. That is, in the method for recovering a titanium component of the present invention, a waste liquid containing a titanium compound is subjected to a titanium hydroxide aggregation treatment step and an acid treatment step, and a suspension containing an acid-treated titanium hydroxide aggregate is obtained. The liquid is subjected to the primary pressing process, the penetration cleaning process and the secondary pressing process without being subjected to forward washing.

本発明のチタン成分の回収方法に係る水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液としては、チタン化合物を含む排液に対し、少なくとも加水分解処理と、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一次中和処理と、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二次中和処理と、水酸化チタンを凝集させる凝集処理と、を行うことにより、水酸化チタン凝集物を得る水酸化チタン凝集処理工程と、水酸化チタン凝集処理工程より後段において、水酸化チタン凝集物に塩酸またはチタン塩化物を接触させる酸処理を行い、水酸化チタンの凝集物である水酸化チタン凝集物を酸処理した水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液を得る酸処理工程と、を施すことにより得られたものである。水酸化チタン凝集処理工程及び酸処理工程については、後述する。 As the suspension containing the acid-treated titanium hydroxide aggregate according to the method for recovering the titanium component of the present invention, the waste liquid containing the titanium compound is at least hydrolyzed, and calcium hydroxide or calcium hydroxide is used as a neutralizing agent. A primary neutralization treatment using calcium oxide, a secondary neutralization treatment using calcium hydroxide or calcium oxide as a neutralizing agent, and an aggregating treatment for aggregating titanium hydroxide are performed to form titanium hydroxide agglomerates. A titanium hydroxide agglomeration treatment step to obtain titanium hydroxide agglomeration treatment, and an acid treatment of contacting the titanium hydroxide agglomerate with hydrochloric acid or titanium chloride in the latter stage of the titanium hydroxide agglomeration treatment step to obtain titanium hydroxide agglomeration, which is an agglomerate of titanium hydroxide. and an acid treatment step of obtaining a suspension containing an acid-treated titanium hydroxide agglomerate. The titanium hydroxide aggregation treatment step and the acid treatment step will be described later.

本発明のチタン成分の回収方法に係る1次圧搾工程は、加圧式のろ過室と、加圧式のろ過室の内側に設けられ、ろ過膜を有し、被ろ過物が充填される圧縮部と、を有するフィルタープレス装置の圧縮部内の空間に、水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液を送り、圧縮部内に水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液を充填し、次いで、加圧式のろ過室によって圧縮部および懸濁液を0.10~1.00MPaで圧搾して懸濁液から水分を除去し、水酸化チタン凝集物の酸処理物の1次圧搾物を得る工程である。 The primary compression step according to the method for recovering the titanium component of the present invention includes a pressurized filtration chamber, and a compression section provided inside the pressurized filtration chamber, having a filtration membrane, and filled with a substance to be filtered. A suspension containing an acid-treated titanium hydroxide agglomerate is fed into the space in the compression section of the filter press device having , and the compression section is filled with the suspension containing the acid-treated titanium hydroxide agglomerate. Next, the compression part and the suspension are compressed at 0.10 to 1.00 MPa in a pressurized filtration chamber to remove water from the suspension, and the primary compressed product of the acid-treated titanium hydroxide aggregate is obtained. is the process of obtaining

図3に示すように、フィルタープレス装置8は、ろ過室31と、加圧式のろ過室31の内側に設けられ、ろ過膜32を有する圧縮部36と、ろ過室31の隔壁の一部を構成するろ板33と、ろ過室31の隔壁の他の部分35と、ろ過室31内に設けられ可動式に構成されてろ過室31内を加圧可能な圧搾膜34と、を有する。圧縮部36は、ろ過膜32を有しており、ろ過膜32は、少なくとも1次圧搾工程の際に、水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液を挟み込む位置、つまり、該懸濁液とろ板33との間の位置であり、貫通洗浄の際に、水酸化チタン凝集物の酸処理物の1次圧搾物に、洗浄水が供給または排出される位置に配置されている。ろ過膜32は、フィルタープレス装置用の一般的なろ過膜であり、ポリエステル、ナイロン-6、ポリプロピレン等の材料で形成されている。 As shown in FIG. 3, the filter press device 8 is provided inside the filtration chamber 31 and the pressurized filtration chamber 31, and constitutes a compression section 36 having a filtration membrane 32 and a part of the partition wall of the filtration chamber 31. a filter plate 33 , another portion 35 of the partition wall of the filtration chamber 31 , and a compression membrane 34 provided in the filtration chamber 31 and configured to be movable so as to pressurize the inside of the filtration chamber 31 . The compression unit 36 has a filtration membrane 32, and the filtration membrane 32 is located at a position where the suspension containing the acid-treated titanium hydroxide agglomerate is sandwiched at least during the primary compression step, that is, the suspension. This is a position between the turbid liquid and the filter plate 33, and is arranged at a position where washing water is supplied to or discharged from the primary pressed product of the acid-treated titanium hydroxide aggregate during penetration washing. The filtration membrane 32 is a general filtration membrane for filter press devices, and is made of a material such as polyester, nylon-6, or polypropylene.

ろ板33および圧搾膜34は、ろ過膜32と当接する箇所に凹凸面を有していてもよい。圧搾膜34は、図示しないダイヤフラム機構等によって進退移動することができる。ダイヤフラム機構の駆動によってろ過膜32に対して圧搾膜34が前進することで、ろ過膜32内の水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液を圧搾及びろ過して、懸濁液から水分を除去することができる。これによって、水酸化チタン凝集物の酸処理物の1次圧搾物を得ることができる。 The filter plate 33 and the compression membrane 34 may have an uneven surface at a location that contacts the filtration membrane 32 . The compression film 34 can be moved back and forth by a diaphragm mechanism (not shown) or the like. By driving the diaphragm mechanism, the compression membrane 34 advances with respect to the filtration membrane 32, thereby squeezing and filtering the suspension containing the acid-treated titanium hydroxide agglomerate in the filtration membrane 32 to remove the Moisture can be removed. As a result, a primary pressed product of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate can be obtained.

1次圧搾工程では、先ず、加圧式のろ過室と加圧式のろ過室の内側に設けられた圧縮部とを有するフィルタープレス装置の圧縮部内の空間に、水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液を送り、圧縮部内に水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液を充填する。圧縮部は、ろ過膜を有している。ろ過膜は、少なくとも1次圧搾工程の際に、水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液を挟み込む位置、つまり、水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液と水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液に圧搾力を加える部材との間の位置であり、貫通洗浄の際に、水酸化チタン凝集物の酸処理物の1次圧搾物に、洗浄水が供給または排出される位置に配置されている。 In the primary pressing step, first, an acid-treated titanium hydroxide agglomerate is placed in a space within a compression section of a filter press device having a pressure-type filtration chamber and a compression section provided inside the pressure-type filtration chamber. A suspension containing titanium hydroxide agglomerate is fed, and the compression section is filled with the suspension containing an acid-treated titanium hydroxide aggregate. The compression part has a filtration membrane. The filtration membrane is located at a position where it sandwiches the suspension containing the acid-treated titanium hydroxide agglomerate at least during the primary pressing step, that is, the suspension containing the acid-treated titanium hydroxide agglomerate and the hydroxide. It is a position between a member that applies a pressing force to the suspension containing the acid-treated titanium hydroxide agglomerate, and during the penetration cleaning, the primary squeezed product of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate is added with washing water. is placed at the position where the is supplied or discharged.

圧縮部内への水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液の充填は、ろ過室内で水酸化チタン凝集物の酸処理物が全体的に均質な状態になるように行う。水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液の場合、水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液(ケーキ)がろ過室(圧縮部)内に充満することが多い。このように水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液(ケーキ)が充満した状態では、水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液(ケーキ)内に、後述する正洗浄で必要な洗浄水流路を確保することができない。そのため、水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液(ケーキ)の場合には、先に、水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液の1次圧搾を行って、水酸化チタン凝集物の酸処理物をケーキ状にしてから、次に説明する貫通洗浄を行うことが適している。一般的に、貫通洗浄は、正洗浄に比して、洗浄水量が少なくて済む利点がある。 The suspension of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate is filled into the compression section so that the acid-treated titanium hydroxide agglomerate in the filtration chamber is in a homogeneous state as a whole. In the case of a suspension containing acid-treated titanium hydroxide aggregates, the suspension (cake) of the acid-treated titanium hydroxide aggregates often fills the filtering chamber (compressing section). In such a state that the suspension (cake) of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate is filled, the suspension (cake) of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate contains It is not possible to secure a cleansing water flow path. Therefore, in the case of a suspension (cake) containing an acid-treated titanium hydroxide agglomerate, first, the suspension of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate is first pressed to obtain a hydroxylation. It is suitable to make the acid-treated titanium agglomerate into a cake and then perform the penetration cleaning described below. In general, penetration cleaning has the advantage of requiring less cleaning water than normal cleaning.

1次圧搾工程では、次いで、加圧式のろ過室によって圧縮部および懸濁液を0.10~1.00MPaで圧搾して懸濁液から水分を除去し、水酸化チタン凝集物の酸処理物の1次圧搾物を得る。1次圧搾工程における圧搾圧力は、0.10~1.00MPaであり、0.20~1.00MPaであることが好ましく0.30~1.00MPaであることがさらに好ましい。1次圧搾工程における圧搾時間は、30秒間~10分間であり、1~5分間であることが好ましく、2~4分間であることが最も好ましい。 In the first pressing step, the compressed portion and the suspension are then pressed at 0.10 to 1.00 MPa in a pressurized filtration chamber to remove moisture from the suspension, and acid-treated titanium hydroxide aggregates. to obtain a primary press of The pressing pressure in the first pressing step is 0.10 to 1.00 MPa, preferably 0.20 to 1.00 MPa, more preferably 0.30 to 1.00 MPa. The pressing time in the primary pressing step is 30 seconds to 10 minutes, preferably 1 to 5 minutes, most preferably 2 to 4 minutes.

1次圧搾工程で用いるフィルタープレス装置は、加圧式のろ過室を有し、ろ過室内のろ過対象物が充填されている圧縮部を加圧し、ろ過対象物内のろ液を圧縮部のろ過膜によるろ過により分離でき、且つ、1次圧搾を行った後のろ過室内のろ過対象物に対し、後述する貫通洗浄を行うことができるものであれば、特に制限されない。そのようなフィルタープレス装置としては、例えば、栗田機械製作所製のHJMF型、石垣社製のISD型等が挙げられる。 The filter press device used in the primary compression step has a pressurized filtration chamber, pressurizes the compression part filled with the object to be filtered in the filtration chamber, and presses the filtrate in the object to be filtered through the filtration membrane of the compression part. It is not particularly limited as long as it can be separated by filtration and the penetration cleaning described later can be performed on the filtration target in the filtration chamber after performing the primary compression. Examples of such a filter press include Model HJMF manufactured by Kurita Machinery Co., Ltd. and Model ISD manufactured by Ishigaki.

フィルタープレス装置に設けられる圧縮部のろ過膜としては、1次圧搾及び2次圧搾の際に、ろ過によりろ過対象物からろ液を分離でき、且つ、貫通洗浄の際に、洗浄水を供給または排出して貫通洗浄を可能とするものであれば特に制限されず、材質としては、ポリエステル、ナイロン、ポリプロピレン等が挙げられる。 The filtration membrane of the compression part provided in the filter press device is capable of separating the filtrate from the object to be filtered by filtration during the primary compression and secondary compression, and is capable of supplying or supplying washing water during penetration washing. The material is not particularly limited as long as it can be discharged and through-cleaned, and examples of the material include polyester, nylon, polypropylene, and the like.

本発明のチタン成分の回収方法に係る貫通洗浄工程は、加圧式のろ過室の内側且つ圧縮部のろ過膜の外側に洗浄水を供給して、圧縮部およびその内部の水酸化チタン凝集物の酸処理物の1次圧搾物を貫通するように洗浄液を流して、水酸化チタン凝集物の酸処理物の1次圧搾物を貫通洗浄し、水酸化チタン凝集物の酸処理物の貫通洗浄物を得る工程である。 In the through cleaning step according to the method for recovering the titanium component of the present invention, cleaning water is supplied to the inside of the pressurized filtration chamber and the outside of the filtration membrane of the compression section to remove titanium hydroxide aggregates in the compression section and its interior. A washing liquid is passed through the primary pressed acid-treated product to penetrate and wash the primary pressed acid-treated titanium hydroxide aggregate, and the through-washed acid-treated titanium hydroxide aggregate. is the process of obtaining

図3を参照して、貫通洗浄工程における貫通洗浄について説明する。貫通洗浄では、図3中に矢印で示すように、洗浄水の供給を例えば圧搾膜34側のろ過膜32から行う。その際、洗浄水は、同図中に矢印で示すように、ろ過膜32および水酸化チタン凝集物の酸処理物の1次圧搾物(ケーキ)を通過する。これによって、水酸化チタン凝集物の酸処理物の1次圧搾物の母液を洗浄水で置換する。凝集物の1次圧搾物内で置換された洗浄水は、同図中に矢印で示すように、例えば圧搾膜34側とは反対側のろ板33側のろ過膜32からろ過室31内に排出される。ろ過室31内に排出された洗浄水は、排出流路を介して適宜にろ過室31外に排出される。 Penetration cleaning in the penetration cleaning step will be described with reference to FIG. In through cleaning, as indicated by arrows in FIG. 3, cleaning water is supplied from the filtration membrane 32 on the compression membrane 34 side, for example. At that time, the wash water passes through the filtration membrane 32 and the primary pressed product (cake) of the acid-treated titanium hydroxide aggregate, as indicated by the arrows in the figure. As a result, the mother liquor of the primary pressed product of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate is replaced with the washing water. The washing water replaced in the primary compressed product of the flocculate flows into the filtration chamber 31 from the filtration membrane 32 on the side of the filter plate 33 opposite to the side of the compression membrane 34, for example, as indicated by the arrow in the figure. Ejected. The wash water discharged into the filter chamber 31 is appropriately discharged to the outside of the filter chamber 31 through the discharge channel.

貫通洗浄工程における洗浄水としては、水酸化チタンを変質させずに洗浄可能なものであればよく、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、水道水などが挙げられる。貫通洗浄工程における洗浄水の圧力は、0.10~1.00MPaであり、0.20~0.70MPaであることが好ましく、0.30~0.70MPaであることがさらに好ましい。貫通洗浄工程における洗浄時間は、17~60分間であり、18~27分間であることが好ましく、20~25分間であることが最も好ましい。上記洗浄時間が60分間以上であっても洗浄効果は確保できるが、工業上のコスト低減や水資源保護等の観点から60分間洗浄を行えば十分である。 The washing water in the through washing step is not particularly limited as long as it can wash titanium hydroxide without deteriorating its properties. Examples include ion-exchanged water, pure water, ultrapure water, industrial water, well water, and tap water. water and the like. The pressure of the washing water in the through washing step is 0.10 to 1.00 MPa, preferably 0.20 to 0.70 MPa, more preferably 0.30 to 0.70 MPa. The washing time in the through washing step is 17-60 minutes, preferably 18-27 minutes, most preferably 20-25 minutes. Even if the washing time is 60 minutes or longer, the washing effect can be ensured, but washing for 60 minutes is sufficient from the viewpoint of reducing industrial costs and protecting water resources.

貫通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。 The pH of the cleaning water used in the penetration cleaning step may be any pH that allows cleaning without deteriorating the titanium hydroxide, and is usually 6.0 or more and 9.0 or less.

貫通洗浄時の温度は、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。 The temperature during penetration washing 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.

次に、図4を参照して、貫通洗浄に対する対比例としての正洗浄について説明する。正洗浄では、水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液をろ過室31内に供給する供給ラインを用いて洗浄水の供給を行う。正洗浄では、ろ過膜32内が水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液(ケーキ)で完全に満たされない状態で、ろ過膜32内の中央部に対して洗浄水を供給し、ケーキの中央に洗浄水の流路を形成する。これによって、ろ過と同じ方向に洗浄水を通す。洗浄水は、図4中に矢印で示すように、ケーキ中をろ過膜方向に通過し、例えば圧搾膜側のろ過膜32、圧搾膜34側とは反対側のろ板33側のろ過膜32から、ろ過室31内に排出される。ろ過室31内に排出された洗浄水は、排出流路を介して適宜にろ過室31外に排出される。正洗浄は、ケーキの厚さが薄くなるために、同じ洗浄圧力、同じ洗浄水の流量であれば、洗浄時間は貫通洗浄に比べて短くなる。 Next, with reference to FIG. 4, forward cleaning will be described as a counterpoint to penetration cleaning. In forward washing, washing water is supplied using a supply line that supplies suspension containing an acid-treated titanium hydroxide aggregate into the filtration chamber 31 . In the forward washing, washing water is supplied to the central portion of the filtration membrane 32 in a state where the inside of the filtration membrane 32 is not completely filled with the suspension (cake) of the acid-treated titanium hydroxide aggregate, and the cake is A channel for washing water is formed in the center of the This allows the wash water to pass in the same direction as the filtration. The wash water passes through the cake in the direction of the filter membrane, as indicated by the arrows in FIG. , is discharged into the filtration chamber 31 . The wash water discharged into the filter chamber 31 is appropriately discharged to the outside of the filter chamber 31 through the discharge channel. Since the thickness of the cake is thinner in forward cleaning, the cleaning time is shorter than in through cleaning if the cleaning pressure and the flow rate of cleaning water are the same.

本発明に係るチタン成分の回収方法に係る2次圧搾工程は、加圧式のろ過室によって圧縮部および水酸化チタン凝集物の酸処理物の貫通洗浄物を圧搾して、水酸化チタン凝集物の酸処理物の貫通洗浄物から水分を除去することにより、水酸化チタン凝集物の酸処理物のケーキを得る工程である。 In the secondary squeezing step related to the method for recovering the titanium component according to the present invention, the compression part and the acid-treated titanium hydroxide agglomerate are squeezed by a pressurized filtration chamber to compress the titanium hydroxide agglomerate. This is a step of obtaining an acid-treated cake of titanium hydroxide agglomerates by removing moisture from the perforated wash of the acid-treated product.

例えば、貫通洗浄を行った後、さらに、加圧式のろ過室31によって圧縮部36および水酸化チタン凝集物の酸処理物の貫通洗浄物を圧搾して、水酸化チタン凝集物の酸処理物の貫通洗浄物から水分を除去することにより、水酸化チタン凝集物の酸処理物のケーキを得る。 For example, after penetrating cleaning, the pressurized filter chamber 31 presses the compressing portion 36 and the acid-treated titanium hydroxide agglomerate, and presses the acid-treated titanium hydroxide agglomerate. Removal of water from the permeate wash yields an acid treated cake of titanium hydroxide agglomerates.

2次圧搾工程における圧搾圧力は、1次圧搾工程における圧搾圧力と同等かそれよりも高い。より詳細には、本発明の2次圧搾工程における圧搾圧力は、0.10~1.00MPaであることが好ましく、0.20~1.00MPaであることがより好ましく、0.30~1.00MPaであることがさらに好ましい。 The pressing pressure in the secondary pressing step is equal to or higher than the pressing pressure in the primary pressing step. More specifically, the pressing pressure in the secondary pressing step of the present invention is preferably 0.10 to 1.00 MPa, more preferably 0.20 to 1.00 MPa, and 0.30 to 1.00 MPa. 00 MPa is more preferable.

2次圧搾工程における圧搾時間は、1次圧搾工程のおける圧搾時間よりも長いことが好ましい。より詳細には、2次圧搾工程における圧搾時間は、3~14分間であることが好ましく、5~12分間であることがより好ましく、6~11分間であることがさらに好ましく、7~10分間であることが最も好ましい。 The pressing time in the secondary pressing step is preferably longer than the pressing time in the primary pressing step. More specifically, the pressing time in the secondary pressing step is preferably 3 to 14 minutes, more preferably 5 to 12 minutes, even more preferably 6 to 11 minutes, and 7 to 10 minutes. is most preferred.

2次圧搾工程において、1次圧搾工程と同様に、圧搾膜34は、図示しないダイヤフラム機構等によって進退移動することができる。ダイヤフラム機構の駆動によって圧縮部36に対して圧搾膜34が前進することで、圧縮部36内の水酸化チタン凝集物の酸処理物の貫通洗浄物を圧搾及びろ過して、水酸化チタン凝集物の酸処理物から水分を除去することができる。これによって、水酸化チタン凝集物の酸処理物のケーキを得ることができる。 In the secondary pressing process, similarly to the primary pressing process, the pressing membrane 34 can be advanced and retracted by a diaphragm mechanism (not shown) or the like. By driving the diaphragm mechanism, the compression film 34 advances with respect to the compression section 36, thereby squeezing and filtering the acid-treated titanium hydroxide agglomerates in the compression section 36, thereby squeezing and filtering the titanium hydroxide agglomerates. water can be removed from the acid-treated product of As a result, a cake of acid-treated titanium hydroxide aggregates can be obtained.

次に、水酸化チタン凝集処理工程中の各工程について説明する。本発明のチタン成分の回収方法において、1次圧搾工程で処理される水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液は、チタン化合物を含む排液に対して、水酸化チタン凝集処理工程及び酸処理工程を施すことによって得られる水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液である。水酸化チタン凝集処理工程は、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Aを有する。工程A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。 Next, each step in the titanium hydroxide aggregation treatment step will be described. In the method for recovering a titanium component of the present invention, the suspension of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate treated in the primary pressing step is applied to the waste liquid containing the titanium compound in the titanium hydroxide agglomeration treatment step and It is a suspension of an acid-treated titanium hydroxide agglomerate obtained by performing an acid treatment step. The titanium hydroxide flocculation treatment step has a step A in which the titanium compound-containing waste liquid is brought into contact with water to hydrolyze the titanium compound. In the step A, the hydrolysis method is not particularly limited, and examples include a method of contacting the waste water with separately injected water in a water receiving tank for receiving the waste water.

工程A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 A, 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A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 A, 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, and is 0.7 or more and 1.5 or less. is more preferable, and about 1.0 is even more preferable. 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A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1mあたり、3~10mであることが好ましく、4~7mであることがより好ましく、5~6mであることがさらに好ましい。 In step A, 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. More preferably ~6 m 3 .

工程A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 A, 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A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 A, the contact time between the titanium compound-containing waste liquid and water is preferably 30 to 60 minutes, more preferably 35 to 55 minutes, and even more preferably 40 to 50 minutes.

水酸化チタン凝集処理工程は、工程Bを有する。水酸化チタン凝集処理工程に係る工程Bは、工程A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、水酸化チタンを得る工程である。 The titanium hydroxide aggregation treatment step has a step B. In step B, which relates to the titanium hydroxide flocculation treatment step, the waste liquid that has undergone hydrolysis treatment in step A is subjected to primary neutralization treatment and then to secondary neutralization treatment to obtain titanium hydroxide. be.

工程Bでは、先ず、工程Aにおいて加水分解処理を施した排液の処理液に対し、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 step B, first, a primary neutralization treatment is performed by adding calcium hydroxide or calcium oxide to the treated liquid of the wastewater that has been hydrolyzed in step A 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Aにおいて加水分解処理を施した排液の処理液に対し、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が上記範囲未満であると、円滑な中和処理を行い難くなり、また、pHが上記範囲を超えると、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 treated liquid of the wastewater that has been hydrolyzed in step A has a pH of 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 the above range, smooth neutralization treatment becomes difficult. Reduces filterability.

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排液の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 in which calcium hydroxide or calcium oxide is dispersed in water is brought into contact with the treatment liquid of the hydrolyzed wastewater. 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排液の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 treatment solution of the hydrolyzed wastewater and calcium hydroxide or calcium oxide is not particularly limited, but is usually about 60 to 120 minutes.

工程B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排液の処理液に対して、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 step B, as a method of performing the primary neutralization treatment, calcium hydroxide or calcium oxide is brought into contact with the treated liquid of the hydrolyzed wastewater in a neutralization tank (primary neutralization treatment tank). The primary neutralization treatment tank may be one tank, or a plurality of tanks may be connected.

工程B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 B, 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B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2.5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B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2.5以上7.5以下となるように、好ましくはpHが3.0~7.5となるように、より好ましくはpHが3.5~7.5となるように、さらに好ましくは6.5~7.5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。 During the secondary neutralization treatment in step B, 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 2.5 or more and 7.5 or less. Then, at the time of the secondary neutralization treatment in step B, the treated liquid subjected to the primary neutralization treatment preferably has a pH of 3.0 to 7 so that the pH is 2.5 or more and 7.5 or less. Calcium hydroxide or calcium oxide is added to give a pH of .5, more preferably a pH of 3.5 to 7.5, more preferably a pH of 6.5 to 7.5.

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、得られる水酸化チタン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 titanium hydroxide agglomerate obtained through the flocculation treatment is reduced, and flocculation and sedimentation are likely to occur, resulting in a titanium compound-containing It becomes easy to recover the titanium component with high purity from the waste liquid. On the other hand, if the pH during the secondary neutralization treatment is less than the above range, titanium hydroxide will be difficult to precipitate, and if it exceeds the above range, the resulting titanium hydroxide will contain too much calcium.

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 titanium compound obtained by neutralization 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、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 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, 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.

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B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 step B, as a method of performing secondary neutralization treatment, calcium hydroxide or calcium oxide is brought into contact with the treatment liquid that has been subjected to primary neutralization treatment in a neutralization tank (secondary neutralization treatment tank). 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.

水酸化チタン凝集処理工程は、工程Cを有する。水酸化チタン凝集処理工程に係る工程Cは、工程Bにおいて二次中和処理を施した処理液に対し、処理液中の水酸化チタンを凝集させる凝集処理を施して、水酸化チタンの凝集物を得る工程である。凝集処理は、アニオン系高分子凝集剤などの凝集剤を用いて行うことが好ましい。 The titanium hydroxide aggregation treatment step has a step C. In the step C related to the titanium hydroxide flocculation treatment step, the treatment liquid subjected to the secondary neutralization treatment in the step B is subjected to flocculation treatment to flocculate the titanium hydroxide in the treatment liquid to obtain a titanium hydroxide flocculation. is the process of obtaining The flocculation treatment is preferably performed using a flocculant such as an anionic polymer flocculant.

工程Cにおいて、二次中和処理を施した処理液中の水酸化チタンを、凝集剤を用いて凝集させる場合、二次中和処理を施した処理液に、アニオン系高分子凝集剤などの凝集剤を添加して、水酸化チタンを凝集させることにより、水酸化チタン凝集物の状態で、水酸化チタンを得る。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、水酸化チタン凝集物が生じる。 In step C, when the titanium hydroxide in the treatment liquid subjected to the secondary neutralization treatment is aggregated using a flocculant, the treatment liquid subjected to the secondary neutralization treatment is added with an anionic polymer flocculant or the like. By adding a flocculating agent to flocculate titanium hydroxide, titanium hydroxide is obtained in the form of titanium hydroxide aggregates. Aggregation of titanium hydroxide is preferably carried out in a flocculation tank by feeding the treatment liquid that has undergone secondary neutralization treatment into the flocculation tank. Then, by performing the aggregation treatment, titanium hydroxide aggregates are produced.

工程Cにおいて、水酸化チタンを分離した後に得られる水相については、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 step C, the aqueous phase obtained after separating the titanium hydroxide is preferably adjusted to neutral acidity (pH 6.5 to 7.5) and then appropriately treated as a waste liquid.

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を順次施すことにより、得られる水酸化チタン中のカルシウム含有量を少なくすることができ、水酸化チタンを凝集又は析出させ易くなることから、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。本発明のチタン成分の回収方法では、二次中和処理のpHを、2.5以上7.5以下となるように、好ましくは3.0~7.5となるように、より好ましくは3.5~7.5とすることにより、さらに好ましくは6.5~7.5とすることにより、未反応の水酸化カルシウムが減少し、また、凝集性又は沈降性の良い水酸化チタンが形成されるので、水酸化チタン又は水酸化チタン凝集物中のカルシウム含有量を少なくすることができ、水酸化チタンを容易に凝集又は析出させることができる。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, wastewater containing a titanium compound is subjected to hydrolysis treatment, then using calcium hydroxide or calcium oxide as a neutralizing agent at a specific pH for primary neutralization and secondary neutralization. By successively applying the sum treatment, the calcium content in the resulting titanium hydroxide can be reduced, making it easier to agglomerate or precipitate the titanium hydroxide. can be done. In the method for recovering the titanium component of the present invention, the pH of the secondary neutralization treatment is adjusted to 2.5 or more and 7.5 or less, preferably 3.0 to 7.5, more preferably 3.0 to 7.5. .5 to 7.5, more preferably 6.5 to 7.5, reduces unreacted calcium hydroxide and forms titanium hydroxide with good agglomeration or sedimentation properties. Therefore, the calcium content in titanium hydroxide or titanium hydroxide aggregates can be reduced, and titanium hydroxide can be easily aggregated or precipitated. 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では、水酸化チタン凝集処理工程を行った後、生じた水酸化チタン凝集物を、沈降槽内で沈降させて、沈降槽内の水酸化チタン凝集物の沈降物を抜き出すことにより、水酸化チタン凝集物を、水酸化チタン凝集物の沈降物の状態で分離する。この水酸化チタン凝集物の沈降物は、それまでの処理に由来する液相を含んでいるが、水酸化チタン凝集処理工程より後段で行う酸処理工程には、水酸化チタン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、水酸化チタン凝集物の沈降物中の液相を除去せずに供してもよい。 In the method for recovering the titanium component of the present invention, after performing the titanium hydroxide aggregation treatment step, the resulting titanium hydroxide aggregate is allowed to settle in the sedimentation tank, and the sediment of the titanium hydroxide aggregate in the sedimentation tank is obtained. is withdrawn to separate the titanium hydroxide agglomerate in the form of a sediment of the titanium hydroxide agglomerate. The sediment of this titanium hydroxide agglomerate contains a liquid phase derived from the treatment up to that point. It may be provided after removing the liquid phase inside, 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、水酸化チタン凝集処理工程より後段且つ1次圧搾工程より前段の処理工程において、水酸化チタン凝集物に塩酸またはチタン塩化物を接触させる酸処理を施す酸処理工程を行う。本発明のチタン成分の回収方法において、酸処理工程を行う時期は、水酸化チタン凝集処理工程より後段且つ1次圧搾工程より前であれば、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、水酸化チタン凝集物に塩酸またはチタン塩化物を接触させることにより、水酸化チタン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 the titanium hydroxide aggregation treatment step and prior to the primary pressing step, the titanium hydroxide agglomerates are subjected to acid treatment by contacting them with hydrochloric acid or titanium chloride. carry out the process. In the method for recovering the titanium component of the present invention, the timing of performing the acid treatment step is not particularly limited as long as it is after the titanium hydroxide aggregation treatment step and before the primary pressing step. In the method for recovering the titanium component of the present invention, the calcium content in the titanium hydroxide agglomerate can be reduced by bringing the agglomerate of titanium hydroxide into contact with hydrochloric acid or titanium chloride.

本発明のチタン成分の回収方法に係る酸処理工程では、水酸化チタン凝集処理工程を行い得られる水酸化チタン凝集物に、塩酸またはチタン塩化物を接触させるが、このとき、液相のpHが5.9以下となるように塩酸またはチタン塩化物を接触させる。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 step according to the method for recovering a titanium component of the present invention, the titanium hydroxide agglomerate obtained by the titanium hydroxide agglomeration treatment step is brought into contact with hydrochloric acid or titanium chloride. Hydrochloric acid or titanium chloride is brought into contact so that it becomes 5.9 or less. When the pH of the liquid phase during the acid treatment is within the above range, the calcium content in the titanium hydroxide aggregates 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 titanium hydroxide aggregates. 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、塩酸またはチタン塩化物である。チタン塩化物は、液相のpHが2.0以上では、加水分解して、塩酸と水酸化チタンを生じるので、酸処理にチタン塩化物を用いることにより、水酸化チタン凝集物に塩酸を接触させたのと同様の酸処理効果が得られる。チタン塩化物としては、チタン化合物がチタン塩化物であるチタン化合物を含む排液が、製造コストを低くできる点で好ましい。 The acid used for acid treatment is hydrochloric acid or titanium chloride. Titanium chloride hydrolyzes to produce hydrochloric acid and titanium hydroxide when the pH of the liquid phase is 2.0 or higher. The same acid treatment effect as that obtained by As the titanium chloride, a waste liquid containing a titanium compound in which the titanium compound is a titanium chloride is preferable because the production cost can be reduced.

酸処理に用いる塩酸の濃度は、特に制限されないが、1.0~13.0mol/Lであることが好ましく、1.5~12.0mol/Lであることがより好ましく、2.7~12.0mol/Lであることがさらに好ましい。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 acid treatment is not particularly limited, but is preferably 1.0 to 13.0 mol/L, more preferably 1.5 to 12.0 mol/L, and 2.7 to 12.0 mol/L. 0 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.

酸処理に用いるチタン塩化物の濃度は、特に制限されないが、加水分解により生じる塩酸の濃度が、好ましくは1.0~13.0mol/L、より好ましくは1.5~12.0mol/L、さらに好ましくは2.7~12.0mol/Lとなる濃度である。 The concentration of titanium chloride used for acid treatment is not particularly limited, but the concentration of hydrochloric acid generated by hydrolysis is preferably 1.0 to 13.0 mol/L, more preferably 1.5 to 12.0 mol/L, More preferably, the concentration is 2.7 to 12.0 mol/L.

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、水酸化チタン凝集処理工程を行い得られる水酸化チタン凝集物と塩酸またはチタン塩化物との接触時間は、10分以上が好ましく、20分以上がより好ましく、30分以上がさらに好ましく、60分以上であることがさらに好ましい。 In the acid treatment, the contact time between the titanium hydroxide agglomerates obtained by the titanium hydroxide aggregating treatment step and hydrochloric acid or titanium chloride is preferably 10 minutes or longer, more preferably 20 minutes or longer, and even more preferably 30 minutes or longer. , more preferably 60 minutes or longer.

本発明のチタン成分の回収方法において、酸処理工程を行う方法は、水酸化チタン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。酸処理工程としては、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 acid treatment step may be performed by any method as long as the titanium hydroxide agglomerate and hydrochloric acid are brought into contact with each other. Examples of the acid treatment step include the following forms.

本発明の第一の形態のチタン成分の回収方法は、水酸化チタン凝集工程を行い生じる水酸化チタン凝集物の濃縮物を得た後、水酸化チタン凝集物の濃縮物を分離し、次いで、水酸化チタン凝集物の濃縮物に、塩酸を接触させて、水酸化チタン凝集物の酸処理を行い、水酸化チタン凝集物の酸処理物を得る酸処理工程(A)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, the titanium hydroxide aggregating step is performed to obtain a concentrate of the titanium hydroxide agglomerate, followed by separating the concentrate of the titanium hydroxide agglomerate. This embodiment has an acid treatment step (A) in which a concentrated titanium hydroxide agglomerate is brought into contact with hydrochloric acid to acid-treat the agglomerate of titanium hydroxide to obtain an acid-treated product of the agglomerate of titanium hydroxide.

本発明の第一の形態のチタン成分の回収方法に係る水酸化チタン凝集工程及び酸処理工程(A)を有する形態例について、図5を参照して説明する。図5は、本発明の第一の形態のチタン成分の回収方法に係る水酸化チタン凝集工程及び酸処理工程(A)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2.5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、水酸化チタン凝集物を生じさせる。次いで、生じた水酸化チタン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、水酸化チタン凝集物の沈降物を、フィルタープレス装置81を用いてろ過し、水酸化チタン凝集物の沈降物から液相を除去して、水酸化チタン凝集物をろ別し、水酸化チタン凝集物のプレスケーキを得る。次いで、水酸化チタン凝集物のプレスケーキを、酸処理槽7に移送し、酸処理槽7に塩酸14を供給して、水酸化チタン凝集物と塩酸14を混合し、酸処理を施す。次いで、水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液に、フィルタープレス装置82を用いて、1次圧搾工程、貫通洗浄工程及び2次圧搾工程を行い、水酸化チタン凝集物の酸処理物の洗浄及び液相の除去を行い、水酸化チタン凝集物の酸処理物をろ別し、水酸化チタン凝集物の酸処理物のプレスケーキ21を得る。 An embodiment having a titanium hydroxide aggregating step and an acid treatment step (A) according to the method for recovering a titanium component according to the first aspect of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flow diagram of an example of a titanium hydroxide aggregating step and an acid treatment step (A) according to the 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. 5, a waste liquid 10 containing a titanium compound is transferred to a water receiving tank 1, water 11 is supplied into the water receiving tank 1, and the water 11 and the waste liquid 10 containing a titanium compound are mixed to perform a hydrolysis treatment. Apply. Next, the hydrolyzed treated liquid is transferred to the primary neutralization tank 2, the calcium hydroxide suspension 12 is supplied to the primary neutralization tank 2, and the treated liquid in the primary neutralization tank 2 is A primary neutralization treatment is performed so that the pH of the solution becomes 1.5 or more and less than 2.5. Next, the treated liquid subjected to the primary neutralization treatment is transferred to the secondary neutralization treatment tank 3, the calcium hydroxide suspension 13 is supplied to the secondary neutralization treatment tank 3, and the secondary neutralization treatment tank is A secondary neutralization treatment is performed so that the pH of the treatment liquid in 3 becomes 2.5 or more and 7.5 or less. Next, the treated liquid subjected to the secondary neutralization treatment is transferred to the flocculation tank 4, and a flocculating agent is added to the flocculation tank 4 to flocculate the titanium hydroxide to form a titanium hydroxide agglomerate. . Next, the resulting coagulation treatment liquid containing the titanium hydroxide aggregates is transferred to the sedimentation tank 5, where the titanium hydroxide aggregates are allowed to settle. Extract the sediment of titanium agglomerates. Next, the sediment of titanium hydroxide agglomerates extracted from the sedimentation tank 5 is transferred to the sediment storage tank 6 . Next, the sediment of the titanium hydroxide agglomerate is filtered using a filter press device 81 to remove the liquid phase from the sediment of the titanium hydroxide agglomerate, filter out the titanium hydroxide agglomerate, and A press cake of titanium agglomerates is obtained. Next, the press cake of titanium hydroxide agglomerates is transferred to an acid treatment tank 7, and hydrochloric acid 14 is supplied to the acid treatment tank 7, and the titanium hydroxide agglomerates and hydrochloric acid 14 are mixed and acid treated. Next, the suspension containing the acid-treated titanium hydroxide agglomerates is subjected to a primary pressing step, a penetration washing step and a secondary pressing step using a filter press device 82 to acid-treat the titanium hydroxide agglomerates. The substance is washed and the liquid phase is removed, and the acid-treated titanium hydroxide agglomerate is filtered to obtain a press cake 21 of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate.

本発明の第一の形態のチタン成分の回収方法は、水酸化チタン凝集処理工程及び酸処理工程(A)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係る水酸化チタン凝集処理工程の中和処理、一次中和処理、二次中和処理及び凝集処理は、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と同様である。 A method for recovering a titanium component according to the first aspect of the present invention includes a titanium hydroxide aggregation treatment step and an acid treatment step (A). The neutralization treatment, the primary neutralization treatment, the secondary neutralization treatment and the aggregation treatment of the titanium hydroxide coagulation treatment step according to the method for recovering the titanium component of the first embodiment of the present invention are the same as the method for recovering the titanium compound of the present invention. The details are the same as those 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酸処理工程(A)では、水酸化チタン凝集処理工程を行い生じる水酸化チタン凝集物の濃縮物を得た後、得られた水酸化チタン凝集物の濃縮物を、凝集処理液から分離する。 In the acid treatment step (A) according to the method for recovering a titanium component according to the first aspect of the present invention, after obtaining a concentrate of titanium hydroxide agglomerates produced by performing the titanium hydroxide agglomeration treatment step, A concentrate of titanium agglomerates is separated from the agglomeration treatment liquid.

酸処理工程(A)において、水酸化チタン凝集処理工程を行った後の水酸化チタン凝集物を含む凝集処理液から、水酸化チタン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)水酸化チタン凝集処理工程を行った後の水酸化チタン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、水酸化チタン凝集物の沈降物、すなわち、水酸化チタン凝集物の濃縮物を得る。 In the acid treatment step (A), the method for obtaining a concentrate of titanium hydroxide agglomerates from the aggregating treatment liquid containing the titanium hydroxide agglomerates after the titanium hydroxide aggregating treatment step is not particularly limited. For example, first, the aggregating treatment liquid containing the titanium hydroxide agglomerates after the (i) titanium hydroxide aggregating treatment step is carried out is transferred to a sedimentation tank, and the titanium hydroxide agglomerates are allowed to settle in the sedimentation tank. Next, (ii) the sediment of the titanium hydroxide agglomerate is extracted from the bottom or bottom of the sedimentation tank, the sediment of the titanium hydroxide agglomerate is separated from the flocculation treatment liquid, and the titanium hydroxide agglomerate extracted from the sedimentation tank. The sediment of matter is transferred to a sediment reservoir to obtain a sediment of titanium hydroxide agglomerates, ie, a concentrate of titanium hydroxide agglomerates.

また、酸処理工程(A)において、水酸化チタン凝集処理工程を行った後の水酸化チタン凝集物を含む凝集処理液から、水酸化チタン凝集物の濃縮物を得る方法としては、他には、例えば、水酸化チタン凝集処理工程を行った後の水酸化チタン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、水酸化チタン凝集物の濃縮物を得る方法が挙げられる。 In addition, in the acid treatment step (A), there are other methods for obtaining a concentrate of titanium hydroxide agglomerates from the flocculation treatment liquid containing the titanium hydroxide agglomerates after the titanium hydroxide agglomeration treatment step has been performed. For example, the aggregating treatment liquid containing titanium hydroxide agglomerates after the titanium hydroxide aggregating treatment step is treated with a liquid cyclone, a screw decanter, or the like to separate the aqueous phase from the aggregating treatment liquid, and titanium hydroxide A method for obtaining agglomerate concentrates is included.

また、酸処理工程(A)において、水酸化チタン凝集処理工程を行った後の水酸化チタン凝集物を含む凝集処理液から、水酸化チタン凝集物の濃縮物を得る方法としては、先ず、水酸化チタン凝集処理を行い生じる水酸化チタン凝集物を沈降させた後、凝集処理液から、水酸化チタン凝集物の沈降物を分離し、次いで、水酸化チタン凝集物の沈降物から液相を除去する脱水処理を行い、水酸化チタン凝集物の脱水処理物を得ることにより、水酸化チタン凝集物の脱水処理物、すなわち、水酸化チタン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 acid treatment step (A), as a method for obtaining a concentrate of titanium hydroxide agglomerates from a flocculation treatment liquid containing titanium hydroxide agglomerates after performing the titanium hydroxide flocculation treatment step, first, water After the titanium oxide agglomeration treatment is performed to settle the resulting 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 agglomerate, that is, a method for obtaining a dehydrated titanium hydroxide agglomerate concentrate. 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.

酸処理工程(A)では、次いで、水酸化チタン凝集物の濃縮物に、塩酸またはチタン塩化物を接触させて、水酸化チタン凝集物の酸処理を行う。 In the acid treatment step (A), the concentrated titanium hydroxide agglomerate is then brought into contact with hydrochloric acid or titanium chloride to acid-treat the agglomerate of titanium hydroxide.

酸処理工程(A)に係る酸処理では、水酸化チタン凝集物の脱水処理物に、塩酸またはチタン塩化物を接触させるが、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 the acid treatment step (A), the dehydrated titanium hydroxide aggregate is brought into contact with hydrochloric acid or titanium chloride. Hydrochloric acid is brought into contact so that it becomes 0 or more and 5.5 or less, more preferably 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 titanium hydroxide aggregates can be reduced. On the other hand, when 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 titanium hydroxide aggregates.

酸処理工程(A)に係る酸処理に用いられる酸は、塩酸またはチタン塩化物である。 The acid used for the acid treatment in the acid treatment step (A) is hydrochloric acid or titanium chloride.

酸処理工程(A)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1.0~13.0mol/Lであることが好ましく、1.5~12.0mol/Lであることがより好ましく、2.7~12.0mol/Lであることがさらに好ましい。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 acid treatment in the acid treatment step (A) is not particularly limited, but is preferably 1.0 to 13.0 mol/L, more preferably 1.5 to 12.0 mol/L. It is preferably 2.7 to 12.0 mol/L, and more preferably 2.7 to 12.0 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.

酸処理工程(A)に用いるチタン塩化物の濃度は、特に制限されないが、加水分解により生じる塩酸の濃度が、好ましくは1.0~13.0mol/L、より好ましくは1.5~12.0mol/L、さらに好ましくは2.7~12.0mol/Lとなる濃度である。 The concentration of titanium chloride used in the acid treatment step (A) is not particularly limited, but the concentration of hydrochloric acid produced by hydrolysis is preferably 1.0 to 13.0 mol/L, more preferably 1.5 to 12.0 mol/L. The concentration is 0 mol/L, more preferably 2.7 to 12.0 mol/L.

酸処理工程(A)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 the acid treatment step (A) is not particularly limited, but is preferably 10 to 50°C, more preferably 15 to 45°C, and further preferably 20 to 40°C. preferable.

酸処理工程(A)に係る酸処理において、水酸化チタン凝集物の濃縮物と塩酸との接触時間は、適宜選択されるが、10分以上が好ましく、20分以上がより好ましく、30分以上がさらに好ましい。 In the acid treatment in the acid treatment step (A), the contact time between the concentrated titanium hydroxide aggregate and hydrochloric acid is appropriately selected, but is preferably 10 minutes or longer, more preferably 20 minutes or longer, and 30 minutes or longer. is more preferred.

酸処理工程(A)において、酸処理を行う方法としては、水酸化チタン凝集物の濃縮物に対して、酸処理槽中で塩酸またはチタン塩化物を接触させて行うことが好ましい。 In the acid treatment step (A), the acid treatment is preferably carried out by bringing the concentrate of titanium hydroxide agglomerate into contact with hydrochloric acid or titanium chloride in an acid treatment tank.

そして、酸処理工程(A)を行うことにより、水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液が得られる。 Then, by performing the acid treatment step (A), a suspension of the acid-treated titanium hydroxide aggregate is obtained.

本発明の第一の形態のチタン成分の回収方法に係る水酸化チタン凝集処理工程及び酸処理工程(A)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凝集物の濃縮物に対し、塩酸またはチタン塩化物を接触させる酸処理工程を施すことにより、酸処理を行い得られる水酸化チタン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、水酸化チタン凝集処理工程で生じた水酸化チタン凝集物の濃縮物に対し酸処理を行うことで、水酸化チタン凝集物の酸処理を行うことにより、水酸化チタン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 titanium hydroxide flocculation treatment step and the acid treatment step (A) according to the method for recovering a titanium component according to the first embodiment of the present invention, waste water containing a titanium compound is subjected to hydrolysis treatment, followed by calcium hydroxide or oxidation Using calcium as a neutralizing agent, primary neutralization treatment, secondary neutralization treatment, and aggregation treatment are sequentially performed at a specific pH to generate titanium hydroxide aggregates, and then the aqueous phase is separated to obtain This is because the calcium content in the titanium hydroxide agglomerate obtained by the acid treatment can be reduced by subjecting the concentrate of the agglomerate of titanium hydroxide to an acid treatment step of contacting with hydrochloric acid or titanium chloride. , titanium hydroxide with low calcium content can be recovered. In the method for recovering a titanium component according to the first aspect of the present invention, the concentrated titanium hydroxide agglomerate generated in the titanium hydroxide agglomeration treatment step is subjected to an acid treatment, whereby the acid treatment of the titanium hydroxide agglomerate is performed. By doing so, the calcium hydroxide remaining in the titanium hydroxide agglomerate and other unreacted substances with poor water solubility such as calcium hydroxide are dissolved, so that the calcium content in the titanium hydroxide agglomerate 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.

本発明の第二の形態のチタン成分の回収方法は、水酸化チタン凝集処理工程を行い生じる水酸化チタン凝集物を沈降させた後、水酸化チタン凝集物の沈降物に塩酸またはチタン塩化物を接触させて、水酸化チタン凝集物の酸処理を行い、水酸化チタン凝集物の酸処理物を得る酸処理工程(B)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, the titanium hydroxide agglomeration treatment step is performed to precipitate the resulting titanium hydroxide agglomerate, and then hydrochloric acid or titanium chloride is added to the sediment of the titanium hydroxide agglomerate. It is a form having an acid treatment step (B) in which the titanium hydroxide agglomerates are brought into contact with each other to acid-treat the titanium hydroxide agglomerates to obtain an acid-treated product of the titanium hydroxide agglomerates.

本発明の第二の形態のチタン成分の回収方法に係る水酸化チタン凝集処理工程及び酸処理工程(B)を有する形態例について、図6を参照して説明する。図6は、本発明の第二の形態のチタン成分の回収方法に係る水酸化チタン凝集処理工程及び酸処理工程(B)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2.5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、水酸化チタン凝集物を生じさせる。次いで、生じた水酸化チタン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凝集物の沈降物を、酸処理槽7に移送し、酸処理槽7に塩酸14を供給して、水酸化チタン凝集物の沈降物と塩酸14を混合し、酸処理を施す。次いで、水酸化チタン凝集物の酸処理物に、フィルタープレス装置83を用いて、1次圧搾工程、貫通洗浄工程及び2次圧搾工程を行い、水酸化チタン凝集物の酸処理物の洗浄及び液相の除去を行い、水酸化チタン凝集物の酸処理物をろ別し、水酸化チタン凝集物の酸処理物のプレスケーキ24を得る。 An embodiment having a titanium hydroxide aggregation treatment step and an acid treatment step (B) according to the second embodiment of the method for recovering a titanium component of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flow diagram of an example of a titanium hydroxide aggregation treatment step and an acid treatment step (B) according to the second embodiment of the titanium component recovery method 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. 6, a waste liquid 10 containing a titanium compound is transferred to a water receiving tank 1, water 11 is supplied into the water receiving tank 1, the waste liquid 10 containing a titanium compound and water 11 are mixed, and hydrolysis treatment is performed. Apply. Next, the hydrolyzed treated liquid is transferred to the primary neutralization tank 2, the calcium hydroxide suspension 12 is supplied to the primary neutralization tank 2, and the treated liquid in the primary neutralization tank 2 is A primary neutralization treatment is performed so that the pH of the solution becomes 1.5 or more and less than 2.5. Next, the treated liquid subjected to the primary neutralization treatment is transferred to the secondary neutralization treatment tank 3, the calcium hydroxide suspension 13 is supplied to the secondary neutralization treatment tank 3, and the secondary neutralization treatment tank is A secondary neutralization treatment is performed so that the pH of the treatment liquid in 3 becomes 2.5 or more and 7.5 or less. Next, the treated liquid subjected to the secondary neutralization treatment is transferred to the flocculation tank 4, and a flocculating agent is added to the flocculation tank 4 to flocculate the titanium hydroxide to form a titanium hydroxide agglomerate. . Next, the resulting coagulation treatment liquid containing the titanium hydroxide aggregates is transferred to the sedimentation tank 5, where the titanium hydroxide aggregates are allowed to settle. Extract the sediment of titanium agglomerates. Next, the sediment of the titanium hydroxide agglomerate extracted from the sedimentation tank 5 is transferred to the acid treatment tank 7, and hydrochloric acid 14 is supplied to the acid treatment tank 7 to separate the sediment of the titanium hydroxide agglomerate and the hydrochloric acid 14. Mix and acid treat. Next, the acid-treated titanium hydroxide agglomerate is subjected to a primary pressing step, a penetration washing step and a secondary pressing step using a filter press device 83 to wash and liquid the acid-treated titanium hydroxide agglomerate. The phase is removed, and the acid-treated titanium hydroxide agglomerate is filtered to obtain a press cake 24 of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate.

本発明の第二の形態のチタン成分の回収方法は、水酸化チタン凝集処理工程及び酸処理工程(B)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係る水酸化チタン凝集処理工程の中和処理、一次中和処理、二次中和処理及び凝集処理は、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と同様である。 A method for recovering a titanium component according to a second aspect of the present invention includes a titanium hydroxide aggregation treatment step and an acid treatment step (B). The neutralization treatment, the primary neutralization treatment, the secondary neutralization treatment and the aggregation treatment of the titanium hydroxide aggregation treatment process according to the second embodiment of the method for recovering a titanium component of the present invention are the same as the method for recovering a titanium compound of the present invention. The details are the same as those 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酸処理工程(B)では、水酸化チタン凝集処理工程を行い生じる水酸化チタン凝集物を沈降させた後、得られる水酸化チタン凝集物の沈降物に塩酸またはチタン塩化物を接触させて、水酸化チタン凝集物の酸処理を行い、水酸化チタン凝集物の酸処理物を得る。 In the acid treatment step (B) according to the second aspect of the method for recovering a titanium component of the present invention, the titanium hydroxide agglomerates obtained after the titanium hydroxide agglomeration treatment step is carried out and the resulting titanium hydroxide agglomerates are allowed to settle. The precipitate is brought into contact with hydrochloric acid or titanium chloride to acid-treat the titanium hydroxide agglomerate to obtain an acid-treated titanium hydroxide agglomerate.

酸処理工程(B)において、水酸化チタン凝集処理工程を行った後の水酸化チタン凝集物を含む凝集処理液から、水酸化チタン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)水酸化チタン凝集処理を行った後の水酸化チタン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 the acid treatment step (B), the method for obtaining the precipitate of the titanium hydroxide agglomerate from the aggregating treatment liquid containing the titanium hydroxide aggregating treatment after the titanium hydroxide aggregating treatment step is not particularly limited. For example, first, (i) the aggregating treatment liquid containing titanium hydroxide agglomerates after the titanium hydroxide aggregating treatment is transferred to a sedimentation tank, and the titanium hydroxide agglomerates are allowed to settle in the sedimentation tank. Next, (ii) a method of withdrawing the sediment of the titanium hydroxide agglomerate from the bottom or bottom of the sedimentation tank and transferring the sediment of the titanium hydroxide agglomerate withdrawn from the sedimentation tank to the acid treatment tank.

また、酸処理工程(B)において、水酸化チタン凝集処理工程を行った後の水酸化チタン凝集物を含む凝集処理液から、水酸化チタン凝集物の沈降物を得る方法としては、水酸化チタン凝集処理を行った後の水酸化チタン凝集物を含む凝集処理液を、シックナー、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、水酸化チタン凝集物の沈降物を得る方法が挙げられる。 Further, in the acid treatment step (B), a method for obtaining a sediment of titanium hydroxide agglomerates from a flocculation treatment solution containing titanium hydroxide agglomerates after performing the titanium hydroxide flocculation treatment step includes titanium hydroxide After the coagulation treatment, the coagulation treatment liquid containing the titanium hydroxide agglomerates is treated with a thickener, a liquid cyclone, a screw decanter, or the like to separate the water phase from the agglomeration treatment liquid, thereby obtaining a sediment of the titanium hydroxide agglomerates. is obtained.

酸処理工程(B)では、次いで、水酸化チタン凝集物の沈降物に、塩酸またはチタン塩化物を接触させて、水酸化チタン凝集物の酸処理を行い、水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液を得る。 In the acid treatment step (B), the sediment of the titanium hydroxide agglomerate is then brought into contact with hydrochloric acid or titanium chloride to acid-treat the titanium hydroxide agglomerate, resulting in an acid-treated titanium hydroxide agglomerate. to obtain a suspension of

酸処理工程(B)に係る酸処理では、水酸化チタン凝集物の沈降物に、塩酸またはチタン塩化物を接触させるが、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またはチタン塩化物を接触させる。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 the acid treatment step (B), the sediment of titanium hydroxide aggregates is brought into contact with hydrochloric acid or titanium chloride. At this time, the pH of the liquid phase is 5.0 or less, preferably 2.5. Hydrochloric acid or titanium chloride is brought into contact so that the viscosity is 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 titanium hydroxide aggregates 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 titanium hydroxide aggregates.

酸処理工程(B)に係る酸処理に用いられる酸は、塩酸またはチタン塩化物である。 The acid used for the acid treatment in the acid treatment step (B) is hydrochloric acid or titanium chloride.

酸処理工程(B)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、1.0~13.0mol/Lであることが好ましく、1.5~12.0mol/Lであることが好ましく、2.7~12.0mol/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 the acid treatment step (B) is not particularly limited, but is preferably 1.0 to 13.0 mol/L, more preferably 1.5 to 12.0 mol/L. It is preferably 2.7 to 12.0 mol/L, more preferably. 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.

酸処理工程(B)に用いるチタン塩化物の濃度は、特に制限されないが、加水分解により生じる塩酸の濃度が、好ましくは1.0~13.0mol/L、より好ましくは1.5~12.0mol/L、さらに好ましくは2.7~12.0mol/Lとなる濃度である。 The concentration of titanium chloride used in the acid treatment step (B) is not particularly limited, but the concentration of hydrochloric acid produced by hydrolysis is preferably 1.0 to 13.0 mol/L, more preferably 1.5 to 12.0 mol/L. The concentration is 0 mol/L, more preferably 2.7 to 12.0 mol/L.

酸処理工程(B)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 the acid treatment step (B) is not particularly limited, but is preferably 10 to 50°C, more preferably 15 to 45°C, and further preferably 20 to 40°C. preferable.

酸処理工程(B)に係る酸処理において、水酸化チタン凝集物の沈降物と塩酸またはチタン塩化物との接触時間は、適宜選択されるが、10分以上が好ましく、20分以上がより好ましく、30分以上がさらに好ましい。 In the acid treatment in the acid treatment step (B), the contact time between the sediment of titanium hydroxide aggregates and hydrochloric acid or titanium chloride is appropriately selected, but is preferably 10 minutes or longer, more preferably 20 minutes or longer. , more preferably 30 minutes or longer.

酸処理工程(B)において、酸処理を行う方法としては、水酸化チタン凝集物の沈降物に対して、酸処理槽中で塩酸またはチタン塩化物を接触させて行うことが好ましい。 In the acid treatment step (B), the acid treatment is preferably carried out by contacting the sediment of titanium hydroxide aggregates with hydrochloric acid or titanium chloride in an acid treatment tank.

そして、酸処理工程(B)を行うことにより、水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液を得る。 Then, by performing the acid treatment step (B), a suspension of the acid-treated titanium hydroxide aggregate is obtained.

本発明の第二の形態のチタン成分の回収方法に係る水酸化チタン凝集処理工程及び酸処理工程(B)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、水酸化チタン凝集物を生じさせて沈降させ、得られる水酸化チタン凝集物の沈降物に対し、塩酸またはチタン塩化物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に係る水酸化チタン凝集処理工程及び酸処理工程(B)では、水酸化チタン凝集処理工程で生じた水酸化チタン凝集物を沈降させた沈降物に対し、酸処理工程を行うことにより該水酸化チタン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、カルシウム含有量が少ない水酸化チタンを回収し得ると考えられる。 In the titanium hydroxide flocculation treatment step and the acid treatment step (B) according to the method for recovering the titanium component of the second embodiment of the present invention, the wastewater containing the titanium compound is hydrolyzed, and then the calcium hydroxide is neutralized. As an agent, a primary neutralization treatment, a secondary neutralization treatment, and an aggregation treatment are sequentially performed at a specific pH to cause titanium hydroxide agglomerates to settle. Since the calcium content in the titanium hydroxide agglomerate obtained by the acid treatment can be reduced by subjecting it to acid treatment in which it is brought into contact with hydrochloric acid or titanium chloride, titanium hydroxide with a low calcium content can be recovered. can do. In the titanium hydroxide aggregation treatment step and the acid treatment step (B) according to the method for recovering the titanium component of the second embodiment of the present invention, sediment obtained by settling the titanium hydroxide aggregation produced in the titanium hydroxide aggregation treatment step On the other hand, the acid treatment process dissolves the poorly water-soluble unreacted substances such as calcium hydroxide remaining in the titanium hydroxide agglomerates, so that the calcium content in the titanium hydroxide agglomerates can be reduced. can. From the above, it is considered that titanium hydroxide having a low calcium content can be recovered in the method for recovering a titanium component according to the second aspect of the present invention.

本発明のチタン成分の回収方法において、2次圧搾工程を行い得られる水酸化チタンは、Ti(OH)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凝集物(酸処理物)は、乾燥及び焼成後、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 of the present invention, the titanium hydroxide obtained by performing the secondary pressing step 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. The recovered titanium hydroxide agglomerate (acid-treated product) is dried and calcined, and then converted to titanium oxide, which is used as a raw material for producing various titanium compounds.

このようにして、本発明のチタン成分の回収方法では、チタン化合物を含む排液中、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、カルシウム含有量および塩素分の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。 In this manner, in the method for recovering a titanium component of the present invention, the waste liquid containing a titanium compound, preferably the waste containing a titanium compound generated during the preparation of a solid catalyst component for olefin polymerization or a catalyst for olefin polymerization, is used. The titanium compound in the liquid can be recovered as titanium hydroxide, and titanium hydroxide having a low content of calcium and chlorine can be easily recovered at a high yield.

本発明によれば、以下のことがいえる。本発明は、加圧式のろ過室と加圧式のろ過室の内側に設けられ、ろ過膜を有し、被ろ過物が充填される圧縮部とを有するフィルタープレス装置の圧縮部内の空間に、水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液を送り、圧縮部内に水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液を充填し、次いで、加圧式のろ過室によって圧縮部および懸濁液を0.10~1.00MPaで圧搾して懸濁液から水分を除去し、水酸化チタン凝集物の1次圧搾物を得る1次圧搾工程と、加圧式のろ過室の内側且つ圧縮部の外側に洗浄水を供給して、圧縮部およびその内部の水酸化チタン凝集物の酸処理物の1次圧搾物を貫通するように洗浄液を流して、水酸化チタン凝集物の酸処理物の1次圧搾物を貫通洗浄し、水酸化チタン凝集物の酸処理物の貫通洗浄物を得る貫通洗浄工程と、加圧式のろ過室によって圧縮部および水酸化チタン凝集物の酸処理物の貫通洗浄物を圧搾して水酸化チタン凝集物の酸処理物の貫通洗浄物から水分を除去して水酸化チタン凝集物の酸処理物のケーキを得る2次圧搾工程と、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。 According to the present invention, the following can be said. The present invention is a filter press device having a pressurized filtration chamber and a compression portion provided inside the pressurized filtration chamber, having a filtration membrane, and filled with a substance to be filtered. A suspension containing an acid-treated titanium oxide agglomerate is fed, the compression part is filled with the suspension containing an acid-treated titanium hydroxide agglomerate, and then the compression part and the suspension are separated by a pressurized filtration chamber. A primary compression step of compressing the liquid at 0.10 to 1.00 MPa to remove water from the suspension to obtain a primary compression of titanium hydroxide aggregates, and a compression section inside the pressurized filtration chamber. The washing water is supplied to the outside of the, and the washing liquid is flowed so as to penetrate the compression part and the primary pressed product of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate inside it, and the acid-treated titanium hydroxide agglomerate a through-washing step of through-washing the primary compressed material to obtain an acid-treated titanium hydroxide agglomerate through-washing; and a secondary pressing step for squeezing the material to remove moisture from the through-washed matter of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate to obtain a cake of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate. This is a method for recovering titanium components.

本発明者らは、水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液を送る送り口と同じ送り口から洗浄水を送って当該懸濁液を洗浄する正洗浄を1次圧搾工程よりも前に行うと、水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液またはケーキにひび割れが入り、ケーキに一度ひび割れが発生すると、通過抵抗の小さいひび割れ部に集中的に洗浄水が流れて、全体としての洗浄効率が著しく低下することを見出した。そこで、本発明者らは、正洗浄を行うことなく、1次圧搾工程を行い、その後に、貫通洗浄によって水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液(ケーキ)を洗浄することにより、当該懸濁液(ケーキ)にひび割れを生じることを防止して、ケーキの洗浄効率を向上することができることを見出した。これによって、本発明のチタン成分の回収方法は、正洗浄を行う場合に比べて、洗浄効率を高くすることができ、水酸化チタン凝集物のケーキに残留する塩素分の含有量を著しく低減できる。 The present inventors prefer positive washing, in which washing water is sent from the same feed port as the feed port that sends the suspension containing the acid-treated titanium hydroxide aggregate, to wash the suspension, rather than the primary pressing step. If this is done before, cracks will form in the suspension or cake containing the acid-treated titanium hydroxide agglomerates. It was found that the cleaning efficiency as a whole was significantly reduced. Therefore, the present inventors performed the primary pressing step without performing forward washing, and then washed the suspension (cake) containing the acid-treated titanium hydroxide agglomerate by penetrating washing. , the suspension (cake) can be prevented from cracking, and the cleaning efficiency of the cake can be improved. As a result, the method for recovering the titanium component of the present invention can improve the cleaning efficiency and significantly reduce the chlorine content remaining in the cake of titanium hydroxide aggregates compared to the case of carrying out forward cleaning. .

また、本発明の形態例は、貫通洗浄工程における、洗浄水の挿入圧力が0.10~0.60MPaであり、洗浄時間が17~60分間であることを特徴とするチタン成分の回収方法である。この構成によれば、貫通洗浄工程においてケーキの十分な洗浄効果を得ることができる。 Further, an embodiment of the present invention is a method for recovering a titanium component, characterized in that the insertion pressure of the cleaning water in the penetration cleaning step is 0.10 to 0.60 MPa, and the cleaning time is 17 to 60 minutes. be. According to this configuration, a sufficient cake cleaning effect can be obtained in the penetration cleaning step.

また本発明の形態例は、2次圧搾工程における圧搾圧力が、0.10~1.00MPaであることを特徴とする。この構成によれば、2次圧搾工程において十分な圧搾および脱水を行うことができる。 Further, the embodiment of the present invention is characterized in that the pressing pressure in the secondary pressing step is 0.10 to 1.00 MPa. According to this configuration, sufficient pressing and dehydration can be performed in the secondary pressing step.

また、本発明の形態例は、2次圧搾工程における圧搾時間は、1次圧搾工程のおける圧搾時間よりも長いことを特徴とするチタン成分の回収方法である。この構成によれば、2次圧搾工程において十分な圧搾および脱水を行うことができる。 Further, an embodiment of the present invention is a method for recovering a titanium component, wherein the pressing time in the secondary pressing step is longer than the pressing time in the primary pressing step. According to this configuration, sufficient pressing and dehydration can be performed in the secondary pressing step.

また、本発明の形態例は、前記貫通洗浄工程における洗浄水の圧力は、0.10~0.60MPaであることを特徴とするチタン成分の回収方法である。この構成によれば、ケークにひび割れを生じることを防止して、洗浄効率を高くして、水酸化チタン凝集物のケーキに残留する塩素分の含有量を著しく低減できる。 Further, an embodiment of the present invention is a method for recovering a titanium component, wherein the pressure of washing water in the through washing step is 0.10 to 0.60 MPa. According to this configuration, it is possible to prevent the cake from cracking, improve the cleaning efficiency, and significantly reduce the content of chlorine remaining in the cake of titanium hydroxide aggregates.

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に対し、少なくとも加水分解処理と、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一次中和処理と、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二次中和処理と、水酸化チタンを凝集させる凝集処理と、を行うことにより、水酸化チタン凝集物を得る水酸化チタン凝集処理工程と、
該水酸化チタン凝集処理工程より後段において、該水酸化チタン凝集物に塩酸またはチタン塩化物を接触させる酸処理を行い、水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液を得る酸処理工程と、
加圧式のろ過室と該加圧式のろ過室の内側に設けられ、ろ過膜を有し、被ろ過物が充填される圧縮部と、を有するフィルタープレス装置の該圧縮部内の空間に、該水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液を送り、該圧縮部内に該水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液を充填し、次いで、該加圧式のろ過室によって該圧縮部および該懸濁液を0.10~1.00MPaで圧搾して該懸濁液から水分を除去し、水酸化チタン凝集物の酸処理物の1次圧搾物を得る1次圧搾工程と、
該加圧式のろ過室の内側且つ該圧縮部の外側に洗浄水を供給して、該圧縮部およびその内部の該水酸化チタン凝集物の酸処理物の1次圧搾物を貫通するように洗浄液を流して、該水酸化チタン凝集物の酸処理物の1次圧搾物を貫通洗浄し、水酸化チタン凝集物の酸処理物の貫通洗浄物を得る貫通洗浄工程と、
該加圧式のろ過室によって該圧縮部および該水酸化チタン凝集物の酸処理物の貫通洗浄物を圧搾して該水酸化チタン凝集物の酸処理物の貫通洗浄物から水分を除去して水酸化チタン凝集物の酸処理物のケーキを得る2次圧搾工程と、
該2次圧搾工程を行った後の水酸化チタン凝集物の酸処理物を焼成して、酸化チタンを得る焼成工程と、
を有することを特徴とする。
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,
The waste liquid containing the titanium compound is subjected to at least hydrolysis, primary neutralization using calcium hydroxide or calcium oxide as a neutralizing agent, and secondary neutralization using calcium hydroxide or calcium oxide as a neutralizing agent. a titanium hydroxide aggregation treatment step for obtaining a titanium hydroxide aggregate by performing a treatment and an aggregation treatment for aggregating titanium hydroxide;
After the titanium hydroxide agglomeration treatment step, the titanium hydroxide agglomerate is subjected to an acid treatment in which hydrochloric acid or titanium chloride is brought into contact with the acid treatment step to obtain a suspension containing the acid-treated titanium hydroxide agglomerate. and,
The space in the compression section of a filter press device having a pressurization type filtration chamber and a compression section provided inside the pressure type filtration chamber, having a filtration membrane, and filled with a substance to be filtered, is filled with the water. A suspension containing an acid-treated titanium oxide agglomerate is sent, the compression part is filled with a suspension containing an acid-treated titanium hydroxide agglomerate, and then the pressurized filtration chamber is used for the compression. a primary pressing step of pressing the part and the suspension at 0.10 to 1.00 MPa to remove moisture from the suspension to obtain a primary pressed product of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate;
Washing water is supplied to the inside of the pressurized filtration chamber and the outside of the compression section so that the washing liquid penetrates the compression section and the primary compressed product of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate therein. a penetration cleaning step of penetrating and cleaning the primary pressed product of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate to obtain a penetration-washed product of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate;
The pressurized filtration chamber squeezes the compressed portion and the acid-treated titanium hydroxide agglomerate through-washed material to remove water from the acid-treated titanium hydroxide agglomerate-through-washed material. a secondary pressing step for obtaining a cake of an acid-treated titanium oxide aggregate;
a calcination step of obtaining titanium oxide by calcining the acid-treated titanium hydroxide aggregate after the secondary pressing step;
characterized by having

本発明の酸化チタンの製造方法は、水酸化チタン凝集物の酸処理物を焼成して、酸化チタンを得る焼成工程を有すること以外は、水酸化チタン凝集処理工程、酸処理工程、1次圧搾工程、貫通洗浄工程及び2次圧搾工程等については、本発明のチタン化合物の回収方法と同様である。 The method for producing titanium oxide of the present invention comprises a step of firing an acid-treated titanium hydroxide aggregate to obtain titanium oxide, and a step of aggregating titanium hydroxide, an acid treatment step, and a primary pressing step. The steps, the penetration washing step, the secondary pressing step, and the like are the same as those of the titanium compound recovery method of the present invention.

本発明の酸化チタンの製造方法に係る焼成工程は、水酸化チタン凝集物の酸処理物を焼成することにより、酸化チタンを得る工程である。 The calcination step in the method for producing titanium oxide of the present invention is a step of obtaining titanium oxide by calcining an acid-treated titanium hydroxide agglomerate.

焼成工程における焼成条件としては、特に制限されず、水酸化チタンが酸化チタンに変換される条件であればよい。例えば、焼成工程における焼成温度は、好ましくは60~1300℃である。また、焼成時間は、適宜選択される。また、焼成雰囲気は、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、焼成工程では、焼成を1回だけ行ってもよいし、あるいは、焼成を2回以上、同じ温度又は異なる温度で行ってもよい。 The firing conditions in the firing step are not particularly limited as long as they are conditions under which titanium hydroxide is converted to titanium oxide. For example, the firing temperature in the firing step is preferably 60 to 1300°C. Also, the firing time is appropriately selected. The firing atmosphere is an oxidizing atmosphere such as an air atmosphere or an oxygen gas atmosphere. In the firing step, the firing may be performed only once, or the firing may be performed two or more times at the same temperature or different temperatures.

本発明の酸化チタンの製造方法では、水酸化チタン凝集処理工程を行い得られる水酸化チタン凝集物に対し酸処理工程を行うので、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、1次圧搾工程、貫通洗浄工程及び2次圧搾工程を行うことにより、酸化チタン中の塩素分の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 titanium hydroxide agglomerate obtained by the titanium hydroxide flocculation treatment step is subjected to the acid treatment step. When obtaining titanium, even if calcium hydroxide is used as a neutralizing agent, 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 titanium oxide can be reduced by further performing the primary pressing step, the penetration cleaning step and the secondary pressing step.

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、カルシウム含有量及び塩素分の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。また、中和剤として使用する水酸化カルシウム及び/又は酸化カルシウムの使用量を少なくすることができる。 In this way, 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 an oxidized titanium oxide having a low calcium content and a low chlorine content is obtained. Titanium can be easily recovered. Also, the amount of calcium hydroxide and/or calcium oxide used as a neutralizing agent can be reduced.

次に、本発明のチタン酸アルカリ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(2次圧搾工程を行い得られた水酸化チタン凝集物の酸処理物のケーキ)、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 titanate of the present invention will be described.
The method for producing an alkali titanate of the present invention includes titanium hydroxide recovered by the method for recovering a titanium component of the present invention (acid-treated cake of titanium hydroxide agglomerates obtained by the secondary pressing step), or It is characterized by using titanium oxide obtained by the method for producing titanium oxide of the present invention as a raw material.

本発明のチタン酸アルカリの製造方法は、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(2次圧搾工程を行い得られた水酸化チタン凝集物の酸処理物のケーキ)、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 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 (a cake of an acid-treated titanium hydroxide agglomerate obtained by performing a secondary pressing step). ) or titanium oxide obtained by the method for producing titanium oxide of the present invention is used as a raw material, a known method can be adopted.

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(2次圧搾工程を行い得られた水酸化チタン凝集物の酸処理物のケーキ)を用いる場合は、適宜の方法で、水酸化チタン(2次圧搾工程を行い得られた水酸化チタン凝集物の酸処理物のケーキ)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、チタン酸アルカリを製造することができる。
なお、アルカリ原料としては、カリウム化合物の他にリチウム化合物、ナトリウム化合物、ルビジウム化合物、セシウム化合物、フランシウム化合物等のアルカリ金属を含む化合物や、マグネシウム化合物、バリウム化合物、カルシウム化合物等のアルカリ土類金属を含む化合物を適用することもできる。
For example, when titanium hydroxide recovered by the method for recovering titanium components of the present invention (acid-treated cake of titanium hydroxide agglomerates obtained by performing the secondary pressing step) is used as the titanium raw material, an appropriate oxidizing titanium hydroxide (a cake of an acid-treated titanium hydroxide agglomerate obtained by the secondary pressing step) to convert it into titanium oxide, and then using the resulting titanium oxide as a raw material for titanium. At the same time, a potassium compound is used as an alkali raw material, and an alkali titanate can be produced by firing and pulverizing a raw material mixture containing both. 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 titanate can be produced by using a potassium compound as a raw material and firing and pulverizing a raw material mixture containing both.
In addition to potassium compounds, alkaline raw materials include compounds containing alkali metals such as lithium compounds, sodium compounds, rubidium compounds, cesium compounds, and francium compounds, and alkaline earth metals such as magnesium compounds, barium compounds, and calcium compounds. It is also possible to apply compounds comprising

得られたチタン酸アルカリは、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 titanate is suitably used 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. be done.

例えば、本発明のチタン酸アルカリの製造方法により得られるチタン酸アルカリをブレーキ用摩擦材の素材として用いる場合、当該チタン酸アルカリを15~25質量%、フェノール樹脂を9~11質量%、黒鉛(人造黒鉛)を7~9質量%、硫酸バリウム(バライト)を25~30質量%、珪酸ジルコニウムを6~8質量%、三硫化アンチモンを2~4質量%、銅繊維および粉末を0~9質量%、カシューダストを4~6質量%、ラバーパウダーを1~3質量%、アラミド繊維を3~5質量%、雲母(マイカ)を4~6質量%、クロム鉄鉱(クロマイト)を0~2質量%を含有する摩擦材用原料混合物を、ブレーキ用摩擦材の形状に成形し、面圧10~400kgf/cm、熱成型70~250℃の温度で加圧して、ブレーキ用摩擦材を得る。 For example, when the alkali titanate obtained by the method for producing an alkali titanate of the present invention is used as a material for a brake friction material, the alkali titanate is 15 to 25% by mass, the phenol resin is 9 to 11% by mass, and graphite ( artificial graphite) 7-9% by mass, barium sulfate (barite) 25-30% by mass, zirconium silicate 6-8% by mass, antimony trisulfide 2-4% by mass, copper fiber and powder 0-9% by mass %, cashew dust 4-6% by mass, rubber powder 1-3% by mass, aramid fiber 3-5% by mass, mica 4-6% by mass, chromite (chromite) 0-2% by mass % is molded into the shape of a brake friction material and pressurized at a surface pressure of 10 to 400 kgf/cm 2 and a thermoforming temperature of 70 to 250° C. to obtain a brake friction material.

本発明のチタン酸アルカリ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を低コストで製造することができる。 According to the method for producing an alkali titanate of the present invention, high-purity, low-calcium content is obtained from a titanium compound-containing waste liquid generated during the preparation of a solid catalyst component for olefin polymerization or a catalyst for olefin polymerization. Since such a titanium compound is used as a raw material, a high-purity alkali titanate can be produced at a low cost.

金属チタンは、次の工程を経て得られるものである。純度の高い酸化チタン原料である天然ルチル、合成ルチル及び高純度化スラグを原料として、塩化炉において酸化チタンを塩化し、四塩化チタンを製造する。次いで、密閉容器中で四塩化チタンを金属マグネシウムにより還元して、スポンジチタン塊を生成する。スポンジチタン塊は高圧力のシリンダーを用いて容器より押し抜き、塊の部位の品質に応じて切り分けて破砕し、スポンジチタン破砕物を得る。チタンを各種金属材料の用途に使用するためには、スポンジチタン破砕物を溶解および圧延加工し、用途に応じて1~15tのインゴットを精製することが必要になる。
このように、酸化チタンは、例えば、四塩化チタン原料となる。つまり、酸化チタンは、酸化チタンの塩化により四塩化チタンを製造するための原料である。
Metallic titanium is obtained through the following steps. Titanium tetrachloride is produced by chlorinating titanium oxide in a chlorination furnace using natural rutile, synthetic rutile, and highly purified slag, which are titanium oxide raw materials with high purity, as raw materials. Next, titanium tetrachloride is reduced with metallic magnesium in a closed container to produce a sponge titanium mass. The titanium sponge mass is pushed out from the container using a high-pressure cylinder, cut into pieces according to the quality of the parts of the mass, and crushed to obtain crushed sponge titanium materials. In order to use titanium for various metal materials, it is necessary to melt and roll crushed sponge titanium to refine ingots of 1 to 15 tons depending on the application.
Thus, titanium oxide becomes, for example, titanium tetrachloride raw material. That is, titanium oxide is a raw material for producing titanium tetrachloride by chlorinating titanium oxide.

本発明のチタン成分の回収方法を行い得られた水酸化チタン(2次圧搾工程を行い得られた水酸化チタン凝集物の酸処理物のケーキ)は、所定温度で焼成することにより適度な硬さを有する酸化チタンとなり、当該酸化チタンを四塩化チタンの製造のための原料として使用することができる。水酸化チタン凝集物を焼成する際の焼成温度は1100℃以上、好ましくは1200℃以上である。当該焼成温度の上限は特に限定されないが、例えば、1200~1300℃の範囲で適宜選択され、当該焼成温度は、例えば、1300℃以下である。焼成温度が1100℃未満となった場合には、適度な硬さを有する酸化チタンとならず好ましくない。ここで、酸化チタンの硬さとは、塩化炉(流動層)に四塩化チタン原料(おおむね2t程度)を投入した後に、当該流動層内に留まり塩化処理が可能な粒径を維持できる程度の硬さを意味する。具体的には、酸化チタンの硬さは10.0N/mm(1000gf/mm)以上、好ましくは20.0N/mm(2000gf/mm)以上である。当該酸化チタンの硬さの上限は特に限定されないが、例えば20.0N/mm(2000gf/mm)以上50.0N/mm(5000gf/mm)以下とすることができる。酸化チタンの硬さが10.0N/mm(1000gf/mm)未満となった場合には、流動層内に留まり塩化処理が可能な粒径を維持することができないので好ましくない。
なお、本発明においては、焼成雰囲気は特に限定されないが、例えば大気雰囲気下、酸素ガス雰囲気下等の酸化性雰囲気下で焼成してもよい。また、焼成を1回だけ行ってもよいし、あるいは、焼成を2回以上、同じ温度又は異なる温度で行ってもよい。
The titanium hydroxide obtained by the method for recovering the titanium component of the present invention (the cake of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate obtained by the secondary pressing step) is baked at a predetermined temperature to obtain an appropriate hardness. The titanium oxide can be used as a raw material for the production of titanium tetrachloride. The firing temperature for firing the titanium hydroxide aggregate is 1100° C. or higher, preferably 1200° C. or higher. Although the upper limit of the firing temperature is not particularly limited, it is appropriately selected in the range of, for example, 1200 to 1300°C, and the firing temperature is, for example, 1300°C or less. If the firing temperature is less than 1100° C., it is not preferable because the titanium oxide does not have an appropriate hardness. Here, the hardness of titanium oxide refers to the degree of hardness that can remain in the fluidized bed after the titanium tetrachloride raw material (approximately 2 tons) is put into the chlorination furnace (fluidized bed) and maintain a particle size that allows chlorination. means Specifically, the hardness of titanium oxide is 10.0 N/mm 2 (1000 gf/mm 2 ) or more, preferably 20.0 N/mm 2 (2000 gf/mm 2 ) or more. Although the upper limit of the hardness of the titanium oxide is not particularly limited, it can be, for example, 20.0 N/mm 2 (2000 gf/mm 2 ) or more and 50.0 N/mm 2 (5000 gf/mm 2 ) or less. When the hardness of titanium oxide is less than 10.0 N/mm 2 (1000 gf/mm 2 ), it is not preferable because it remains in the fluidized bed and cannot maintain a particle size that allows chlorination treatment.
In the present invention, the firing atmosphere is not particularly limited, but firing may be performed in an oxidizing atmosphere such as an air atmosphere or an oxygen gas atmosphere. Also, the firing may be performed only once, or the firing may be performed two or more times at the same or different temperatures.

つまり、本発明の四塩化チタン原料の製造方法は、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(2次圧搾工程を行い得られた水酸化チタン凝集物の酸処理物のケーキ)を原料として用いて、四塩化チタンの製造原料となる酸化チタンを得る方法であり、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(2次圧搾工程を行い得られた水酸化チタン凝集物の酸処理物のケーキ)を、酸化性雰囲気下で、1100℃以上で焼成し、四塩化チタンの製造原料となる酸化チタンを得る方法である。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焼成する際の焼成温度は、好ましくは1200℃以上である。当該焼成温度の上限は特に限定されないが、例えば、1200~1300℃の範囲で適宜選択され、当該焼成温度は、例えば、1300℃以下である。 That is, the method for producing a raw material for titanium tetrachloride of the present invention includes titanium hydroxide recovered by the method for recovering a titanium component of the present invention (a cake of an acid-treated titanium hydroxide agglomerate obtained by the secondary pressing step). ) as a raw material to obtain titanium oxide as a raw material for the production of titanium tetrachloride. A cake of an acid-treated titanium agglomerate) is calcined at 1100° C. or higher in an oxidizing atmosphere to obtain titanium oxide as a raw material for producing titanium tetrachloride. The firing temperature for firing the titanium hydroxide recovered by the method for recovering the titanium component of the present invention is preferably 1200° C. or higher. Although the upper limit of the sintering temperature is not particularly limited, it is appropriately selected in the range of, for example, 1200 to 1300° C. The sintering temperature is, for example, 1300° C. or lower.

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.

図1、図2に示すフローチャートに従って、チタン成分の回収を行った。なお、図2のフローを行うフィルタープレス装置としては、栗田機械製作所製のクリタ式HJMF-2B-A形を用いた。 The titanium component was recovered according to the flow charts shown in FIGS. As a filter press device for carrying out the flow of FIG. 2, Kurita type HJMF-2B-A type manufactured by Kurita Machinery Co., Ltd. was used.

(製造例1)
<水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液の調製>
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250m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、10m/hの速度で容量10m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、10m/hの速度で容量10m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、10m/hの速度で容量10mの凝集槽4内に送入して、凝集剤(クリタ・ケミカル北陸社製クリファーム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、沈降物貯槽6に移送した。
次いで、沈降物を酸処理槽7に送入し、イオン交換水で希釈し、次いで、得られた液相のpHが5.0になるように酸処理槽7に塩酸14を供給して、水酸化チタン凝集物と塩酸14を混合し、酸処理を施し、水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液を得た。
(Production example 1)
<Preparation of suspension of acid-treated titanium hydroxide aggregate>
Wastewater containing titanium tetrachloride, diethoxymagnesium, toluene, and heptane at a temperature of 25°C, which is generated when solid catalyst components for olefin polymerization are prepared in a Ziegler-Natta catalyst manufacturing plant, is treated. The liquids were mixed by feeding into a water receiving tank 1 having a capacity of 250 m 3 and hydrolyzed. At this time, water 11 for hydrolysis was fed into the water receiving tank so that the pH of the waste liquid in the water receiving tank became 1.
The hydrolyzed treatment liquid is fed into the primary neutralization treatment tank 2 with a capacity of 10 m 3 at a rate of 10 m 3 /h, and a 12.5 mol / L calcium hydroxide aqueous solution at a liquid temperature of 25 ° C. is used to The primary neutralization treatment was carried out so that the pH of the treatment liquid fed into the primary neutralization treatment tank 2 was 2.0.
Next, the treated liquid subjected to the primary neutralization treatment is fed into the secondary neutralization treatment tank 3 having a capacity of 10 m 3 at a rate of 10 m 3 /h, and 12.5 mol / L calcium hydroxide at a liquid temperature of 25 ° C. A secondary neutralization treatment was performed using an aqueous solution so that the pH of the treatment liquid sent into the secondary neutralization treatment tank 3 was 7.2.
The liquid temperature of 25°C that has been subjected to the secondary neutralization treatment is fed into a coagulation tank 4 with a capacity of 10 m 3 at a rate of 10 m 3 /h, and a flocculant (Kurita Chemical Hokuriku Co., Ltd. Clifarm PA -833) to obtain a flocculation treatment liquid, the flocculation treatment liquid was transferred to the sedimentation tank 5 and allowed to settle in the sedimentation tank 5, and the sediment was extracted from the sedimentation tank 5. The sediment extracted from the sedimentation tank 5 was then transferred to the sediment storage tank 6 .
Next, the sediment is fed into the acid treatment tank 7, diluted with ion-exchanged water, and then hydrochloric acid 14 is supplied to the acid treatment tank 7 so that the resulting liquid phase has a pH of 5.0, Titanium hydroxide aggregates and hydrochloric acid 14 were mixed and acid-treated to obtain a suspension of acid-treated titanium hydroxide aggregates.

(実施例1)
図1に示す処理フローに従い、フィルタープレス装置の圧縮部内の空間に、酸処理槽7から送られてくる水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液を充填した。実施例1では、この水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液に対して、正洗浄を行わずに、ダイヤフラムを駆動して圧搾膜を圧縮部に向けて前進させて、圧縮部内の水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液を1次圧搾した。1次圧搾は、0.68MPaの圧力で、3分間の圧搾時間で行った。次いで、1次圧搾の解除後に、1次圧搾で圧搾された圧縮部内の1次圧搾物に対して、水で構成された洗浄水を用いて貫通洗浄した。貫通洗浄は、洗浄水を0.36MPaの圧力で注入し、22分間行った。次いで、ダイヤフラムを駆動して圧搾膜を圧縮部に向けて前進させて、圧縮部内の貫通洗浄物を2次圧搾した。2次圧搾は、0.68MPaの圧力で、10分間の圧搾時間で行った。2次圧搾の解除後に、圧縮部内から取り出すことで、水酸化チタン凝集物の酸処理物のプレスケーキを得た。
(Example 1)
According to the process flow shown in FIG. 1, the space in the compression section of the filter press was filled with the acid-treated suspension of titanium hydroxide agglomerates sent from the acid treatment tank 7 . In Example 1, the suspension of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate was not subjected to forward washing, but the diaphragm was driven to advance the compressed membrane toward the compression section, thereby A suspension of acid-treated titanium hydroxide agglomerates was subjected to primary pressing. The primary pressing was performed at a pressure of 0.68 MPa for a pressing time of 3 minutes. Next, after the primary compression was released, the primary compression material in the compressed portion that had been compressed in the primary compression was penetrated and washed using washing water composed of water. Penetration cleaning was carried out for 22 minutes by injecting cleaning water at a pressure of 0.36 MPa. Next, the diaphragm was driven to advance the compression membrane toward the compression section, thereby secondary compression of the wash-through material in the compression section. Secondary pressing was performed at a pressure of 0.68 MPa for a pressing time of 10 minutes. After the secondary pressing was released, the press cake was obtained as an acid-treated titanium hydroxide agglomerate by removing it from the compression section.

蛍光X線分析装置(リガク社製EDXL300)を用いたFP法による元素定量によって、プレスケーキ中のClの含有量を分析した。プレスケーキ中に残留する原子換算したClの含有量は、0.10質量%以下であった。分析結果を下記に示す。 The content of Cl in the press cake was analyzed by elemental determination by the FP method using a fluorescent X-ray analyzer (EDXL300 manufactured by Rigaku Corporation). The content of Cl remaining in the press cake in terms of atoms was 0.10% by mass or less. The analysis results are shown below.

(実施例2)
図1に示す処理フローに従い、フィルタープレス装置の圧縮部内の空間に、酸処理槽7から送られてくる水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液を充填した。実施例2では、この水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液に対して、正洗浄を行わずに、ダイヤフラムを駆動して圧搾膜を圧縮部に向けて前進させて、圧縮部内の水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液を1次圧搾した。1次圧搾は、0.68MPaの圧力で、3分間の圧搾時間で行った。次いで、1次圧搾の解除後に、1次圧搾で圧搾された圧縮部内の1次圧搾物に対して、水で構成された洗浄水を用いて貫通洗浄した。貫通洗浄は、洗浄水を0.36MPaの圧力で注入し、25分間行った。次いで、ダイヤフラムを駆動して圧搾膜を圧縮部に向けて前進させて、圧縮部内の貫通洗浄物を2次圧搾した。2次圧搾は、0.68MPaの圧力で、7分間の圧搾時間で行った。2次圧搾の解除後に、圧縮部内から取り出すことで、水酸化チタン凝集物の酸処理物のプレスケーキを得た。
(Example 2)
According to the process flow shown in FIG. 1, the space in the compression section of the filter press was filled with the acid-treated suspension of titanium hydroxide agglomerates sent from the acid treatment tank 7 . In Example 2, the suspension of the acid-treated titanium hydroxide agglomerates was not subjected to forward washing, but the diaphragm was driven to advance the compressed membrane toward the compression section, thereby A suspension of acid-treated titanium hydroxide agglomerates was subjected to primary pressing. The primary pressing was performed at a pressure of 0.68 MPa for a pressing time of 3 minutes. Next, after the primary compression was released, the primary compression material in the compressed portion that had been compressed in the primary compression was penetrated and washed using washing water composed of water. Penetration cleaning was carried out for 25 minutes by injecting cleaning water at a pressure of 0.36 MPa. Next, the diaphragm was driven to advance the compression membrane toward the compression section, thereby secondary compression of the wash-through material in the compression section. Secondary pressing was performed at a pressure of 0.68 MPa for a pressing time of 7 minutes. After the secondary pressing was released, the press cake was obtained as an acid-treated titanium hydroxide agglomerate by removing it from the compression section.

プレスケーキ中のClの含有量を分析した。プレスケーキ中に残留する原子換算したClの含有量は、0.10質量%以下であった。 The content of Cl in the presscake was analyzed. The content of Cl remaining in the press cake in terms of atoms was 0.10% by mass or less.

(実施例3)
図1に示す処理フローに従い、フィルタープレス装置の圧縮部内の空間に、酸処理槽7から送られてくる水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液を充填した。実施例3では、この水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液に対して、正洗浄を行わずに、ダイヤフラムを駆動して圧搾膜を圧縮部に向けて前進させて、圧縮部内の水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液を1次圧搾した。1次圧搾は、0.68MPaの圧力で、3分間の圧搾時間で行った。次いで、1次圧搾の解除後に、1次圧搾で圧搾された圧縮部内の1次圧搾物に対して、水で構成された洗浄水を用いて貫通洗浄した。貫通洗浄は、洗浄水を0.36MPaの圧力で注入し、20分間行った。次いで、ダイヤフラムを駆動して圧搾膜を圧縮部に向けて前進させて、圧縮部内の貫通洗浄物を2次圧搾した。2次圧搾は、0.68MPaの圧力で、10分間の圧搾時間で行った。2次圧搾の解除後に、圧縮部内から取り出すことで、水酸化チタン凝集物の酸処理物のプレスケーキを得た。
(Example 3)
According to the process flow shown in FIG. 1, the space in the compression section of the filter press was filled with the acid-treated suspension of titanium hydroxide agglomerates sent from the acid treatment tank 7 . In Example 3, the suspension of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate was not subjected to forward washing, but the diaphragm was driven to advance the compressed membrane toward the compression section, thereby A suspension of acid-treated titanium hydroxide agglomerates was subjected to primary pressing. The primary pressing was performed at a pressure of 0.68 MPa for a pressing time of 3 minutes. Next, after the primary compression was released, the primary compression material in the compressed portion that had been compressed in the primary compression was penetrated and washed using washing water composed of water. Penetration cleaning was carried out for 20 minutes by injecting cleaning water at a pressure of 0.36 MPa. Next, the diaphragm was driven to advance the compression membrane toward the compression section, thereby secondary compression of the wash-through material in the compression section. Secondary pressing was performed at a pressure of 0.68 MPa for a pressing time of 10 minutes. After the secondary pressing was released, the press cake was obtained as an acid-treated titanium hydroxide agglomerate by removing it from the compression section.

プレスケーキ中のClの含有量を分析した。プレスケーキ中に残留する原子換算したClの含有量は、0.10質量%であった。 The content of Cl in the presscake was analyzed. The content of Cl remaining in the press cake in terms of atoms was 0.10% by mass.

(比較例1)
図1に示す処理フローに従い、フィルタープレス装置の圧縮部内の空間に、酸処理槽7から送られてくる水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液を充填した。比較例1では、この水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液に対して正洗浄を行った。正洗浄は、洗浄水を0.36MPa圧力で注入し、10分間行った。次いで、ダイヤフラムを駆動して圧搾膜を圧縮部に向けて前進させて、圧縮部内の水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液を1次圧搾した。1次圧搾は、0.68MPaの圧力で、5分間の圧搾時間で行った。次いで、1次圧搾の解除後に、1次圧搾で圧搾された圧縮部内の1次圧搾物に対して、水で構成された洗浄水を用いて貫通洗浄した。貫通洗浄は、洗浄水を0.36MPa圧力で注入し、5分間行った。次いで、ダイヤフラムを駆動して圧搾膜を圧縮部に向けて前進させて、圧縮部内の貫通洗浄物を2次圧搾した。2次圧搾は、0.68MPaの圧力で、15分間の圧搾時間で行った。2次圧搾の解除後に、圧縮部内から取り出すことで、水酸化チタン凝集物の酸処理物のプレスケーキを得た。
(Comparative example 1)
According to the process flow shown in FIG. 1, the space in the compression section of the filter press was filled with the acid-treated suspension of titanium hydroxide agglomerates sent from the acid treatment tank 7 . In Comparative Example 1, the acid-treated suspension of titanium hydroxide aggregates was subjected to forward washing. Forward washing was performed by injecting washing water at a pressure of 0.36 MPa for 10 minutes. Next, the diaphragm was driven to advance the compression membrane toward the compression section, and the suspension of the acid-treated titanium hydroxide agglomerates in the compression section was primarily compressed. The primary pressing was performed at a pressure of 0.68 MPa for a pressing time of 5 minutes. Next, after the primary compression was released, the primary compression material in the compressed portion that had been compressed in the primary compression was penetrated and washed using washing water composed of water. Penetration cleaning was carried out for 5 minutes by injecting cleaning water at a pressure of 0.36 MPa. Next, the diaphragm was driven to advance the compression membrane toward the compression section, thereby secondary compression of the wash-through material in the compression section. Secondary pressing was performed at a pressure of 0.68 MPa for a pressing time of 15 minutes. After the secondary pressing was released, the press cake was obtained as an acid-treated titanium hydroxide agglomerate by removing it from the compression section.

プレスケーキ中のClの含有量を分析した。プレスケーキ中に残留する原子換算したClの含有量は、0.50質量%であった。 The content of Cl in the presscake was analyzed. The atomically converted Cl content remaining in the press cake was 0.50% by mass.

(比較例2)
図1に示す処理フローに従い、フィルタープレス装置の圧縮部内の空間に、酸処理槽7から送られてくる水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液を充填した。比較例2では、この水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液に対して正洗浄を行った。正洗浄は、洗浄水を0.36MPa圧力で注入し、5分間行った。次いで、ダイヤフラムを駆動して圧搾膜を圧縮部に向けて前進させて、圧縮部内の水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液を1次圧搾した。1次圧搾は、0.68MPaの圧力で、5分間の圧搾時間で行った。次いで、1次圧搾の解除後に、1次圧搾で圧搾された圧縮部内の1次圧搾物に対して、水で構成された洗浄水を用いて貫通洗浄した。貫通洗浄は、洗浄水を0.36MPa圧力で注入し、10分間行った。次いで、ダイヤフラムを駆動して圧搾膜を圧縮部に向けて前進させて、圧縮部内の貫通洗浄物を2次圧搾した。2次圧搾は、0.68MPaの圧力で、15分間の圧搾時間で行った。2次圧搾の解除後に、圧縮部内から取り出すことで、水酸化チタン凝集物の酸処理物のプレスケーキを得た。
(Comparative example 2)
According to the process flow shown in FIG. 1, the space in the compression section of the filter press was filled with the acid-treated suspension of titanium hydroxide agglomerates sent from the acid treatment tank 7 . In Comparative Example 2, the acid-treated suspension of titanium hydroxide aggregates was subjected to forward washing. Forward washing was performed by injecting washing water at a pressure of 0.36 MPa for 5 minutes. Next, the diaphragm was driven to advance the compression membrane toward the compression section, and the suspension of the acid-treated titanium hydroxide agglomerates in the compression section was primarily compressed. The primary pressing was performed at a pressure of 0.68 MPa for a pressing time of 5 minutes. Next, after the primary compression was released, the primary compression material in the compressed portion that had been compressed in the primary compression was penetrated and washed using washing water composed of water. Penetration cleaning was carried out for 10 minutes by injecting cleaning water at a pressure of 0.36 MPa. Next, the diaphragm was driven to advance the compression membrane toward the compression section, thereby secondary compression of the wash-through material in the compression section. Secondary pressing was performed at a pressure of 0.68 MPa for a pressing time of 15 minutes. After the secondary pressing was released, the press cake was obtained as an acid-treated titanium hydroxide agglomerate by removing it from the compression section.

プレスケーキ中のClの含有量を分析した。プレスケーキ中に残留する原子換算したClの含有量は、0.60質量%であった。 The content of Cl in the presscake was analyzed. The atomically converted Cl content remaining in the press cake was 0.60% by mass.

(比較例3)
図1に示す処理フローに従い、フィルタープレス装置の圧縮部内の空間に、酸処理槽7から送られてくる水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液を充填した。比較例3では、この水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液に対して正洗浄を行った。正洗浄は、洗浄水を0.36MPa圧力で注入し1分間行った。次いで、ダイヤフラムを駆動して圧搾膜を圧縮部に向けて前進させて、圧縮部内の水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液を1次圧搾した。1次圧搾は、0.68MPaの圧力で、3分間の圧搾時間で行った。次いで、1次圧搾の解除後に、1次圧搾で圧搾された圧縮部内の1次圧搾物に対して、水で構成された洗浄水を用いて貫通洗浄した。貫通洗浄は、洗浄水を0.36MPa圧力で注入し、16分間行った。次いで、ダイヤフラムを駆動して圧搾膜を圧縮部に向けて前進させて、圧縮部内の貫通洗浄物を2次圧搾した。2次圧搾は、0.68MPaの圧力で、15分間の圧搾時間で行った。2次圧搾の解除後に、圧縮部内から取り出すことで、水酸化チタン凝集物の酸処理物のプレスケーキを得た。
(Comparative Example 3)
According to the process flow shown in FIG. 1, the space in the compression section of the filter press was filled with the acid-treated suspension of titanium hydroxide agglomerates sent from the acid treatment tank 7 . In Comparative Example 3, the acid-treated suspension of titanium hydroxide aggregates was subjected to forward washing. Forward washing was carried out for 1 minute by injecting washing water at a pressure of 0.36 MPa. Next, the diaphragm was driven to advance the compression membrane toward the compression section, and the suspension of the acid-treated titanium hydroxide agglomerates in the compression section was primarily compressed. The primary pressing was performed at a pressure of 0.68 MPa for a pressing time of 3 minutes. Next, after the primary compression was released, the primary compression material in the compressed portion that had been compressed in the primary compression was penetrated and washed using washing water composed of water. Penetration cleaning was carried out for 16 minutes by injecting cleaning water at a pressure of 0.36 MPa. Next, the diaphragm was driven to advance the compression membrane toward the compression section, thereby secondary compression of the wash-through material in the compression section. Secondary pressing was performed at a pressure of 0.68 MPa for a pressing time of 15 minutes. After the secondary pressing was released, the press cake was obtained as an acid-treated titanium hydroxide agglomerate by removing it from the compression section.

プレスケーキ中のClの含有量を分析した。プレスケーキ中に残留する原子換算したClの含有量は、0.60質量%であった。 The content of Cl in the presscake was analyzed. The atomically converted Cl content remaining in the press cake was 0.60% by mass.

(比較例4)
図1に示す処理フローに従い、フィルタープレス装置の圧縮部内の空間に、酸処理槽7から送られてくる水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液を充填した。比較例4では、この水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液に対して正洗浄を行った。正洗浄は、洗浄水を0.36MPa圧力で注入し1分間行った。次いで、ダイヤフラムを駆動して圧搾膜を圧縮部に向けて前進させて、圧縮部内の水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液を1次圧搾した。1次圧搾は、0.68MPaの圧力で、5分間の圧搾時間で行った。次いで、1次圧搾の解除後に、1次圧搾で圧搾された圧縮部内の1次圧搾物に対して、水で構成された洗浄水を用いて貫通洗浄した。貫通洗浄は、洗浄水を0.36MPa圧力で注入し、1分間行った。次いで、ダイヤフラムを駆動して圧搾膜を圧縮部に向けて前進させて、圧縮部内の貫通洗浄物を2次圧搾した。2次圧搾は、0.68MPaの圧力で、15分間の圧搾時間で行った。2次圧搾の解除後に、圧縮部内から取り出すことで、水酸化チタン凝集物の酸処理物のプレスケーキを得た。
(Comparative Example 4)
According to the process flow shown in FIG. 1, the space in the compression section of the filter press was filled with the acid-treated suspension of titanium hydroxide agglomerates sent from the acid treatment tank 7 . In Comparative Example 4, the acid-treated suspension of titanium hydroxide aggregates was subjected to forward washing. Forward washing was carried out for 1 minute by injecting washing water at a pressure of 0.36 MPa. Next, the diaphragm was driven to advance the compression membrane toward the compression section, and the suspension of the acid-treated titanium hydroxide agglomerates in the compression section was primarily compressed. The primary pressing was performed at a pressure of 0.68 MPa for a pressing time of 5 minutes. Next, after the primary compression was released, the primary compression material in the compressed portion that had been compressed in the primary compression was penetrated and washed using washing water composed of water. Penetration cleaning was carried out for 1 minute by injecting cleaning water at a pressure of 0.36 MPa. Next, the diaphragm was driven to advance the compression membrane toward the compression section, thereby secondary compression of the wash-through material in the compression section. Secondary pressing was performed at a pressure of 0.68 MPa for a pressing time of 15 minutes. After the secondary pressing was released, the press cake was obtained as an acid-treated titanium hydroxide agglomerate by removing it from the compression section.

プレスケーキ中のClの含有量を分析した。プレスケーキ中に残留する原換算したClの含有量は、1.2質量%であった。 The content of Cl in the presscake was analyzed. The original Cl content remaining in the press cake was 1.2% by mass.

(比較例5)
図1に示す処理フローに従い、フィルタープレス装置の圧縮部内の空間に、酸処理槽7から送られてくる水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液を充填した。比較例5では、この水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液に対して正洗浄を行った。正洗浄は、洗浄水を0.36MPa圧力で注入し2分間行った。次いで、ダイヤフラムを駆動して圧搾膜を圧縮部に向けて前進させて、圧縮部内の水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液を1次圧搾した。1次圧搾は、0.68MPaの圧力で、1分間の圧搾時間で行った。次いで、1次圧搾の解除後に、1次圧搾で圧搾された圧縮部内の1次圧搾物に対して、水で構成された洗浄水を用いて貫通洗浄した。貫通洗浄は、洗浄水を0.36MPa圧力で注入し、20分間行った。次いで、ダイヤフラムを駆動して圧搾膜を圧縮部に向けて前進させて、圧縮部内の貫通洗浄物を2次圧搾した。2次圧搾は、0.68MPaの圧力で、12分間の圧搾時間で行った。2次圧搾の解除後に、圧縮部内から取り出すことで、水酸化チタン凝集物の酸処理物のプレスケーキを得た。
(Comparative Example 5)
According to the process flow shown in FIG. 1, the space in the compression section of the filter press was filled with the acid-treated suspension of titanium hydroxide agglomerates sent from the acid treatment tank 7 . In Comparative Example 5, the acid-treated suspension of titanium hydroxide aggregates was subjected to forward washing. Forward washing was performed for 2 minutes by injecting washing water at a pressure of 0.36 MPa. Next, the diaphragm was driven to advance the compression membrane toward the compression section, and the suspension of the acid-treated titanium hydroxide agglomerates in the compression section was primarily compressed. The primary pressing was performed at a pressure of 0.68 MPa for a pressing time of 1 minute. Next, after the primary compression was released, the primary compression material in the compressed portion that had been compressed in the primary compression was penetrated and washed using washing water composed of water. Penetration cleaning was carried out for 20 minutes by injecting cleaning water at a pressure of 0.36 MPa. Next, the diaphragm was driven to advance the compression membrane toward the compression section, thereby secondary compression of the wash-through material in the compression section. Secondary pressing was performed at a pressure of 0.68 MPa for a pressing time of 12 minutes. After the secondary pressing was released, the press cake was obtained as an acid-treated titanium hydroxide agglomerate by removing it from the compression section.

プレスケーキ中のClの含有量を分析した。プレスケーキ中に残留する原子換算したClの含有量は、1.0質量%であった。 The content of Cl in the presscake was analyzed. The content of Cl remaining in the press cake in terms of atoms was 1.0% by mass.

Figure 2023095797000002
Figure 2023095797000002

実施例1~3では、正洗浄を行わずに、1次圧搾工程の後に貫通洗浄工程を行っているために、水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液(ケーキ)を予め凝集及び圧縮成形させることができ、それによって貫通洗浄中に水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液(ケーキ)にひび割れを生じなかったものと推測される。その結果、貫通洗浄でのケーキ全体として洗浄効率が向上して、プレスケーキ中のCl濃度が著しく低下したものと推測される。一方、比較例1~5では、1次圧搾工程の前に正洗浄を行っているため、正洗浄において水酸化チタン凝集物の酸処理物の懸濁液(ケーキ)にひび割れを生じた可能性が高く、それによって、貫通洗浄時にひび割れ部分に洗浄水が集中的に流れて、ケーキ全体として洗浄効率が低下したと推測される。その結果、比較例1~5では、プレスケーキ中のCl含有量が十分に低下しなかったものと推測される。 In Examples 1 to 3, since the through washing process was performed after the primary pressing process without performing the forward washing, the suspension (cake) of the acid-treated titanium hydroxide aggregate was previously aggregated and It is surmised that it could be compression molded so that the acid treated suspension (cake) of titanium hydroxide agglomerates did not crack during penetration cleaning. As a result, it is presumed that the cleaning efficiency of the cake as a whole was improved in through-cleaning, and the Cl concentration in the press cake was remarkably lowered. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 5, since the positive washing was performed before the primary pressing process, it is possible that the suspension (cake) of the acid-treated titanium hydroxide aggregates cracked during the positive washing. It is presumed that the cleaning efficiency of the cake as a whole decreased due to the fact that the cleaning water concentratedly flowed into the cracked portions during penetration cleaning. As a result, in Comparative Examples 1 to 5, it is presumed that the Cl content in the press cake was not sufficiently lowered.

(実施例4)
実施例1で得られた水酸化チタン凝集物の酸処理物のプレスケーキを、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 4)
The press cake of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate obtained in Example 1 was heat-treated in an air atmosphere at 850°C for 2 hours using a shuttle kiln, and then further heat-treated at 950°C for 2 hours. was applied to obtain the desired titanium oxide.
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.

(実施例5)
実施例4で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1200℃のロータリーキルンへ17.5kg/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2に示す。また、XRD測定結果を図7に、SEMの観察結果を図8にそれぞれ示す。
なお、比較のため、表2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、SEMの観察結果を図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:走査型電子顕微鏡、JSM-7800(日本電子製)
比表面積:比表面積計、monosorb(quantacrome社製)
(Example 5)
52.16 kg of titanium oxide obtained in Example 4, 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 vibrating rod mill (Chuo Kakoki Co., Ltd.). Co., Ltd.), 0.6 kg of lower alcohol was further added thereto, and the material mixture was obtained by processing for 15 minutes at an amplitude of 5 mm.
Approximately 140 kg of the above raw material mixture was supplied to a rotary kiln at a temperature of 1200° C. at a flow rate of 17.5 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 2 shows the physical properties of the obtained potassium titanate particles. FIG. 7 shows XRD measurement results, and FIG. 8 shows SEM observation results.
For comparison, Table 2 also shows physical properties of commercially available potassium titanate particles (TOFIX-SNR-S manufactured by Toho Titanium Co., Ltd.). SEM observation results are 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: Scanning electron microscope, JSM-7800 (manufactured by JEOL Ltd.)
Specific surface area: specific surface area meter, monosorb (manufactured by Quantachrome)

Figure 2023095797000003
Figure 2023095797000003

表2に示した通り、実施例5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、比表面積についても、市販品の規格値内(規格値:2.0~3.0m/g)であった。 As shown in Table 2, it was confirmed that the potassium titanate particles of Example 5 had the same phase structure and powder shape as those of the commercially available product. The specific surface area was also within the standard value for commercial products (standard value: 2.0 to 3.0 m 2 /g).

(実施例6)
実施例4で得られた酸化チタン52.16kgと、チタン鉱石52.23kg、炭酸ナトリウム粉末24.65kg、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、原料混合物を得たこと、及び、上記の原料混合物おおよそ140kgを、温度1200℃のロータリーキルンへ17.5kg/hrの流量で供給したこと以外は実施例5と同様にしてチタン酸ナトリウム粒子を得た。得られたチタン酸ナトリウム粒子の各物性を表3に示す。また、XRD測定結果を図10に示す。
なお、比較のため、表3には市販のチタン酸ナトリウム粒子(東邦チタニウム株式会社製、TOFIX-NTO)の各物性も示した。
各物性の測定に用いた測定装置又は測定方法は実施例5と同様である。
(Example 6)
52.16 kg of titanium oxide obtained in Example 4, 52.23 kg of titanium ore, 24.65 kg of sodium carbonate powder, 2.87 kg of titanium powder, and 5.70 kg of wood chips (wood pellets) were placed in a vibrating rod mill (Chuo Kakoki Co., Ltd.). Co., Ltd.), 0.6 kg of lower alcohol was added thereto, and the raw material mixture was obtained by processing for 15 minutes at an amplitude of 5 mm. Sodium titanate particles were obtained in the same manner as in Example 5, except that the powder was supplied to a rotary kiln at 1200°C at a flow rate of 17.5 kg/hr. Table 3 shows the physical properties of the obtained sodium titanate particles. Moreover, the XRD measurement result is shown in FIG.
For comparison, Table 3 also shows physical properties of commercially available sodium titanate particles (TOFIX-NTO manufactured by Toho Titanium Co., Ltd.).
The measuring device or measuring method used for measuring each physical property is the same as in Example 5.

Figure 2023095797000004
Figure 2023095797000004

表3に示した通り、実施例6のチタン酸ナトリウム粒子は、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、比表面積についても、市販品の規格値内(規格値:2.5~4.5m/g)であった。 As shown in Table 3, it was confirmed that the sodium titanate particles of Example 6 had the same phase structure and powder shape as those of the commercially available product. Also, the specific surface area was within the standard value for commercial products (standard value: 2.5 to 4.5 m 2 /g).

(実施例7)
実施例4で得られた酸化チタン52.16kgと、チタン鉱石52.23kg、炭酸バリウム粉末275.40kg、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、原料混合物を得たこと、及び、上記の原料混合物おおよそ390kgを、温度1200℃のロータリーキルンへ17.5kg/hrの流量で供給したこと以外は実施例5と同様にしてチタン酸バリウム粒子を得た。得られたチタン酸バリウム粒子の各物性を表4に示す。また、XRD測定結果を図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実施例5と同様である。
(Example 7)
52.16 kg of titanium oxide obtained in Example 4, 52.23 kg of titanium ore, 275.40 kg of barium carbonate powder, 2.87 kg of titanium powder, and 5.70 kg of wood chips (wood pellets) were placed in a vibrating rod mill (Chuo Kakoki Co., Ltd.). Co., Ltd.), 0.6 kg of a lower alcohol is added thereto, and the mixture is treated for 15 minutes at an amplitude of 5 mm to obtain a raw material mixture. Barium titanate particles were obtained in the same manner as in Example 5 except that the powder was supplied to a rotary kiln at 1200° C. at a flow rate of 17.5 kg/hr. Table 4 shows the physical properties of the obtained barium titanate particles. Moreover, the XRD measurement result is shown in FIG.
The measuring device or measuring method used for measuring each physical property is the same as in Example 5.

(実施例8)
実施例4で得られた酸化チタン52.16kgと、チタン鉱石52.23kg、炭酸カルシウム粉末139.68kg、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、原料混合物を得たこと、及び、上記の原料混合物おおよそ250kgを、温度1200℃のロータリーキルンへ17.5kg/hrの流量で供給したこと以外は実施例5と同様にしてチタン酸カルシウム粒子を得た。得られたチタン酸カルシウム粒子の各物性を表4に示す。また、XRD測定結果を図12に示す。
各物性の測定に用いた測定装置又は測定方法は実施例5と同様である。
(Example 8)
52.16 kg of titanium oxide obtained in Example 4, 52.23 kg of titanium ore, 139.68 kg of calcium carbonate powder, 2.87 kg of titanium powder, and 5.70 kg of wood chips (wood pellets) were placed in a vibrating rod mill (Chuo Kakoki Co., Ltd.). Co., Ltd.), 0.6 kg of lower alcohol was added thereto, and the raw material mixture was obtained by processing for 15 minutes with an amplitude of 5 mm. Calcium titanate particles were obtained in the same manner as in Example 5, except that the powder was supplied to a rotary kiln at 1200° C. at a flow rate of 17.5 kg/hr. Table 4 shows the physical properties of the obtained calcium titanate particles. Moreover, the XRD measurement result is shown in FIG.
The measuring device or measuring method used for measuring each physical property is the same as in Example 5.

Figure 2023095797000005
Figure 2023095797000005

(実施例9)
実施例5で得られたチタン酸アルカリ(6チタン酸カリウム;6KTO)を用いて摩擦材を作製した。
摩擦材原料として、実施例5で作製したチタン酸アルカリとともに、フェノール樹脂、人造黒鉛、硫酸バリウム、珪酸ジルコニウム、三硫化アンチモン、銅繊維、銅粉、カシューダスト、ラバーパウダー、アラミド繊維、雲母(マイカ)およびクロム鉄鉱を表5に示す混合割合で混合することにより、摩擦材原料混合粉とした。
得られた摩擦材原料混合粉を200kgf/cmで予備成形し、得られた予備成形物を70℃で2時間予熱した後、180℃、400kgf/cmで熱成形を行い、次いで、250℃で10kgf/cm、3時間熱処理して成型体を得て、得られた成型体を縦10mm、横50mm、厚さ10mmの摩擦材を得た。
(Example 9)
A friction material was produced using the alkali titanate (potassium hexatitanate; 6KTO) obtained in Example 5.
As friction material raw materials, together with alkali titanate prepared in Example 5, phenol resin, artificial graphite, barium sulfate, zirconium silicate, antimony trisulfide, copper fiber, copper powder, cashew dust, rubber powder, aramid fiber, mica (mica ) and chromite at the mixing ratio shown in Table 5 to obtain a raw friction material mixed powder.
The obtained friction material raw material mixed powder was preformed at 200 kgf/cm 2 , and the obtained preform was preheated at 70°C for 2 hours, then thermoformed at 180°C and 400 kgf/cm 2 . A molded body was obtained by heat treatment at 10 kgf/cm 2 for 3 hours at °C, and a friction material having a length of 10 mm, a width of 50 mm, and a thickness of 10 mm was obtained.

<ブレーキ試験>
実施例9で得られた摩擦材について、該摩擦材の摩擦係数を、日本自動車技術会規格であるJASO-C406に準拠して測定した。第2フェードリカバリ試験の第2フェード試験の摩擦係数の平均値は、0.36であった。
<Brake test>
The coefficient of friction of the friction material obtained in Example 9 was measured according to JASO-C406, a standard of the Japan Society of Automotive Engineers of Japan. The average value of the coefficient of friction in the second fade test of the second fade recovery test was 0.36.

Figure 2023095797000006
Figure 2023095797000006

(比較例6、実施例10~12)
実施例1で得られた水酸化チタン凝集物の酸処理物のプレスケーキを、定温乾燥機(ヤマト科学株式会社製、DX602)を用いて大気雰囲気中で120℃、16時間乾燥処理を施した後に軽く解砕し、MS電気炉(株式会社モトヤマ、SC-2035D-SP)を用いて大気雰囲気中で表6に示す焼成温度で10分間加熱処理を施して篩別(目開き500~710μm)し、目的とする酸化チタンを得た。
得られた酸化チタンを、全自動型粒体硬度測定器「ベターハードネステスター」(株式会社セイシン企業製、BHT-500)を用いて硬さを測定した。その結果を表6に示す。なお、表6のオイルコークスは、一般的な塩化チタンの製造において流動層に投入される原料のうち一番硬さが小さいものであり、この硬さを基準値とするために記載した。オイルコークスの硬さから、本発明の酸化チタンの硬さとして適したものは10.0N/mm(1000gf/mm)以上、好ましくは20.0N/mm(2000gf/mm)以上と考えられる。「◎:20.0Nmm以上、適する、硬さ良好」、「〇:10.0Nmm以上20.0Nmm未満、適する」、「×:10.0Nmm未満、不適」と表記した。
(Comparative Example 6, Examples 10 to 12)
The press cake of the acid-treated titanium hydroxide aggregate obtained in Example 1 was dried at 120° C. for 16 hours in an air atmosphere using a constant temperature dryer (DX602, manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.). After that, it is lightly pulverized, subjected to heat treatment for 10 minutes at the firing temperature shown in Table 6 in an air atmosphere using an MS electric furnace (Motoyama Co., Ltd., SC-2035D-SP), and sieved (500 to 710 μm opening). Then, the desired titanium oxide was obtained.
The hardness of the obtained titanium oxide was measured using a fully automatic particle hardness tester "Better Hardness Tester" (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd., BHT-500). Table 6 shows the results. Note that the oil coke in Table 6 has the lowest hardness among raw materials put into a fluidized bed in the general production of titanium chloride, and is listed so that this hardness is used as a reference value. From the hardness of oil coke, the suitable hardness of the titanium oxide of the present invention is 10.0 N/mm 2 (1000 gf/mm 2 ) or more, preferably 20.0 N/mm 2 (2000 gf/mm 2 ) or more. Conceivable. "⊚: 20.0 Nmm 2 or more, suitable, good hardness", "◯: 10.0 Nmm 2 or more and less than 20.0 Nmm 2 , suitable", "X: less than 10.0 Nmm 2 , unsuitable".

Figure 2023095797000007
Figure 2023095797000007

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 酸処理槽
8、81、82、83 フィルタープレス装置
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
20、21、24 水酸化チタン凝集物の酸処理物のプレスケーキ
31 ろ過室
32 ろ過膜
33 ろ板
34 圧搾膜
36 圧縮部
1 Receiving tank 2 Primary neutralization tank 3 Secondary neutralization tank 4 Coagulation tank 5 Sedimentation tank 6 Sediment storage tank 7 Acid treatment tank 8, 81, 82, 83 Filter press device 10 Waste liquid containing titanium compound 11 Water 12, 13 Calcium hydroxide suspension 14 Hydrochloric acid 20, 21, 24 Press cake 31 of acid-treated titanium hydroxide aggregate Filtration chamber 32 Filtration membrane 33 Filtration plate 34 Compression membrane 36 Compression part

Claims (9)

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に対し、少なくとも加水分解処理と、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一次中和処理と、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二次中和処理と、水酸化チタンを凝集させる凝集処理と、を行うことにより、水酸化チタン凝集物を得る水酸化チタン凝集処理工程と、
該水酸化チタン凝集処理工程より後段において、該水酸化チタン凝集物に塩酸またはチタン塩化物を接触させる酸処理を行い、水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液を得る酸処理工程と、
加圧式のろ過室と、該加圧式のろ過室の内側に設けられ、ろ過膜を有し、被ろ過物が充填される圧縮部と、を有するフィルタープレス装置の該圧縮部内の空間に、該水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液を送り、該圧縮部内に該水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液を充填し、次いで、該加圧式のろ過室によって該圧縮部および該懸濁液を0.10~1.00MPaで圧搾して該懸濁液から水分を除去し、水酸化チタン凝集物の酸処理物の1次圧搾物を得る1次圧搾工程と、
該加圧式のろ過室の内側且つ該圧縮部の外側に洗浄水を供給して、該圧縮部およびその内部の該水酸化チタン凝集物の酸処理物の1次圧搾物を貫通するように洗浄液を流して、該水酸化チタン凝集物の酸処理物の1次圧搾物を貫通洗浄し、水酸化チタン凝集物の酸処理物の貫通洗浄物を得る貫通洗浄工程と、
該加圧式のろ過室によって該圧縮部および該水酸化チタン凝集物の酸処理物の貫通洗浄物を圧搾して該水酸化チタン凝集物の酸処理物の貫通洗浄物から水分を除去して水酸化チタン凝集物の酸処理物のケーキを得る2次圧搾工程と、
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:
The waste liquid containing the titanium compound is subjected to at least hydrolysis, primary neutralization using calcium hydroxide or calcium oxide as a neutralizing agent, and secondary neutralization using calcium hydroxide or calcium oxide as a neutralizing agent. a titanium hydroxide aggregation treatment step for obtaining a titanium hydroxide aggregate by performing a treatment and an aggregation treatment for aggregating titanium hydroxide;
After the titanium hydroxide agglomeration treatment step, the titanium hydroxide agglomerate is subjected to an acid treatment in which hydrochloric acid or titanium chloride is brought into contact with the acid treatment step to obtain a suspension containing the acid-treated titanium hydroxide agglomerate. and,
In a space in the compression section of a filter press device having a pressurization-type filtration chamber and a compression section provided inside the pressurization-type filtration chamber, having a filtration membrane, and filled with a substance to be filtered, the A suspension containing an acid-treated titanium hydroxide agglomerate is sent, the compression section is filled with the suspension containing an acid-treated titanium hydroxide agglomerate, and then the pressurized filtration chamber passes through the pressurized filter chamber. a primary pressing step of compressing the compressed portion and the suspension at 0.10 to 1.00 MPa to remove moisture from the suspension to obtain a primary pressed product of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate; ,
Washing water is supplied to the inside of the pressurized filtration chamber and the outside of the compression section so that the washing liquid penetrates the compression section and the primary compressed product of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate therein. a penetration cleaning step of penetrating and cleaning the primary pressed product of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate to obtain a penetration-washed product of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate;
The pressurized filtration chamber squeezes the compressed portion and the acid-treated titanium hydroxide agglomerate through-washed material to remove water from the acid-treated titanium hydroxide agglomerate-through-washed material. a secondary pressing step for obtaining a cake of an acid-treated titanium oxide aggregate;
A method for recovering a titanium component, comprising:
前記貫通洗浄工程における、前記洗浄水の挿入圧力が0.10~0.60MPaであり、洗浄時間が17~60分間であることを特徴とする請求項1に記載のチタン成分の回収方法。 2. The method for recovering a titanium component according to claim 1, wherein in said penetration cleaning step, the cleaning water is inserted at a pressure of 0.10 to 0.60 MPa, and the cleaning time is 17 to 60 minutes. 前記2次圧搾工程における圧搾圧力が、0.10~1.00MPaであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のチタン成分の回収方法。 3. The method for recovering a titanium component according to claim 1, wherein the pressing pressure in the secondary pressing step is 0.10 to 1.00 MPa. 前記2次圧搾工程における圧搾時間は、前記1次圧搾工程のおける圧搾時間よりも長いことを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載のチタン成分の回収方法。 The method for recovering a titanium component according to any one of claims 1 to 3, wherein the pressing time in the secondary pressing step is longer than the pressing time in the primary pressing step. 前記貫通洗浄工程における前記洗浄水の圧力は、0.10~0.60MPaであることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載のチタン成分の回収方法。 The method for recovering a titanium component according to any one of claims 1 to 4, wherein the pressure of said washing water in said through washing step is 0.10 to 0.60 MPa. 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に対し、少なくとも加水分解処理と、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一次中和処理と、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二次中和処理と、水酸化チタンを凝集させる凝集処理と、を行うことにより、水酸化チタン凝集物を得る水酸化チタン凝集処理工程と、
該水酸化チタン凝集処理工程より後段において、該水酸化チタン凝集物に塩酸またはチタン塩化物を接触させる酸処理を行い、水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液を得る酸処理工程と、
加圧式のろ過室と該加圧式のろ過室の内側に設けられ、ろ過膜を有し、被ろ過物が充填される圧縮部と、を有するフィルタープレス装置の該圧縮部内の空間に、該水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液を送り、該圧縮部内に該水酸化チタン凝集物の酸処理物を含む懸濁液を充填し、次いで、該加圧式のろ過室によって該圧縮部および該懸濁液を0.10~1.00MPaで圧搾して該懸濁液から水分を除去し、水酸化チタン凝集物の酸処理物の1次圧搾物を得る1次圧搾工程と、
該加圧式のろ過室の内側且つ該圧縮部の外側に洗浄水を供給して、該圧縮部およびその内部の該水酸化チタン凝集物の酸処理物の1次圧搾物を貫通するように洗浄液を流して、該水酸化チタン凝集物の酸処理物の1次圧搾物を貫通洗浄し、水酸化チタン凝集物の酸処理物の貫通洗浄物を得る貫通洗浄工程と、
該加圧式のろ過室によって該圧縮部および該水酸化チタン凝集物の酸処理物の貫通洗浄物を圧搾して該水酸化チタン凝集物の酸処理物の貫通洗浄物から水分を除去して水酸化チタン凝集物の酸処理物のケーキを得る2次圧搾工程と、
該2次圧搾工程を行った後の水酸化チタン凝集物の酸処理物を焼成して、酸化チタンを得る焼成工程と、
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,
The waste liquid containing the titanium compound is subjected to at least hydrolysis, primary neutralization using calcium hydroxide or calcium oxide as a neutralizing agent, and secondary neutralization using calcium hydroxide or calcium oxide as a neutralizing agent. a titanium hydroxide aggregation treatment step for obtaining a titanium hydroxide aggregate by performing a treatment and an aggregation treatment for aggregating titanium hydroxide;
After the titanium hydroxide agglomeration treatment step, the titanium hydroxide agglomerate is subjected to an acid treatment in which hydrochloric acid or titanium chloride is brought into contact with the acid treatment step to obtain a suspension containing the acid-treated titanium hydroxide agglomerate. and,
The space in the compression section of a filter press device having a pressurization type filtration chamber and a compression section provided inside the pressure type filtration chamber, having a filtration membrane, and filled with a substance to be filtered, is filled with the water. A suspension containing an acid-treated titanium oxide agglomerate is sent, the compression part is filled with a suspension containing an acid-treated titanium hydroxide agglomerate, and then the pressurized filtration chamber is used for the compression. a primary pressing step of pressing the part and the suspension at 0.10 to 1.00 MPa to remove moisture from the suspension to obtain a primary pressed product of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate;
Washing water is supplied to the inside of the pressurized filtration chamber and the outside of the compression section so that the washing liquid penetrates the compression section and the primary compressed product of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate therein. a penetration cleaning step of penetrating and cleaning the primary pressed product of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate to obtain a penetration-washed product of the acid-treated titanium hydroxide agglomerate;
The pressurized filtration chamber squeezes the compressed portion and the acid-treated titanium hydroxide agglomerate through-washed material to remove water from the acid-treated titanium hydroxide agglomerate-through-washed material. a secondary pressing step for obtaining a cake of an acid-treated titanium oxide aggregate;
a calcination step of obtaining titanium oxide by calcining the acid-treated titanium hydroxide aggregate after the secondary pressing step;
A method for producing titanium oxide, comprising:
請求項1~5いずれか1項記載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、又は請求項6記載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の製造方法。 Titanium hydroxide recovered by the method for recovering a titanium component according to any one of claims 1 to 5 or titanium oxide obtained by the method for producing titanium oxide according to claim 6 is used as a raw material. A method for producing an alkali titanate. 請求項7記載のチタン酸アルカリの製造方法により得られたチタン酸アルカリを原料として用いることを特徴とする摩擦材の製造方法。 A method for producing a friction material, wherein the alkali titanate obtained by the method for producing an alkali titanate according to claim 7 is used as a raw material. 請求項1~5いずれか1項記載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を原料として用いることを特徴とする四塩化チタン原料の製造方法。 A method for producing a raw material for titanium tetrachloride, wherein the titanium hydroxide recovered by the method for recovering a titanium component according to any one of claims 1 to 5 is used as a raw material.
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