JP5936569B2 - Method for improving the quality of raw materials containing titanium - Google Patents
Method for improving the quality of raw materials containing titanium Download PDFInfo
- Publication number
- JP5936569B2 JP5936569B2 JP2013056697A JP2013056697A JP5936569B2 JP 5936569 B2 JP5936569 B2 JP 5936569B2 JP 2013056697 A JP2013056697 A JP 2013056697A JP 2013056697 A JP2013056697 A JP 2013056697A JP 5936569 B2 JP5936569 B2 JP 5936569B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- titanium
- raw material
- containing raw
- quality
- treatment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000010936 titanium Substances 0.000 title claims description 98
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 title claims description 97
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 93
- 239000002994 raw material Substances 0.000 title claims description 81
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 35
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 claims description 36
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 33
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 claims description 26
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 24
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 22
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 22
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910001510 metal chloride Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 8
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 7
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 7
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 7
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 4
- 239000012320 chlorinating reagent Substances 0.000 claims description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 15
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- NGNBDVOYPDDBFK-UHFFFAOYSA-N 2-[2,4-di(pentan-2-yl)phenoxy]acetyl chloride Chemical compound CCCC(C)C1=CC=C(OCC(Cl)=O)C(C(C)CCC)=C1 NGNBDVOYPDDBFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M iron chloride Chemical compound [Cl-].[Fe] FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- YDZQQRWRVYGNER-UHFFFAOYSA-N iron;titanium;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Ti].[Fe] YDZQQRWRVYGNER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- MQELXPYVAUYENE-UHFFFAOYSA-L [Ti].[Fe](Cl)Cl Chemical compound [Ti].[Fe](Cl)Cl MQELXPYVAUYENE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Description
本発明は、イルメナイト鉱やチタンスラグ中の酸化チタン含有率を向上させる高品位化方法に係り、特に、効率のよいチタン含有原料の高品位化方法に関する。 The present invention relates to a high quality method of improving the titanium oxide content of ilmenite and titanium slag, in particular, it relates to a high-definition method efficient titanium-containing raw material.
四塩化チタンは高チタン含有原料の塩素化反応を利用して製造されているが、四塩化チタン製造用の高チタン含有原料には数%の不純物酸化物が含まれている。これらの不純物酸化物の大半は、酸化チタンと同様に塩素化されるが、大部分の不純物塩化物は、固形物として分離回収された後、廃棄物として処理されている。 Titanium tetrachloride is manufactured using a chlorination reaction of a high titanium-containing raw material, and the high titanium-containing raw material for manufacturing titanium tetrachloride contains several percent of an impurity oxide. Most of these impurity oxides are chlorinated in the same manner as titanium oxide, but most of the impurity chlorides are separated and recovered as solids and then processed as waste.
このため、チタン含有原料中の不純物含有量が低いほどチタン含有原料の塩素化の際の塩素ロスを低減できる。このため、四塩化チタンの製造用の原料としては、チタン含有率の高い、高品位な原料を使用することが好ましいと考えられる。 Therefore, Ru can be reduced chlorine loss when the chlorination of titanium-containing raw material the lower the impurity content in the titanium-containing raw material. For this reason, it is considered preferable to use a high-quality raw material having a high titanium content as a raw material for producing titanium tetrachloride.
しかしながら、品位の高い高チタン含有原料は埋蔵量が限られており、しかも近年の東南アジアにおける旺盛な需要を反映して高チタン含有原料の価格が高騰する傾向にある。 However, reserves of high-grade high-titanium-containing raw materials are limited, and the price of high-titanium-containing raw materials tends to increase reflecting the recent strong demand in Southeast Asia.
他の高チタン含有原料としては、品位の低いイルメナイト鉱石を原料としこれをベネライト法のような湿式法により高品位化された合成ルチルが知られている。 As another high-titanium-containing raw material, synthetic rutile is known in which a low-grade ilmenite ore is used as a raw material and is made high-grade by a wet method such as the Benelite method.
これに対して、図3に示すように、未だ実用化には至っていないが、チタン含有原料中の不純物を塩素ガスにより選択的に塩素化して除去して得られる酸化チタン品位の高いチタン含有原料の製造方法も知られている。 On the other hand, as shown in FIG. 3, the titanium-containing raw material with high titanium oxide quality obtained by selectively chlorinating and removing impurities in the titanium-containing raw material with chlorine gas, although not yet put into practical use. The manufacturing method is also known.
また、前記選択塩素化法で副生した塩化鉄を酸化焙焼することにより、塩素ガスを回収する方法も併用されていることが知られている。 It is also known that a method of recovering chlorine gas by oxidizing and roasting iron chloride by-produced by the selective chlorination method is also used.
前記の選択塩素化法では、まずはチタン含有原料に対して、所定の条件下で塩素ガスを作用させて、チタン含有原料中の不純物である鉄のみを塩素化し、塩化物の形で分離除去する。 In the selective chlorination method, first, chlorine gas is allowed to act on the titanium-containing raw material under predetermined conditions to chlorinate only iron, which is an impurity in the titanium-containing raw material, and separate and remove it in the form of chloride. .
この際、チタン含有原料に含まれる酸化物のうち、亜酸化チタンの一つであるTi3O5などは、酸化チタン(TiO2)に比べて塩素化されやすいため、鉄の塩素化の際に同時に塩素化される傾向にあり、これは酸化チタンや塩素ガスのロスを招き好ましくない。チタン含有原料のアップグレードに選択塩素化法を使用する場合には、この点が課題となっている。 In this case, among the oxide contained in the titanium-containing raw materials, etc. Ti 3 O 5, which is one of titanium suboxide, and is easily chlorinated compared to titanium oxide (TiO 2), when the chlorination of iron At the same time, it tends to be chlorinated, which causes a loss of titanium oxide and chlorine gas, which is not preferable. This point is a problem when the selective chlorination method is used to upgrade the titanium-containing raw material.
選択塩素化法に使用する原料の予備処理方法としては、例えば、イルメナイト鉱石の選択塩素化に先立って、イルメナイト鉱石を予備還元処理する方法が知られている(たとえば、特許文献1参照)。 As a raw material pretreatment method used in the selective chlorination method, for example, a method of preliminarily reducing ilmenite ore prior to selective chlorination of ilmenite ore is known (see, for example, Patent Document 1).
この方法によれば、イルメナイト鉱石中の2価の鉄の比率が高まり、その結果、選択塩素化に伴う鉄の分離除去率を高めることができるという効果を奏すると記載されている。 According to this method, it is described that the ratio of divalent iron in the ilmenite ore increases, and as a result, the separation and removal rate of iron accompanying selective chlorination can be increased.
しかしながら、前記した方法においては、イルメナイト鉱石中の酸化チタンが一部還元されて亜酸化チタンが生成される場合がある。亜酸化チタンは、酸化チタンに比べて塩素化されやすく、選択塩素化の際に、酸化鉄の塩素化に加えて酸化チタンの塩素化も進行する場合がある。このように酸化チタンが塩素化されると、チタン鉱石中の酸化チタンのロスを招くこという新たな課題に遭遇する。 However, in the above-described method, titanium oxide in the ilmenite ore may be partially reduced to produce titanium suboxide. Titanium suboxide is more easily chlorinated than titanium oxide, and chlorination of titanium oxide may proceed in addition to chlorination of iron oxide during selective chlorination. When titanium oxide is chlorinated in this way, a new problem of incurring loss of titanium oxide in the titanium ore is encountered.
更には、選択塩素化と酸化焙焼に加えて、予備還元処理工程が加わり、工程が複雑となり、簡便な工程設計が求められている。 Furthermore, in addition to selective chlorination and oxidative roasting, a preliminary reduction process is added, which complicates the process and requires a simple process design.
また、チタン鉱石の選択塩素化反応は吸熱反応であるため、その際には、外部から熱補給しないと反応部の温度が低下して所定の反応速度を維持することができず反応温度を維持するためのコストが発生し、この点でも改善の余地が残されている。 In addition, since the selective chlorination reaction of titanium ore is an endothermic reaction, in that case, unless the heat is replenished from the outside, the temperature of the reaction section decreases and the predetermined reaction rate cannot be maintained and the reaction temperature is maintained. Cost is required, and there is still room for improvement in this respect.
このように、イルメナイト鉱やチタンスラグなどの酸化チタン品位を効率よく高めることができるような技術が求められている。 Thus, there is a need for a technique that can efficiently increase the quality of titanium oxide such as ilmenite ore and titanium slag.
本発明は、チタン含有原料の高品位化方法に関し、特に、チタンスラグやイルメナイトのようなチタン含有原料から不純物金属を分離除去し、高チタン含有原料を効率よく製造することができる技術の提供を目的とするものである。 The present invention relates to a method for improving the quality of a titanium-containing raw material, and in particular, provides a technique capable of separating and removing impurity metals from a titanium-containing raw material such as titanium slag and ilmenite and efficiently producing a high titanium-containing raw material. It is the purpose.
かかる実情に鑑み前記課題の解決手段について鋭意検討を重ねてきたところ、チタン含有原料に対して、塩素化処理と酸化処理を同時に行なわせることにより、チタン含有原料中の酸化チタンロスを最小限に抑制しつつ、効率良くチタン含有原料をアップグレードすることができることを見出し、本発明を完成するに至った。 In view of this situation, we have intensively studied the means for solving the above-mentioned problems. As a result, the loss of titanium oxide in the titanium-containing raw material is minimized by allowing the titanium-containing raw material to undergo chlorination treatment and oxidation treatment simultaneously. However, the present inventors have found that the titanium- containing raw material can be efficiently upgraded and have completed the present invention.
即ち、本発明は、チタン含有原料から不純物金属を選択的に塩化物として分離除去して(以下単に「選択塩素化」と呼ぶ)高チタン含有原料を得るチタン含有原料の高品位化方法において、チタン含有原料に対して酸化処理と塩素化処理を同時に行なうこと(以下単に「酸塩化同時処理」と呼ぶ)を特徴とするものである。 That is, the present invention provides a method for improving the quality of a titanium-containing raw material by selectively separating and removing impurity metals from the titanium-containing raw material as chlorides (hereinafter simply referred to as “selective chlorination”) . performing the oxidation treatment and chlorine treatment simultaneously on the titanium-containing raw material (hereinafter simply hump as "acid chloride simultaneously process") is characterized in.
本発明は、前記酸塩化同時処理され、不純物金属成分の含有量が減少した高チタン含有原料を四塩化チタン製造用の原料として用いることを好ましい態様とするものである。 The present invention, the acid salified simultaneous processing, it is an preferred embodiment the use of a high titanium-containing material in which the content of impurity metal components is reduced as a raw material for titanium tetrachloride production.
本発明は、前記酸塩化同時処理により生成した不純物金属塩化物を酸素ガスで酸化焙焼することより、前記不純物金属塩化物を不純物金属酸化物に転化すると同時に、同反応で副生した塩素ガスを回収することを好ましい態様とするものである。 The present invention, chlorine gas the acid impurity metal chlorides produced by chloride concurrent processing than to oxidizing roasting with oxygen gas, where the said impurity metal chlorides and at the same time converted into impurity metal oxides,-product in the same reaction It is a preferred embodiment to recover .
本発明は、前記酸塩化同時処理炉で生成した不純物金属塩化物の酸化焙焼反応を前記酸塩化同時処理炉の下流に配置した不純物金属酸化物の捕集器との間にて行なわせることを好ましい態様とするものである。 The present invention, be performed in between the collector of the acid impurity metal oxide oxidation roasting reaction was placed downstream of the acid chloride simultaneous processing furnace of impurity metal chlorides produced chloride simultaneous treatment furnace Is a preferred embodiment.
本発明は、前記回収された塩素ガスを酸塩化同時処理工程の塩素化剤として再利用することを好ましい態様とするものである。 In the present invention, it is preferable that the recovered chlorine gas is reused as a chlorinating agent in the simultaneous acidification treatment step.
本発明に係る方法に従うことで、チタン含有原料の高品位化処理の際の酸化チタンのロスを最小限に抑制しつつ、チタン含有原料の選択塩素化反応を効率よく進めることができるものである。 By following the method of the present invention are those which can be advanced while minimizing the loss of titanium oxide during the high-quality treatment of the titanium-containing raw materials, efficiently select chlorination of titanium-containing raw materials .
また、従来のような予備酸化処理工程と選択塩素化工程を同時に行うことができるため、設備コストも削減することができるものである。 Moreover, since it is possible to perform conventional Such a pre-oxidation step of selecting chlorination step at the same time, which can also be reduced equipment costs.
第1実施形態
本発明の最良の実施形態について図面を用いながら以下に詳細に説明する。図1は、本発明に係る好ましい態様を表している。図1において、酸化と塩素化を同時に行う酸塩化炉1に投入するチタン含有原料としては、イルメナイトやチタンスラグのような酸化チタン品位の低い原料を好適に使用することができる。
First Embodiment The best embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 represents a preferred embodiment according to the present invention. In FIG. 1, as the titanium-containing raw material to be introduced into the acidification furnace 1 that simultaneously performs oxidation and chlorination, a raw material having a low titanium oxide quality such as ilmenite or titanium slag can be preferably used.
本発明は、チタン含有原料から不純物金属を選択塩素化によって分離除去して高チタン含有原料を得るチタン合金原料の高品位化方法において、チタン含有原料に対して酸塩化同時処理を行うことを特徴とするものである。 The present invention is characterized in that, in a method for improving the quality of a titanium alloy raw material that obtains a high titanium-containing raw material by separating and removing impurity metals from the titanium-containing raw material by selective chlorination, simultaneous acidification treatment is performed on the titanium- containing raw material. It is what.
前記したような処理を行なうことにより、従来のような複数の工程は不要となる。そのため、本願発明のチタン含有原料の高品位化方法を採用することで、チタン含有原料の予備酸化処理と選択塩素化所処理を同時に行なうことができる。 By performing the processing as described above, a plurality of conventional steps are not required . Therefore, by adopting the high quality of a titanium-containing material of the present invention, it is possible if a simultaneous row selection chlorination plants treated with pre-oxidation treatment of titanium-containing raw material.
本発明の予備酸化処理とは、チタン含有原料中の亜酸化チタンを酸化チタンまで酸化する処理である。選択塩素化処理とは、チタン含有原料中の酸化チタンは塩素化せずに鉄等の不純物金属のみを選択的に塩化鉄等に塩素化する処理である。 The pre-oxidation process of the present invention, Ru processing der to oxidize titanium suboxides in the titanium-containing raw material to titanium oxide. The selective chlorination treatment is a treatment in which titanium oxide in the titanium-containing raw material is not chlorinated but only an impurity metal such as iron is selectively chlorinated to iron chloride or the like.
前記したチタン含有原料の予備酸化処理を行なうことで、チタン含有原料の塩素化処理を行なう際の酸化チタンの塩素化に伴うロスを効果的に抑制することができるものである。 By performing the pre-oxidation treatment of titanium-containing raw materials described above, it is capable of effectively suppressing the loss due to the chlorination of titanium oxide in performing chlorination process of titanium-containing raw materials.
図1における酸塩化同時処理は、酸塩化炉1内に形成されている流動層内にチタン含有原料を投入しつつ、前記流動層の底部より塩素ガスおよび酸素ガスを同時に供給することにより達成することができる。 The simultaneous acidification treatment in FIG. 1 is achieved by simultaneously supplying chlorine gas and oxygen gas from the bottom of the fluidized bed while introducing the titanium-containing raw material into the fluidized bed formed in the acidification furnace 1. be able to.
酸塩化炉1内の温度は、800℃〜1200℃の範囲とすることが好ましく、900〜1100℃がより好ましい。 Temperature acids in chlorination furnace 1 is preferably in a range of 800 ° C. to 1200 ° C., more preferably 900 to 1100 ° C..
前記酸塩化同時処理の温度が1200℃を超える高温域では、チタン含有原料と塩素ガスおよび塩化鉄の化学反応の平衡が、塩化鉄の生成する方向に移動する傾向を示し、チタン含有原料同士の焼結が進行して安定的な反応を維持することができず好ましくない。 In the high temperature region temperature of the acid chlorides simultaneous processing of more than 1200 ° C., the equilibrium of the chemical reaction of titanium-containing raw material and the chlorine gas and iron chloride, shows a tendency to move in a direction to produce iron chloride, titanium-containing material with each other This is not preferable because the sintering of the resin cannot proceed and a stable reaction cannot be maintained.
一方、前記処理温度が、800℃未満では、チタン含有原料の酸塩化処理反応速度が低下するため、実用的ではない。 On the other hand, when the treatment temperature is less than 800 ° C., the acidification treatment reaction rate of the titanium-containing raw material is lowered , and thus it is not practical.
また、前記酸塩化炉1に供給する酸素ガス量は、チタン含有原料に含まれる亜酸化チタンを酸化チタンまで酸化させるに必要な量を供給することが好ましい。同様に、塩素ガスは、チタン含有原料中に含まれる不純物金属酸化物の塩素化に必要な量の塩素ガスを供給することが好ましい。 The amount of oxygen gas supplied to the acidification furnace 1 is preferably supplied in an amount necessary to oxidize titanium suboxide contained in the titanium-containing raw material to titanium oxide. Similarly, the chlorine gas is preferably supplied in an amount necessary for chlorination of the impurity metal oxide contained in the titanium-containing raw material.
前記した温度範囲で、酸素ガス量および塩素ガス量を供給することにより処理を行なうことで、チタン含有原料中の亜酸化チタンを効率よく酸化チタンに転化することができ、かつチタン含有原料中の鉄を塩化鉄として分離、除去することができる。 By performing the treatment by supplying an oxygen gas amount and a chlorine gas amount within the above temperature range, titanium suboxide in the titanium-containing raw material can be efficiently converted into titanium oxide, and in the titanium-containing raw material. Iron can be separated and removed as iron chloride .
本発明においては、またチタン含有原料の酸塩化同時処理工程は発熱反応を伴うため、酸塩化炉1内の温度が維持される。 In the present invention, since the simultaneous acidification treatment step of the titanium-containing raw material involves an exothermic reaction, the temperature in the acidification furnace 1 is maintained .
酸塩化炉1でアップグレードされた高チタン含有原料は、酸塩化炉1内に形成された流動層より連続的に抜き出して、四塩化チタン製造用の原料として利用することができる。 High titanium-containing material which has been upgraded with an acid chloride furnace 1 is continuously withdrawn from the fluidized bed formed in the acid in the chlorination furnace 1, it can be used as a raw material for titanium tetrachloride production.
前記酸塩化炉1で生成した塩化鉄は、上記温度範囲で揮発して、酸塩化炉1の下流側に接続された酸化焙焼炉2に移行する。その後、酸化焙焼炉2では、400〜1000℃の条件下で移行した塩化鉄と底部から供給した酸素ガスを反応させることが好ましい。
The iron chloride generated in the acidification furnace 1 volatilizes in the above temperature range and moves to the
なお、酸化焙焼炉2に供給する酸素は、塩化鉄を酸化鉄に転化させるに充分な酸素ガスを供給することが好ましい。
The oxygen supplied to the
酸化焙焼炉2から排出された酸素ガスを含む塩素ガスは、回収し、再び酸塩化炉1に供給することができる。
Chlorine gas containing oxygen gas discharged from the
本発明は、前記した条件で反応を進行させることにより、効率よく、酸化鉄および塩素ガスを生成させることができる。 In the present invention, iron oxide and chlorine gas can be efficiently generated by advancing the reaction under the above-described conditions .
生成した塩素ガスは、酸塩化同時処理に再利用することができる。また、酸化鉄も適宜回収して、鉄鋼や磁性材料の原料等、公知の分野にて再利用に供することが可能である。 The resulting chlorine gas, Ru can be reused to the acid chloride simultaneous processing. In addition, iron oxide can be recovered as appropriate and reused in a known field such as a raw material of steel or a magnetic material.
第2実施形態
図2は、本発明の他の実施形態を示す。チタン含有原料を酸塩化炉1に供給すると共に、酸塩化炉1の底部より塩素ガスと酸素ガスを同時に供給することは第1実施形態と同様であるが、当該実施態様における酸素ガス量は、チタン含有原料の塩素化により生成する不純物金属塩化物を続いて酸化処理するために十分な酸素ガスと、チタン含有原料の予備酸化に必要な酸素ガス量の合計量であることを好ましい態様とするものである。
Second Embodiment FIG. 2 shows another embodiment of the present invention. While supplying the titanium- containing raw material to the acidification furnace 1 and simultaneously supplying chlorine gas and oxygen gas from the bottom of the acidification furnace 1 is the same as in the first embodiment, the amount of oxygen gas in the embodiment is as follows: A preferred embodiment is a total amount of oxygen gas sufficient for the subsequent oxidation treatment of the impurity metal chloride generated by chlorination of the titanium-containing raw material and the amount of oxygen gas necessary for the preliminary oxidation of the titanium-containing raw material. Is.
図2においては、不純物金属酸化物の捕集器としてサイクロン3を使用した場合の装置構成に係る好ましい態様を表している。 In FIG. 2, the preferable aspect which concerns on the apparatus structure at the time of using the cyclone 3 as a collector of an impurity metal oxide is represented.
更に、酸塩化炉1で生成した塩化鉄を含む不純物金属塩化物ガスと過剰の酸素ガスとを酸塩化炉1の下流に配置したサイクロン3に至る配管の途中で酸化焙焼させることにより、前記不純物金属塩化物を不純物金属酸化物に転化させることを好ましい態様とするものである。 Furthermore, by oxidizing and roasting the impurity metal chloride gas containing iron chloride generated in the acidification furnace 1 and the excess oxygen gas in the middle of the pipe leading to the cyclone 3 arranged downstream of the acidification furnace 1, It is preferable to convert the impurity metal chloride into an impurity metal oxide.
その結果、図3に示した従来例のような酸化焙焼炉2の設置は不要となり、構造や稼動の平易なサイクロン3を配置するだけで済む。
As a result, it is not necessary to install the
酸塩化炉1にチタン含有原料を供給し、亜酸化チタンの酸化処理と塩化鉄の生成、その後の揮発除去により酸化チタン品位が高められた高チタン含有原料を製造することができる。 Supplying the titanium-containing raw material to the acid chloride furnace 1, the generation of oxidized iron chloride titanium suboxide, by the subsequent devolatilization may manufacture higher titanium-containing material at elevated titanium oxide quality.
また、図1に示した実施態様の酸化焙焼炉2を別途配置することは必要なく、チタン含有原料の酸化鉄を効率よく、分離除去することができるものである。
Separately it is not necessary to arrange an
前記反応で副生した塩素ガスおよび余分な酸素ガスは、本発明にかかる選択塩素化(酸塩化同時処理)の塩素化剤および予備酸化の酸化剤として使用することができるものである。 The chlorine gas and excess oxygen gas by-produced in the reaction can be used as a chlorinating agent for selective chlorination (simultaneous acidification treatment) and an oxidizing agent for pre-oxidation according to the present invention.
なお、前記した酸化焙焼反応で副生した酸化鉄は、例えば磁性材として利用することができるが、塗料としても利用することができる。 In addition, although iron oxide byproduced by the above-mentioned oxidation roasting reaction can be utilized as a magnetic material , for example, it can be utilized also as a coating material .
本発明において、前記した酸塩化同時処理で反応しなかったチタン含有原料は、上記酸塩化炉1に戻すことにより、不純物金属塩化物の反応率を効果的に高めることができる。 In the present invention, the titanium-containing material which has not reacted with the above-mentioned acid chloride simultaneous processing, by returning to the acid chloride furnace 1, it is possible to increase the reaction rate of the impurity metal chlorides effectively.
本発明は、前記したような処理を行なうことにより、金属鉄以外の不純物金属元素も効率よく回収することができる。 In the present invention, impurity metal elements other than metallic iron can be efficiently recovered by performing the treatment as described above .
チタン含有原料の酸塩化同時処理により不純物金属が塩化物として分離除去された残りのチタン含有原料は、原料中の酸化チタン品位が、元のチタン含有原料に比べて高品位化されているため、そのまま四塩化チタン製造用の原料として好適に利用することができる。 Since the impurity metal by acid chloride simultaneous treatment of titanium-containing raw material remaining titanium-containing raw material which is separated off as a chloride, titanium oxide quality in the raw material are higher quality than the original titanium-containing raw materials, It can be suitably used as it is as a raw material for producing titanium tetrachloride .
以上述べた方法に従うことにより、本発明は、酸化チタン品位の低いチタン含有原料を効率よく高品位化することができるのみならず、高品位化反応で副生した不純物金属塩化物も酸化焙焼あるいは還元処理することにより、有価物として回収することができるという効果を奏するものである。 By following the method described above, the present invention can not only efficiently improve the quality of titanium- containing raw materials having low titanium oxide quality, but also oxidative roasting of impurity metal chlorides by-produced in the high-quality reaction. Alternatively, the effect of being able to be recovered as a valuable material by performing the reduction treatment is exhibited.
以下、実施例および比較例により本発明をより詳細に説明する。
実施例の共通条件は、以下のとおりである。
1.原料
1)チタン含有原料
(チタンスラグ、化学組成は下記表1に記載、粒度:100〜500μm)
2)酸素ガス(純度:99.99%、形態:ボンベガス)
3)塩素ガス(純度99.99%、形態:液化ボンベガス)
2.酸塩化同時処理条件
1)温度:600〜1200℃
2)雰囲気:塩素および酸素
3.酸化焙焼条件
1)温度:400〜1000℃
2)雰囲気:酸化性雰囲気(酸素)
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples.
The common conditions of the examples are as follows.
1. Raw material 1) Titanium-containing raw material (titanium slag, chemical composition is described in Table 1 below, particle size: 100 to 500 μm)
2) Oxygen gas (purity: 99.99%, form: cylinder gas)
3) Chlorine gas (purity 99.99%, form: liquefied cylinder gas)
2. Conditions for simultaneous treatment with acidification 1) Temperature: 600-1200 ° C
2) Atmosphere: chlorine and oxygen Oxidation roasting conditions 1) Temperature: 400-1000 ° C
2) Atmosphere: oxidizing atmosphere (oxygen)
[実施例1]
図1に示したフローに沿って、上記条件の下に、チタンスラグの酸塩化同時処理によりチタンスラグの高品位化処理を行なった。高品位化処理後のチタンスラグの品位を分析し、主な分析値を表1に示した。表1に示すように、チタンスラグ中の酸化チタンの品位は、格段に向上されていた。
[Example 1]
In accordance with the flow shown in FIG. 1, under the above conditions, the titanium slag was subjected to a high quality treatment by simultaneous treatment with titanium slag acidification. The quality of the titanium slag after the high quality treatment was analyzed, and the main analysis values are shown in Table 1. As shown in Table 1, the quality of titanium oxide in the titanium slag was greatly improved.
また、選択塩素化の際にも、反応温度域まで反応炉を加熱後は、特に熱補給することなく反応を維持することができた。 Moreover, also in the case of selective chlorination, after heating the reaction furnace to the reaction temperature range, it was possible to maintain the reaction without particularly replenishing heat.
更には、選択塩素化の際の亜酸化チタンの塩素化によるチタンロスも0.5%に留まり、実用上、支障のないレベルにあった。 Furthermore, titanium loss due to chlorination of titanium suboxide during selective chlorination was only 0.5%, and there was no practical problem.
[実施例2]
図2に示したフローに沿って、上記条件の下にチタンスラグの酸塩化同時処理によりチタンスラグの高品位化処理を行なった。高品位化処理後のチタンスラグの品位は、格段に改善されていたことが確認された。
[Example 2]
In accordance with the flow shown in FIG. 2, a high quality treatment of titanium slag was performed by simultaneous acidification treatment of titanium slag under the above conditions. It was confirmed that the quality of the titanium slag after the high quality treatment was markedly improved.
また、図1の装置フローの場合に比べて、設備構成が単純なため、原料処理コストが図1の場合に比べて5%削減された。 Further, since the equipment configuration is simple compared to the apparatus flow of FIG. 1, the raw material processing cost is reduced by 5% compared to the case of FIG.
[比較例1]
実施例1において、チタンスラグの酸塩化同時処理を行わない以外は同じ条件でチタンスラグの高品位化処理を行なった。高品位処理後のチタンスラグ中の酸化チタンの品位は、格段に向上されていた。しかしながら、選択塩素化の際、亜酸化チタンの塩素化によるチタンロスは、10%となり実施例1よりも悪化した。
[Comparative Example 1]
In Example 1, the high quality treatment of titanium slag was performed under the same conditions except that the simultaneous acidification treatment of titanium slag was not performed. The quality of the titanium oxide in the titanium slag after the high quality treatment was significantly improved. However, during selective chlorination, titanium loss due to chlorination of titanium suboxide was 10%, worse than Example 1.
また、酸塩化同時処理の際の反応開始後も、外部加熱を継続して、反応温度の維持に努める必要があった。 In addition, it was necessary to continue external heating and maintain the reaction temperature after the start of the reaction during the acidification simultaneous treatment .
本発明は、チタン含有原料の高品位化処理を効率よく進めることができる。 The present invention can efficiently advance a high-quality treatment of a titanium-containing raw material.
1…酸塩化炉
2…酸化焙焼炉
3…サイクロン
4…予備酸化炉
5…選択塩化炉
1 ...
Claims (5)
前記チタン含有原料に対して酸化処理と塩素化処理を同時に行なうこと(以下単に「酸塩化同時処理」と呼ぶ)を特徴とするチタン含有原料の高品位化方法。 In the method for improving the quality of a titanium-containing raw material, an impurity metal is selectively separated and removed as a chloride from the titanium-containing raw material (hereinafter simply referred to as “selective chlorination”) to obtain a high titanium-containing raw material .
Higher quality method of the titanium-containing raw material and performing oxidation treatment and chlorine treatment simultaneously (hereinafter simply referred to as "acid co chloride process") relative to the titanium-containing raw material.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013056697A JP5936569B2 (en) | 2013-03-19 | 2013-03-19 | Method for improving the quality of raw materials containing titanium |
CN201480002473.3A CN104640812B (en) | 2013-03-06 | 2014-03-06 | The high-quality method of titaniferous materials |
PCT/JP2014/055841 WO2014136901A1 (en) | 2013-03-06 | 2014-03-06 | Method for improving quality of titanium-containing feedstock |
US14/429,643 US9803261B2 (en) | 2013-03-06 | 2014-03-06 | Method for improving quality of titanium-containing feedstock |
RU2015111552A RU2660876C2 (en) | 2013-03-06 | 2014-03-06 | Method for improving quality of titanium-containing feedstock |
SA515360156A SA515360156B1 (en) | 2013-03-06 | 2015-03-17 | Method for improving quality of titanium-containing feedstock |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013056697A JP5936569B2 (en) | 2013-03-19 | 2013-03-19 | Method for improving the quality of raw materials containing titanium |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014181154A JP2014181154A (en) | 2014-09-29 |
JP2014181154A5 JP2014181154A5 (en) | 2015-07-09 |
JP5936569B2 true JP5936569B2 (en) | 2016-06-22 |
Family
ID=51700207
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013056697A Active JP5936569B2 (en) | 2013-03-06 | 2013-03-19 | Method for improving the quality of raw materials containing titanium |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5936569B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6988057B2 (en) * | 2015-09-29 | 2022-01-05 | 株式会社東京精密 | Laser processing equipment and laser processing method |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS49123918A (en) * | 1973-03-16 | 1974-11-27 | ||
JPS5839895B2 (en) * | 1976-12-29 | 1983-09-02 | 三菱マテリアル株式会社 | Chlorination method for ilmenite or similar titanium ores |
JP2004083297A (en) * | 2002-08-23 | 2004-03-18 | Nisshin Ferrite Kk | Method for manufacturing magnetite |
-
2013
- 2013-03-19 JP JP2013056697A patent/JP5936569B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014181154A (en) | 2014-09-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9803261B2 (en) | Method for improving quality of titanium-containing feedstock | |
RU2015111548A (en) | METHOD FOR PROCESSING TITANIUM-CONTAINING RAW MATERIALS | |
CN1761765A (en) | Process for the recovery of titanium in mixed chloride media | |
US2657976A (en) | Process for producing iron oxide and titanium tetrachloride from titaniferous iron ores | |
KR20080058344A (en) | Titaniferous ore beneficiation | |
CN115947370B (en) | Method for preparing refined vanadium oxychloride from vanadium-containing refined tailings | |
TW201437382A (en) | Method for producing titanium oxide and iron oxide | |
JP6671517B2 (en) | Process for the separation of vanadium | |
JP5936569B2 (en) | Method for improving the quality of raw materials containing titanium | |
US20140308197A1 (en) | Production of titanium compounds and metal by sustainable Methods | |
JP2014172765A5 (en) | ||
JPH08512361A (en) | Method for modifying titanium-containing material | |
JP2014181154A5 (en) | ||
JP2014172765A (en) | Quality improvement method of titanium-including material | |
JP5530195B2 (en) | Method for recovering copper from copper-containing material | |
CN107532320A (en) | New titania product and its production method | |
JP2017145475A (en) | Method of making ilmenite ore with high quality | |
JP2014234547A (en) | Raw material for titanium refining and method of producing the same | |
US20150368119A1 (en) | Titanium-tetrachloride manufacturing method | |
JP5423592B2 (en) | Method for producing low chlorine nickel sulfate / cobalt solution | |
JP4961600B2 (en) | Processing method of zinc concentrate | |
JP2017179389A (en) | Manufacturing method of titanium oxide slag and titanium oxide slag | |
JP4738572B2 (en) | Improvements in refining | |
JP2003293049A (en) | Method for recovering silver from slag containing silver and lead | |
AU2011342842B2 (en) | Upgrading of titaniferous material |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150127 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150522 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20151224 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160119 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160506 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160510 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5936569 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |