JPH0118015B2 - - Google Patents

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JPH0118015B2
JPH0118015B2 JP17813380A JP17813380A JPH0118015B2 JP H0118015 B2 JPH0118015 B2 JP H0118015B2 JP 17813380 A JP17813380 A JP 17813380A JP 17813380 A JP17813380 A JP 17813380A JP H0118015 B2 JPH0118015 B2 JP H0118015B2
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residue
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    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B34/00Obtaining refractory metals
    • C22B34/10Obtaining titanium, zirconium or hafnium
    • C22B34/12Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08
    • C22B34/1236Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08 obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by wet processes, e.g. by leaching
    • C22B34/124Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08 obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by wet processes, e.g. by leaching using acidic solutions or liquors
    • C22B34/125Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08 obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by wet processes, e.g. by leaching using acidic solutions or liquors containing a sulfur ion as active agent
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  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、二酸化チタンの製造の際に得られる
加水分解残渣物を、微粒子としたスラツグおよび
硫酸、好ましくは発煙硫酸の混合物の中へ、これ
らの残渣物を導入することによつて、仕上げる方
法に関する。 次の方法は、チタニフエラス(titaniferous)
原料の分解に一般に使用される:微粉砕したチタ
ニフエラスを濃硫酸と混合する。この混合物に、
次に少量の水、水蒸気または希硫酸を加え、そし
て濃い酸を希釈することによつて発生する熱が、
チタニフエラスおよび酸の反応を開始させる。う
すい鉱酸または水に可溶である、多孔性の分解固
形物がこうして製造される。 しかしながら、チタニフエラスは、最も有利な
場合でも約95%TiO2の溶解収率しか与えず、不
溶性残渣物が残る。 硫酸との反応の後も溶解せずに残存するイルメ
ナイト(ilmenite)残渣物からTiO2を得る方法
は、日本国特許出願公開第52−41197号により公
知である。この方法では、残渣物を3乃至13.5%
の塩化ナトリウムまたは岩塩と混合し、そして濃
硫酸と150乃至160℃の温度まで加熱する。 この方法は、大量のエネルギーを供給すること
が必要なので、非常に非経済的にしか操作できな
い。生成するHClガスもまた装置に腐蝕損傷をひ
き起す。 西ドイツ国特許第F9827a/12iは、イルメナ
イトを硫酸で残渣物との混和剤中で分解するため
の、外部的にエネルギーを供給することなく行な
い得る代替法を記載している。この方法の欠点
は、連続的な運転法でしか良好な溶解収率を有す
る、制御された反応におけるイルメナイトの硫酸
との反応が確実とはならないという点である。 後に示す如く、西ドイツ国特許第F9827a/
12i記載の方法を、更に有利であることがしばし
ばである不連続運転法に移行させると、不満足な
結果しか得られない。残渣物中に存在する二酸化
チタンは限られた程度までしか分解することがで
きず、従つて水溶液には容易にかえることができ
ない。 驚くべきことに、二酸化チタンの製造の際に得
られるような種々の型の加水分解残渣が、これら
の加水分解残渣物をTiO2およびTi()を含有す
る微粒状スラツグと共に硫酸の中で反応させる
と、その中に含有される二酸化チタンを得るのに
有利に使用することができ、この方法の成功は反
応物質の選択およびこれらのものが存在する比に
かなり存在することが本発明において見出され
た。 しばしば使用される加水分解残渣は、反応を開
始させるために水、水蒸気または希硫酸を加える
ことが必要無い位に大量の希硫酸をなおも含有し
ている。 本発明は、従つて、二酸化チタンの製造の際に
得られる加水分解残渣物を、硫酸中でのスラツグ
との組み合せ反応により、そして生成する反応集
合体を水溶液に溶かすことによつて処理して、そ
の中に含まれている二酸化チタンを得る方法にし
て、約5乃至95重量%、好ましくは約30乃至75重
量%のチタニフエラス加水分解残渣物を、TiO2
として計算しそしてスラツグを基準として>60重
量%、好ましくは>80重量%のTiO2含有率およ
び約5乃至40重量%、好ましくは約20乃至35重量
%のTi()含有率を有する、95乃至5重量%、
好ましくは70乃至25重量%の微粒状スラツグと共
に、86重量%より大のH2SO4含有率を有する硫
酸中で反応させ、そしてこの反応を水、水蒸気ま
たは希硫酸を加えることによつて開始し得ること
を特徴とする方法を提供する。 本発明の方法の好ましい具体例においては、チ
タニフエラス加水分解残渣物を、容器の中へ、微
粒状としたスラツグおよび86重量%より大の
H2SO4含有率を有する硫酸と一緒に、H2SO4
TiO2の重量比が約1.5:1乃至3:1、好ましく
は約1.7:1乃至2.2:1となり、そして全ての成
分を加えた後のH2SO4濃度約80乃至98重量%、
好ましくは約85乃至98重量%となる量だけ導入す
る。 本発明に従う方法の殊に好ましい具体例では、
30重量%までのSO3含有率を有する発煙硫酸を硫
酸として使用する。 本発明の方法に従つて使用されるチタニフエラ
ス加水分解残渣物は、イルメナイト分解並びにス
ラツグ分解およびイルメナイト−スラツグ混合分
解を起源とするものとすることができ、これらの
ものは、例えば、過補助をあてがつたロータリ
ーフイルター上の粗い過の後に、およびドール
シツクナー(Dorr thickener)からのスラツジ
の、過補助を含むこともできるが、洗浄の後
に、得られる。加水分解残渣物を更に前処理する
ことは必要ではない。 本発明に従う方法によれば、簡単な方法で、ス
ラツグおよび加水分解残渣物の両方から、TiO2
の高い溶解収率が得られる。この方法は、鉱石の
硫酸分解の際にはまた普通である、硫酸を使用す
ることだけが要求され、そして、反応集合体を水
または希硫酸の如き水系溶媒の中に溶かした後、
および澄んだ後、加水分解に直接使用するのに好
適なオキシ硫酸チタン(titanyl sulphate)溶液
を製造する。最後に、この方法は、反応を連続的
或いは不連続的の両方で行なうことを可能とし、
そして、殊に好ましい具体例においては、発煙硫
酸で作業する時、そして反応物質の特定的な混合
比の際は、この方法は外部的なエネルギー供給を
全く要求せず、従つて非常に経済的である。 本発明の方法を次の実施例で説明する。他に指
示がなければ、以下の実施例において、全ての%
は重量%を表わす。 実施例 1 第1表に特定的に示す量の微粒状スラツグ
(TiO270.8%;TiO2として計算しスラツグを基準
としてTi()7.9%;Fe9.9%)および発煙硫酸
(H2SO4106.1%)を、内部温度計および撹拌機を
装備した、そして有効に外側が絶縁された、反応
容器の内部の温度を再調整して熱の損失を補償す
ることができる熱気浴の中に置かれた、ガラス容
器の中へ導入した。過補助を含有する、これも
また第1表に示した量のイルメナイト−加水分解
残渣物(TiO239.5%;Fe5.2%、H2SO48.6%;強
熱減量44.0%(この中には前記H2SO48.6%が含
まれる);残渣物の10%までのSiO2過補助)
を、全TiO2含有量が100gとなり、H2SO4
TiO2の重量比が2.0:1となり、そして最終的な
H2SO4濃度が88.7乃至96.5%となるような量だ
け、激しく撹拌しながらこの容器の中へ導入し
た。反応容器の中の温度は114乃至159℃の水準ま
で上昇し、そして、発熱反応のため、14乃至28分
後には、198乃至216℃の最高反応温度についに到
達した。固化した反応物質の固まりを次に約190
℃に6時間保ち、そして70℃で350mlの水を加え
ることによつて溶かした。反応物の全可溶化
TiO2収率(全TiO2を基準として溶解したTiO2
は87乃至91.5%であつた。使用したスラツグの
TiO2収率は同様の反応条件のもとで95%なので、
イルメナイト−加水分解残渣物のTiO2含有量の
71.4乃至86.4%が可溶化されたと計算される。
【表】 比較例 比較のために、第2表に特定的に示す量の(本
発明に相当しない)微粒状イルメナイト
(TiO260.2%;Fe25.0%;Fe()対Fe()=
2.29:1)および発煙硫酸(H2SO4106.1%)を
実施例1で使用した装置の中へ導入した。過補
助を含有し実施例1の如く使用される、これもま
た第2表に特定的に示す量のイルメナイト−加水
分解残渣物(TiO239.5%;Fe5.2%;H2SO48.6
%;強熱減量44.0%(この中には前記H2SO48.6
%が含まれる)SiO2約10%)を、次に、全TiO2
含有量が100gとなり、H2SO4対TiO2の重量比が
2.0:1となりそして最終的なH2SO4濃度が88.9
乃至96.7%となるような量だけこの溶器の中へ激
しく撹拌しながら導入した。これによつて、容器
中の温度は130乃至194℃の間の値まで上昇し、そ
して3乃至6分の後、発熱反応の際には、ついに
は196乃至220℃の最高反応温度に到達した。 固化した反応物の固まりを次に180℃に3時間
保持し、そして70℃で350mlの水を加えることに
よつて溶かした。この反応の全可溶化TiO2収率
(溶けたTiO2、全TiO2を基準)は74乃至84.3%で
あつた。使用したイルメナイトのTiO2収率は同
様の反応条件のもとでは93%であるので、使用し
たイルメナイト−加水分解残渣物のTiO2含有量
の28.5乃至73.4%可溶化されたと計算される。 従つて、これは、実施例1で本発明の方法に従
つて得られたよりも明らかに低い。
【表】 実施例 2 本発明に従い、第3表に特定的に示す量の微粒
状スラツグ(TiO285.1%;TiO2として計算しス
ラツグを基準としてTi()30.2%;Fe9.5%)お
よび発煙硫酸(H2SO4106.1%)を、実施例1で
既に使用した装置の中へ導入した。過補助を含
有し、そして実施例1の如く使用される、これも
また第3表に特定的に示した量の過補助を含有
するイルメナイト−加水分解残渣物(TiO239.5
%;Fe5.2%;H2SO48.6%;強熱減量44.0%(こ
の中には前記H2SO48.6%が含まれる)SiO2約10
%)を次にこの容器の中へ、激しく撹拌しなが
ら、全TiO2含有量が100gとなりH2SO4対TiO2
の重量比が2.0:1となりそして最終的なH2SO4
濃度が87.7乃至96.1%となるような量だけ導入し
た。 容器の中の温度は110乃至155℃の間の値まで上
昇し、そして、発熱反応の間に、11乃至20分後に
は、ついに185乃至215℃の最高反応温度に到達し
た。固化した反応物の固まりを次に190℃に6時
間保ち、そして70℃で350mlの水を加えることに
よつて溶かした。反応物質の全TiO2収率(全
TiO2を基準として溶解したTiO2)は91.5乃至
94.5%であつた。使用したスラツグのTiO2収率
は同様の反応条件のもとで97%であるので、使用
したイルメナイト−加水分解残渣物のTiO2含有
量の84.8乃至88.0%が可溶化されると計算され
る。
【表】
【表】 本明細書および実施例は例示のためであつて本
発明を限定するものではないこと、そして本発明
の精神および範囲の中で本分野に熟達した人には
他の幾つかの具体例が思い浮かべられるというこ
とは理解されたい。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 チタンを含有する材料を硫酸との反応に供し
    て固体の反応物質の固まりとし、そこから水また
    は希硫酸で加水分解することによつて溶液中にチ
    タン対価物を回収して後に加水分解残渣物を残
    し、そして加水分解残渣物をその後処理して、そ
    の中に含有されるチタンの少なくとも一部を回収
    する方法において、この加水分解残渣物の処理
    を、約5乃至約95重量%の加水分解残渣物、およ
    びTiO2含有率が60重量%よりも大でかつTi()
    含有率約5乃至40重量%を有する、約95乃至5重
    量%のスラツグを、86重量%より大の濃度の硫酸
    と接触させ、そしてその後、場合により、反応を
    開始させるために水、水蒸気または希硫酸を加え
    ることによつて行なうことから成る加水分解残渣
    物の処理方法。 2 分解残渣物の処理を、約30乃至75重量%の反
    応残渣物および約70乃至25重量%のスラツグを接
    触させることによつて行なうことから成る、特許
    請求の範囲第1項記載の方法。 3 スラツグが>80重量%の全TiO2含有率およ
    びTiO2として計算しそしてスラツグを基準とし
    て約20乃至35重量%のTi()含有率を有するこ
    とから成る、特許請求の範囲第1項または第2項
    記載の方法。 4 チタンを含有する分解残渣物を、スラツグお
    よび86重量%より大の濃度の硫酸を含有する容器
    に、H2SO4対TiO2の重量比が約1.5:1乃至3:
    1となりそして全ての成分を加えた後のH2SO4
    濃度が約80乃至98重量%となるような割合で加え
    ることから成る、特許請求の範囲第1項乃至第3
    項のいずれかに記載の方法。 5 チタンを含有する分解残渣物を、スラツグお
    よび86重量%より大の濃度の硫酸を含有する容器
    に、H2SO4対TiO2の重量比が約1.7:1乃至2.2:
    1となりそして全ての成分を加えた後のH2SO4
    濃度が約85乃至95重量%となるような割合で加え
    ることから成る、特許請求の範囲第1項乃至第3
    項のいずれかに記載の方法。 6 分解残渣物およびスラツグと接触させる硫酸
    が約30重量%までのSO3含有率を有する発煙硫酸
    であることから成る、特許請求の範囲第1項乃至
    第5項のいずれかに記載の方法。
JP17813380A 1979-12-21 1980-12-18 Treatment of hydrolysis residue obtained from titanium dioxide manufacture Granted JPS5696729A (en)

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JPS5696729A JPS5696729A (en) 1981-08-05
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BR (1) BR8008363A (ja)
DE (2) DE2951749A1 (ja)
ES (1) ES8200312A1 (ja)
FI (1) FI70399C (ja)
NO (1) NO154877B (ja)
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