JPS5839895B2 - Chlorination method for ilmenite or similar titanium ores - Google Patents

Chlorination method for ilmenite or similar titanium ores

Info

Publication number
JPS5839895B2
JPS5839895B2 JP15770976A JP15770976A JPS5839895B2 JP S5839895 B2 JPS5839895 B2 JP S5839895B2 JP 15770976 A JP15770976 A JP 15770976A JP 15770976 A JP15770976 A JP 15770976A JP S5839895 B2 JPS5839895 B2 JP S5839895B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
furnace
chlorination
chlorine
ore
iron
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.)
Expired
Application number
JP15770976A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5382613A (en
Inventor
章雄 不破
清太郎 福島
悦治 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Metal Corp
Original Assignee
Mitsubishi Metal Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Metal Corp filed Critical Mitsubishi Metal Corp
Priority to JP15770976A priority Critical patent/JPS5839895B2/en
Publication of JPS5382613A publication Critical patent/JPS5382613A/en
Publication of JPS5839895B2 publication Critical patent/JPS5839895B2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は希薄塩素の回収と再使用を含めての二段塩素化
によって、イルメナイトまたはそれに類するチタン鉱石
から四塩化チタンと脱鉄チタン鉱石を併産することを可
能ならしめるイルメナイトまたはそれに類するチタン鉱
石の塩素処理法に関する。
[Detailed Description of the Invention] The present invention makes it possible to co-produce titanium tetrachloride and iron-free titanium ore from ilmenite or similar titanium ores by two-stage chlorination including recovery and reuse of dilute chlorine. This invention relates to a method for chlorinating ilmenite or similar titanium ores.

現在イルメナイトまたはそれに類するチタン鉱石(以下
、総括的に単にイルメナイトという)の塩素化処理法は
二つのプロセスに大別される。
At present, chlorination treatment methods for ilmenite or titanium ores similar to it (hereinafter simply referred to as ilmenite) are broadly divided into two processes.

その一つはイルメナイトをコークスとともに塩素を用い
て鉱石中の鉄分とチタン分とを同時に塩素化し、生成し
た塩化鉄と四塩化チタンの混合ガスを冷却し、高沸点の
塩化鉄を固相として析出させて気相の四塩化チタンから
分離する方法である。
One method involves simultaneously chlorinating iron and titanium in the ore using chlorine together with coke, cooling the resulting mixed gas of iron chloride and titanium tetrachloride, and precipitating high-boiling iron chloride as a solid phase. This is a method to separate titanium tetrachloride from the gaseous phase.

他の一つはイルメナイトの選択塩素化法でイルメナイト
を制限された量のコークス、たとえばイルメナイトに対
し10重重量風下のコークスの存在下で塩素と反応させ
、鉱石中の主として鉄分を選択的に塩素化し、残渣に酸
化チタンを濃縮してTie2=95%程度としたいわゆ
る合成ルチルを製造したのち、との合成ルチルをさらに
コークスの存在下で塩素と反応させて四塩化チタンとす
る方法である。
The other method is the selective chlorination of ilmenite, in which ilmenite is reacted with chlorine in the presence of a limited amount of coke, for example, coke at a weight of 10 g, and the iron content in the ore is selectively chlorinated. This is a method of producing so-called synthetic rutile by concentrating titanium oxide in the residue to a Tie2 of about 95%, and then reacting the synthesized rutile with chlorine in the presence of coke to produce titanium tetrachloride.

しかしながら、前者に督いては四塩化チタンから分離さ
れた塩化鉄は下水処理剤として使用されるか、または廃
棄される。
However, in the former case, the iron chloride separated from titanium tetrachloride is used as a sewage treatment agent or is discarded.

固体塩化鉄から塩素を回収するには、固体塩化鉄を再加
熱して揮発させ、気相にち・いて酸素と反応させるので
あるが、吸湿性の強い固体塩化鉄の取扱いに伴う損失、
すなわち輸送経路や給鉱装置の閉塞等の操作上のトラブ
ルとそれによる環境汚染が問題となる。
To recover chlorine from solid iron chloride, solid iron chloride is reheated to volatilize and react with oxygen in the gas phase, but there are losses associated with handling solid iron chloride, which is highly hygroscopic.
In other words, operational troubles such as blockage of transport routes and ore feeding equipment, and the resulting environmental pollution become a problem.

さらに、この方法では高温の塩化炉生成ガスを冷却して
1ず塩化鉄を固相として析出させ、この固体塩化鉄を再
加熱するのでその熱経済上の不合理性はこの方法の大き
な欠点となっている。
Furthermore, in this method, the high-temperature chlorination furnace produced gas is cooled to first precipitate iron chloride as a solid phase, and this solid iron chloride is reheated, so the thermoeconomic irrationality is a major drawback of this method. It has become.

一方、後者は元来合成ルチルの製造が目的であるので、
TiO2品位を高めて商品価値を向上させる必要があり
、そのため、塩化炉から取り出した反応後の鉱石を磁力
選鉱して鉄含有量の高い反応途中の鉱石を磁性物として
分離し、さらに非磁性物に集する過剰分の固形炭素質還
元材を分離するための浮遊選鉱あるいは風篩等の工程を
経て合成ルチルとする。
On the other hand, since the latter is originally intended for the production of synthetic rutile,
It is necessary to increase the TiO2 grade and improve the commercial value. Therefore, the ore taken out from the chlorination furnace after the reaction is magnetically sorted to separate the ore in the middle of the reaction with high iron content as a magnetic material, and then the ore is separated into a non-magnetic material. Synthetic rutile is produced through processes such as flotation or wind sieving to separate the excess solid carbonaceous reducing material that collects in the rutile.

このようにして製造された合成ルチルをさらに固形炭素
質還元材の存在下で塩素化して四塩化チタンを製造する
The synthetic rutile thus produced is further chlorinated in the presence of a solid carbonaceous reducing agent to produce titanium tetrachloride.

また、この選択塩素化法において生成した塩化鉄につい
ては、たとえば米国特許第3925057号明細書に記
載されるごとく、該塩化鉄を含む塩素化炉ガスをその1
1脱塩素炉に導いて酸素と反応させ、塩素と酸化鉄に転
換する方法が採用される。
Further, regarding the iron chloride produced in this selective chlorination method, as described in US Pat. No. 3,925,057, for example, the chlorination furnace gas containing the iron chloride is
1. A method is adopted in which the chlorine is introduced into a dechlorination furnace and reacted with oxygen, converting it into chlorine and iron oxide.

しかしながら、この方法で分離された塩素は二酸化炭素
および量的には少量であるが、装置各所で使用されるシ
ール用の窒素、あるいは時により塩化鉄との反応に化学
量論量より過剰に加えられた酸素等で薄められた状態に
あるので、この混合ガスからの塩素の分離は加圧、冷却
による液化、もしくは四塩化炭素のような溶剤への吸収
によって行なわれる。
However, the chlorine separated in this way is added in excess of the stoichiometric amount to the carbon dioxide and, to a lesser extent, the sealing nitrogen used in various parts of the equipment, or sometimes to the reaction with iron chloride. Since the chlorine is diluted with oxygen, etc., the chlorine can be separated from the mixed gas by pressurization, liquefaction by cooling, or absorption into a solvent such as carbon tetrachloride.

しかしながら、この場合の上記混合ガスの液化には、高
圧と深冷を必要とし、そのための電力費が負担となり、
また、溶剤への吸収においては排気ガスへの溶剤の損失
が太きいという問題がある。
However, liquefying the above-mentioned mixed gas in this case requires high pressure and deep cooling, which burdens the electricity costs.
Further, in absorption into a solvent, there is a problem in that the loss of the solvent to the exhaust gas is large.

本発明は上記の従来法の欠点を解決し、希薄塩素の回収
と再使用を含めての二段塩素化によってイルメナイトま
たはそれに類するチタン鉱石より四塩化チタンと脱鉄チ
タン鉱石を併産することを可能ならしめるイルメナイト
またはそれに類するチタン鉱石の塩素処理法を提供する
もので、その要旨とするところは、イルメナイトまたは
それに類するチタン鉱石の塩素処理にむいて、 (a) 該イルメナイトまたはそれに類するチタン鉱
石を酸化焙焼する焙焼工程、 (b) 前記工程で得られた焙焼鉱を固形炭素質還元
材の存在下で選択塩素化して該焙焼鉱中の主として鉄分
を塩化鉄とする一次塩素化工程、(c) 前記工程の
塩化鉄と二酸化炭素を主体とする生成ガスを酸素または
分子状酸素含有気体と反応させて該塩化鉄を塩素と酸化
鉄に転換する脱塩素工程、釦よび (d) 前記工程の含塩素回収ガスに同伴する微粒酸
化鉄と未反応の塩化鉄を分離したのち、該含塩素回収ガ
スを前記−次塩素化工程で得られた反応層と固形炭素質
還元材の存在下で反応させて四塩化チタンと脱鉄チタン
鉱石とを併産する二次塩素化工程、 の組合せよりなるイルメナイト、またはそれに類するチ
タン鉱石の、塩素処理法、にある。
The present invention solves the above-mentioned drawbacks of the conventional method and makes it possible to co-produce titanium tetrachloride and iron-free titanium ore from ilmenite or similar titanium ores through two-stage chlorination including recovery and reuse of dilute chlorine. The present invention provides a method for chlorinating ilmenite or similar titanium ores that enables the chlorination of ilmenite or similar titanium ores. a roasting step of oxidizing roasting; (b) primary chlorination in which the roasted ore obtained in the step is selectively chlorinated in the presence of a solid carbonaceous reducing material to convert mainly iron in the roasted ore to iron chloride; step, (c) a dechlorination step of reacting the produced gas mainly composed of iron chloride and carbon dioxide from the step with oxygen or a molecular oxygen-containing gas to convert the iron chloride into chlorine and iron oxide; ) After separating the fine iron oxide and unreacted iron chloride accompanying the chlorine-containing recovered gas from the above step, the chlorine-containing recovered gas is separated from the reaction layer obtained in the second chlorination step and the solid carbonaceous reducing material. A secondary chlorination step in which titanium tetrachloride and iron-free titanium ore are co-produced by reacting in the presence of ilmenite or similar titanium ores.

次に、本発明を図面を参照して説明する。Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.

第5図は本発明の一実施例の実施に使用する装置系統図
である。
FIG. 5 is a system diagram of equipment used to implement an embodiment of the present invention.

図にかいて、1ず最初の焙焼工程では、原料イルメナイ
ト10は乾燥炉1で酸化焙焼炉2の廃熱によって乾燥さ
れ、酸化焙焼炉2に入る。
In the figure, in the first roasting step, raw material ilmenite 10 is dried in a drying furnace 1 by the waste heat of an oxidizing roasting furnace 2, and then enters the oxidizing roasting furnace 2.

酸化焙焼炉2では、重油その池の燃料11と空気12の
吹込みによって炉内温度は900°C〜1000°Cの
範囲に保持され、鉱石中に残留するFeO分が6.5重
量φ以下になる1で、次の(1)式で示される酸化焙焼
が行なわれる。
In the oxidation roasting furnace 2, the temperature inside the furnace is maintained in the range of 900°C to 1000°C by blowing fuel 11 of heavy oil and air 12, and the FeO content remaining in the ore is reduced to 6.5% by weight φ. In the following 1, oxidative roasting is performed as shown by the following formula (1).

酸化焙焼の効果はferrous塩化物の生成による反
応層の粘度増加を防止するとともに四塩化チタンの生成
を抑えてFeCl3を生成させることによって次の一次
塩素化工程に釦ける塩素化反応に選択性を付与すること
にある。
The effect of oxidative roasting is to prevent the increase in the viscosity of the reaction layer due to the formation of ferrous chlorides, suppress the formation of titanium tetrachloride, and generate FeCl3, thereby improving selectivity in the chlorination reaction that leads to the next primary chlorination step. The goal is to provide the following.

酸化焙焼温度が900°C以下であると、焙焼生成物が
Fe2TiO3とならず、Fe2O3とTiO2とがそ
れぞれ遊離した状態にあるか、もしくはFe2TiO5
とは異なるFe 203とTiO2の他の化合物の1種
または2種以上の合成物もしくはその混合物という状態
になって四塩化チタンが発生し易く鉄分の選択塩素化が
困難となる。
When the oxidation roasting temperature is 900°C or less, the roasted product does not become Fe2TiO3, but Fe2O3 and TiO2 are each in a liberated state, or Fe2TiO5
In this case, titanium tetrachloride is likely to be generated as a composite of one or more of Fe 203 and other compounds of TiO2, or a mixture thereof, making selective chlorination of iron difficult.

もちろん、選択塩素化によって除去できる鉄量には限界
があり、その限界を越えて反応を進めると、チタンも並
行して反応するようになる。
Of course, there is a limit to the amount of iron that can be removed by selective chlorination, and if the reaction proceeds beyond that limit, titanium will also react in parallel.

したがって、選択塩素化可能な鉄濃度の限界をできるだ
け低く押えるためには、酸化焙焼でFe2Ti05の生
成を確保することが必要である。
Therefore, in order to keep the limit of the iron concentration that can be selectively chlorinated as low as possible, it is necessary to ensure the production of Fe2Ti05 by oxidative roasting.

第二工程の一次塩素化工程では、前工程で得られた焙焼
鉱が第−塩化炉3に連続的または間欠的に給鉱されると
同時に固形炭素質還元材としてのコークス13が、焙焼
鉱中の酸化鉄の酸素と結合するに必要な化学量論量の2
倍ないしそれ以下の範囲内で添加され、一方該酸化鉄が
Fe C1l 3に転換するための化学量論量ないしそ
の10%過剰の範囲内で塩素14が吹込1れ、流動状態
で塩素化を行なう。
In the primary chlorination step of the second step, the roasted ore obtained in the previous step is continuously or intermittently fed into the first chlorination furnace 3, and at the same time coke 13 as a solid carbonaceous reducing material is roasted. The stoichiometric amount required to combine with the oxygen of iron oxide in the burnt ore is 2
Chlorine 14 is added in an amount equal to or less than 1 times the stoichiometric amount for converting the iron oxide to FeCl 3 or 10% in excess of the stoichiometric amount to convert the iron oxide to FeCl 3 to carry out chlorination in a fluidized state. Let's do it.

反応温度は800℃以上、好1しくは900〜1000
’Cで、次の(2)式で示される選択塩素化反応が行な
われ、塩化鉄が生成する。
The reaction temperature is 800°C or higher, preferably 900-1000°C.
At 'C, a selective chlorination reaction shown by the following formula (2) is carried out to produce iron chloride.

第三工程の脱塩素工程では、前記工程で生成した塩化鉄
と二酸化炭素を主体とし、それに少量の第−塩化炉3で
使用したシール用窒素、微量のCOlおよび原鉱中の夾
雑物、たとえばマンガン等の塩化物、ときには未反応の
塩素を含有する混合ガスは脱塩素炉4に導入され、そこ
で該塩化鉄に対し化学量論量ないしその10饅過剰の範
囲で酸素ないし分子状酸素含有気体15が吹込1れ、該
塩化鉄と反応し、塩化鉄は塩素と酸化鉄に転換する。
The third step, the dechlorination step, consists mainly of iron chloride and carbon dioxide produced in the previous step, as well as a small amount of sealing nitrogen used in the first chlorination furnace 3, a trace amount of COI, and impurities in the raw ore, such as A mixed gas containing chlorides such as manganese, and sometimes unreacted chlorine, is introduced into the dechlorination furnace 4, where oxygen or a molecular oxygen-containing gas is added to the iron chloride in a range of stoichiometric amount to 10 molar excess. 15 is blown in and reacts with the iron chloride, converting the iron chloride into chlorine and iron oxide.

この反応温度は500〜900℃で、次の(3)式で示
される脱塩素反応が行なわれ、酸化鉄が生成するととも
に塩素がCO2で薄められた状態で回収される。
The reaction temperature is 500 to 900 DEG C., and a dechlorination reaction shown by the following equation (3) is carried out, producing iron oxide and recovering chlorine diluted with CO2.

なお、上記(3)式には示されていないが、第−塩化炉
3の生成ガス中の微量のCOまたはMnCl2の一部の
酸化等によって酸素が消費されるが、その量は僅かであ
るので特に考慮する必要はない。
Although it is not shown in the above equation (3), oxygen is consumed due to the oxidation of a small amount of CO or a part of MnCl2 in the generated gas of the first chlorination furnace 3, but the amount is small. Therefore, there is no need to take this into account.

最終工程の二次塩素化工程では、前工程の脱塩素炉4か
らの含塩素回収ガスは塩素と二酸化炭素を主成分とし、
そのほかに少量の窒素および未反応の塩化鉄、時には反
応量より過剰に加えた酸素を含みかつ微粒酸化鉄を同伴
しているので、1ずこの含塩素回収ガスをサイクロン、
ダストチャンバー、ガスクーラー、バッグフィルターお
よび電気集塵機等の一部または全部の組合せからなるダ
スト処理装置5で処理して酸化鉄16を分離排出し、か
つガスの冷却によって析出した固体塩化鉄を分離したの
ち、その−!1の状態で第二塩化炉6に導入する。
In the final secondary chlorination step, the chlorine-containing recovered gas from the dechlorination furnace 4 in the previous step contains chlorine and carbon dioxide as main components.
In addition, it contains a small amount of nitrogen, unreacted iron chloride, and sometimes oxygen added in excess of the reaction amount, and is accompanied by fine iron oxide, so the chlorine-containing recovered gas is passed through a cyclone,
The iron oxide 16 was separated and discharged by treatment with a dust treatment device 5 consisting of a combination of part or all of a dust chamber, a gas cooler, a bag filter, an electrostatic precipitator, etc., and solid iron chloride precipitated by cooling the gas was separated. Later, that-! 1 into the second chlorination furnace 6.

この分離された未反応の塩化鉄17は脱塩素炉4に戻さ
れる。
This separated unreacted iron chloride 17 is returned to the dechlorination furnace 4.

一方、−次塩素化工程の第−塩化炉3の反応量18には
鉱石種によって異なるが、平均組成としていずれも選択
塩素化の限界値以上の鉄が未反応の状態で含まれている
が、これを第−塩化炉3から抜き出し、一旦貯槽8に受
けたのち、または直接に第二塩化炉6に導入する。
On the other hand, the reaction amount 18 of the first chlorination furnace 3 in the second chlorination step differs depending on the type of ore, but in all cases, the average composition contains unreacted iron in an amount exceeding the selective chlorination limit value. This is extracted from the first chlorination furnace 3 and once received in the storage tank 8 or directly introduced into the second chlorination furnace 6.

この反応量18は塩化炉3から抜出した状態ではTiO
2品位85〜92φの範囲であり、残留鉄はFe2O3
として通常5φ以上、風化の進んだ選択塩素化性のよい
イルメナイトでは5饅以下の場合もある。
This reaction amount 18 is TiO in the state extracted from the chlorination furnace 3.
2 grades range from 85 to 92φ, residual iron is Fe2O3
Generally, the diameter is 5φ or more, but in the case of ilmenite that is highly weathered and has good selective chlorination properties, it may be 5φ or less.

また、反応量18には一次塩素化工程の選択塩素化過程
で消費されずに残った過剰のコークス13が混在してい
る。
In addition, the reaction amount 18 contains excess coke 13 that remained unconsumed in the selective chlorination process of the primary chlorination process.

第二塩化炉6は第−塩化炉3と同様に流動炉が使用され
るが、塩素化反応を活発化して四塩化チタンとしての塩
素の回収率を上げるために、第二塩化炉6にはコークス
19が補給される。
The second chlorination furnace 6 uses a fluidized fluidized furnace like the first chlorination furnace 3, but in order to activate the chlorination reaction and increase the recovery rate of chlorine as titanium tetrachloride, the second chlorination furnace 6 is Coke 19 is replenished.

この補給されたコークス19は第二塩化炉6に給鉱され
る第−塩化炉3の反応量18の10〜20重量係を基準
にし、原料イルメナイトの性質、脱塩素の操作条件釦よ
び下記のごとく鉱石処理の目的に応じて変動させること
ができる。
This replenished coke 19 is fed to the second chlorination furnace 6 based on the 10 to 20 weight ratio of the reaction amount 18 of the first chlorination furnace 3, and is based on the properties of the raw material ilmenite, the operation condition button for dechlorination, and the following. It can be varied depending on the purpose of ore processing.

たとえば、脱塩素炉4の反応に過剰の酸素が使用される
と、第二塩化炉6に導入される含塩素回収ガス20中に
遊離酸素が含lれるが、この酸素による固形炭素質還元
材の消耗を考慮して、固形炭素質還元材の補給量を調節
する必要がある。
For example, when excess oxygen is used in the reaction in the dechlorination furnace 4, free oxygen is contained in the chlorine-containing recovered gas 20 introduced into the second chlorination furnace 6, and the solid carbonaceous reducing material is It is necessary to adjust the replenishment amount of solid carbonaceous reducing material by taking into consideration the consumption of solid carbonaceous reducing material.

第二塩化炉6の反応温度は800°C以上、好1しくは
950℃付近で、上記反応量18に残留する鉄分の塩素
化と並行して次の(4)式の反応が起こる。
The reaction temperature of the second chlorination furnace 6 is 800° C. or higher, preferably around 950° C., and the reaction of the following equation (4) occurs in parallel with the chlorination of the iron remaining in the reaction amount 18.

この第二塩化炉6の反応にかいて、脱塩素炉14からの
含塩素回収ガス20は第二塩化炉6に導入された上記反
応量18の約−量を塩素化して四塩化チタンとし、残渣
として十分に脱鉄された高品位のチタン鉱石21が残る
During this reaction in the second chlorination furnace 6, the chlorine-containing recovered gas 20 from the dechlorination furnace 14 chlorinates approximately - amount of the reaction amount 18 introduced into the second chlorination furnace 6 to form titanium tetrachloride, High-grade titanium ore 21 that has been sufficiently deironated remains as a residue.

との四塩化チタンと少量の塩化鉄を含む生成ガスはガス
処理装置9において公知の方法で処理され、1ず塩化鉄
17を分離し、次いで粗四塩化チタン22として回収し
、残余のガスは廃ガス23としてガス洗浄後、大気に排
出される。
The produced gas containing titanium tetrachloride and a small amount of iron chloride is treated in a gas treatment device 9 by a known method to first separate iron chloride 17, then recover it as crude titanium tetrachloride 22, and the remaining gas is After gas cleaning, the waste gas 23 is discharged into the atmosphere.

また、残渣としての脱鉄されたチタン鉱石21は第二塩
化炉6から抜き出してたとえば、浮遊選鉱、Wilfl
ey Table ’!たはAir Table 等
の選鉱手段を用いて過剰の固形炭素質還元材を分離する
ことによって、Ti02=95%以上の合成ルチルとす
ることができる。
Further, the deironated titanium ore 21 as a residue is extracted from the second chlorination furnace 6 and subjected to, for example, flotation or Wilfl treatment.
ey Table'! Alternatively, by separating excess solid carbonaceous reducing material using a beneficiation means such as an Air Table or the like, synthetic rutile with Ti02=95% or more can be obtained.

このように、本発明は脱塩素工程において薄められた状
態で回収された塩素ガスの再利用を含めての二段塩素化
によって、イルメナイトから四塩化チタンと脱鉄チタン
鉱石を併産することを可能ならしめるものである。
As described above, the present invention aims to co-produce titanium tetrachloride and iron-free titanium ore from ilmenite through two-stage chlorination including reuse of chlorine gas recovered in a diluted state during the dechlorination process. It makes it seem possible.

さらに、以上において上記反応鉱を全量四塩化チタンに
変換させることが必要とされる場合には、第−塩化炉3
に吹込んだ塩素量とほぼ同量の塩素量を別のノズルから
、あるいは脱塩素炉4の含塩素回収ガスと混合して、第
二塩化炉6に導入すれば、第二塩化炉6に導入された上
記反応鉱の鉄分とチタン分の全量を塩素化することがで
きる。
Furthermore, in the above, if it is necessary to convert the entire amount of the reaction ore into titanium tetrachloride, the first chlorination furnace 3
If approximately the same amount of chlorine as that injected into the second chlorination furnace 6 is introduced into the second chlorination furnace 6 from another nozzle or mixed with the chlorine-containing recovery gas from the dechlorination furnace 4, The entire amount of iron and titanium in the introduced reactive ore can be chlorinated.

その場合、第二塩化炉6に新たに導入された塩素量は原
料イルメナイトの組成に応じて調節されるのはもちろん
である。
In that case, the amount of chlorine newly introduced into the second chlorination furnace 6 is of course adjusted depending on the composition of the raw material ilmenite.

本発明の効果は次の通りである。The effects of the present invention are as follows.

(1)従来の合成ルチルの製造のみを目的としたイルメ
ナイトの選択塩素化法では、塩化鉄から回収された希薄
塩素はCO2,N2等の同伴ガスからの分離、回収のた
めに経費がかかりかつ効率も悪いが、本発明はこの回収
希薄塩素を濃縮分離することなくそのitの状態で酸化
チタンの塩素化に利用し、四塩化チタンとして回収する
ので、該同伴ガスからの分離が容易となり、かつ回収効
率もよい。
(1) In the conventional selective chlorination method of ilmenite aimed only at producing synthetic rutile, dilute chlorine recovered from iron chloride is expensive to separate and recover from accompanying gases such as CO2 and N2. Although the efficiency is low, the present invention utilizes this recovered dilute chlorine for chlorination of titanium oxide in its original state without concentrating and separating it, and recovers it as titanium tetrachloride, making it easy to separate it from the accompanying gas. It also has good recovery efficiency.

しかも、第−塩化炉で処理した反応鉱のチタン分の約半
分が脱鉄された高品位のチタン鉱石として回収され、こ
のチタン鉱石は過剰分の固形炭素質還元材を分離するだ
けで合成ルチルとなる。
Moreover, approximately half of the titanium content in the reaction ore treated in the first chlorination furnace is recovered as deironated high-grade titanium ore, and this titanium ore can be synthesized by simply separating the excess solid carbonaceous reducing material. becomes.

このように、本発明では従来の選択塩素化法で問題とな
る希薄塩素の回収設備が全く不要となる。
As described above, the present invention completely eliminates the need for recovery equipment for dilute chlorine, which is a problem in conventional selective chlorination methods.

(2)従来のイルメナイトから直接四塩化チタンを製造
する直接塩素化法では、同時に副生ずる多量の塩化鉄が
固相として分離されるが、との固相塩化鉄から塩素を回
収するための再加熱、気化という熱経済上の欠点および
吸湿性固体塩化鉄の取扱いに伴う損失と環境汚染という
工学的問題点は本発明によって解決されるか、または少
なくとも大幅に軽減することができる。
(2) In the conventional direct chlorination method of producing titanium tetrachloride directly from ilmenite, a large amount of by-product iron chloride is separated as a solid phase. The thermoeconomic disadvantages of heating, vaporization and the engineering problems of losses and environmental pollution associated with the handling of hygroscopic solid iron chloride can be solved or at least significantly reduced by the present invention.

すなわち、原料イルメナイト中の鉄分の大部分は一次塩
素化工程で塩化鉄として除去され、しかもこの塩化鉄は
炉外部での処理を経ることなく、次の脱塩素工程で処理
でき、この脱塩素工程での未反応塩化鉄や二次塩素化工
程から生成する塩化鉄はいずれも少量であって、その取
扱いは従来の直接塩素化法に比べてはるかに容易である
In other words, most of the iron in the raw material ilmenite is removed as iron chloride in the primary chlorination process, and this iron chloride can be treated in the next dechlorination process without being processed outside the furnace. Both the unreacted iron chloride and the iron chloride produced from the secondary chlorination step are small amounts, and their handling is much easier than in the conventional direct chlorination method.

脱塩素反応は一次塩素化工程での生成ガスの保有する熱
量と塩化鉄酸化反応の反応熱とによって完全にauto
−thermalであり、前記の塩化鉄の脱塩素工程へ
の戻しは脱塩素反応の温度調節の手段として役立つもの
である。
The dechlorination reaction is completely automatic due to the amount of heat possessed by the gas produced in the primary chlorination process and the reaction heat of the iron chloride oxidation reaction.
-thermal, and the return of the iron chloride to the dechlorination step serves as a means for temperature control of the dechlorination reaction.

本発明は、以上のごとく、希薄塩素の回収と再使用を含
めての二段塩素化により、イルメナイトまたはそれに類
するチタン鉱石より四塩化チタンと脱鉄チタン鉱石を併
産することを可能ならしめるイルメナイトまたはそれに
類するチタン鉱石の塩素処理法を提供するもので、その
工業的価値はきわめて太きい。
As described above, the present invention makes it possible to co-produce titanium tetrachloride and iron-free titanium ore from ilmenite or similar titanium ores through two-stage chlorination including recovery and reuse of dilute chlorine. The present invention provides a similar method for chlorinating titanium ore, and its industrial value is extremely large.

次にQ本発明を実施例によ゛つてさらに具体的に説明す
るが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に
限定されるものではない。
Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples unless it exceeds the gist thereof.

実施例 l Ti02= 53.3 ’%、Fe0= 20.4 %
、 Fe203−19.8 %、 Mn0−1.63%
、 5i02= 1.68%、A1203=19.1多
その他からなるオーストラリヤ産イルメナイトを空気中
で950°Cに加熱し、鉱石中の残留2価鉄がFeOと
して1.63%の状態1で酸化焙焼した。
Example l Ti02=53.3'%, Fe0=20.4%
, Fe203-19.8%, Mn0-1.63%
, 5i02 = 1.68%, A1203 = 19.1%, etc. Australian ilmenite was heated in air to 950 °C, and the residual divalent iron in the ore was oxidized in state 1 as FeO of 1.63%. Roasted.

この焙焼鉱を電気炉で加熱された内径10C1n〆の石
英管流動床型反応管(第−塩化炉)に75g/lni!
tの割合で連続的に給鉱し、同時に20メツシユ(タイ
ラー基準、以上粒度表示にはこの基準による)以下に粉
砕した焼成石油コークスを、焙焼鉱に対し8%を反応管
の焙焼鉱給鉱口において、焙焼鉱に添加した。
This roasted ore was transferred to a quartz tube fluidized bed type reaction tube (first chlorination furnace) with an inner diameter of 10C1n heated in an electric furnace at a rate of 75g/lni!
At the same time, calcined petroleum coke that has been crushed to 20 mesh or less (Tyler standard, the above particle size is based on this standard) is fed continuously at a rate of 1.5 t, and at the same time 8% of the calcined ore is added to the roasted ore in the reaction tube. It was added to the roasted ore at the ore feed port.

反応管の底部から塩素を13.5Nl/r11i!Lで
吹込み、流動層高60crIl、温度950℃で焙焼鉱
中の鉄分の選択塩素化を行なった。
13.5Nl/r11i of chlorine from the bottom of the reaction tube! Selective chlorination of the iron content in the roasted ore was carried out at a fluidized bed height of 60 crIl and a temperature of 950°C.

反応鉱はオーバーフローで連続的に抜き出したが、この
抜出し鉱の平均品位はTi02= 89.2%、Fe2
03= 6.28%、5i02=1.05優、A120
3=1.02咎で約2.8咎の前記石油コークスが混入
していた。
The reaction ore was continuously extracted by overflow, and the average grade of this extracted ore was Ti02 = 89.2%, Fe2
03 = 6.28%, 5i02 = 1.05 excellent, A120
3 = 1.02 tons, and about 2.8 tons of the petroleum coke was mixed in.

一方、第−塩化炉の選択塩素化反応によって生成するガ
スは円筒型空塔の脱塩素炉に導入され、酸素と反応させ
た。
On the other hand, the gas produced by the selective chlorination reaction in the first chlorination furnace was introduced into the cylindrical empty column dechlorination furnace and reacted with oxygen.

この脱塩素炉は炉長180crf11内径25cmZの
キャスタブルの炉で外板は鉄板で囲んでいる。
This dechlorination furnace is a castable furnace with a furnace length of 180 crf1 and an inner diameter of 25 cm, and the outer plate is surrounded by an iron plate.

キャスタブルの壁には円周に沿って縦方向に電熱抵抗線
を差し込み、それによって炉を加熱した。
Electric heating resistance wire was inserted vertically into the wall of the castable along its circumference, thereby heating the furnace.

同型の脱塩素炉2個を炉底で連結し、第一塔塔頂から導
入された第−塩化炉生成ガスは下流25cfr1の炉壁
の3個所のノズルから噴射された酸素と混合し、反応し
ながら第2塔塔頂から抜出される。
Two dechlorination furnaces of the same type are connected at the bottom of the furnace, and the gas produced by the first chlorination furnace introduced from the top of the first tower mixes with oxygen injected from three nozzles on the furnace wall downstream of 25 cfr1, and reacts. While doing so, it is extracted from the top of the second tower.

第一塔の塩化第ガス導入日付近の温度は900°C1そ
れより下流に向って低下する温度勾配をつけ、第二基の
出口付近の温度は650℃に調節された。
The temperature near the day when the chloride gas was introduced into the first tower was 900°C, with a temperature gradient decreasing toward the downstream, and the temperature near the outlet of the second tower was adjusted to 650°C.

酸素は純度99.8%のもので、6.8Nl/minの
酸素が予熱炉を通し約300℃に加熱されて脱塩素炉に
導入された。
Oxygen had a purity of 99.8%, and 6.8 Nl/min of oxygen was heated to about 300° C. through a preheating furnace and introduced into the dechlorination furnace.

脱塩素炉からの含塩素回収ガスはダストチャンバーを通
る間に冷却され、次のバッグフィルターで微細粒の酸化
鉄とともに未反応塩化鉄が回収され、この未反応塩化鉄
は微細粒酸化鉄とともに脱塩素炉に戻された。
The chlorine-containing recovery gas from the dechlorination furnace is cooled while passing through a dust chamber, and unreacted iron chloride is recovered together with fine iron oxide particles in the next bag filter. It was returned to the chlorine furnace.

第二塩化第は第−塩化第と同型の石英製流動床型反応管
で外部から電気的に加熱され、流動層の温度は900°
Cに調節された。
The second chloride is electrically heated from the outside in a quartz fluidized bed reaction tube of the same type as the first chloride, and the temperature of the fluidized bed is 900°.
Adjusted to C.

第−塩化第から抜出された反応鉱はホッパーに貯えられ
、さらに第二塩化第給鉱ホッパーに移されて、5o、y
/m=で連続的に第二塩化第に導入された。
The reaction ore extracted from the first chloride is stored in a hopper, and is further transferred to the second chloride feed hopper.
The second chloride was introduced continuously at /m=.

同時に、第−塩化第に使用したのと同一のコークスを第
二塩化第の給鉱に対し12饅を給鉱口で反応鉱に添加し
た。
At the same time, 12 cups of the same coke used in the second chloride step was added to the reaction ore at the feed port for the second chloride feed ore.

流動層の温度を900°CK調節し、ブロワ−でバッグ
フィルターを通して吸引した脱塩素炉の含塩素回収ガス
を第二塩化第の底部ノズルを通じて流動層内に吹込んだ
The temperature of the fluidized bed was adjusted to 900° C.K., and the chlorine-containing recovered gas from the dechlorination furnace, which was sucked through a bag filter by a blower, was blown into the fluidized bed through the second chlorination bottom nozzle.

第二塩化第の生成ガスはダストチャンバーを通る間に冷
却され塩化鉄が固相として析出するが、この塩化鉄は脱
塩素炉に戻された。
The second chloride gas was cooled while passing through the dust chamber, and iron chloride was precipitated as a solid phase, but this iron chloride was returned to the dechlorination furnace.

ダストチャツバ−を出たガスは冷水による間接冷却塔と
冷凍トラップで冷却され、四塩化チタン蒸気が凝縮し、
廃ガスと分離された。
The gas leaving the dust chamber is cooled by an indirect cooling tower with cold water and a freezing trap, and the titanium tetrachloride vapor is condensed.
Separated from waste gas.

一方、第二塩化第としての反応管からオーバーフローさ
せた反応残渣を約259/mTj1で抜出し、Wilf
ley Tableで残渣中の残存コークスを分離した
のち、乾燥して得た残渣はTi02= 96.8 %、
Fe203=0.67咎、Mn0−0.06 %、5i
02= 0.92 %、M2O3−1,03φの組成を
有していた。
On the other hand, the reaction residue overflowing from the reaction tube as secondary chloride was extracted at about 259/mTj1 and
After separating the residual coke in the residue using a ley table, the residue obtained by drying had Ti02 = 96.8%,
Fe203=0.67g, Mn0-0.06%, 5i
It had a composition of 02=0.92% and M2O3-1,03φ.

実施例 2 脱塩素炉の塩素を主成分とする回収ガスを用いて第−塩
化第の反応鉱を塩素化する二次塩素化工程にあ・ける反
応因子、すなわち、温度、還元材の割合、塩素分圧、残
留酸素濃度などの影響について検討した。
Example 2 Reaction factors used in the secondary chlorination step of chlorinating the first-chlorination reaction ore using the recovered gas containing chlorine as the main component from the dechlorination furnace, that is, the temperature, the proportion of the reducing agent, The effects of chlorine partial pressure, residual oxygen concentration, etc. were investigated.

実験は実施例1と同一装置を使用し、1回に下記反応鉱
の]Okgに容積速度121/m1yrのガスを吹込ん
で回分試験を行なった。
The experiment was conducted using the same equipment as in Example 1, and a batch test was conducted by injecting gas at a volumetric rate of 121/ml yr into [0 kg] of the following reaction ore at one time.

使用した第−塩化第の反応鉱の組成はTi02= 88
.9φ、Fe 203〜6.13%、Mn0= 0.2
2 %、5i02−1.14%、Al1203= 1.
06饅で、実験条件は温度880〜960°C5塩素分
圧0.16〜1.0 atm、還元材として焼成石油コ
ークスを使用し、添加量は反応鉱に対して5〜20重量
饅であった。
The composition of the first-chloride reaction ore used was Ti02 = 88
.. 9φ, Fe 203~6.13%, Mn0=0.2
2%, 5i02-1.14%, Al1203=1.
The experimental conditions were a temperature of 880 to 960°C, a partial pressure of chlorine of 0.16 to 1.0 atm, a calcined petroleum coke as a reducing agent, and an amount of addition of 5 to 20 parts by weight based on the reaction ore. Ta.

実験結果を第1図〜第4図に示す。The experimental results are shown in FIGS. 1 to 4.

図中XTiO2は反応したT、02量を最初の原料鉱石
中のT、02量で割った値、] (I XTi02
)−は反応の進行度を示すパラメータである。
In the figure, XTiO2 is the value obtained by dividing the amount of reacted T,02 by the amount of T,02 in the initial raw material ore.
)- is a parameter indicating the progress of the reaction.

第1図むよび第2図は反応開始後10分経過したときの
状況、第3図は15分経過したときの状況をそれぞれ示
す。
Figures 1 and 2 show the situation 10 minutes after the start of the reaction, and Figure 3 shows the situation 15 minutes after the start of the reaction.

第1図は反応に対するコークス添加量の影響を示すもの
で、第1図によればコークス量が]5饅付近1ではそれ
以上のコークス量の場合よりも反応に対して敏感である
FIG. 1 shows the influence of the amount of coke added on the reaction. According to FIG. 1, when the amount of coke is around 5 yen, the reaction is more sensitive than when the amount of coke is higher than that.

このため、この範囲で定常運転をするためにはコークス
量をきびしくコントロールしなければならない。
Therefore, in order to maintain steady operation within this range, the amount of coke must be strictly controlled.

第2図の結果から、反応に対する塩素分圧の影響は直線
性をもつことが分り、塩素分圧の変動に対して反応条件
をコントロールすることは比較的容易である。
From the results shown in FIG. 2, it can be seen that the influence of chlorine partial pressure on the reaction is linear, and it is relatively easy to control the reaction conditions with respect to fluctuations in chlorine partial pressure.

第3図は塩素分圧が0.6、二酸化炭素分圧0.3、窒
素分圧0.1の混合ガスによる温度の影響を示す。
FIG. 3 shows the influence of temperature on a mixed gas having a chlorine partial pressure of 0.6, a carbon dioxide partial pressure of 0.3, and a nitrogen partial pressure of 0.1.

また、第4図は脱塩素炉の含塩素回収ガスに含1れる未
反応酸素が第二塩化第にかける反応鉱の反応速度に与え
る影響を示し、この酸素の影響をなくすために、酸素と
化学量論的に反応するコークスをあらかじめ添加する必
要がある。
In addition, Figure 4 shows the influence of unreacted oxygen contained in the chlorine-containing recovery gas of the dechlorination furnace on the reaction rate of the reactive ore applied to the secondary chloride. It is necessary to add stoichiometrically reactive coke in advance.

以上のごとく、第二塩化炉内の反応は第1図〜第4図の
データを考慮することにより操業条件の変動に応じて反
応効率を低下させることなくコントロールすることが可
能である。
As described above, the reaction in the second chlorination furnace can be controlled without reducing the reaction efficiency in response to fluctuations in operating conditions by considering the data shown in FIGS. 1 to 4.

実施例 3 実施例1と同一のイルメナイトを88 kg/ hrの
割合でロータリーキルンで乾燥したのち、内径50cm
$の酸化焙焼炉に給鉱した。
Example 3 The same ilmenite as in Example 1 was dried in a rotary kiln at a rate of 88 kg/hr, and then dried with an inner diameter of 50 cm.
The ore was fed to the $ oxidation roasting furnace.

酸化焙焼炉は重油を噴射して65 Nm’/Hrの空気
で燃焼させ、900〜980℃に保持する流動床反応炉
である。
The oxidation roasting furnace is a fluidized bed reactor that injects heavy oil and burns it with air at 65 Nm'/Hr and maintains the temperature at 900 to 980°C.

炉内に3ける鉱石の平均滞留時間は4時間で、炉から取
出される鉱石のFeOを2φ以下に抑えた。
The average residence time of the three ores in the furnace was 4 hours, and the FeO of the ore taken out from the furnace was suppressed to 2φ or less.

酸化焙焼炉からオーバーフローした焙焼鉱は二重のベル
ダンパーを経て第−塩化第に導入された。
The roasted ore overflowing from the oxidation roasting furnace was introduced into the chlorination stage through a double bell damper.

第−塩化炉は内径40cIn〆の流動炉で920〜98
0℃に保持され、炉底から吹込lれた24ONl/mi
nの塩素が、7.2kg/Hr(鉱石に対し8%)の割
合で導入される粉度20メツシユ以下の焼成石油コーク
スの存在下で鉱石と反応し、選択的に鉄分の塩素化を行
なわせた。
The first chlorination furnace is a fluidized fluidized furnace with an inner diameter of 40 cIn.
24ONl/mi kept at 0°C and blown in from the bottom of the furnace
n of chlorine reacts with the ore in the presence of calcined petroleum coke with a fineness of 20 mesh or less introduced at a rate of 7.2 kg/Hr (8% relative to the ore) to selectively chlorinate iron. I set it.

第一塩化炉内の鉱石の平均滞留時間は2.5時間で、抜
き出した反応鉱の平均組成はTi02= 85.9%、
Fe 20 s =5.54%、MnO= 0.6 %
、5iO2= 1.43%、M2O5=1.84優でコ
ークスが4.0多混入していた。
The average residence time of the ore in the first chlorination furnace was 2.5 hours, and the average composition of the extracted reaction ore was Ti02 = 85.9%.
Fe20s = 5.54%, MnO = 0.6%
, 5iO2 = 1.43%, M2O5 = 1.84%, and 4.0% coke was mixed in.

第−塩化炉から抜き出した反応鉱は貯槽に貯えられた。The reacted ore extracted from the first chlorination reactor was stored in a storage tank.

第−塩化炉の生成ガスはFeCl35 =51.4容積
東Co2=38.6容積多、残り10容積優はN2およ
び少量の未反応C12であった、第−塩化炉の生成ガス
はその捷1脱塩素炉に導入し、135N7/771i!
tの酸素と反応して塩化鉄を塩素と酸化鉄に転換した。
The gas produced in the first chlorination reactor was as large as FeCl35 = 51.4 volume and Co2 = 38.6 volume, and the remaining 10 volumes were N2 and a small amount of unreacted C12. Introduced into the dechlorination furnace, 135N7/771i!
The iron chloride was converted to chlorine and iron oxide by reacting with the oxygen of t.

脱塩素炉は内径80cm、$の円筒型空塔炉で炉長27
0cmの同型の炉2基が炉底で連結された形となってい
る。
The dechlorination furnace is a cylindrical sky tower furnace with an inner diameter of 80 cm and a furnace length of 27 cm.
Two furnaces of the same type with a diameter of 0 cm are connected at the bottom of the furnace.

第−塩化炉ガスは脱塩素炉の第−炉の炉頂中央から下方
に噴射され、酸素は第−炉の炉壁の6個のノズルから噴
射され、第−塩化炉ガスと混合する。
The first chlorination furnace gas is injected downward from the center of the top of the first furnace of the dechlorination furnace, and the oxygen is injected from six nozzles on the wall of the first furnace and mixed with the first chlorination furnace gas.

脱塩素炉の第】炉の第−塩化炉ガスの導入口付近の温度
は900℃とし、下流に向って低下する温度勾配をつけ
、脱塩素炉の第2炉の出口では600℃になっている。
The temperature near the chlorination furnace gas inlet of the dechlorination furnace was set at 900°C, with a temperature gradient decreasing toward the downstream, and the temperature reached 600°C at the exit of the second chlorination furnace. There is.

脱塩素炉からの含塩素回収ガスはダストチャンバー、ガ
スクーラーで同伴する酸化鉄の大部分を沈降させ、バッ
グフィルターでは冷却によって析出した塩化鉄と微細粒
の酸化鉄を除去する。
The chlorine-containing recovered gas from the dechlorination furnace is sent to a dust chamber and gas cooler to precipitate most of the entrained iron oxide, and a bag filter removes precipitated iron chloride and fine particles of iron oxide by cooling.

バッグフィルターで除去された塩化鉄は微細粒の酸化鉄
とともに脱塩素炉に戻された。
The iron chloride removed by the bag filter was returned to the dechlorination furnace together with fine iron oxide particles.

バッグフィルターを通ったあとのガスの組成はCl2=
55.8容積φ、Co2= 36.1容積φ、残りの8
.1容積φはN2と少量の02であった。
The composition of the gas after passing through the bag filter is Cl2=
55.8 volume φ, Co2 = 36.1 volume φ, remaining 8
.. One volume φ contained N2 and a small amount of 02.

一方、第−塩化炉の反応鉱は第−塩化炉と同一型式の第
二塩化第に54kp/hrの割合で連続的に給鉱され、
同時に第−塩化炉に使用したのと同一のコークスがs、
1kg/ hr(反応鉱に対し15多)の割合で反応
鉱に添加された。
On the other hand, the reaction ore of the first chlorination furnace is continuously fed to the second chlorination furnace of the same type as the first chlorination furnace at a rate of 54kp/hr.
At the same time, the same coke used in the first chlorination furnace was
It was added to the reacted ore at a rate of 1 kg/hr (15 kg/hr).

渣た、第二塩化第にはバッグフィルターを通してブロワ
−で吸引して前記脱塩素炉の含塩素回収ガスが炉底から
吹込1れた。
The chlorine-containing recovery gas from the dechlorination furnace was blown into the second chlorination residue from the bottom of the furnace by suctioning it with a blower through a bag filter.

第二塩化第の生成ガスの組成は■2=27.1容量φ、
CO= 22.5容量気TiC14= 40.9容量φ
、FeC13=6.0容量φで、そのうちFeCl3
はガスの冷却によって固体FeCl3 として分離
され、脱塩素炉に戻された。
The composition of the second chloride produced gas is ■2=27.1 volume φ,
CO = 22.5 capacity TiC14 = 40.9 capacity φ
, FeCl3 = 6.0 capacity φ, of which FeCl3
was separated as solid FeCl3 by cooling the gas and returned to the dechlorination furnace.

ガスはさらに水冷却塔で冷却され、コンデンサー内で凝
縮した四塩化チタンは約50 kg/ hrfTic4
= 96.5 %、Al2Cl2s=0.2饅、5iC
A4= 1.2 %、FeC13= 1 %の組成を有
していた。
The gas is further cooled in a water cooling tower, and the titanium tetrachloride condensed in the condenser is approximately 50 kg/hrfTic4
= 96.5%, Al2Cl2s=0.2, 5iC
It had a composition of A4=1.2% and FeC13=1%.

一方、第二塩化第からオーバーフローによって約20k
g/hrの割合で取り出した脱鉄チタン鉱石は、浮遊選
鉱によりコークスを分離し乾燥して合成ルチルとしたが
、その組成はTiO2=97.2%、Fe203= o
、 48 %、Mn0= 0.04 %5i02= 0
.88 ’%、AA203= 1.25 %fあった。
On the other hand, about 20k due to overflow from the second chloride
The iron-free titanium ore extracted at a rate of g/hr was separated from coke by flotation and dried to produce synthetic rutile, whose composition was TiO2 = 97.2%, Fe203 = o.
, 48%, Mn0=0.04%5i02=0
.. 88'%, AA203 = 1.25% f.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の二次塩素化工程に釦ける反応開始後1
0分経過したときのコークス添加量と反応進行度との関
係を示すグラフ図、第2図は同じく反応開始後10分経
過したときの塩素分圧と反応進行度との関係を示すグラ
フ図、第3図は同じく反応開始後15分経過したときの
温度と反応進行度との関係を示すグラフ図、第4図は同
じく酸素分圧と反応進行度との関係を示すグラフ図、第
5図は本発明の一実施例の実施に使用する装置系統図で
ある。 図に釦いて、1・・・乾燥炉、2・・・酸化焙焼炉、3
・・・第−塩化炉、4・・・脱塩素炉、5・・・ダスト
処理装置、6・・・第二塩化第、7・・・熱交換器、8
・・・反応鉱貯槽、9・・・ガス処理装置、10・・・
イルメナイト、11・・・燃料、12・・・空気、13
,19・・・コークス14・・・塩素、15・・・酸素
ないし分子状酸素含有気体、16・・・酸化鉄、17・
・・塩化鉄、18・・・反応鉱、20・・・含塩素回収
ガス、21・・・脱鉄チタン鉱石、22・・・四塩化チ
タン、23 、24・・・廃ガス。
[Brief explanation of the drawings] Figure 1 shows 1 stage after the start of the reaction in the secondary chlorination step of the present invention.
A graph diagram showing the relationship between the amount of coke added and the degree of reaction progress after 0 minutes have elapsed; FIG. Figure 3 is a graph showing the relationship between temperature and reaction progress 15 minutes after the start of the reaction, Figure 4 is a graph showing the relationship between oxygen partial pressure and reaction progress, and Figure 5 is a graph showing the relationship between oxygen partial pressure and reaction progress. 1 is a system diagram of an apparatus used to implement an embodiment of the present invention. Click the button on the diagram, 1...Drying oven, 2...Oxidation roasting oven, 3
...Second chlorination furnace, 4.Dechlorination furnace, 5.Dust treatment device, 6.Second chlorination furnace, 7.Heat exchanger, 8
... Reactive ore storage tank, 9... Gas treatment device, 10...
Ilmenite, 11...Fuel, 12...Air, 13
, 19...Coke 14...Chlorine, 15...Oxygen or molecular oxygen-containing gas, 16...Iron oxide, 17.
...Iron chloride, 18...Reaction ore, 20...Chlorine-containing recovered gas, 21...Deiron-free titanium ore, 22...Titanium tetrachloride, 23, 24...Waste gas.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 イルメナイトまたはそれに類するチタン鉱石の塩素
処理に釦いて、 (a) イルメナイトまたはそれに類するチタン鉱石
を酸化焙焼する焙焼工程、 (b) 前記工程で得られた焙焼鉱を固形炭素質還元
材の存在下で選択塩素化して該焙焼拡巾の主として鉄分
を塩素化する一次塩素化工程、 (c) 前記工程の塩化鉄と二酸化炭素を主体とする
生成ガスを酸素または分子状酸素含有気体と反応させて
該塩化鉄を塩素と酸化鉄に転換する脱塩素工程、 (d)前記工程の含塩素回収ガスに同伴する微粒酸化鉄
と未反応塩化鉄を分離したのち、該含塩素回収ガスを前
記−次塩素化工程で得られた反応形と固形炭素質還元材
の存在下で反応させて四塩化チタンと脱鉄チタン鉱石と
を併産する二次塩素化工程、 の組合せよりなるイルメナイトまたはそれに類するチタ
ン鉱石の塩素処理法。
[Scope of Claims] 1. A process for chlorinating ilmenite or similar titanium ores, including (a) a roasting step of oxidizing and roasting ilmenite or similar titanium ores; (b) a roasted ore obtained in the step; a primary chlorination step in which the iron content of the roasted area is selectively chlorinated in the presence of a solid carbonaceous reducing agent; or a dechlorination step in which the iron chloride is converted into chlorine and iron oxide by reacting with a molecular oxygen-containing gas; (d) after separating the fine iron oxide and unreacted iron chloride accompanying the chlorine-containing recovered gas from the step; , a secondary chlorination process in which the chlorine-containing recovered gas is reacted with the reaction form obtained in the secondary chlorination process in the presence of a solid carbonaceous reducing material to co-produce titanium tetrachloride and iron-free titanium ore; A method for chlorinating ilmenite or similar titanium ores consisting of a combination of .
JP15770976A 1976-12-29 1976-12-29 Chlorination method for ilmenite or similar titanium ores Expired JPS5839895B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15770976A JPS5839895B2 (en) 1976-12-29 1976-12-29 Chlorination method for ilmenite or similar titanium ores

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15770976A JPS5839895B2 (en) 1976-12-29 1976-12-29 Chlorination method for ilmenite or similar titanium ores

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5382613A JPS5382613A (en) 1978-07-21
JPS5839895B2 true JPS5839895B2 (en) 1983-09-02

Family

ID=15655649

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15770976A Expired JPS5839895B2 (en) 1976-12-29 1976-12-29 Chlorination method for ilmenite or similar titanium ores

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5839895B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9944536B2 (en) 2013-03-06 2018-04-17 Toho Titanium Co., Ltd. Titanium-tetrachloride manufacturing method
JP5936569B2 (en) * 2013-03-19 2016-06-22 東邦チタニウム株式会社 Method for improving the quality of raw materials containing titanium
CN104619647A (en) * 2013-03-06 2015-05-13 东邦钛株式会社 Method for treating titanium-containing feedstock
RU2660876C2 (en) * 2013-03-06 2018-07-10 Тохо Титаниум Ко., Лтд. Method for improving quality of titanium-containing feedstock
JP2014172765A (en) * 2013-03-06 2014-09-22 Toho Titanium Co Ltd Quality improvement method of titanium-including material

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5382613A (en) 1978-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR960010090B1 (en) Recovery of titanium values
TW201437382A (en) Method for producing titanium oxide and iron oxide
US4060584A (en) Process for recovery of iron oxide and chlorine from dust produced in chlorination of titaniferous ores
US4576636A (en) Process for beneficiating oxidic ores
US3067005A (en) Fixation of unreacted chlorine in titanium tetrachloride manufacture
US4046853A (en) Production of titanium tetrachloride
US4055621A (en) Process for obtaining titanium tetrachloride, chlorine and iron oxide from ilmenite
US4085189A (en) Process for recycle beneficiation of titaniferous ores
AU2008283803B2 (en) Process for preparing titanium tetrachloride using off-gases from a silica and zircon carbo-chlorination process
EP0173132B1 (en) Two stage chlorination of titaniferous ore with fecl3 reclamation
JPS5839895B2 (en) Chlorination method for ilmenite or similar titanium ores
US3897537A (en) Beneficiation of ilmenite ores
US4994255A (en) Oxidation of ferrous chloride directly to chlorine in a fluid bed reactor
CA1096177A (en) Chlorination of ilmenite
US3627508A (en) Process of beneficiation
US20140154167A1 (en) Process for preparing titanium tetrachloride using off gases from a silica and zircon carbo-chlorination process
US3560152A (en) Vapor phase production of titanium dioxide pigments
US3294482A (en) Process for recovering metal chlorides from gaseous mixtures
EP0165543B1 (en) Recovery of chlorine
US4179489A (en) Chlorination of iron-containing materials
US3926614A (en) Ilmenite beneficiation with fecl' 3 'glaeser; hans hellmut
EP0234807B1 (en) Selective chlorination of iron values in titaniferous ores
JPS627628A (en) Two step chlorination for titanium ferric ore accompanies with regeneration of ferric chloride
US5064632A (en) Process for partial oxidation of FeCl2 to FeCl3
EP0173133B1 (en) Process for partial oxidation of fecl2 to fecl3