JPS5997529A - 酸化物質の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 の酸化物質借成成分を選択的に除去する酸化物質の処理
法に関する。

さらに詳細に述べれば、被処理物質が流動，未に適した
粒子形態の通常鉱石、処理鉱石、あるいは粘土等の無機
化合物である酸化物質の流動床塩素化方法に関する。

流動床塩素化の１方法は酸化物質を過量の炭素存在下希
釈した塩素で処理するにある。該方法において塩素化の
選択性は塩素の希釈度によって制御され、炭素は流動床
に添加されることがある酸素あるいは流動床内の酸化物
質の塩素化可能成分中に存在する酸素の量販上に使用す
ることによって制御要因として意図的に取り出され、ま
た温度は必要に応じて流動床に酸素を□小割合添加する
ことによっであるいは酸化物質の予熱のような椋々の外
部手段によってｉｊｉｌＪ御し７てもよい。

最後に述べた方法は酸化チタン及び酸化鉄を含む鉱石の
選鉱に関する英国特許第７３３；９，ｇｇ．２号に開示
されている。最近、欧州特許出願公告第θ０３’ｌｌｌ
３グ号において類似のタイプの方法が鉄以外の所望の金
属酸化物あるいは金属酸化物類の含量を選鉱した流動床
生成物を後に伐して酸化物質から鉄及び塩化鉄を分離す
ることに関して、また鉄以外のｌ柿または２種以上の金
属例えばホウ素、ガリウム、ジルコニウム、トリウム、
アルミニウム、チタン、シリコンあるいはウランの／稍
または．２１６１以上を塩化物の形で酸化物質から取り
出し酸化鉄の豊富な流動床から所望の金属として前記金
属を回収するかまたはその他の異なる金属酸化物の含量
について酸化物質を選鉱することに関して記述されてい
る。

欧州特許出願公告第θθＪググ３ヶ号に開示された方法
の一面において流動床生成物中に残留することが所望さ
れる酸化物の塩素化ギブス自由エネルギーは流動床から
塩化物として取り出される酸化物のギブス自由エネルギ
ーより負であり、好ましくは本質的ではないが使用する
塩素ｌモル当り少な（とも１０キ日カロリー（ＩＯ×ケ
７ｇ’ｌジュール）負である。

金属酸化物の塩素化のギブス自由エネルギーはエイ・グ
ラサナ−（Ａ．（）ｌａｓｓフ〕ｅｒ　）著、アルゴン
のナショナル・ラボラトリ−（　Ａｒｇｏｎｎｅ　Ｎａ
ｔｉｏ−ｎａｌ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ）刊、ｌ　２ｓ
ｏｏ°ｋまでの酸化物、フッ化物及び塩化物の熱化学的
特性（Ｔｈｅｔｂｅｒｍｏｃｈｅｍｉｃａｌ　ｐｒｏｐ
ｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　０Ｘｌｄｅ８　＋ｆｌｕ
ｏｒｉｄｅｓ　ａｎｄ　ｃｈｌｏｒｉｄｅｓ　ａｔ　＋
２！；００°ｋ）Ｊに述べられている。

上述の方法の型しこおいて［希釈塩素（ｄｉｌｕｔｅｃ
ｈｌｏｒｉｎｅ）法」として略称される上述のタイプの
方法はある情況下ではすぐれた塩素化選択性を与えるが
、少割合の除こうとする物質が流動床に残留し、流動床
から取出される生成物を汚染することは避けられない。

この効果はあるより分離が困難な金属に関して例えば鉄
及びアルミニウム分の分離に関して一層顕著となり、こ
の鉄及びアルミニウム分の分離の困難なことはカナダ特
許第＋ｇｇ、Ａ　９５号において認められた通りである
。

流動床塩素化方法にｉ６いては一般に流動床ガスが流動
床の上部表面に到達する時までＧこ塩素を実質的に完全
に使用することによって流動床を通る未接触塩素の逸出
から生ずる塩素の浪費を最小限にすることが望まれる。

しかし逆に遊離塩素を流動床体積の実質上全域にわたっ
て反応に使用できるようにすることによって流動床装置
の能力を最大にすることか望まれろ。

本発明によれば酸化物質の粒子と、取り出される成分中
に結合する酸素及び流動床へ添加される酸素として存在
する酸素と反応するに必要な量販上の炭素の粒子の量と
を混合した流動床を造り、ａｏ−ｇｓ体積係の塩素濃度
を持つ遊離塩素含有ガスを流動床へ通し、流動床温度は
塩素が酸化物質中に存在する１種または２ＭＡ以上の酸
化物と反応して１種または一種以上の塩化物を製造する
ような温度とし、流動床から７種または一種以上の塩化
物を取り出すことより成る酸化物質から／棺または、２
種以上の成分を取り出すための酸化物質の処理方法にお
いて、流動床へ導入される塩素の量が膨張した流動床法
に関して制御して膨張した流動床表面から下方に測定し
て少な（とも０．２３　ｍの深さの実質的に遊離塩素が
存在しない帯域を維持すること全特徴とする酸化物質か
ら７種または一種以上の成分を取り出すための酸化物質
の処理方法を提供するにある。上述の実質的に遊離塩素
が存在しないとは遊離塩素か流動床の上記帯域に存在す
るガスのｏ、３体積％以下、好ましく　ｒｊ：　０．’
１体積条以下、９４に好ましくはＯｏ、２体積悌以下の
時に適用される。流動床表面を離れるガスのＯ，Ｓ体積
％以下の塩素濃度は実質的に完全に塩素を使用したと当
業者によってみなされる。

本発明によって必要なパラメーター内の流動床塩素化法
の操作は以下に記載のように流動床へ装入する塩素の濃
度の制御に関連して固体物質の流動床への導入及び流動
床からの固体物質の取り出しの制御によって達成される
。第１に比較的浅い流動床を造り、塩素濃度を実質的に
未接触通過塩素の逸出がないように調節し、第一に相対
的な固体装入速度及び取り出し速度を調節しそれによっ
て流動床の上部に所要の深さの実質的に塩素が存在しな
い帯域を生ずる流動床の深さとすることにある。

本発明の実施に際して通常使用される方法による流動床
の深さよりも深い流動床を使用することが好ましく、深
さコ、りＳｍ以上の流動床例えば流動床が前記帯域を得
ることを容易にするために非常に好都合であるような３
ｍ以上Ｊ、５ｍまでの深さまたは’１ｍあるいは１１．
３　ｍの深さでさえ特に好ましい。

この好適な深さの流動床を使用するにせよ使用しないＧ
こせよ、実質上塩素が存在しない帯域の深さは膨張した
流動床表面から測定した深さで少なくとも０．！；　ｍ
が好ましく、例えば少なくともｏ、ｑｓｍが適当である
。前記帯域は実際には７ｍまであるいはハ５ｍ″′Ｃさ
えあるいはそれ以上であってもよい。

本発明方法は特にＭｉｌｌｉい流動床反応５ル例えば高
さ／直径のアスペクト比少な（とも３、場合によっては
グあるいはそれ以上を持つものを使用して最も好都合に
行なわれる。彩張した流動床自体の高さ／直径の比は少
な（とも３が好ましく、特に好ましくは少な（ともグ及
び例えば少なくともＳは非常に適当である。酸化物質の
連続装入原料は流動床の一端から導入され、また装入原
料と反対側の流動末端部から固形物を連続取り出しする
ことが好ましく、ここに「連続」とは実際上の意味にお
いて後述のように同じ実際上の効果を持つ断続的な操作
を除外しないものと理解されたい。これらの条件下で、
特に大きい高さ／直径比を持つ流動床反応器が使用し、
例えば特に深い流動床を使用する時に本発明方法の化学
反応に影響を与える程度の帯状分布が生ずることが見出
される。酸化物物質の供給は塩素を流動床へ導入する端
部と反対側の流動床の端部で行なわれ、また酸化物質の
回収は塩素を導入するのと＋ｒｉＪじ端部で行なわれる
ことが好ましく、すなわち酸化物質は流動床中の塩素に
対して向流的に移動する。これらの条件下で酸化物βｊ
と塩素との反応過程で流動床中に形成された塩化物は該
塩化物が流動床を離れる「ｊｄに過量の酸化物質ととも
に存在するから、これらの条件ドで塩４≦に対しより小
さい親和力を持つ塩化物は酸化物質と反応することＱこ
よって大部分は酸化されて流動床中に残留する傾向があ
り、また塩素に対しより大きな親和力を持つ゛塩化物は
酸化されず、かえって塩素Ｇこ刈しより小さい親和力を
持つ塩化物該塩素に対しより大きな親和力をもつ酸化物
との反応によって該高親和力酸化物質の塩素化により高
親和力塩化物の量は増加さえする傾向がある。

上記と反対の原料の供給方法すなわち流動床中で塩素と
酸化物質との並流移動方法を使用すると、生成する塩化
物は該塩化物が流動床を離れる前に比較的低濃度の酸化
物と接触することになる。これらの条件下では塩素に対
しより低い親和力を持つ塩化物の酸化物への転化率は比
較的低く、従って流動床から比較的多量の該塩化物を取
り出すことができる。しかし、こり方法もまた広義の本
発明の範囲内である。

本発明の操作に際して塩素は流動化ガス中へ混合して流
動床へ導入されることが好ましく、また流動床へ入るガ
ス中塩素の濃度は好ましくはコ０〜ｇｓ体積チであり、
好ましくはコ０〜７５体積饅、特に好ましくはコθ〜６
５体積饅である。流動化ガスの一部としてυ１Ｌ動床へ
添加することがある酸素は塩素濃度が許容されるなら所
望により適宜空気の形態でもよく、酸素は流動床ガスの
ＩＯ体積受以下、特に好ましくはＳ体積％以下の量で存
在する。流動床中の炭素の過は度は上述の基準に基いて
好ましくは少な（とも１０重量係、特に好ましくは少な
くとも／＆重量襲で、適宜５０重量％までである。炭素
のこの量は酸化物質と炭素との１５−！；０重量１％で
ある。流動床温度は以下に記述のごと（、彼処Ｗ酸化物
によって決定される。

本発明方法はボーキサイトのような鉄含有ａ土質物質の
処理に特に好都合に使用でさ、該春土質物質は最初に先
行技術において普通使用される約Ａ　００−／　０３０
’Ｃの温度で脱水することが好ましい。なぜなら、さも
なければカオリナイト、カオリン粘土及びボーキサイト
質粘土の購氾中の結合水のために塩素化反応に際して非
常に多量の熱湿の導入が必要である。無機化合物中の鉄
含量は比較的多量であってもよ（、例えば酸化第コ鉄と
して計算して一θ重Ｎ％まであるいはそれ以上であって
もよい。無機化合物中の鉄含量は酸化第コ鉄として計算
して普通少なくとも一重量係である。

使用する炭素の種類は所望でないアルミナ相を＠避する
のに適した反応温度を可能にするために重要である。岩
石質物質が例えばカオリナイト構造を持つ場合は約１１
００℃以下の温度では所望でないアルミナ相を形成する
傾向は比較的少なく、該温度ではムライト相が生成され
る。

この種の酸化物質を処理する時は炭素は例えば石油コー
クスであり、温度はｇｓｏ℃以上／１００℃までであっ
てもよく、温度は望ましくは装置煮内の塩化第７鉄の露
点以上になるようにのみ制御される。春土質物質がボー
キサイト構造を持つ場合はｇｏｏ℃以下の温度でさえ所
望でないａ−アルミナを形成する傾向にあり、それ故塩
化第１鉄の；要点以上で操作することば不可能である。

この場合は約Ａ７０℃の塩化第１鉄の融点以下の温度で
操作することが望ましく、このような操作を可能にする
ためには炭素は活性炭または英国時１：′１−願第ｇ２
２！；ＯＡ３号に記述のように英国標１（へ規格膨潤数
（石炭のケーキング及びスウェリング特性と題する英国
標準規格１０１６、バート７．２による）　ｔ、　／／
、２以下、好ましくは／／／２〜ｊ　／／、２を持つ石
炭である非粘結炭あるいは弱粘結炭を酸素の実質的不在
下で表面積が少な（とも３　ｒｎ２／ｆＪ　　となるま
で加熱して得られた反応性コークスの形態のものがよい
。同様な温度及びカーボンのタイプが例えばボーキサイ
ト質粘土のような春土質物質の中間生成物のために使用
できる。使用できる最低反応温度は個々の被処理酸化物
質に依存するが、適宜に決定されるがしかし一般Ｑこ少
な（ともり５０℃あるいはｓ　ｏ　ｏ　Ｃである。

流動床から取り出された塩化アルミニウム蒸気の小割合
を含む塩化鉄蒸気は酸素と接触させて再循環用の塩素を
再生させてもよい。

生成した酸化物質はペレット化してもよ（、或は固体廃
物として廃棄してもよい。

流動床に残留する鉄分が減少した固体物質はさらに純粋
な塩化アルミニウムを製造するために処理される。本発
明による塩素化湿度が比較的低温度塩素化例えば乙７０
°Ｃ以下の温度であれば、残留流動床物質を装置から取
り出し、酸性化した水で洗浄して適当にはベルトフィル
ター上で残留可俗性鉄を除去するのが好適である。

得られた物質は約７　ｓ　ｏ　’ｃ以下の温度で好まし
くはさらに塩素化して塩化アルミニウム蒸気を生成させ
ろ。本発明Ｑこよる塩素化湿度が約ｇｓ。

′Ｃ以上のｌ温度例えば９ｓθ℃であれば流動床物質は
ｇＳ０°ＣＳ２Ｏ２度で塩化アルミニウムへ直接塩素化
するのが好ましい。

上述のように製造された塩化アルミニウム蒸気はｓｏｏ
℃以下の温度、例えばｒｓｏ−ｓｏ。

Ｃで金属アルミニウム細粒床を血して精製するのが好ま
しく、この細粒床は好ましくは残留塩化鉄が金属アルミ
ニウムと反応して塩化アルミニウムを生成し、この生成
した塩化アルミニウムはガスと共にアルミニウム細粒床
を通過し次い′で適当に凝縮させて固体生成物とするこ
とからなる精製目的を達成する最小限の大きさのもので
ある。比較的少量り鉄汚染され得られたアルミニウムは
本発明Ｑこよろ処理のための酸化物質と混合し、本発明
により処理して該鉄含ｉ′達を塩化鉄へ転化した後これ
を取出し、また前記酸化物質中のアルミニウム含１−．
ｌを有用な塩化アルεニウムへ転化してもよい。

本）Ｊｄ明はまた他の鉄含有酸化物）ｃｊから鉄を除去
す存〈めにまた好都合に使用できる。ここに他の鉄含有
１１ぼ化物質とは本発明による反応温度で１へ４応して
押売性塩化物を生成でき、且つ酸化物゛直中に実質的な
：、に１例えは少なくとも１０重量受存在し、上だ酸化
物流動床生成物中に保持されることが望まれＺＪ鉄以外
の７種または、２種以上の金属酸比物の塩素化ギプス自
由エネルギーが酸化鉄の塩素化ギプス自由エネルギーよ
り貝であり、好ましくは反応する塩素１モル当り少なく
ともｊＸ４ｔ／ｇ’ｌジュール（Ｊ）特に好ましくは少
なくとも１０ｘ’ｌ／ｇ’ｌＪ負である鉄含有酸化物で
ある。例えば本発明はタンタル石゛（タンタライト）ま
たはコロンブ石（コロンバイト〕から鉄を除去してタン
タルニオブのどららか一方または両方のａ血かｉｌ、ｌ
ｔ大した生成物を製１役するか、あるいはウォルフラム
酸塩（ウォルフラマイト）、灰重石（シエイライト）あ
るいは他のタングステン鉱からの鉄分を除去して酸化り
＼ ングステン豊富な生成物を製造するのに好都合に使用さ
れる。異なる原料物質に本発明を適用する際には、実際
に使用する処理条件におけるそれぞれの原料物質の特性
の影響例えば流動床の凝集を起こすことがあるマンガン
塩化物、塩化マグネシウムあるいは塩化カルシウムのよ
うな塩化物が液状で存在しない温度を使用することが必
要であり、場合によってはセ要とする湿度を運成すなた
のに特殊の形關の炭素を使用することか必要であること
に注盾：する心安がｂることは申すまでもない。

本発明の他の面によれば、本発明は塩素化ギプス自由エ
ネルギーが異なる金属酸化物類、好ましくは塩素化ギプ
ス自由エネルギーが反応する塩素１モル当り３ｘｌＩ／
ｇ４ｔＪ、特に好ましくは少なくとも／　ＯＸ　’Ｉ／
ｇ’ｌＪ異なり、且つ反応温度で揮発性塩化物を形成で
きる。金属酸化物類の分離にもまた一般に適用可能であ
る。

このような鉱石は最初硫化物でもよい。しかしこの硫化
物は酸化性の焙焼により硫化物を酸化物へ転化すること
によって本発明により使用するために適したものとする
ことができる。この焙焼処理は鉱石の予熱工程と一体に
してもよい。このような手段によって例えば相当量の鉄
を含む硫化銅鉱のような鉱石を本発明により処理し７て
実質上全部の鉄を含む残さから実質上すべての銅を取り
出すことができる。これらの関ｊｌ！ｌ’化物の反応塩
素１モル当りの１０００℃で測定した塩素化ギプス自由
エネルギーは：ＣｕＯ−７３ＸｔＩ　／　ｇ　ＬＩＪ Ｆ’ｅ２０．−＋ＪＸグ／ｇダＪ であり、この場合、鉱石中の鉄含量は酸化焙焼により酸
化第コ鉄状帳であろうと想像される。

本発明のこの面におり゛る他の応用は当業者に明らかで
あり、反応条件、処理を行う操作及び固体及びガス状反
応生成物の取扱方法の詳細は業界において既知であり、
例えば上述の線に沿って環化物質から鉄以外の他の金属
分の回収を酸化物質の個々の化物組成にＩ＋ｉＳじて当
然許容される許容範囲内で行うのが適当である。

本発明は塩素の存在する帯域及び塩素の存在しないある
いは最大限認められる塩素含量存在する帯域両方より成
る流動床それ自体を述べることによって規定されたけれ
ども、上部帯域を例えばじゃま板等で分割することも前
記流動床に一般に使用する同様の条件が再現されるので
あれば不発明の意図する範囲内である。

次に例を挙げて本発明を説明する。

以下の例に使用した鉱石は７１０×１０’ｍ以下の大き
さに粉砕された中シリカボーキサイトであった。未加工
の状即において前記ボーキサイトばＡＪ、、Ｏ，！；　
、２％、Ｆｅ、○、／／％、Ｓｉｎ。

り、７飴、Ｔｉｅ２／、り饅と約３０％の水和水と分析
された。これらチ値及び以下に記述の％値は他に特記し
なければ重量％である。約ｇｏｏ℃に加熱することによ
る脱水した後分析すると、これはＡＪ２０．７　’１．
３％、Ｆｅ２Ｏ，／　、Ｌ７％、５ｉｎ２Ａ、３％及び
ＴｉＯ２，１，３％と残留水分である強熱減Ｎ０８Ａ％
であった。こうして、原料中の酸化アルミニウム／酸化
鉄のｔｉｔ比はしたがって７．７であった。

これらの例において使用した炭素はナショナルコールボ
ード（Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｃｏａｌ　Ｂｏａｒｄ　）か
ら人手でき、ｔｉｏｏ°′Ｃで脱揮発分処理しである了
−クハム炭（ｍａｒｋｈａｍ　ｃｏａｌ）であるリジェ
クトスモークレス７〜エル（Ｒｅｊｅｃｔ　Ｓｍｃｋｅ
ｌｅｓｓＦｕｅｌ　）から得られた。この脱揮発分処理
石炭をｕ　ｍｍ　以下に粉砕し、次にＳＯＯ℃の炉に導
入すると炉７ｉ＋Ａ度はその後／　７０　”Ｃ，へ降下
したので次に９０θ′Ｃへ１３０分にわたって加熱した
。

得られた生成物の表面積ｌ′ｉ製造した数種のバッチ（
ロット）分にわたって３５−９０．ｒｎ２／９　　の範
囲であった。マークハム炭は英国標準膨潤数ａ及″びｇ
０２級の弱粘結炭である。

例１（比較例） （未接触通過塩素の逸出を防止するのに十分な深さであ
るが、しかし使用するに深過ぎない流動床における選択
的バッチ塩素化によるボーキサイトの選鉱であり、本発
明範囲外である〕。

装置はガス燃焼炉に収容された高さ２．１１　ｍ及び内
径／！；！；ｍｍの融解シリカの鉛直の円柱反応器より
成る。流動化用及び反応用Ｑ）ガスは計量装置から懸解
シリカの円錐形分配器を経て反応器底部に供給した。反
応生成物はガス中に同伴されて反応器頂部から水平冷却
器導管に沿ってサイクロンへ通過し、次に苛性アルカリ
ガス洗浄器を経て大気中へ放出される前にガスサンプリ
ング点・＼運ばれる。反応器は反応器頂部の人口を経て
鉱石及びコークスを供給でき、反応器内容物の取り出し
は反応器底部バルブ及び冷却管を経て行うごとができる
ように配列される。

反応器には乾燥ボーキサイト２／。ｕ＆ｋｌｉ！及び反
応性炭素６１τｇが装入される。装入原料は窒素３１１
．１３！分で流９動化され、ガス燃焼炉は６ｊθ°Ｃに
調Ｍｊされ、流動床は６５θ′Ｇに加熱された。

加熱処理の後工程の間空気／　Ｏｌ　７分により窒素の
一部と置換した。流動床の圧力降下は０、／　／　ｍ１
１ｇ　（ｅ、ｓＸｏ、０３３　ｇ　ｉｓ　ｊ　９Ｘ／θ
　Ｎｍ　　）であり、流動床は深さ／。３ｍと判断され
た。

塩素を次に初期速度ｔｔ、ｌ１分及び次いで、２．２１
！分の速度（この後者の速度は入口ガスの９０体積チで
ある）で窒素の一部の代りに添加した。流動床温度は３
９！；℃〜乙／θ℃に維持した。

未接触通過逸出の逸出は流動床通過後検出されなかった
。ガス分析値は炭素が反応してＣＯ２と無視できる量の
ＣＯを生成していることを示した。塩化第ユ鉄の赤色フ
ユームが生成した。鉄分の除去に充分であると計算され
た時間（但しこの期間中に流動床中でＳ重ｎ％だけのア
ルミ大損失が生じた）の後塩素を止めた。この直前に流
動床から（Ｊ２の未接触通過逸出が始まり、流動床流出
ガス中の塩素濃度は／、ｇ体積チとなった。圧力降下は
θ、θ８９ｍＨｇ　（ａ、！；ＸＯ，０１ｇＡ３９Ｘ／
θ５　Ｎｚｎ　２　）であった。ボーキサイト床を窒素
単独で流動化し、炉を止めた。冷却され脱ガスしたボー
キサイト床を次に反応器から抜き取り水洗して鉄塩を除
去し、試料とした。炭素を燃焼除去すれば試料の分析値
はｇ　３．０受及びｇ３．７％、Ａ１□ｏ、　ｑ、ｏ％
及びｇ、／％Ｆθ２０．で、該試料のアルミナ／酸化鉄
比は／／、０であった。

残余はシリカ及びチタンであった。生成物中にＱ　−Ａ
Ｊ！２０．はなかった。

圧力降下の変動から判断して流動化の質は良好であった
。本例において使用した流動床より浅い流動床では未接
触通過逸出塩素は塩素化反応が終了する前に顕著になっ
た。

例２（実施例） （例１に使用した流動床より深い流動床で選択的半連続
塩素化によるボーキサイトの選鉱でおり、本発明の操作
を示す）。

本例ではガス燃焼炉構造物を上方へ延ばし、例／の７リ
力反応器α）高さりコ倍のシリカ反応器を使用すること
によって装置を改変した。反応器底部内部での過圧を防
止するために使用するガス流速度を減少し、また装置を
連続的に運転して初期床密度を下げた。可変速度モータ
ー及び回転ポケットバルブを駆動するギヤボックスを備
えた連続供給装置を使用して操作の各半時間中等区分料
ずつの原料を均等に供給した。

ここに例示した特徴と類似した他の多くの実験から選鉱
したボーキサイト流動床の物質を集めた。この物質は炭
素３／０ｇ重Ｒ％と分析され、残余はＡＪ！、Ｏ，ｇ３
．３％、Ｆｅ２Ｏ，’１．！；　％、５ｉｎ２３．７％
及びＴｉＯ２，３，３％の分析値を持つ選鉱であり、こ
れを初期装入原料として使用した（この物質はその一部
が最初から低シリカボーキサイトから調製されたもので
あるから比較的低いシリカ含量である）。

選鉱したボーキサイト及び炭素の総重量／　’１に９の
混合物を長くした反応器に添加し、Ｉ−２左℃へ加熱し
なからグ０１／分の窒素で流動化し、加熱の最終工程に
おいて窒素の若干を再び１０１／分の空気で置換した。

下げ振り錘によって測定した流動床法はハゲｍであり、
また圧力降下はθ、０９！；３ｍＨｇ＜、ｙ、７３×０
．０　、？　３ｇ　Ａ、？　９Ｘ／　ｏ５Ｎｍ　’）で
あった。圧力降下の変動から判断された流動化の質は満
足すべきものであった。

半時間毎の原料区分装入はである各乾燥ボーキサイト６
階及び活性炭ハｓｋｇをそれぞれ計清し、原料装入は／
　Ｊ　１７分塩素及び／グｌ／分窒累すなわちグＯ体積
係塩素濃度を使用して開始した。

選鉱するための鉱石及び塩素の装入速度はしたがって最
初の／θｌ／分の空気がまだ導入されていることを考慮
に入れて酸化第ａ鉄としての鉄の除去及びアルミナの損
失をｓ％にする割合となった。

３０分後未接触通過逸出塩素のない操作が確認され、鉱
石及びＣ１□装入を止めた。流；Ｈｊｊ）床を冷却し、
前述のように調製した。試料はこの段階でＡ１２０．　
ｇＯ，１％及びＦｅ２Ｏ，ｇ、！；％、残りは５１０２
及びＴｉｅ□であり、Ａ１及びＦｅ０）酸化物の比はし
たがって９．ｌｌであった。本発明の半連続操作を開始
するために次いで前もって調製した同様な分析値を持つ
物質を流動床法を増加するために流動床へ添加し、下げ
振り錘によって測定した深さはユ、ｇｍとなった。圧力
降下は０、／７　ｍＨｇ（Ａ、！；ＸＯ，ＯＪ３ｇＡ３
９×１０　Ｎｍ　）であった。前述のように判断された
流動化の質はこの流動床の非常に大きいアスペクト比で
は満足すべきものでなかった。選鉱するための鉱石及び
区分装入量のコークス及び塩素の装入を前述のように再
開したが、流動床法を増大させたために流動化が不規則
になるまでに２０分だけ装入が可能であること金兄い出
し、そこでＣＪ２を止め、流動床を浄化し、最初のθ、
７’）ｍＨ，ｇの圧力降下を回復するために試料を取り
出した。

この操作は多くの滞留時間（全部で約、２０時間の操作
）にわたって半連続方法として周期的に繰返えし、操作
を安定化した。そのような週期的繰返えし操作にわたっ
て圧力降下はＱ、／　９　ＩｎＨｇ　　（’）、！；×
０．０３３ｇ　＆　、？９Ｘ／　０５Ｎｍ　　’）＆こ
増大し、流動床法は３．２ｍに増加したと判断された。

この繰返えし操作の間未接触通過逸出塩素は検出されず
、流出ガス中の正確な塩素濃度は０．２体積製以下であ
った。

操作は個々の繰返えし操作で流動床物質を取出す前に流
動床を浄化するよう注意深（続けられ、これら流動床取
出し物は上述のように試料とし、洗浄及び燃焼され、ａ
つの代表的試料を分析した結果はＡ１□Ｏ，ｇ！；、、
２％及びｇコ、１％、Ｆｅ２Ｏ，’！、／％及び３．ｇ
％、Ｓｉｎ２ｇ、４％及び？、７備、ＴｉＯ２２，０％
及び−９０％であった。流動床から流出する塩化鉄を含
むガスは次に上述の欧州特許出願の教示の若干あるいは
すべてによってさらに処理することが適当である。

生成物中ｃｖ　ｈｉ２ｏ、／ｐ′ｅ、ｏ、比はしたがっ
て、２／、、２である。生成物中にＱ　−Ａｌ２Ｏ，は
存在しなかった。

操作終了時、流動床を上述のように冷却し、試料とした
大量の流動床物質はＡＪ、Ｏ，ｇ　Ｌθ重量％、Ｆｅ２
Ｏ，ｇ、ｔ　重量チと分析され、ＡＪ／Ｆｅ比は／、２
．９であり、若干の帯状分布が起こったことを示す。こ
の物質は別に置かれた。

例３（参考例） （本発明の生成物からのＡ）Ｃ１，の製造を説明するた
めの選鉱されたボーキサイトの完全塩素化）。

初めの実験において例コのように調製して洗浄及び乾燥
した選鉱したボーキサイト及び過量の炭素の混合物／　
ｊ　ｋｇを６１０℃でＡ３Ｊ−７分の全流速の３５体積
係の（Ｊ２と接触させた。未接触通過逸出塩素はＪ体＃
ｔｃｓ−り体積チしかないと測定された。

麦わら色の塩化アルミニウムが冷却管から得られ、この
試料のＡｌ２Ｏ，／Ｆｅ２Ｏ，比は／９．／であった。

実験終了時流動床物質はα−Ａ４２０　、を含有してい
なか・つた。

反応器底部の温度は’１３０℃に上昇した。流動床は数
時間塩素化を継続し、新鮮な材料は反応器の頂部へ添加
した。

操作終了時炭素を除去するために燃焼した後流動床の試
料はＡｌ２Ｏ，’ｇ　Ａ、４ｔ％、Ｆｅ２Ｏ，”１．０
％、５ｉｎ２Ａ、１．％及びＴｉＯ２ハコφと分析され
、この流動床は組成の変化なしに塩素化されたことを示
す。Ａｌ２Ｏ，／Ｆｅ２Ｏ，の比は２／、Ａである。

例り〔参考例〕 （本発明生成物から高純度塩化アルミニウムの製法を説
明する塩化アルミニウムの精製処理）。

装置は無水塩混合物を添加するための装置を持つ加熱し
たフラスコを備え、このフラスコは直径ｏ、ｏ、ｔｇｍ
ｃ　／、！ｒインチ〕でちって、直径約０．００９ｍ（
３７ｇ　インチ）のアルミニウムベンット床を含むシリ
カ管へ通じ、このシリカ管は管状炉に垂直に取り付けら
れ、フラスコから出た蒸気がアルミニウムベレント床を
通過するようなフラスコとシリカ管とは配列される。フ
ラスコ及び炉の両方共に熱電対及び温度調節器を備える
。アルミニウムペレント床の温度はｑＳＯ〜ｌＩｇ　ｓ
　℃、フラスコの温度は３ｉｏ〜Ｊ　／ｓ”Ｃに調節さ
れた。アルミニウムベレット床深け７７ｃｍでちる。

無水ＡＪＣ１，／　＆　３　ｇ及び無水ＦｅＣＪ３３　
／／り混合物を調製し、これをｇｏ分間にわたってＡ４
，０゜／Ｆｅ　２ｏ　、比ム、Ｓでフラスコへ可能な限
り均等に供給した。

塩化アルミニウムはベレット床上の空気冷却収集器に集
められ、定期的に流出させた。この操作中に集めた試料
を分析した。その結床ＡＪ−Ｃ１，中Ｆｅ　Ｏ，０７Ｍ
最多以下？含有することが見出され、色は白色であった
。階化アルミニウム／酸化鉄として表わしたこの比はし
たがってこの場合においてａ　６ｏ　ｏ／／以上であっ
た。

ｓｏ％Ａ、Ｉ−ＣＬ　、及び５０％ＦｅＣｊ、の混合物
を次にフラスコへ供給し、１時間にわたってい（っかの
試料を集めた。これら試料の分析値はＦｅＯ，ＯＩＩ％
、Ｆｅθ、０　＆　％及びＦｅ００Ａ’！ｒ％で最後の
試料は強（着色し、操作の終了を表すものである。

床底部でベレットはＡＬ中にＦｅを含有した。

ベレットの若干はフラスコからの蒸気が最初に接触する
装置の底部で浴融して鉄に富んだ溜り（プール）を形成
した。

実験終了時にベレット及び凝固された溜り物質は本明細
書例−のような脱水されたボーキサイト及びコークスを
用いた選鉱操作への装入原料の１ｇとして装入するため
に準備して貯蔵される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／　酸化物質の粒子と、取り出される成分中に結合する
   酸素及び流動床へ添加される酸素として存在する酸素と
   反応するに必要な量販上の炭素粒子の量とを混合した流
   動床を造りコθ〜ｇｓ体積チの塩素濃度を持つ遊離塩素
   含有ガスを流動床へ通し、流動床温度は塩素が酸化物質
   中に存在する７種または２種以上の酸化物と反応して／
   柚または一種以上の塩化物を製造するような温度とし、
   流動床から１種または２種以上の塩化物を取り出すこと
   より成る酸化物から７種または一種以上の成分を取り出
   すための酸化物質の処理方法に′おいて、流動床へ導入
   される塩素の量を膨張した流動床深に関して制御して膨
   張した流動床表面から下方に測定して少なくとも０．コ
   ｊｍの深さの実質的に遊離塩素が存在しない帯域を維持
   することを特徴とする、酸化物質から７種または一種以
   上の成分を取り出すための酸化物質の処理方法。 λ　実質的に遊離塩素が存在しない帯域に存在するガス
   中の塩素濃度が０．５体積饅以下である特許請求の範囲
   第１項記載の方法。 ３　実質的に遊離塩素が存在しない帯域の深さが少なく
   とも／ｍである特許請求の範囲第１項または第２項記載
   の方法。 ダ　膨張した流動床の深さが２．７　！；　ｍ以上であ
   る特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載
   の方法。 Ｓ　酸化物質及び塩素が流動床内で酸化物質と塩素とが
   向流するように流動床へ導入される特許請求の範囲第１
   項ないし第７項のいずれかに記載の方法。 ４　膨張した流動床の深さが３ｍ以上である特許請求の
   範囲第５項記載の方法。 ７　膨張した流動床の高さ／直径比が少な（ともり／／
   である特許請求の範囲第１項記載の方法。 ｇ　酸化物質が／橿または２種以上の鉄以外の酸化物を
   含有する鉄含有酸化物質であり、該鉄以外の酸化物質の
   塩素化ギブス自由エネルギーが鉄酸化物のギブス自由エ
   ネルギーより負であり、鉄酸化物が塩化鉄へ転化され流
   動床から除去され、塩化鉄がさらに酸化物質の処理のた
   めに再利用するための塩素と再生するために酸化される
   特許請求の範囲第１項ないし第７項のいずれかに記載の
   方法。 ｑ　酸化物質が７種または一！種以上の鉄以外の金属酸
   化物を含有し、該金４４酸化物の塩素化ギブス自由エイ
   ・ルギーが反応する塩素１モル当り酸化鉄σ）ギブス自
   由エネルギーより少な（とも！；ＸＩＩ／ｇ’ｌジュー
   ル負である侍、１′１請求の範囲第３項記載の方法。 １０　　鉄含有酸化物質がアルミニウム、タンタル、ニ
   オブあるいはタングステンの酸化物を含有する特許請求
   の範囲第９項記載の方法。 ／／　鉄含有酸化物質がボーキサイトである特許請求の
   範囲第７０項記載の方法。 ｌユ　アルミナ含有残留流動床生成物が炭素の存在下で
   塩素と反応して流動床から取り出される塩化アルミニウ
   ムを製造する特許請求の範囲＠／／項記載の方法。 ／３　酸化物質が１種または２種以上の鉄以外の酸化物
   を含有する鉄含有酸化物質であり、該鉄以外の酸化物の
   塩素化ギブス自由エネルギーが鉄酸化物より負であり、
   該１種またはコ種以上の酸化物が塩化物へ転化され、流
   動床から取り出される特許請求の範囲第１項ないし第２
   項のいずれかに記載の方法。 ／ｌＡ／種または、２種以上の鉄以外の酸化物が酸化銅
   である特許請求の範囲第１Ｊ項記載の方法。