JPS6261524B2 - - Google Patents

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JPS6261524B2
JPS6261524B2 JP58044515A JP4451583A JPS6261524B2 JP S6261524 B2 JPS6261524 B2 JP S6261524B2 JP 58044515 A JP58044515 A JP 58044515A JP 4451583 A JP4451583 A JP 4451583A JP S6261524 B2 JPS6261524 B2 JP S6261524B2
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titanium
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Fuitooshi Rishaaru
Rubeeku Aran
Rui Sabo Jan
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ROONU PUURAN SA
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    • C01G23/001Preparation involving a liquid-liquid extraction, an adsorption or an ion-exchange
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
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    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H1/3233Cooling devices characterised by condensed liquid drainage means
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、硫酸塩イオン、硫酸及びチタン
()イオン、鉄()イオン、そして場合によ
つては他の金属不純物をも含有する酸性水性相を
処理する方法に関する。特に、本発明の方法は、
残留硫酸の溶液、特に二酸化チタンを製造する硫
酸法で生成する溶液の処理に適用される。 事実、硫酸が工業上最も広く用いられている化
学物質の一つであることは周知である。多くの場
合、この酸は使用後に捨てられるが、これは酸の
使用量が増加するほど厳しくなる汚染の問題を引
き起す。 ある種の工業方法、特に顔料の二酸化チタンを
製造するための硫酸法は、不純物として硫酸第一
鉄のような金属硫酸塩及びチタンを含有する10〜
50重量%の濃度の硫酸水溶液を多量に生ずる。こ
の酸溶液はかなりの量の他の金属塩も含有するで
あろう。 事実、このような金属塩は、イルメナイトのよ
うなチタン鉄鉱に硫酸を作用させるときにTiO2
の製造の副生物としてその場で形成される。この
ような金属塩は、特にアルミニウム、バナジウ
ム、クロム及びマンガンの塩である。 鉄含有量、主に第一鉄状態の鉄含有量は、一般
に5〜100g/の範囲内にあるが、チタン含有量
は1〜20g/である。 残留水性酸中に上述の金属塩の1種以上が存在
することは、これを河川又は海に捨てるにあたつ
て大きな問題を生じさせる危険となることがわか
る。 したがつて、このような残留酸は回収すること
が必要であろうが、このような回収操作はさらに
有益である。なぜならば、特に二酸化チタンの製
造に関しては、そのような残留酸は鉱石に作用さ
せるのに用いた酸の33%も占めることがあるから
である。 しかしながら、例えばイルメナイトに作用させ
る目的で残留酸を再使用するためにこれを濃縮す
る操作(65%H2SO4)は、不純物の沈殿のために
ひどく妨害され、この沈殿は蒸発器ユニツトを汚
染させることになる。 さらに、残留酸中に含まれるチタンを回収する
ことは魅力的な方策であることもわかつた。事
実、二酸化チタンを製造するときは、残留水はか
なりの量の二酸化チタンを含有し得るのである。
例えば180t/日のTiO2を製造する工場について
は、残留水中に含まれる5〜25t/日が海に捨て
られる。 金属不純物を含有する酸溶液を中性りん酸エス
テルやアミンのような有機溶媒で抽出することに
よつて処理するための多くの方法が知られてい
る。 しかしながら、残留溶液の精製とチタンの回収
の双方を達成するのを可能ならしめる方法を見出
すことは今日までできなかつた。 したがつて、本発明の目的は、この二重の機能
を達成するための方法を提供することである。 しかして、本発明の方法は、硫酸塩イオン、硫
酸、チタン()イオン、特にチタン()、そ
して鉄()イオンを含む酸性水性相を処理する
にあたり、該水性相を次式 〔ここで、A及びBは基R1又はOR2であり、A及
びBは同一又は異なつていてよく、R1及びR2
直鎖状又は分岐鎖状のアルキル、アルケニル、ア
ルキニル、アルコキシアルキル、アリール及びア
ルキルアリール基であり、これらの基はハロゲン
で置換されていてもよく、 RはR1及びR2について先に定義したものと同
種の基であり、R、R1及びR2は同一又は異なつ
ていてよく、又は Rは基 (ここでYは、好ましくは1〜12個の炭素原子を
含有する直鎖状又は分岐鎖状アルキレン基であ
り、A及びBは先に定義した通りである。) である〕 を有する物質よりなる群から選ばれる少なくとも
1種の抽出剤を含有する初期有機相と接触させ、
次いで初期水性相に存在するFe()イオンを
含む最終水性相と、初期水性相中に存在する硫酸
及びチタンイオンを含む最終有機相とを回収する
ことを特徴とするものである。 しかして、本発明に従う方法の抽出剤の使用
は、硫酸及びチタンを抽出すること並びにこれら
を金属不純物、特に鉄()から分離することを
同時に、そして有利に可能ならしめるものであ
る。 本発明の他の特色及び利点は、以下の説明及び
実施例から明らかとなろう。 したがつて、初期水性相は、硫酸塩イオン、特
に硫酸、チタンイオン、特にチタン()、そし
て鉄イオン、特にFe()を含有する酸性相で
ある。この水性相は、硫酸の使用を伴なうプロセ
スから生じる残留酸性相であつてよい。 一般的には、そして特にイルメナイトから
TiO2を製造するためのプロセスから生じる残留
酸性相の場合には、この相はほぼ10〜50重量%、
特に20〜40重量%の硫酸濃度を有するであろう。 チタン含有量は、一般に約1〜20g/、特に
3〜15g/であり得る。 硫酸鉄主として硫酸第一鉄の割合は、鉄で表わ
して、通常ほぼ5〜100g/、特に10〜70g/
の範囲にある。 さらに、以下に示すように、初期水性相は、次
の元素、アルミニウム、クロム、マンガン、カル
シウム及びバナジウムの少なくとも1種の金属イ
オンを含有できる。 しかし、特にイルメナイト侵蝕法から生じる残
留酸溶液の場合に少量で存在する亜鉛、銅、マグ
ネシウム、ニツケル、鉛又はひ素のような他の元
素もあげられる。 初期酸性水溶液は、場合によつては、本発明に
従う処理の前に、予備濃縮工程に付して、析出す
る硫酸塩、特に硫酸第一鉄を分離してもよい。 初期有機溶液は上述した種類の少なくとも1種
の抽出剤を含むが、抽出剤は互に混合してもよ
い。 抽出剤は、中性酸素供与体原子型の有機りん化
合物である。これらは、例えば、ブチルホスホン
酸ジブチル(DBBP)、2―エチルヘキシルホス
ホン酸ジ(2―エチルヘキシル)(DE HEHP)、
ビニルホスホン酸ビス(β―クロルエチル)、テ
トラエチルデシレンジホスホネート
(C2H5O)2OP―CH2―(CH28―CH2―PO
(OC2H52、テトラエチルブチレンジホスホネー
ト(C2H5O)2OP―CH2―(CH22―CH2―PO
(OC2H52、テトライソプロピルメチルメチレン
ジホスホネート(iC3H7O)2OP―CH(CH3)―PO
(iC3H7O)のようなホスホン酸エステル型のもの
であつてよい。 また、それらは、例えばメチルホスフイン酸ジ
オクチルのようなホスフイン酸エステル型のもの
であつてもよい。 また、抽出剤は、例えばジ―n―ヘキシルメト
キシオクチルホスフインオキシド
(DHMOPO)、トリ―n―ブチルホスフインオキ
シド(TBPO)及びトリオクチルホスフインオキ
シド(TOPO)のようなホスフインオキシドであ
つてよい。 ある場合には、稀釈剤中に溶解した状態で上述
の型の少なくとも1種の抽出剤を含む有機相を用
いるのが有益である。 事実、特に物性のために、ある種の抽出剤は純
粋な状態では初期水性相の抽出には用いることが
できない。そのような場合には、稀釈剤は、その
可溶化作用の他に、抽出剤の物性に対して、例え
ば有機相の粘度又は密度を減少させることによつ
て好ましい効果を及ぼす。 稀釈剤は、単独で又は混合物の形で用いること
ができ、芳香族又は脂肪族炭化水素、アルコー
ル、有機酸、エーテル、ハロゲン化溶媒、ケトン
及びりん酸アルキルのような化合物であつてよ
い。 稀釈剤中の抽出剤の濃度レベルはほぼ10〜90重
量%であつてよい。この濃度レベルは、特に、初
期有機相に関して達成すべき物理的性質に左右さ
れる。 初期水性相と初期有機相とを接触させる温度は
臨界的とは思われない。この温度は、処理すべき
残留水性相を生ずるプロセスによつて設定するこ
とができる。また、温度は、用いる抽出剤の性質
に依存しよう。実際には、温度はほぼ周囲温度か
ら80℃までである。 上記の二つの相を接触させる操作及び抽出操作
は、例えば混合―沈降機又はカラム型の装置にお
いて知られた態様で行なわれる。 抽出操作は、複数の段階で連続的に且つ向流方
式で有利に達成される。 接触操作の後に得られるものは、初期水性相中
に存在したFe()イオンの全てと場合により
アルミニウム、クロム、マンガン及びカルシウム
のような他の金属不純物イオンの実質上全て(こ
れらの元素が初期酸性水性相中に存在するとき
は)を実質上含む最終水性相である。 有機相は、初期水性相中に存在しており、これ
より選択的に抽出された硫酸の実質上全て及びチ
タンイオンの全てを含有する。 また、本発明の方法は、例えばバナジウムのよ
うな高い経済的価値を持つ元素のかなりの割合を
残留初期水性相から選択的に抽出するのを可能な
らしめるものである(その相がそのような元素を
含有するときは)。 次いで、最終有機相は、任意の周知の手段で、
例えば水による再抽出によつて処理して、特に硫
酸とチタンを含有する各種の元素を回収すること
ができる。 ここで、本発明の実施例を示す。 例 1 イルメナイトに65重量%濃度レベルのH2SO4
作用させることによつて二酸化チタンを製造する
方法の副生物として、予備濃縮した後に下記の組
成を持つ残留溶液を製造する。 H2SO4 523 g/l(38重量%) SO4 2- 568 g/l Cl- 1.13 g/l Fe 25.8 g/l Ti 9.12 g/l Al 4.02 g/l Mn 4.57 g/l Cr 272 mg/l V 751 mg/l Zn 86 mg/l Cu 76 mg/l Ca 435 mg/l Mg 81 mg/l Ni 3.9 mg/l Pb 6.2 mg/l As 0.4 mg/l 抽出操作は、ホスフインオキシド、ホスホン酸
エステル及びホスフイン酸エステルよりなる群の
各種の有機りん化合物で行う。 操作は、25℃の温度で行う(ただし、TOPO及
びTBPOを用いるときは除く)。1の残留酸溶
液を1の有機溶媒と共にかきまぜる。沈降及び
分離させた後、各種の水性相及び有機相の分析に
より水性相からの硫酸及びチタン()の除去レ
ベルを計算することができる。 これらの各種の結果を下記の表に要約する。
TOPO及びTBPOについては、特に示した温度が
操作した温度である。
【表】 酸ジオクチル

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 硫酸塩イオン、硫酸、チタン()イオン、
    そして鉄()イオンを含む酸性水性相を処理す
    るにあたり、該水性相を次式 〔ここで、A及びBは基R1又はOR2であり、A及
    びBは同一又は異なつていてよく、R1及びR2
    直鎖状又は分岐鎖状のアルキル、アルケニル、ア
    ルキニル、アルコキシアルキル、アリール及びア
    ルキルアリール基であり、これらの基はハロゲン
    で置換されていてもよく、 RはR1及びR2について先に定義したものと同
    種の基であり、R、R1及びR2は同一又は異なつ
    ていてよく、又は Rは基 (ここでYは、好ましくは1〜12個の炭素原子を
    含有する直鎖状又は分岐鎖状アルキレン基であ
    り、A及びBは先に定義した通りである) である〕 を有する物質よりなる群から選ばれる少なくとも
    1種の抽出剤を含有する初期有機相と接触させ、
    次いで初期水性相に存在するFe()イオンを
    含む最終水性相と、初期水性相中に存在する硫酸
    及びチタン()イオンを含む最終有機相とを回
    収することを特徴とする酸性水性相の処理方法。 2 初期有機相が稀釈剤に溶解した状態の少なく
    とも1種の抽出剤を含むことを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の方法。 3 稀釈剤が芳香族又は脂肪族炭化水素、アルコ
    ール、有機酸、エーテル、ハロゲン化溶媒、ケト
    ン及びりん酸アルキルよりなる群から選ばれる少
    なくとも1種からなることを特徴とする特許請求
    の範囲第2項記載の方法。 4 稀釈剤中の抽出剤の濃度レベルがほぼ10〜90
    重量%であることを特徴とする特許請求の範囲第
    2又は3項記載の方法。 5 初期有機相がジ―n―ヘキシルメトキシオク
    チルホスフインオキシド、トリ―n―ブチルホス
    フインオキシド及びトリオクチルホスフインオキ
    シドのようなホスフインオキシドから選ばれる少
    なくとも1種の抽出剤を含むことを特徴とする特
    許請求の範囲第1〜4項のいずれかに記載の方
    法。 6 初期有機相がブチルホスホン酸ジブチル、2
    ―エチルヘキシルホスホン酸ジ(2―エチルヘキ
    シル)及びビニルホスホン酸ビス(β―クロルエ
    チル)のようなホスホン酸エステルから選ばれる
    少なくとも1種の抽出剤を含むことを特徴とする
    特許請求の範囲第1〜4項のいずれかに記載の方
    法。 7 初期有機相がメチルホスフイン酸ジオクチル
    のようなホスフイン酸エステルから選ばれる少な
    くとも1種の抽出剤を含むことを特徴とする特許
    請求の範囲第1〜4項のいずれかに記載の方法。 8 初期有機相がトリオクチルホスフイン又はジ
    ―n―ヘキシルメトキシオクチルホスフインオキ
    シドを混合したブチルホスホン酸ジブチルを含む
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1〜7項のい
    ずれかに記載の方法。 9 初期有機相が、メチルイソブチルケトンか、
    又はベルサチン酸とケロシンか、又はデカノール
    とケロシンか、又はケロシンとジ―n―ヘキシル
    メトキシオクチルホスフインオキシドを混合した
    トリオクチルホスフインオキシドを含むことを特
    徴とする特許請求の範囲第1〜7項のいずれかに
    記載の方法。 10 初期水性相がバナジウムイオンも含有し、
    そしてこれを初期有機相と接触させる工程の後
    に、その初期水性相中に存在するバナジウムイオ
    ンの大部分を含む最終有機相が回収されることを
    特徴とする特許請求の範囲第1〜8項のいずれか
    に記載の方法。 11 初期水性相が次の元素、アルミニウム、ク
    ロム、マンガン及びカルシウムのうちの少なくと
    も1種をさらに含有し、そしてこれを初期有機相
    と接触させる工程の後に、これらのイオンの実質
    上全てを含む最終水性相が回収されることを特徴
    とする特許請求の範囲第1〜10項のいずれかに
    記載の方法。 12 初期水性相と初期有機相とが連続的に且つ
    向流方式で接触せしめられることを特徴とする特
    許請求の範囲第1〜11項のいずれかに記載の方
    法。 13 酸性水性相が有機相による処理の前に濃縮
    されることを特徴とする特許請求の範囲第1〜1
    2項のいずれかに記載の方法。 14 最終有機相が硫酸とチタンを回収するため
    に水で再抽出されることを特徴とする特許請求の
    範囲第1〜13項のいずれかに記載の方法。 15 初期水性相が二酸化チタン製造法から生じ
    る残留硫酸溶液であることを特徴とする特許請求
    の範囲第1〜14項のいずれかに記載の方法。
JP58044515A 1982-03-19 1983-03-18 チタン塩を含む残留硫酸の回収精製方法 Granted JPS58204808A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
FR82.04684 1982-03-19
FR8204684A FR2523466B1 (fr) 1982-03-19 1982-03-19 Procede de recuperation et de purification d'un acide sulfurique residuaire contenant des sels de titane

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JPS58204808A JPS58204808A (ja) 1983-11-29
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Application Number Title Priority Date Filing Date
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EP (1) EP0090692B1 (ja)
JP (1) JPS58204808A (ja)
AU (1) AU565010B2 (ja)
BR (1) BR8301358A (ja)
CA (1) CA1198577A (ja)
DE (1) DE3361522D1 (ja)
ES (1) ES8401324A1 (ja)
FI (1) FI72301C (ja)
FR (1) FR2523466B1 (ja)
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