JPS627126B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS627126B2 JPS627126B2 JP54003476A JP347679A JPS627126B2 JP S627126 B2 JPS627126 B2 JP S627126B2 JP 54003476 A JP54003476 A JP 54003476A JP 347679 A JP347679 A JP 347679A JP S627126 B2 JPS627126 B2 JP S627126B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chloride
- aluminum
- water
- amount
- sodium chloride
- 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
Links
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 74
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 62
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 37
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 35
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 30
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 19
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 229910001510 metal chloride Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 11
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 claims description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 11
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 10
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 7
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 7
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 4
- NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L iron dichloride Chemical compound Cl[Fe]Cl NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 229960002089 ferrous chloride Drugs 0.000 description 3
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000011872 intimate mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- YDZQQRWRVYGNER-UHFFFAOYSA-N iron;titanium;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Ti].[Fe] YDZQQRWRVYGNER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 229910003074 TiCl4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010270 TiOCl2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- -1 aluminum compound Chemical class 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- XFVGXQSSXWIWIO-UHFFFAOYSA-N chloro hypochlorite;titanium Chemical compound [Ti].ClOCl XFVGXQSSXWIWIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000009972 noncorrosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G23/00—Compounds of titanium
- C01G23/02—Halides of titanium
- C01G23/022—Titanium tetrachloride
- C01G23/024—Purification of tetrachloride
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はチタン含有材料の塩素化から生ずる液
状の金属塩化物といつしよになつた塩化アルミニ
ウム溶液から塩化アルミニウムを除去する方法に
関するもので、さらに特定して云えば四塩化チタ
ンの損失を実質的になくし、溶液から塩化第１鉄
の実質的損失を生じさせず、そしてHClの生成を
少くする塩化アルミニウムの改良された除去方法
に関する。 四塩化チタンはルチルもしくはイルメナイト、
あるいはこのような鉱石の富化によつて得られる
ようなその他のチタンに富む材料などのチタン含
有材料を、還元的条件下で塩素化することによつ
て工業的に製造される。これらの粗原料はそのチ
タン有価物のほかに、種々の量の他の金属特に鉄
およびアルミニウムの化合物を含有する。チタン
および他の金属の塩素化による揮発性の塩化物へ
の転化につづいて、その塩化物は回収され、成分
および使用する回収装置の物理的性質に応じて固
体状もしくは液状に凝縮される。溶解した不純物
および未溶解の固形材料を望ましくないけれども
不純物として含む液状泥滓が通常得られる。その
粗生成物中に存在する塩化物の量および種類は、
塩素化されるチタン含有原材料の正確な組成と用
いた塩素化方法に依存する。しかしながら、原材
料中もしくは装置の構成材料たとえば炉のれんが
中にアルミニウム化合物が存在する実際上すべて
の場合に、塩化アルミニウムの存在が予想され
る。 従来技術は長らく塩化アルミニウムはその液状
の金属塩化物の混合物中の著しく腐食性の成分で
あると認めてきた。塩化アルミニウムは処理装置
中の構成物の金属材料を急速にかつきびしくおか
すので、腐食を防止するためにその液体から急速
に除去するかあるいは装置をセラミツクで特別に
内張りしなければならない。この問題を克服する
ための早期の試みが米国特許第2600881に記載さ
れている。この方法は、水が非腐食性の不溶性ア
ルミニウム化合物を形成させ、それによつて塩素
化反応から生ずる他の金属塩化物から塩化アルミ
ニウムを除去するという発見にもとづいている。
この発見の時期においては、化学量論的量より過
剰の水を使用することは水が希望する四塩化チタ
ンと反応してオキシ塩化チタンを生成し、チタン
含有材料のチタン有価物の損失をまねくために望
ましくないと考えられた。しかしながら、この方
法を工業的規模で実施するためには、完全な塩化
アルミニウムの除去を保証するために化学量論的
量より少くとも10％過剰の水が必要であることが
見出された。なぜならば塩素化過程のある時点に
おいて反応槽中に存在する金属塩化物のどれだけ
の部分が実際に塩化アルミニウムであるかを決め
ることは事実上不可能であり、したがつて完全な
除去を保証するためには少し過剰の水が必要であ
るからである。この過剰は必然的にそれに相当す
るチタン有価物の損失を生する結果となる。 四塩化チタンのような金属塩化物と塩化アルミ
ニウムとの混合物から塩化アルミニウムを除去す
るために用いられるもう１つの方法は米国特許第
3066010に記載されている。この方法は、塩化ア
ルミニウムを含有する金属塩化物のガス状混合物
を固体の塩化ナトリウムのカラムと接触させ、そ
れによつて塩化ナトリウムは塩化アルミニウムと
またガス状混合物中に存在する塩化第２鉄と固体
の錯体を形成することを含んでいる。この方法は
ガス状混合物から四塩化チタンだけを回収するこ
とを希望する場合には有用であるけれども、塩化
第２鉄が微量以上に存在する場合には、それを除
去することはNaClの消費量の増大と廃物処理の
問題を生ずるし、さらに多くの場合、水の浄化の
ような領域における経済的価値の故に塩化第１鉄
を保留するのが望ましい。 本発明はチタン含有材料の塩素化から生ずる液
状の塩化物の混合物中の腐食性で望ましくない塩
化アルミニウム成分を完全に除去することがで
き、同時にチタン有価物の損失を本質的になく
し、混合物中の潜在価値のある塩化第２鉄成分を
保留し、そしてHClの生成を減少させる方法を提
供する。 本発明はチタン含有材料の塩素化から生ずる液
状の金属塩化物といつしよになつた塩化アルミニ
ウムの溶液を水と混合することによつて不溶性の
アルミニウム化合物を生成させ、その化合物をそ
こから分離することによる、該溶液から塩化アル
ミニウムを除去する方法の改良方法を提供する。
その溶液の四塩化チタン成分を本質的に損失する
ことなくその溶液から塩化アルミニウムを完全に
分離することを保証するための改量は、水および
塩化ナトリウムをその溶液と混合することを含
み、その場合の水の量は鉱石中のアルミニウムの
全量に対して等モルより少なく、そして水と塩化
ナトリウムの合計量は鉱石中のアルミニウムの全
量に対して少くとも等モルである。 水の量は鉱石中のアルミニウムの量に対して少
くとも0.5等モル（等モルの半分）であるけれど
も1.0等モル（等モル量）より少なく、等モル量
までの残りは塩化ナトリウムであることが好適で
ある。さらに、塩化ナトリウムは鉱石中のアルミ
ニウムの量に対して塩化ナトリウムと水の合計し
た等モル量数より少くとも0.1等モル過剰の量が
存在することが好適である。塩化アルミニウムを
完全に除去することを保証するためには、塩化ナ
トリウムは塩化ナトリウムと水の合計した等モル
量数より少くとも0.2等モル過剰であることが特
に好適である。原理的には、使用する塩化ナトリ
ウムの量に上限がある必要はないけれども、鉱石
中のアルミニウムの全量に対して水と塩化ナトリ
ウムを合計した等モル量数より0.5等モルしか過
剰にならないように用いることが推奬される。も
つと大量に用いることは塩化アルミニウムをそれ
以上除去するという効果はなく、廃物処理の問題
を増大するだけである。 放出物中のAlCl3の量が重量で20％以上変動す
る場合には、もつと少い水ともつと多くのNaCl
を、たとえば0.7等モルの水と0.6等モルのNaClも
しくは0.6等モルの水と0.8等モルのNaClを用いる
ことが推奨される。 塩化ナトリウムおよび水は金属塩化物の液状混
合物に、いつしよにもしくは別々に加えることが
できる。塩化ナトリウムとその液状混合物の塩化
アルミニウム成分との完全な反応を保証するため
には、塩化ナトリウムは少くとも適当なかくはん
条件下で液状の金属塩化物の混合物と混合するこ
とが望ましい。完全な反応を保証するためには、
塩化ナトリウムは30μ〜400μの平均粒度を持つ
ことがさらに好適である。 本発明は90％以上の二酸化チタンを含有する富
化した鉱石を含めた如何なるチタン含有材料から
でも生ずる金属塩化物の混合物について実施でき
る。しかしながら本発明の最大の利点は、酸化鉄
として計算して10％以上の鉄を含有するイルメナ
イトのような低品位鉱において実現する。 チタン含有材料を塩素化して金属塩化物の混合
物を生成させる方法は、本発明の実施には必須条
件ではない。しかしながら、得られる金属塩化物
の混合物は、特に塩化第２鉄がその混合物の一成
分である場合には、本発明の有効な実施のために
は実質的に液状でなければならない。気体状態に
おいては、塩化第２鉄は塩化アルミニウムの場合
と大体同じ速度で塩化ナトリウムと反応し、これ
らの成分は両方とも除去されることが見出され
た。しかしながら、液体状態においては塩化第２
鉄は液状の四塩化チタンに塩化アルミニウムほど
可溶ではなく、したがつて液体状態では塩化ナト
リウムは適当なかくはん条件下で塩化アルミニウ
ムと優先的に反応し、塩化第２鉄は四塩化チタン
にまじつて残り、工程中の後の段階でそこから除
去されることが見出された。 必要量の水を金属塩化物の混合物に加える方法
は、密に混ざつた混合物が得られさえすれば比較
的重要ではない。水は液状の混合物の表面上へ単
に滴下するかその他の方法で供給することによつ
て、液体すなわち水流としてその液状の混合物に
加えられ、あるいは、もし希望ならばその液体中
へ注入するかさもなければ既知のもしくは希望す
る手段によつてその液体と混合することができ
る。同様に、密に混ざつた混合物はヘラ、循環ポ
ンプもしくは類似の手段による機械かくはんのよ
うな普通の手段を用いることによつてつくること
ができる。適当な混合および処理をおこなうため
に必要な時間は、化学反応の速度−これは著しく
速いことが発見された−よりもむしろ混合操作の
能率に依存するようである。塩化ナトリウム添加
物も同様に金属塩化物の液状混合物と混合するこ
とができるけれども、水成分とちがつて、金属塩
化物との密接な接触を確実にするために少くとも
適当なかくはん条件下で混合しなければならな
い。塩化ナトリウムは固体として単独に、あるい
は水成分による溶液として加えることができる。 水および塩化ナトリウムと密に混合させる金属
塩化物の混合物の温度は、その混合物が実質的に
液体の形であることを確実にするために十分に低
くなければならない、すなわち常圧において約
136℃より低く、あるいは高圧下ではそれにした
がつて調節しなければならない。 前述した指針にしたがつて用いられる水および
塩化ナトリウムの量は、金属塩化物の混合物中に
存在する塩化アルミニウムの全量にもとづいて計
算される。この塩化アルミニウムの量は、塩素化
されるチタン含有材料中に存在するアルミニウム
の全量にもとづいて計算される。工程中のある時
点において、反応槽を出る塩化アルミニウムの量
は幾分変動することを前に指摘したけれども、存
在する全量にもとづいて本発明にしたがつて水お
よび塩化ナトリウムを用いると、ある時点で存在
する塩化アルミニウムの正確な量を知る必要は避
けられる。なぜならば、用いられる水の量は化学
量論的量より少なく、したがつてチタン有価物の
損失は生じないからである。用いられる塩化ナト
リウムは塩化アルミニウムと選択的に反応して四
塩化チタンを残し、四塩化チタンはあとで回収さ
れる。 次の実施例は本発明を例証しようとするもので
ある。 実施例１および比較例 模疑的につくつた液状のTiCl4流出物中におけ
るスチール金属試料の腐食速度をもとめるため
に、表に詳細に示した組成を有する腐食性液体の
次の方法で調製した：市販品として得られる
TiCl4200mlを再蒸留し、微量のTiOCl2を確実に
除去した。再蒸留したTiCl4を、慣用のかくはん
機すなわちプロペラ、および関連した凝縮手段を
とりつけた外熱式蒸留容器に入れた。その液体を
プロペラで450rpmの速度でかくはんし、試験中
窒素を流した。液体水は注射器を用いて加えた。
次いで−200＋325メツシ（米国標準ぶるい）の粒
度の乾燥したNaClを加えた。得られた混合物を
約136℃の沸点まで加熱したのち、市販品として
得られる無水のAlCl39.0ｇを加えた。次いで２枚
の同一な1020スチールの札（coupon）を直ちに
加えた。スチール札および液状のTiCl4によつて
接触されたすべての表面は、使用前に窒素ふん囲
気中で加熱して注意深く乾燥した。 液状混合物中に１時間浸漬後スチール札を液状
混合物から取り出し、水およびアセトンで洗浄
し、デシケーター中で乾燥し秤量した。ミル／月
で表わした腐食速度を次式によつて計算した。 腐食速度（ミル／月）＝283×札の重量損失（mg／時）／札の面積（cm2）×札の比重 表に示したように、実施例１は無視できるほど
の腐食しか示さなかつた。腐食防止の添加物を含
まない比較例１−Ａは非常に高い腐食を示した。
NaClだけを用いた比較例１−Ｂは腐食が幾分減
少したけれども、腐食速度はまだ許容できないほ
ど高かつた。水だけの比較例１−Ｃは腐食がさら
に減少したけれども、TiCl4の損失を招くことな
く十分多量に用いることはできない。 実施例2.2Rおよび比較例 昇華させた無水のFelCl332.4ｇを液状の混合物
に加えたのち沸点まで加熱した以外は実施例１の
操作法の通りにおこなつた。加熱中にFeCl3と
NaClとの反応するのを防ぐために、NaClはAlCl3
およびスチールの札を加える直前に加えた。この
試験用液状混合物の組成および腐食速度を表に示
す。 実施例 ３ AlCl318.0ｇを反応容器に加えたのち100℃に加
熱し、NaCl3.94ｇを添加し、次いでH2O1.70ｇを
加えた以外は実施例１の操作法の通りにおこなつ
た。NaClの量はAlCl3に対して0.5等モルであ
り、H2Oの量はAlCl3に対して0.7等モルであつ
た。得られた混合物は沸点すなわち136℃に加熱
し１時間還流させた。次いでその混合物のTiCl4
成分を蒸留して取り出し、14.7ｇの固形残渣が残
つた。 固形残渣を分析して、わずかに少量のチタン、
明確に云えば重量で0.44％のチタンと混合物には
じめに加えたアルミニウムの本質的に全部のもの
を含有することがわかつた。この分析は最初の混
合物中の実質的に全部のTiCl4が回収されたこと
を示すものである。 【表】
状の金属塩化物といつしよになつた塩化アルミニ
ウム溶液から塩化アルミニウムを除去する方法に
関するもので、さらに特定して云えば四塩化チタ
ンの損失を実質的になくし、溶液から塩化第１鉄
の実質的損失を生じさせず、そしてHClの生成を
少くする塩化アルミニウムの改良された除去方法
に関する。 四塩化チタンはルチルもしくはイルメナイト、
あるいはこのような鉱石の富化によつて得られる
ようなその他のチタンに富む材料などのチタン含
有材料を、還元的条件下で塩素化することによつ
て工業的に製造される。これらの粗原料はそのチ
タン有価物のほかに、種々の量の他の金属特に鉄
およびアルミニウムの化合物を含有する。チタン
および他の金属の塩素化による揮発性の塩化物へ
の転化につづいて、その塩化物は回収され、成分
および使用する回収装置の物理的性質に応じて固
体状もしくは液状に凝縮される。溶解した不純物
および未溶解の固形材料を望ましくないけれども
不純物として含む液状泥滓が通常得られる。その
粗生成物中に存在する塩化物の量および種類は、
塩素化されるチタン含有原材料の正確な組成と用
いた塩素化方法に依存する。しかしながら、原材
料中もしくは装置の構成材料たとえば炉のれんが
中にアルミニウム化合物が存在する実際上すべて
の場合に、塩化アルミニウムの存在が予想され
る。 従来技術は長らく塩化アルミニウムはその液状
の金属塩化物の混合物中の著しく腐食性の成分で
あると認めてきた。塩化アルミニウムは処理装置
中の構成物の金属材料を急速にかつきびしくおか
すので、腐食を防止するためにその液体から急速
に除去するかあるいは装置をセラミツクで特別に
内張りしなければならない。この問題を克服する
ための早期の試みが米国特許第2600881に記載さ
れている。この方法は、水が非腐食性の不溶性ア
ルミニウム化合物を形成させ、それによつて塩素
化反応から生ずる他の金属塩化物から塩化アルミ
ニウムを除去するという発見にもとづいている。
この発見の時期においては、化学量論的量より過
剰の水を使用することは水が希望する四塩化チタ
ンと反応してオキシ塩化チタンを生成し、チタン
含有材料のチタン有価物の損失をまねくために望
ましくないと考えられた。しかしながら、この方
法を工業的規模で実施するためには、完全な塩化
アルミニウムの除去を保証するために化学量論的
量より少くとも10％過剰の水が必要であることが
見出された。なぜならば塩素化過程のある時点に
おいて反応槽中に存在する金属塩化物のどれだけ
の部分が実際に塩化アルミニウムであるかを決め
ることは事実上不可能であり、したがつて完全な
除去を保証するためには少し過剰の水が必要であ
るからである。この過剰は必然的にそれに相当す
るチタン有価物の損失を生する結果となる。 四塩化チタンのような金属塩化物と塩化アルミ
ニウムとの混合物から塩化アルミニウムを除去す
るために用いられるもう１つの方法は米国特許第
3066010に記載されている。この方法は、塩化ア
ルミニウムを含有する金属塩化物のガス状混合物
を固体の塩化ナトリウムのカラムと接触させ、そ
れによつて塩化ナトリウムは塩化アルミニウムと
またガス状混合物中に存在する塩化第２鉄と固体
の錯体を形成することを含んでいる。この方法は
ガス状混合物から四塩化チタンだけを回収するこ
とを希望する場合には有用であるけれども、塩化
第２鉄が微量以上に存在する場合には、それを除
去することはNaClの消費量の増大と廃物処理の
問題を生ずるし、さらに多くの場合、水の浄化の
ような領域における経済的価値の故に塩化第１鉄
を保留するのが望ましい。 本発明はチタン含有材料の塩素化から生ずる液
状の塩化物の混合物中の腐食性で望ましくない塩
化アルミニウム成分を完全に除去することがで
き、同時にチタン有価物の損失を本質的になく
し、混合物中の潜在価値のある塩化第２鉄成分を
保留し、そしてHClの生成を減少させる方法を提
供する。 本発明はチタン含有材料の塩素化から生ずる液
状の金属塩化物といつしよになつた塩化アルミニ
ウムの溶液を水と混合することによつて不溶性の
アルミニウム化合物を生成させ、その化合物をそ
こから分離することによる、該溶液から塩化アル
ミニウムを除去する方法の改良方法を提供する。
その溶液の四塩化チタン成分を本質的に損失する
ことなくその溶液から塩化アルミニウムを完全に
分離することを保証するための改量は、水および
塩化ナトリウムをその溶液と混合することを含
み、その場合の水の量は鉱石中のアルミニウムの
全量に対して等モルより少なく、そして水と塩化
ナトリウムの合計量は鉱石中のアルミニウムの全
量に対して少くとも等モルである。 水の量は鉱石中のアルミニウムの量に対して少
くとも0.5等モル（等モルの半分）であるけれど
も1.0等モル（等モル量）より少なく、等モル量
までの残りは塩化ナトリウムであることが好適で
ある。さらに、塩化ナトリウムは鉱石中のアルミ
ニウムの量に対して塩化ナトリウムと水の合計し
た等モル量数より少くとも0.1等モル過剰の量が
存在することが好適である。塩化アルミニウムを
完全に除去することを保証するためには、塩化ナ
トリウムは塩化ナトリウムと水の合計した等モル
量数より少くとも0.2等モル過剰であることが特
に好適である。原理的には、使用する塩化ナトリ
ウムの量に上限がある必要はないけれども、鉱石
中のアルミニウムの全量に対して水と塩化ナトリ
ウムを合計した等モル量数より0.5等モルしか過
剰にならないように用いることが推奬される。も
つと大量に用いることは塩化アルミニウムをそれ
以上除去するという効果はなく、廃物処理の問題
を増大するだけである。 放出物中のAlCl3の量が重量で20％以上変動す
る場合には、もつと少い水ともつと多くのNaCl
を、たとえば0.7等モルの水と0.6等モルのNaClも
しくは0.6等モルの水と0.8等モルのNaClを用いる
ことが推奨される。 塩化ナトリウムおよび水は金属塩化物の液状混
合物に、いつしよにもしくは別々に加えることが
できる。塩化ナトリウムとその液状混合物の塩化
アルミニウム成分との完全な反応を保証するため
には、塩化ナトリウムは少くとも適当なかくはん
条件下で液状の金属塩化物の混合物と混合するこ
とが望ましい。完全な反応を保証するためには、
塩化ナトリウムは30μ〜400μの平均粒度を持つ
ことがさらに好適である。 本発明は90％以上の二酸化チタンを含有する富
化した鉱石を含めた如何なるチタン含有材料から
でも生ずる金属塩化物の混合物について実施でき
る。しかしながら本発明の最大の利点は、酸化鉄
として計算して10％以上の鉄を含有するイルメナ
イトのような低品位鉱において実現する。 チタン含有材料を塩素化して金属塩化物の混合
物を生成させる方法は、本発明の実施には必須条
件ではない。しかしながら、得られる金属塩化物
の混合物は、特に塩化第２鉄がその混合物の一成
分である場合には、本発明の有効な実施のために
は実質的に液状でなければならない。気体状態に
おいては、塩化第２鉄は塩化アルミニウムの場合
と大体同じ速度で塩化ナトリウムと反応し、これ
らの成分は両方とも除去されることが見出され
た。しかしながら、液体状態においては塩化第２
鉄は液状の四塩化チタンに塩化アルミニウムほど
可溶ではなく、したがつて液体状態では塩化ナト
リウムは適当なかくはん条件下で塩化アルミニウ
ムと優先的に反応し、塩化第２鉄は四塩化チタン
にまじつて残り、工程中の後の段階でそこから除
去されることが見出された。 必要量の水を金属塩化物の混合物に加える方法
は、密に混ざつた混合物が得られさえすれば比較
的重要ではない。水は液状の混合物の表面上へ単
に滴下するかその他の方法で供給することによつ
て、液体すなわち水流としてその液状の混合物に
加えられ、あるいは、もし希望ならばその液体中
へ注入するかさもなければ既知のもしくは希望す
る手段によつてその液体と混合することができ
る。同様に、密に混ざつた混合物はヘラ、循環ポ
ンプもしくは類似の手段による機械かくはんのよ
うな普通の手段を用いることによつてつくること
ができる。適当な混合および処理をおこなうため
に必要な時間は、化学反応の速度−これは著しく
速いことが発見された−よりもむしろ混合操作の
能率に依存するようである。塩化ナトリウム添加
物も同様に金属塩化物の液状混合物と混合するこ
とができるけれども、水成分とちがつて、金属塩
化物との密接な接触を確実にするために少くとも
適当なかくはん条件下で混合しなければならな
い。塩化ナトリウムは固体として単独に、あるい
は水成分による溶液として加えることができる。 水および塩化ナトリウムと密に混合させる金属
塩化物の混合物の温度は、その混合物が実質的に
液体の形であることを確実にするために十分に低
くなければならない、すなわち常圧において約
136℃より低く、あるいは高圧下ではそれにした
がつて調節しなければならない。 前述した指針にしたがつて用いられる水および
塩化ナトリウムの量は、金属塩化物の混合物中に
存在する塩化アルミニウムの全量にもとづいて計
算される。この塩化アルミニウムの量は、塩素化
されるチタン含有材料中に存在するアルミニウム
の全量にもとづいて計算される。工程中のある時
点において、反応槽を出る塩化アルミニウムの量
は幾分変動することを前に指摘したけれども、存
在する全量にもとづいて本発明にしたがつて水お
よび塩化ナトリウムを用いると、ある時点で存在
する塩化アルミニウムの正確な量を知る必要は避
けられる。なぜならば、用いられる水の量は化学
量論的量より少なく、したがつてチタン有価物の
損失は生じないからである。用いられる塩化ナト
リウムは塩化アルミニウムと選択的に反応して四
塩化チタンを残し、四塩化チタンはあとで回収さ
れる。 次の実施例は本発明を例証しようとするもので
ある。 実施例１および比較例 模疑的につくつた液状のTiCl4流出物中におけ
るスチール金属試料の腐食速度をもとめるため
に、表に詳細に示した組成を有する腐食性液体の
次の方法で調製した：市販品として得られる
TiCl4200mlを再蒸留し、微量のTiOCl2を確実に
除去した。再蒸留したTiCl4を、慣用のかくはん
機すなわちプロペラ、および関連した凝縮手段を
とりつけた外熱式蒸留容器に入れた。その液体を
プロペラで450rpmの速度でかくはんし、試験中
窒素を流した。液体水は注射器を用いて加えた。
次いで−200＋325メツシ（米国標準ぶるい）の粒
度の乾燥したNaClを加えた。得られた混合物を
約136℃の沸点まで加熱したのち、市販品として
得られる無水のAlCl39.0ｇを加えた。次いで２枚
の同一な1020スチールの札（coupon）を直ちに
加えた。スチール札および液状のTiCl4によつて
接触されたすべての表面は、使用前に窒素ふん囲
気中で加熱して注意深く乾燥した。 液状混合物中に１時間浸漬後スチール札を液状
混合物から取り出し、水およびアセトンで洗浄
し、デシケーター中で乾燥し秤量した。ミル／月
で表わした腐食速度を次式によつて計算した。 腐食速度（ミル／月）＝283×札の重量損失（mg／時）／札の面積（cm2）×札の比重 表に示したように、実施例１は無視できるほど
の腐食しか示さなかつた。腐食防止の添加物を含
まない比較例１−Ａは非常に高い腐食を示した。
NaClだけを用いた比較例１−Ｂは腐食が幾分減
少したけれども、腐食速度はまだ許容できないほ
ど高かつた。水だけの比較例１−Ｃは腐食がさら
に減少したけれども、TiCl4の損失を招くことな
く十分多量に用いることはできない。 実施例2.2Rおよび比較例 昇華させた無水のFelCl332.4ｇを液状の混合物
に加えたのち沸点まで加熱した以外は実施例１の
操作法の通りにおこなつた。加熱中にFeCl3と
NaClとの反応するのを防ぐために、NaClはAlCl3
およびスチールの札を加える直前に加えた。この
試験用液状混合物の組成および腐食速度を表に示
す。 実施例 ３ AlCl318.0ｇを反応容器に加えたのち100℃に加
熱し、NaCl3.94ｇを添加し、次いでH2O1.70ｇを
加えた以外は実施例１の操作法の通りにおこなつ
た。NaClの量はAlCl3に対して0.5等モルであ
り、H2Oの量はAlCl3に対して0.7等モルであつ
た。得られた混合物は沸点すなわち136℃に加熱
し１時間還流させた。次いでその混合物のTiCl4
成分を蒸留して取り出し、14.7ｇの固形残渣が残
つた。 固形残渣を分析して、わずかに少量のチタン、
明確に云えば重量で0.44％のチタンと混合物には
じめに加えたアルミニウムの本質的に全部のもの
を含有することがわかつた。この分析は最初の混
合物中の実質的に全部のTiCl4が回収されたこと
を示すものである。 【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ チタン含有材料の塩素化から生ずる金属塩化
物の液状混合物といつしよになつた塩化アルミニ
ウムの溶液から塩化アルミニウムを除去するにあ
たり、水を該液状混合物に混合してアルミニウム
との不溶性化合物を生成させ、そしてその不溶性
化合物を系から分離することを含む方法におい
て、水と塩化ナトリウムとを該液状混合物と混合
し、その際水の量は鉱石中のアルミニウムの全量
に対して等モルよりも少ないが、水と塩化ナトリ
ウムとの合計量は鉱石中のアルミニウムの全量に
対して等モル以上とし、これにより該液状混合物
中の四塩化チタン成分の損失を本質的に生ずるこ
となく塩化アルミニウムを完全に分離できるよう
にしたことを特徴とする方法。 ２ 特許請求の範囲第１項の方法であつて、塩化
ナトリウムの量が鉱石中のアルミニウムの全量に
対して水と塩化ナトリウムとの合計した等モル量
より少くとも0.1等モル過剰である方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/871,117 US4125586A (en) | 1978-01-20 | 1978-01-20 | Removal of AlCl3 from crude TiCl4 by addition of H2 O and NaCl |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54110197A JPS54110197A (en) | 1979-08-29 |
| JPS627126B2 true JPS627126B2 (ja) | 1987-02-16 |
Family
ID=25356768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP347679A Granted JPS54110197A (en) | 1978-01-20 | 1979-01-18 | Method of removing aluminum chloride from crude titanium tetrachloride by addition of water and sodium chloride |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4125586A (ja) |
| JP (1) | JPS54110197A (ja) |
| AU (1) | AU524484B2 (ja) |
| BR (1) | BR7900349A (ja) |
| CA (1) | CA1114618A (ja) |
| DE (1) | DE2902098A1 (ja) |
| FI (1) | FI63384C (ja) |
| FR (1) | FR2415078A1 (ja) |
| GB (1) | GB2012740B (ja) |
| IT (1) | IT1111769B (ja) |
| MX (1) | MX151303A (ja) |
| NO (1) | NO150396C (ja) |
| ZA (1) | ZA787137B (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3136289C2 (de) * | 1981-09-12 | 1985-03-07 | Kronos Titan-Gesellschaft Mbh, 5090 Leverkusen | Verfahren zur Herstellung eines weitgehend aluminiumchloridfreien Titantetrachlorids aus titanhaltigen Rohstoffen, die Aluminiumverbindungen enthalten |
| JP2003503305A (ja) * | 1999-07-01 | 2003-01-28 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | チタン含有鉱石の塩素化で生成する塩化アルミニウムの不動態化を制御する方法 |
| DE602004024640D1 (de) * | 2003-01-09 | 2010-01-28 | Du Pont | Reinigung von titantetrachlorid |
| DE102008001577A1 (de) * | 2008-05-06 | 2009-11-12 | Wacker Chemie Ag | Verfahren zur Hydrolyse von festen Metallsalzen mit wässrigen Salzlösungen |
| DE102013212908A1 (de) * | 2013-07-02 | 2015-01-08 | Wacker Chemie Ag | Analyse der Zusammensetzung eines Gases oder eines Gasstromes in einem chemischen Reaktor und ein Verfahren zur Herstellung von Chlorsilanen in einem Wirbelschichtreaktor |
| CN103466673B (zh) * | 2013-08-30 | 2015-08-05 | 中南大学 | 一种用含TiCl4物料生产四氯铝酸钠的方法 |
| CN103553122B (zh) * | 2013-11-14 | 2015-05-20 | 攀枝花钢企欣宇化工有限公司 | 生产四氯化钛的氯化体系去除三氯化铝的方法 |
| CN105223169B (zh) * | 2015-11-10 | 2018-04-20 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 快速测定低价钛矿浆中游离态AlCl3含量的方法 |
| CN105800678A (zh) * | 2016-02-22 | 2016-07-27 | 攀枝花学院 | 粗四氯化钛的精制过程蒸馏釜残液的回收利用方法 |
| CN106629832B (zh) * | 2016-10-25 | 2018-03-20 | 锦州钛业股份有限公司 | 熔盐氯化生产四氯化钛淋洗塔中低熔点配合物的去除方法 |
| CN110040772B (zh) * | 2019-04-29 | 2021-10-08 | 渤海大学 | 一种粗四氯化钛稳定除钒用复配有机物及其制备方法 |
| CA3191324A1 (en) | 2020-08-14 | 2022-02-17 | Ocado Innovation Limited | A grid framework structure |
| GB202016097D0 (en) | 2020-08-14 | 2020-11-25 | Ocado Innovation Ltd | Track assembly for a storage system |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2600881A (en) * | 1950-07-21 | 1952-06-17 | Du Pont | Purification of titanium tetrachloride |
| US2598898A (en) * | 1951-02-08 | 1952-06-03 | Nat Lead Co | Method for the purification of titanium tetrachloride |
| GB712295A (en) * | 1952-04-23 | 1954-07-21 | Du Pont | Improvements in the treatment of titanium tetrachloride |
| US3066010A (en) * | 1959-04-13 | 1962-11-27 | Stauffer Chemical Co | Purification of metal chlorides |
| FR1546931A (fr) * | 1966-12-02 | 1968-11-22 | Degussa | Procédé pour l'obtention de chlorure d'aluminium et de tétrachlorure de titane, ainsi que les produits conformes à ceux obtenus par le présent procédé ou procédé similaire |
| US4070252A (en) * | 1977-04-18 | 1978-01-24 | Scm Corporation | Purification of crude titanium tetrachloride |
-
1978
- 1978-01-20 US US05/871,117 patent/US4125586A/en not_active Expired - Lifetime
- 1978-12-20 ZA ZA00787137A patent/ZA787137B/xx unknown
-
1979
- 1979-01-17 AU AU43412/79A patent/AU524484B2/en not_active Ceased
- 1979-01-17 CA CA319,808A patent/CA1114618A/en not_active Expired
- 1979-01-18 JP JP347679A patent/JPS54110197A/ja active Granted
- 1979-01-18 MX MX176330A patent/MX151303A/es unknown
- 1979-01-19 FI FI790183A patent/FI63384C/fi not_active IP Right Cessation
- 1979-01-19 FR FR7901388A patent/FR2415078A1/fr active Granted
- 1979-01-19 GB GB792019A patent/GB2012740B/en not_active Expired
- 1979-01-19 DE DE19792902098 patent/DE2902098A1/de not_active Withdrawn
- 1979-01-19 IT IT19470/79A patent/IT1111769B/it active
- 1979-01-19 NO NO790188A patent/NO150396C/no unknown
- 1979-01-19 BR BR7900349A patent/BR7900349A/pt unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO150396C (no) | 1984-10-10 |
| DE2902098A1 (de) | 1979-07-26 |
| IT1111769B (it) | 1986-01-13 |
| ZA787137B (en) | 1979-12-27 |
| FI63384B (fi) | 1983-02-28 |
| AU4341279A (en) | 1979-07-26 |
| BR7900349A (pt) | 1979-08-14 |
| NO790188L (no) | 1979-07-23 |
| AU524484B2 (en) | 1982-09-16 |
| MX151303A (es) | 1984-11-08 |
| US4125586A (en) | 1978-11-14 |
| IT7919470A0 (it) | 1979-01-19 |
| FR2415078A1 (fr) | 1979-08-17 |
| NO150396B (no) | 1984-07-02 |
| GB2012740B (en) | 1982-06-30 |
| FI790183A (fi) | 1979-07-21 |
| CA1114618A (en) | 1981-12-22 |
| FR2415078B1 (ja) | 1983-02-04 |
| JPS54110197A (en) | 1979-08-29 |
| FI63384C (fi) | 1983-06-10 |
| GB2012740A (en) | 1979-08-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS627126B2 (ja) | ||
| JPS5944376B2 (ja) | ジルコニウムとハフニウムとの分離方法 | |
| EP0675077B1 (en) | Method for recovering metal chlorides from silicon or ferrosilicon alloys which have been reacted with chlorinating agents | |
| US2416191A (en) | Method for the purification of titanium tetrachloride | |
| JPS629530B2 (ja) | ||
| RU98119306A (ru) | Способ извлечения ценных металлов из тантал-ниобиевых руд, содержащих нерастворимые фториды | |
| JPS6053093B2 (ja) | スラグからのチタンの回収方法 | |
| US3959465A (en) | Process for preparing concentrated titanium mineral | |
| JPS58501628A (ja) | 天然又は合成の金属酸化物混合物の選択的塩素化法 | |
| JPH03502116A (ja) | Ｔａ及び／又はＮｂを含有する材料からＴａ及び／又はＮｂの不純物不含化合物を得るための改良方法 | |
| US2550447A (en) | Production of titanium tetraiodide | |
| US2600881A (en) | Purification of titanium tetrachloride | |
| US4434149A (en) | Acid melt treatment to activate carbon for use as reductant | |
| US4107266A (en) | Production of pure alumina from iron contaminated sulfate liquors | |
| US2864690A (en) | Process for treating titanium metal | |
| US803472A (en) | Extraction and purification of zinc. | |
| JP4351912B2 (ja) | ニオブ化合物及び／又はタンタル化合物の精製方法 | |
| US3254948A (en) | Process of removing iron from aluminum salt solutions | |
| US3685984A (en) | Removing metal carbides from furnace systems | |
| Glaeser et al. | Removal of AlCl 3 from crude TiCl 4 by addition of H 2 O and NaCl | |
| US4900521A (en) | Process for purifying aluminum chloride | |
| JPS6354641B2 (ja) | ||
| US3479135A (en) | Production of high purity mgcl2 from spent hcl pickle liquor | |
| GB1452228A (en) | Process for producing elemental copper | |
| US3846122A (en) | Aluminum purification process |