KR102505186B1 - Method for recovering titanium(Ti) selectively from hydrometallurgical extraction process - Google Patents

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Abstract

본 발명은 철(Fe), 규소(Si), 니오븀(Nb) 및 티타늄(Ti)를 함유하는 광물에서 철(Fe)을 제거하여 원료를 얻는 단계; 상기 원료 내 규소(Si)를 1차 제거하고, 고액 분리하여 Na2TiO3를 함유하는 잔사를 얻는 불순물 제거 단계; 상기 잔사에 침출액을 가하여 티타늄(Ti)을 함유하는 침출용액을 얻는 침출 단계; 상기 침출용액에 산추출제 및 희석제를 가하여 철(Fe) 및 아연(Zr)이 제거된 유기상 내 유가금속을 얻는 추출 단계; 상기 유가금속에 탈거용액을 가하여 규소(Si), 니오븀(Nb) 및 나트륨(Na)이 제거된 티타늄(Ti)을 획득하는 회수 단계;를 포함하는 습식제련을 통한 티타늄(Ti)의 선택적 회수 방법에 관한 것이다.The present invention comprises the steps of obtaining a raw material by removing iron (Fe) from a mineral containing iron (Fe), silicon (Si), niobium (Nb) and titanium (Ti); removing impurities by first removing silicon (Si) from the raw material and performing solid-liquid separation to obtain a residue containing Na 2 TiO 3 ; A leaching step of obtaining a leaching solution containing titanium (Ti) by adding a leaching solution to the residue; an extraction step of obtaining valuable metals in the organic phase from which iron (Fe) and zinc (Zr) are removed by adding an acid extractant and a diluent to the leaching solution; A method for selectively recovering titanium (Ti) through hydrometallurgy including a recovery step of obtaining titanium (Ti) from which silicon (Si), niobium (Nb), and sodium (Na) are removed by adding a stripping solution to the valuable metal. It is about.

Description

습식제련을 통한 티타늄(Ti)의 선택적 회수 방법{Method for recovering titanium(Ti) selectively from hydrometallurgical extraction process}Method for recovering titanium (Ti) selectively from hydrometallurgical extraction process}

본 발명은 습식제련을 통한 티타늄(Ti)의 선택적 회수 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a selective recovery method of titanium (Ti) through hydrometallurgy.

티타늄(Ti) 제련 산업은 금속 티타늄(Ti) 제조와 합성 rutile인 이산화티타늄(TiO2)제조로 크게 나눌 수 있다. 티타늄(Ti) 합금은 고강도, 저밀도, 항고온성, 부식 저항성, 우수한 생체적합성 등으로 인해 항공우주, 자동차, 바이오의약품 산업 널리 사용된다. The titanium (Ti) smelting industry can be largely divided into metal titanium (Ti) production and synthetic rutile titanium dioxide (TiO 2 ) production. Titanium (Ti) alloys are widely used in the aerospace, automobile, and biopharmaceutical industries due to their high strength, low density, high temperature resistance, corrosion resistance, and excellent biocompatibility.

티타늄(Ti)의 또 다른 산업원인 이산화티타늄(TiO2)는 색소, 고무, 여과지, 촉매, 플라스틱 산업에 적용되고 있다. 티타늄(Ti)의 주요 광석은 천연 rutile (TiO2)와 ilmenite (FeTiO3)로 각각 90% 티타늄(Ti)과 30%~65% Ti을 함유하고 있다. Titanium dioxide (TiO 2 ), another industrial source of titanium (Ti), is applied to the pigment, rubber, filter paper, catalyst, and plastic industries. The main ores of titanium (Ti) are natural rutile (TiO 2 ) and ilmenite (FeTiO 3 ), which contain 90% titanium (Ti) and 30% to 65% Ti, respectively.

Rutile은 티타늄(Ti) 광석 중 티타늄(Ti)의 함유량이 가장 높지만, 보존 지역 및 매장량이 제한되어 있다. 반면 ilmenite의 경우 전 세계에 94% 매장되어 있다. 따라서 ilmenite 광석의 사용이 용이하기 때문에 rutile보다는 ilmenite가 티타늄(Ti)의 제련 원료로서 더 많이 사용되고 있다.Rutile has the highest content of titanium (Ti) among titanium (Ti) ores, but its conservation area and reserves are limited. On the other hand, 94% of ilmenite is found worldwide. Therefore, since the use of ilmenite ore is easy, ilmenite is used more as a raw material for smelting titanium (Ti) than rutile.

Ilmenite로부터 상업적인 티타늄(Ti)의 제련공정은 슬래그 공정, UGS 공정, Becher process, Benelite process공정 등이 알려져 있고 이 공정들은 TiO2를 각각 86%, 95%, 90%, 95%까지 농축할 수 있다. Commercial titanium (Ti) smelting processes from Ilmenite are known, such as the slag process, the UGS process, the Becher process, and the Benelite process, and these processes can concentrate TiO 2 to 86%, 95%, 90%, and 95%, respectively. .

농축된 TiO2는 Kroll 공정 또는 염화법에 의해 스폰지 금속 티타늄(Ti) 또는 TiO2 (합성 rutile)로 제조된다. 즉 Ti을 정제하는 주요한 상업적 공정들은 건식제련 공정이 주를 이룬다. 반면 습식제련 공정의 경우 황산법이 널리 알려져 있지만 오직 이산화티타늄(TiO2)만을 제조할 수 있고 제품의 순도도 낮다. Concentrated TiO 2 is produced from sponge metal titanium (Ti) or TiO 2 (synthetic rutile) by the Kroll process or the chlorination method. That is, the main commercial processes for refining Ti are mainly pyrolysis processes. On the other hand, in the case of the hydrometallurgical process, although the sulfuric acid method is widely known, only titanium dioxide (TiO 2 ) can be produced and the purity of the product is low.

위와 같은 문제 때문에 상업적 습식제련 공정은 주로 ilmenite 광물 내 불순물을 제거하는 공정으로 이용되고 있다. 티타늄(Ti)의 습식 제련 공정 중 황산법 및 직접 침출법의 문제점을 해결하기 위해 습식 분리정제 공정을 통해 이산화티타늄(TiO2)를 제조하는 연구들이 많이 보고되었다. Because of the above problems, the commercial hydrometallurgical process is mainly used as a process to remove impurities from ilmenite minerals. In order to solve the problems of the sulfuric acid method and the direct leaching method during the hydrometallurgical process of titanium (Ti), many studies on producing titanium dioxide (TiO 2 ) through a wet separation and refining process have been reported.

하지만 침출공정에서 티타늄(Ti)의 침출율이 낮아 저농도의 티타늄(Ti)을 함유한 용액으로부터 티타늄(Ti)의 분리 정제 공정이 연구되었고 또한 용매추출 공정에서 3상의 발현, 그리고 티타늄(Ti)의 탈거공정에서 티타늄(Ti)의 회수율이 낮은 문제점이 발생하게 된다.However, in the leaching process, the leaching rate of titanium (Ti) was low, so the separation and purification process of titanium (Ti) from a solution containing low concentration titanium (Ti) was studied. In the stripping process, a problem in which the recovery rate of titanium (Ti) is low occurs.

한국 등록특허 제10-1790128호 (2017년 10월 19일 등록)Korean Patent Registration No. 10-1790128 (registered on October 19, 2017)

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 습식제련을 통한 티타늄(Ti)의 선택적 회수 방법을 제공하는 것이며, 구체적으로 고농도의 티타늄(Ti)을 함유한 침출용액으로부터 습식제련 공정에 의해 고순도의 이산화티타늄(TiO2)를 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the above problems, to provide a selective recovery method of titanium (Ti) through hydrometallurgy, specifically, from a leaching solution containing high concentration of titanium (Ti) to the hydrometallurgical process It is an object of the present invention to provide a method for producing high purity titanium dioxide (TiO 2 ).

상기 목적은 철(Fe), 규소(Si), 니오븀(Nb) 및 티타늄(Ti)를 함유하는 광물에서 철(Fe)을 제거하여 원료를 얻는 단계; 상기 원료 내 규소(Si)를 1차 제거하고, 고액 분리하여 Na2TiO3를 함유하는 잔사를 얻는 불순물 제거 단계; 상기 잔사에 침출액을 가하여 티타늄(Ti)을 함유하는 침출용액을 얻는 침출 단계; 상기 침출용액에 산추출제 및 희석제를 가하여 철(Fe) 및 아연(Zr)이 제거된 유기상 내 유가금속을 얻는 추출 단계; 및 상기 유가금속에 탈거용액을 가하여 규소(Si), 니오븀(Nb) 및 나트륨(Na)이 제거된 티타늄(Ti)을 획득하는 회수 단계;를 포함하는 습식제련을 통한 티타늄(Ti)의 선택적 회수 방법에 의해 달성된다. The above object is to obtain a raw material by removing iron (Fe) from a mineral containing iron (Fe), silicon (Si), niobium (Nb) and titanium (Ti); removing impurities by first removing silicon (Si) from the raw material and performing solid-liquid separation to obtain a residue containing Na 2 TiO 3 ; A leaching step of obtaining a leaching solution containing titanium (Ti) by adding a leaching solution to the residue; an extraction step of obtaining valuable metals in the organic phase from which iron (Fe) and zinc (Zr) are removed by adding an acid extractant and a diluent to the leaching solution; and a recovery step of adding a stripping solution to the valuable metal to obtain titanium (Ti) from which silicon (Si), niobium (Nb), and sodium (Na) are removed. achieved by the method

상기 불순물 제거 단계는, 상기 원료에 수산화나트륨(NaOH), 탄산나트륨(Na2CO3 ), 질산나트륨(NaNO3 ) 및 황산나트륨(Na2SO4 )에서 선택되는 적어도 하나의 염을 가하여 가용성 화합물로 상변화 시키는 소다 배소 단계; 및 상기 소다 배소 이후 증류수를 가하여 불순물을 제거하는 수침출 단계를 포함하고, 상기 소다 배소 단계 및 상기 수 침출 단계를 적어도 2회 반복하는 것을 특징으로 할 수 있다.In the step of removing impurities, at least one salt selected from sodium hydroxide (NaOH), sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) , sodium nitrate (NaNO 3 ) and sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) is added to the raw material to form a soluble compound. changing soda roasting step; and a water leaching step of removing impurities by adding distilled water after the soda roasting, wherein the soda roasting step and the water leaching step may be repeated at least twice.

상기 불순물 제거 단계에서, 상기 잔사에는 이산화규소(SiO2), 오산화나이오븀(Nb2O5), 이산화지르코늄(ZrO2) 및 산화철(Fe2O3)이 더 함유되어 있는 것을 특징으로 할 수 있다.In the impurity removal step, the residue may further contain silicon dioxide (SiO 2 ), niobium pentoxide (Nb 2 O 5 ), zirconium dioxide (ZrO 2 ) and iron oxide (Fe 2 O 3 ). can

상기 추출 단계에서, 상기 산추출제는, bis-(2-ethylhexyl) phosphoric acid(D2EHPA), 2-ethylhexyl phosphonic acid mono-2-ethylhexyl phosphoric ester, Tri-alkyl phosphine oxide 및 Tri-octyl phosphine oxide으로 구성된 군에서 선택되고, 상기 희석제는 자일렌(Xylene) 및 케로신(Kerosene)를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In the extraction step, the acid extractant is composed of bis-(2-ethylhexyl) phosphoric acid (D2EHPA), 2-ethylhexyl phosphonic acid mono-2-ethylhexyl phosphoric ester, Tri-alkyl phosphine oxide and Tri-octyl phosphine oxide group, and the diluent may be characterized in that it includes xylene and kerosene.

상기 추출 단계에서의 상기 유기상 내 티타늄(Ti) 농도는 하기 농도 산식을 통해 얻을 수 있으며, The concentration of titanium (Ti) in the organic phase in the extraction step can be obtained through the following concentration formula,

[산식][formula]

(티타늄(Ti) 초기농도 x 추출율) ÷ O/A 비율(Titanium (Ti) initial concentration x extraction rate) ÷ O/A ratio

(상기 O/A 비율은 유기상과 수용액상의 비율을 나타낸다.)(The O/A ratio represents the ratio of the organic phase to the aqueous phase.)

상기 산식에서 상기 O/A 비율에 따라 상기 유기상 내 유가금속에서 상기 티타늄(Ti)을 추출하기 위한 단수가 변경되는 것을 특징으로 할 수 있다.It may be characterized in that the number of stages for extracting the titanium (Ti) from the valuable metal in the organic phase is changed according to the O/A ratio in the above formula.

상기 회수 단계에서의 탈거용액은 증류수, 염산(HCl) 및 염화나트륨(NaCl)으로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 할 수 있다.The stripping solution in the recovery step may be characterized in that it is selected from the group consisting of distilled water, hydrochloric acid (HCl) and sodium chloride (NaCl).

상기 회수 단계에서 탈거용액 처리에 의한 향류 다단 탈거 공정을 통하여 상기 티타늄(Ti) 탈거가 이루어지며, 상기 탈거 공정을 통해 획득하는 상기 티타늄(Ti) 탈거율은 하기 산식을 통해 얻을 수 있는 것을 특징으로 할 수 있다.In the recovery step, the titanium (Ti) stripping is performed through a countercurrent multi-stage stripping process by stripping solution treatment, and the titanium (Ti) stripping rate obtained through the stripping process can be obtained through the following formula can do.

[산식][formula]

(탈거된 유가금속 농도 ÷ O/A 비율) ÷ 유기상 내 유가금속 티타늄(Ti) 농도(Concentration of valuable metals removed ÷ O/A ratio) ÷ Concentration of valuable metal titanium (Ti) in the organic phase

(상기 O/A 비율은 유기상과 수용액상의 비율을 나타낸다.)(The O/A ratio represents the ratio of the organic phase to the aqueous phase.)

상기 향류 다단 탈거 공정을 통해 침전된 티타늄(Ti)을 건조하여 침전물을 형성하는 건조 단계: 상기 침전물을 pH 2~5의 세척액으로 처리하는 세척 단계, 여기서 상기 세척액은 증류수를 포함하고, 상기 세척을 통해 상기 침전물 내 염화이온(Cl-)을 제거 한다; 및 상기 세척 단계 이후 600~700℃에서 하소시키는 하소 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.A drying step of drying titanium (Ti) precipitated through the countercurrent multi-stage stripping process to form a precipitate: a washing step of treating the precipitate with a washing solution having a pH of 2 to 5, wherein the washing solution includes distilled water, and the washing Remove the chloride ion (Cl - ) in the precipitate through; And it may be characterized in that it further comprises a calcination step of calcining at 600 ~ 700 ℃ after the washing step.

본 발명에 따르면 습식제련을 통한 티타늄(Ti) 선택적 회수 방법이 제공되며, 구체적으로 고농도의 티타늄(Ti)을 함유한 침출용액으로부터 습식제련 공정에 의해 고순도의 이산화티타늄(TiO2)를 제조하는 방법이 제공된다. According to the present invention, a method for selectively recovering titanium (Ti) through hydrometallurgy is provided, and specifically, a method for producing high purity titanium dioxide (TiO 2 ) from a leaching solution containing a high concentration of titanium (Ti) by a hydrometallurgical process is provided.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 습식제련을 통한 티타늄(Ti)의 선택적 회수 방법에 대한 공정도이며,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 습식제련을 통한 티타늄(Ti)의 선택적 회수 방법에서 O/A ratio에 따른 McCabe-Thiele diagram 작도를 나타낸 결과이며,
도 3은 본 발명의 실험예에서 티타늄(Ti)의 탈거거동을 나타낸 것이고,
도 4는 본 발명의 실험예에서 가수분해(hydrolysis) 실험에 따른 티타늄(Ti) 회수 효율을 나타낸 것이고,
도 5는 본 발명의 실험예에서 회수된 이산화티타늄(TiO2)의 색깔 변화를 나타낸 것이고,
도 6은 본 발명의 실험예에서 제조된 이산화티타늄(TiO2)의 XRD분석 결과이며,
도 7은 본 발명의 실험예에서 제조된 이산화티타늄(TiO2)의 SEM분석 결과이다.
1 is a process chart for a selective recovery method of titanium (Ti) through hydrometallurgy according to an embodiment of the present invention,
Figure 2 is a result showing the McCabe-Thiele diagram according to the O / A ratio in the selective recovery method of titanium (Ti) through hydrometallurgy according to an embodiment of the present invention,
Figure 3 shows the removal behavior of titanium (Ti) in the experimental example of the present invention,
Figure 4 shows the recovery efficiency of titanium (Ti) according to the hydrolysis (hydrolysis) experiment in the experimental example of the present invention,
Figure 5 shows the color change of titanium dioxide (TiO 2 ) recovered in the experimental example of the present invention,
6 is an XRD analysis result of titanium dioxide (TiO 2 ) prepared in an experimental example of the present invention,
7 is a SEM analysis result of titanium dioxide (TiO 2 ) prepared in an experimental example of the present invention.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.The present invention will be described in more detail with reference to the following drawings.

첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 사상이 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다. 또한 첨부된 도면은 각 구성요소 간의 관계를 설명하기 위해 크기와 간격 등이 실제와 달리 과장되어 있을 수 있다.Since the accompanying drawings are only examples shown to explain the technical spirit of the present invention in more detail, the spirit of the present invention is not limited to the accompanying drawings. In addition, in the accompanying drawings, sizes and intervals may be exaggerated unlike actual ones in order to explain the relationship between each component.

도 1을 참조하여 본 발명에 따른 습식제련을 통한 유가 금속의 선택적 회수 방법에 대하여 설명한다. Referring to FIG. 1, a method for selectively recovering valuable metals through hydrometallurgy according to the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 습식제련을 통한 유가 금속의 선택적 회수 방법에 대한 공정도이다.1 is a process chart for a method for selectively recovering valuable metals through hydrometallurgy according to an embodiment of the present invention.

먼저 철(Fe), 규소(Si), 니오븀(Nb) 및 티타늄(Ti)를 함유하는 광물에서 철(Fe)을 제거하여 원료를 얻는다. (S1)First, a raw material is obtained by removing iron (Fe) from a mineral containing iron (Fe), silicon (Si), niobium (Nb), and titanium (Ti). (S1)

이 단계에서 철(Fe)의 제거는 염화법을 통해 제거되며, 철(Fe)이 제거된 원료 내에는 FeO, SiO2, Nb2O5, Al2O3, ZrO4, V2O5, MgO, MnO 및 CaO와 같은 불순물이 더 포함되어 있을 수 있다. In this step, iron (Fe) is removed through the chlorination method, and in the raw material from which iron (Fe) is removed, FeO, SiO 2 , Nb 2 O 5 , Al 2 O 3 , ZrO 4 , V 2 O 5 , Impurities such as MgO, MnO and CaO may be further included.

본 실시예에서는 불순물 중에서 철(Fe)을 먼저 제거한 이후 나머지 불순물(Si, Nb 등)을 제거하여 최종 이산화티타늄(TiO2)를 획득하는 것으로 나타나 있으나, 이러한 과정은 광물 종류에 따라 달라질 수 있으며, 광물에 포함되어 있는 유가금속의 조성에 따라 불순물을 처리하는 공정 또한 달라질 수 있다. In this embodiment, it is shown that iron (Fe) is first removed from impurities and then the remaining impurities (Si, Nb, etc.) are removed to obtain final titanium dioxide (TiO 2 ), but this process may vary depending on the type of mineral, Depending on the composition of the valuable metal contained in the mineral, the process of treating impurities may also vary.

다음으로 원료 내 규소(Si)를 1차 제거하고, 고액 분리하여 Na2TiO3를 함유하는 잔사를 얻는 불순물 제거 단계를 수행한다. (S2)Next, an impurity removal step is performed in which silicon (Si) in the raw material is first removed, and a residue containing Na 2 TiO 3 is obtained by solid-liquid separation. (S2)

이에 한정되는 것은 아니지만, 불순물 제거를 위해 수산화나트륨(NaOH), 탄산나트륨(Na2CO3), 질산나트륨(NaNO3) 및 황산나트륨(Na2SO4)에서 선택되는 적어도 하나의 염(Na 계열 염)을 가하여 가용성 화합물로 상변화 시키는 소다 배소를 실시한다.Although not limited thereto, at least one salt (Na series salt) selected from sodium hydroxide (NaOH), sodium carbonate (Na 2 CO 3 ), sodium nitrate (NaNO 3 ) and sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) to remove impurities. Soda roasting, which is phase-changed into a soluble compound by adding

소다 배소 시 광물과 Na 계열 염의 혼합 비율은 0.5-3중량% 비율, 300-700℃의 조건하에서 수행될 수 있다.During soda roasting, the mixing ratio of minerals and Na-based salts may be carried out under conditions of 0.5-3% by weight and 300-700 ° C.

위와 같은 Na 계열 염을 통한 소다 배소 과정을 통해 불용성인 이산화티타늄(TiO2)를 침출 가능한 형태인 Na2TiO3로 상변화 시켜 가용성 화합물로 변화시키며, 상기와 같은 상변화에 의해 고농도의 산에 침출되지 않던 원료가 침출 가능한 형태로 바뀌게 된다. 또한 불순물 제거 단계에서, 소다 배소 이후 증류수를 가하여 불순물을 제거하는 수 침출을 수행하게 되며, 수 침출을 통해 다량의 불순물이 제거될 수 있다.Through the soda roasting process through Na-based salts as above, insoluble titanium dioxide (TiO 2 ) is phase-changed into leachable Na 2 TiO 3 into a soluble compound. Raw material that was not leached is changed to leachable form. In addition, in the impurity removal step, after soda roasting, distilled water is added to perform water leaching to remove impurities, and a large amount of impurities can be removed through the water leaching.

이 단계에서는 소다 배소 및 수 침출을 적어도 2회 이상 반복 수행하고, 이러한 반복 수행을 통해 원료 내 규소(Si)의 함유량을 대폭 감소시킬 뿐만 아니라, 원료 내 소량 확인되던 바나듐(V) 및 알루미늄(Al)과 같은 불순물도 제거할 수 있다. In this step, soda roasting and water leaching are repeated at least twice, and through these repetitions, the content of silicon (Si) in the raw material is greatly reduced, and vanadium (V) and aluminum (Al), which were found in small amounts in the raw material, ) can also be removed.

상기와 같은 소다 배소 및 수 침출 단계 이후 고액분리를 통해 Na2TiO3를 함유하는 잔사를 얻을 수 있으며, 잔사에는 이산화규소(SiO2), 오산화나이오븀(Nb2O5), 이산화지르코늄(ZrO2) 및 산화철(Fe2O3)이 더 함유되어 있을 수 있다.After the soda roasting and water leaching steps, a residue containing Na 2 TiO 3 can be obtained through solid-liquid separation, and the residue contains silicon dioxide (SiO 2 ), niobium pentoxide (Nb 2 O 5 ), zirconium dioxide ( ZrO 2 ) and iron oxide (Fe 2 O 3 ) may be further contained.

다음으로 잔사에 침출액을 가하여 티타늄(Ti)을 함유하는 침출용액을 얻는 침출 단계를 수행한다. (S3)Next, a leaching step is performed to obtain a leaching solution containing titanium (Ti) by adding a leaching solution to the residue. (S3)

침출 단계에서의 침출액은 염산(HCl)을 포함하며, 침출용액에는 규소(Si), 니오븀(Nb), 나트륨(Na), 아연(Zr) 및 철(Fe)이 더 함유되어 있을 수 있다.The leaching solution in the leaching step includes hydrochloric acid (HCl), and the leaching solution may further contain silicon (Si), niobium (Nb), sodium (Na), zinc (Zr), and iron (Fe).

이 단계에서 1M-7M의 염산(HCl)을 사용할 수 있으며, 상온-90℃ 사이의 조건하에서 수행될 수 있으며, 이때 침출용액 내 티타늄(Ti)의 농도는 10g/L-35g/L의 농도를 함유하고 있을 수 있다.In this step, 1M-7M hydrochloric acid (HCl) may be used, and it may be performed under conditions between room temperature and 90 ° C. At this time, the concentration of titanium (Ti) in the leaching solution is 10 g / L to 35 g / L may contain

이 단계에서의 온도에 따른 티타늄(Ti) 최적 침출 조건은 아래의 구체적인 실시예를 통해 설명한다. Optimal titanium (Ti) leaching conditions according to the temperature in this step will be described through specific examples below.

다음으로 침출용액에 산추출제 및 희석제를 가하여 철(Fe) 및 아연(Zr)이 제거된 유기상 내 유가금속을 얻는 추출 단계를 수행한다. (S4)Next, an extraction step of obtaining valuable metals in the organic phase from which iron (Fe) and zinc (Zr) are removed by adding an acid extractant and a diluent to the leaching solution is performed. (S4)

산추출제는 bis-(2-ethylhexyl) phosphoric acid(D2EHPA), 2-ethylhexyl phosphonic acid mono-2-ethylhexyl phosphoric ester, Tri-alkyl phosphine oxide 및 Tri-octyl phosphine oxide으로 구성된 군에서 선택될 수 있으며, 희석제는 자일렌(Xylene) 및 케로신(Kerosene)을 사용할 수 있다.The acid extracting agent may be selected from the group consisting of bis-(2-ethylhexyl) phosphoric acid (D2EHPA), 2-ethylhexyl phosphonic acid mono-2-ethylhexyl phosphoric ester, tri-alkyl phosphine oxide and tri-octyl phosphine oxide, As the diluent, xylene and kerosene may be used.

이 단계에서의 희석제 첨가는 이전 침출 단계 (S3)를 통해 획득한 침출용액의 점도가 상당히 높기 때문에 원활한 용매추출 공정을 위해 수행되며, 희석제의 종류에 따라 회수되는 유가금속 추출율은 아래 구체적인 실험예를 통해 설명한다. The diluent addition in this step is performed for a smooth solvent extraction process because the viscosity of the leaching solution obtained through the previous leaching step (S3) is quite high. explain through

이 단계에서 유기상 내 티타늄(Ti)의 농도는 하기 농도 산식을 통해 얻을 수 있으며,At this stage, the concentration of titanium (Ti) in the organic phase can be obtained through the following concentration formula,

[산식][formula]

(티타늄(Ti) 초기농도 x 추출율) ÷ O/A 비율(Titanium (Ti) initial concentration x extraction rate) ÷ O/A ratio

O/A 비율은 유기상과 수용액상의 비율을 나타내며, 상기 비율은 10, 8, 6, 4, 2, 1, 0.5 및 0.25 조건하에서 수행되고, 상기와 같은 산식에서 O/A 비율에 따라 유기상 내에서 티타늄(Ti)을 추출하기 위한 단수가 변경될 수 있다. 즉 O/A별 조건에 따른 향류 다단 추출공정에 따라 유가금속의 추출율이 달라지며, 이는 곧 침출용액 내 불순물의 제거에도 영향을 미치게 된다.The O/A ratio represents the ratio of the organic phase and the aqueous phase, and the ratio is 10, 8, 6, 4, 2, 1, 0.5 and 0.25, and is performed under the conditions of 1, 0.5 and 0.25. The number of stages for extracting titanium (Ti) may be changed. That is, the extraction rate of valuable metals varies according to the counterflow multi-stage extraction process according to the conditions of each O/A, which affects the removal of impurities in the leaching solution.

다음으로 유가금속에 탈거용액을 가하여 규소(Si), 니오븀(Nb) 및 나트륨(Na)이 제거된 티타늄(Ti)을 획득하는 회수 단계를 수행한다. (S5)Next, a recovery step of obtaining titanium (Ti) from which silicon (Si), niobium (Nb), and sodium (Na) are removed by adding a stripping solution to the valuable metal is performed. (S5)

이 단계에서의 탈거용액은 증류수, 염산(HCl) 및 염화나트륨(NaCl)으로 구성된 군에서 선택될 수 있으며, 탈거용액별, 탈거용액을 처리하는 횟수에 따라 유가금속의 탈거량이 달라지게 된다. The stripping solution in this step may be selected from the group consisting of distilled water, hydrochloric acid (HCl), and sodium chloride (NaCl), and the amount of valuable metals removed varies depending on the stripping solution and the number of times the stripping solution is treated.

구체적으로, 탈거용액 처리에 의한 향류 다단 탈거 공정을 통하여 티타늄(Ti) 탈거가 이루어지며, 탈거 공정을 통해 획득하는 티타늄(Ti) 탈거율은 하기 산식을 통해 얻을 수 있다. Specifically, titanium (Ti) stripping is performed through a countercurrent multi-stage stripping process by stripping solution treatment, and the titanium (Ti) stripping rate obtained through the stripping process can be obtained through the following formula.

[산식][formula]

(탈거된 유가금속 농도 ÷ O/A 비율) ÷ 유기상 내 유가금속 티타늄(Ti) 농도(Concentration of valuable metals removed ÷ O/A ratio) ÷ Concentration of valuable metal titanium (Ti) in the organic phase

O/A 비율은 유기상과 수용액상의 비율을 나타내며, 상기 비율은 10, 8, 6, 4, 2, 1, 0.5 및 0.25 조건하에서 수행된다. The O/A ratio represents the ratio of the organic phase to the aqueous phase, and the ratio is carried out under conditions of 10, 8, 6, 4, 2, 1, 0.5 and 0.25.

다음으로 향류 다단 탈거 공정을 통해 침전된 티타늄(Ti)을 건조하여 침전물을 형성하는 건조 단계를 수행한다. (S6)Next, a drying step of forming a precipitate by drying the titanium (Ti) precipitated through the countercurrent multi-stage stripping process is performed. (S6)

이 단계에서 회수한 탈거용액을 20~24시간, 80~120RPM 및 80~100℃ 조건하에서 가수분해를 수행하며, 가수분해를 통해 침전된 이산화티타늄(TiO2)를 건조기에서 약 60-70℃ 조건하에 건조 시켜 얻을 수 있다.The stripping solution recovered in this step is subjected to hydrolysis under conditions of 20 to 24 hours, 80 to 120 RPM and 80 to 100 ° C, and titanium dioxide (TiO 2 ) precipitated through hydrolysis is stored in a dryer at about 60 to 70 ° C. It can be obtained by drying under

다음으로 침전물을 pH 2~5의 세척액으로 처리하는 세척 단계 및 이를 특정 온도 조건하에서 하소시키는 하소 단계를 수행한다. (S7)Next, a washing step of treating the precipitate with a washing solution of pH 2-5 and a calcination step of calcining it under specific temperature conditions are performed. (S7)

이 단계에서 사용되는 세척액은 증류수를 포함하고, 세척을 통해 침전물 내 염화이온(Cl-)을 제거하게 된다. 상기와 같은 세척 단계는 단계별 반복 세척으로 수행되며, 반복 세척을 통해 이산화티타늄(TiO2)의 색깔이 백색으로 변경되게 된다. The washing liquid used in this step includes distilled water, and chloride ions (Cl - ) in the precipitate are removed through washing. The washing step as described above is performed by repeated washing step by step, and the color of titanium dioxide (TiO 2 ) is changed to white through repeated washing.

세척 단계 이후 20~24시간, 600~700℃ 조건하에서 하소시키는 하소 단계를 수행하며, 최종 제품으로 고품위 이산화티타늄(TiO2)을 제조하게 된다.After the washing step, a calcination step of calcining under 600 to 700 ° C conditions is performed for 20 to 24 hours, and high-quality titanium dioxide (TiO 2 ) is produced as a final product.

이하, 실험예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 하기 실험예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 비교예 및 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through experimental examples. The following experimental examples are only for explaining the present invention in more detail, and it is to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited by these comparative examples and examples according to the gist of the present invention. It will be self-explanatory.

[실험 1: 염화법에 의해 철(Fe)이 제거된 원료의 획득][Experiment 1: Acquisition of raw material from which iron (Fe) is removed by chlorination method]

실험예 사용한 원료는, 이산화티타늄(TiO2)의 함량이 높은 국내산 고품위 평택 사광상을 이용하였으며, 선택염화공정을 통하여 87% 이상의 이산화티타늄(TiO2)을 함유한 원료를 사용하였습니다. Experimental Example The raw material used was a domestic high-quality Pyeongtaek sander with a high content of titanium dioxide (TiO 2 ), and a raw material containing more than 87% of titanium dioxide (TiO 2 ) was used through the selective chlorination process.

염화법에 의해 철(Fe)이 다량 제거 된 원료의 조성을 아래 표 1에 나타내었다. 표 1에서 알 수 있듯이 철(Fe)을 제거하였어도 5-6% 정도의 철(Fe)이 함유되어 있음을 알 수 있다. The composition of the raw material from which a large amount of iron (Fe) was removed by the chlorination method is shown in Table 1 below. As can be seen from Table 1, it can be seen that even though iron (Fe) is removed, about 5-6% of iron (Fe) is contained.

나머지 불순물의 경우 규소(Si)와 니오븀(Nb)이 저 농도지만 불순물로 함유되어 있음을 알 수 있다. In the case of the remaining impurities, it can be seen that silicon (Si) and niobium (Nb) are contained as impurities, although at low concentrations.

규소(Si)와 니오븀(Nb)의 경우 티타늄(Ti)을 회수할 시 습식 및 건식제련법으로 정제하기 상당히 까다롭기 때문에 N차의 소다 배소 후 수(水) 침출을 통해 규소(Si)와 니오븀(Nb)를 제어하려고 하였고 이와 동시에 불용성인 이산화티타늄(TiO2)를 Na2TiO3로 상변화 시켜 가용성 화합물로 변화시키려고 하였다. In the case of silicon (Si) and niobium (Nb), when recovering titanium (Ti), it is quite difficult to purify by wet and dry smelting methods, so silicon (Si) and niobium (Nb) ) was tried to control, and at the same time, insoluble titanium dioxide (TiO 2 ) was phase-changed into Na 2 TiO 3 to be changed into a soluble compound.

[[ 염화법에to the chloride method 의해 철(Fe)이 제거된 원료 raw material from which iron (Fe) has been removed by 조성] Furtherance] 단위:[%] unit:[%] ElementElement TiO2 TiO 2 FeOFeO SiO2 SiO 2 Nb2O5 Nb 2 O 5 Al2O3 Al 2 O 3 ZrO2 ZrO 2 V2O5 V 2 O 5 MgOMgO MnOMnO CaOCaO High grade TiO2 High grade TiO 2 87.187.1 5.975.97 4.284.28 0.500.50 0.820.82 0.350.35 0.020.02 0.340.34 0.390.39 0.180.18

상변화에 따른 침출가능 여부 확인을 위해, 불용성 티타늄(Ti) 함유 원료를 염산으로 침출했을 때 결과를 아래 표 2에 나타내었다. In order to check whether leaching is possible due to phase change, the results are shown in Table 2 below when insoluble titanium (Ti)-containing raw materials are leached with hydrochloric acid.

[염산 침출 후 침출 용액 내 조성] [Composition in leach solution after hydrochloric acid leaching] 단위:[mg/L]Unit: [mg/L] ElementElement TiTi SiSi NbNb NaNa ZrZr FeFe 염산침출 용액hydrochloric acid leach solution 88 -- -- -- -- 676676

표 2에서 확인할 수 있듯이 티타늄(Ti)은 8mg/L 만 침출되었으며 철(Fe)은 676mg/L 만 침출되었고 나머지 불순물의 경우 분석되지 않았다. 따라서 본 발명에서는 소다 배소하여 가용성인 Na2TiO3로 상변화 시키고, 이후의 수 침출 단계를 진행하였다. As can be seen in Table 2, only 8 mg/L of titanium (Ti) was leached, and only 676 mg/L of iron (Fe) was leached, and the remaining impurities were not analyzed. Therefore, in the present invention, soda roasting was performed to change the phase to soluble Na 2 TiO 3 , and subsequent water leaching was performed.

[실험 2: 불순물 제거 단계를 통한 Na[Experiment 2: Na through impurity removal step 22 TiOTiO 33 를 함유하는 잔사 획득]Acquisition of residues containing

표 1의 염화법에 의해 철(Fe)이 제거된 원료를 300-700℃에서 N차 소다 배소 후 수 침출을 수행하였고 그 결과를 아래 표 3에 나타내었다. The raw material from which iron (Fe) was removed by the chlorination method in Table 1 was roasted in N-order soda at 300-700 ° C, followed by water leaching, and the results are shown in Table 3 below.

규소(Si)가 1회 차에서 약 0.96% (수침출 제거량: 2.2g/L) 가 제거되었고 2회 차에서 0.4% (수침출 제거량: 1.59g/L)가 제거되었으며 3회 차에서 0.32% (수침출 제거량: 1.2g/L), 4회 차에서 0.18% (수침출 제거량: 0.54g/L)가 제거되었다. 이는 각 횟수마다 40-50% 정도의 Si 제거율을 보여주는 것이다. About 0.96% (water leaching removal amount: 2.2g/L) of silicon (Si) was removed in the first round, 0.4% (water leaching removal amount: 1.59g/L) was removed in the second round, and 0.32% in the third round (water leaching removal amount: 1.2 g/L), and 0.18% (water leaching removal amount: 0.54 g/L) was removed in the fourth round. This shows a Si removal rate of about 40-50% for each cycle.

최종적으로 원료 내 규소(Si)의 함량은 약 2%에서 0.18%로 감소하였다. 즉 n차 소다 배소 후 수(水) 침출을 통해 원료 내 규소(Si)의 함유량을 약 0.18% 이하로 감소시킬 수 있었을 뿐만 아니라 바나듐(V) 및 알루미늄(Al) 등의 소량의 불순물도 제거할 수 있었다.Finally, the content of silicon (Si) in the raw material decreased from about 2% to 0.18%. In other words, through water leaching after nth soda roasting, the content of silicon (Si) in the raw material could be reduced to about 0.18% or less, and small amounts of impurities such as vanadium (V) and aluminum (Al) could also be removed. could

[[ N차Nth 소다 배소 및 수(水) 침출 후 원료 내 규소( Silicon in the raw material after soda roasting and water leaching ( SiSi ) ) 함량] content] 단위:[%]unit:[%] 소다 배소 및 수 침출 횟수Soda roasting and water leaching times 소다 배소 후 Si 함량Si content after soda roasting 수 침출 내 Si 함량 Si content in water leaching 원료 내 Si 함량Si content in raw material 2.02.0 -- 22 1One 1.6 1.6 0.58 0.58 1.041.04 22 1.1 1.1 0.42 0.42 0.640.64 33 0.6 0.6 0.32 0.32 0.320.32 44 0.3 0.3 0.14 0.14 0.180.18

[실험 3: 침출 단계를 통한 티타늄(Ti)을 함유하는 침출용액 획득][Experiment 3: Obtaining leaching solution containing titanium (Ti) through leaching step]

[실험 2]에 따른 염배소 및 수(水) 침출 후 획득한 잔사의 조성을 아래 표 4에 나타내었고 염산을 이용한 침출 단계를 수행하였다. 침출 반응식을 아래 식(1)에 나타내었다. The composition of the residue obtained after chlorination and water leaching according to [Experiment 2] is shown in Table 4 below, and a leaching step using hydrochloric acid was performed. The leaching reaction equation is shown in Equation (1) below.

식(1): Na 2 TiO 3 + 4HCl → TiOCl 2 + 2NaCl +2H 2 O

Figure 112020122682782-pat00001
Equation (1): Na 2 TiO 3 + 4HCl → TiOCl 2 + 2NaCl +2H 2 O
Figure 112020122682782-pat00001

[침출 대상 [leaching target 잔사residue my 조성] Furtherance] 단위:[%] unit:[%] ElementElement TiTi SiSi NbNb CaCa VV NaNa AlAl ZrZr FeFe MgMg MnMn %% 31.831.8 0.180.18 0.090.09 -- -- 9.59.5 -- 0.150.15 2.32.3 0.180.18 0.020.02

표 4의 잔사를 대상으로 5M 염산을 이용하여 온도별 침출을 진행하였다. 그 결과를 아래 표 5에 나타내었다. 표 5에서 볼 수 있듯이 온도가 증가할수록 티타늄(Ti)의 침출율이 증가하나 80℃이상의 온도에서는 티타늄(Ti)의 침출율이 시간이 지남에 따라 감소하는 경향을 보여주었다. The residue in Table 4 was leached by temperature using 5M hydrochloric acid. The results are shown in Table 5 below. As can be seen in Table 5, as the temperature increases, the leaching rate of titanium (Ti) increases, but at a temperature of 80 ° C. or higher, the leaching rate of titanium (Ti) tends to decrease over time.

[온도별 티타늄([Titanium by temperature ( TiTi )의 )of 침출율] leaching rate] (250RPM, 고액비 1:10, 5M HCl), 단위:[%] (250 RPM, high-liquid ratio 1:10, 5M HCl), unit: [%] 시간hour 30℃30 50℃50 60℃60 70℃70 80℃80 90℃90 100℃100 55 17.5 17.5 20.6 20.6 21.2 21.2 25.0 25.0 35.2 35.2 39.1 39.1 36.7 36.7 1010 23.5 23.5 26.7 26.7 27.3 27.3 37.0 37.0 49.1 49.1 51.8 51.8 53.7 53.7 1515 25.9 25.9 33.1 33.1 33.9 33.9 43.9 43.9 53.9 53.9 57.3 57.3 60.1 60.1 3030 27.3 27.3 39.1 39.1 41.2 41.2 53.3 53.3 67.6 67.6 65.5 65.5 23.0 23.0 4545 28.8 28.8 43.6 43.6 47.3 47.3 60.9 60.9 74.8 74.8 60.0 60.0 10.4 10.4 6060 30.2 30.2 49.1 49.1 55.2 55.2 67.3 67.3 77.0 77.0 50.0 50.0 3.1 3.1 9090 32.3 32.3 56.7 56.7 61.2 61.2 75.5 75.5 70.3 70.3 24.3 24.3 1.4 1.4 120120 34.2 34.2 61.8 61.8 71.5 71.5 84.2 84.2 56.7 56.7 14.1 14.1 1.0 1.0 180180 39.5 39.5 70.5 70.5 81.2 81.2 93.0 93.0 32.1 32.1 5.7 5.7 0.9 0.9 240240 42.7 42.7 77.8 77.8 87.6 87.6 96.1 96.1 15.3 15.3 2.7 2.7 0.3 0.3

이는 침출된 티타늄(Ti)이 시간이 경과하고 온도가 증가함에 따라 가수분해 되어 감소한 것이다. 따라서 100℃에서는 240분 후 티타늄(Ti)의 침출율이 0.3%에만 도달한 것을 볼 수 있다. This is because the leached titanium (Ti) is hydrolyzed and reduced as time elapses and temperature increases. Therefore, it can be seen that the leaching rate of titanium (Ti) reached only 0.3% after 240 minutes at 100 ° C.

그러므로 티타늄(Ti)이 96.1% 이상 침출된 5M HCl, 70℃의 조건을 최적 침출조건으로 선정하였다.Therefore, the condition of 5M HCl and 70 ℃ in which titanium (Ti) was leached by 96.1% or more was selected as the optimal leaching condition.

[실험 4: 추출 단계를 통한 유가금속 획득][Experiment 4: Valuable metal acquisition through extraction step]

[실험 3]의 침출 단계(5M HCl, 70℃)에서 획득한 침출용액을 용매추출 feed 용액으로 사용하였으며 그 조성을 아래 표 6에 나타내었다.The leaching solution obtained in the leaching step (5M HCl, 70 ℃) of [Experiment 3] was used as a solvent extraction feed solution, and its composition is shown in Table 6 below.

[용매추출 feed 용액 내 유가금속 조성][Composition of Valuable Metals in Solvent Extraction Feed Solution] 단위:[mg/L]Unit: [mg/L] ElementElement TiTi SiSi NbNb NaNa ZrZr FeFe n차 소다 배소 후 침출용액 Leaching solution after nth soda roasting 3205032050 110110 8888 95409540 130130 26142614

아래 표 7에는 Tri-alkyl phosphine oxide 농도별 및 희석제에 따른 유가금속의 추출율을 나타낸 것이다. Table 7 below shows the extraction rate of valuable metals according to tri-alkyl phosphine oxide concentration and diluent.

[[ TriTri -alkyl -alkyl phosphinephosphine oxide에 의한 유가금속 Valuable metal by oxide 추출율] extraction rate] (O/A=1, 25℃ 조건), 단위:[%] (O/A=1, 25℃ conditions), unit: [%] 추출 systemextraction system 용매농도solvent concentration FeFe TiTi ZrZr SiSi NbNb Tri-alkyl phosphine oxide, in keroseneTri-alkyl phosphine oxide, in kerosene 0.10.1 100.0 100.0 3.1 3.1 98.5 98.5 0.1 0.1 0.0 0.0 0.30.3 100.0 100.0 16.1 16.1 99.6 99.6 1.0 1.0 0.0 0.0 0.50.5 100.0 100.0 27.6 27.6 99.6 99.6 2.1 2.1 0.1 0.1 0.70.7 100.0 100.0 38.5 38.5 99.6 99.6 1.7 1.7 0.0 0.0 Tri-alkyl phosphine oxide, in xyleneTri-alkyl phosphine oxide, in xylene 0.10.1 100.0 100.0 0.0 0.0 47.7 47.7 2.32.3 0.00 0.00 0.30.3 100.0 100.0 6.9 6.9 100.0 100.0 0.20.2 0.00 0.00 0.50.5 100.0 100.0 15.9 15.9 100.0 100.0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.70.7 100.0 100.0 22.5 22.5 100.0 100.0 0.00 0.00 0.00 0.00 1One 100.0 100.0 34.5 34.5 100.0 100.0 0.00 0.00 0.35 0.35

표 7에서 볼 수 있듯이 추출시스템에 관계없이 철(Fe)과 아연(Zr)은 거의전량 추출됨을 알 수 있다. As can be seen in Table 7, it can be seen that almost all of iron (Fe) and zinc (Zr) are extracted regardless of the extraction system.

티타늄(Ti)의 경우 Tri-alkyl phosphine oxide의 농도별에 따라 케로신(kerosene)을 희석제로 사용하였을 때 자일렌(xylene)을 희석제로 사용하였을 때 보다 티타늄(Ti)의 추출율이 높은 것을 확인할 수 있다. 하지만 크게 티타늄(Ti)의 추출율에는 크게 관계하지 않았다. In the case of titanium (Ti), it can be confirmed that the extraction rate of titanium (Ti) is higher when kerosene is used as a diluent depending on the concentration of tri-alkyl phosphine oxide than when xylene is used as a diluent. there is. However, it was not significantly related to the extraction rate of titanium (Ti).

아래 표 8에는 표 7에 따른 추출로부터 얻어진 유기상(loaded organic)으로부터 1M 염산(HCl)에 의한 탈거량을 나타낸 것이다. Table 8 below shows the amount of stripping by 1M hydrochloric acid (HCl) from the loaded organic obtained from the extraction according to Table 7.

[[ TriTri -alkyl -alkyl phosphinephosphine oxide 내 in oxide 1 M1M HCl에 의한 by HCl Ti의Ti's 탈거량]stripping amount] 단위:[mg/L] Unit: [mg/L] Tri-alkyl phosphine oxide, MTri-alkyl phosphine oxide, M 0.10.1 0.30.3 0.50.5 0.70.7 1One KeroseneKerosene 440440 15401540 19001900 22002200 -- XyleneXylene -- 30603060 49504950 54905490 68706870

표 8에서 볼 수 있듯이 자일렌(xylene)을 희석제로 사용한 Tri-alkyl phosphine oxide에 의해 추출된 티타늄(Ti)의 경우 케로신(kerosene)을 희석제로 사용한 것 보다 티타늄(Ti)의 탈거량이 상당히 높음을 알 수 있다. 특히 각 Tri-alkyl phosphine oxide 용매 농도마다 약 2배 이상의 탈거량을 보였다. As can be seen in Table 8, in the case of titanium (Ti) extracted by tri-alkyl phosphine oxide using xylene as a diluent, the amount of removal of titanium (Ti) is significantly higher than that of using kerosene as a diluent. can know In particular, the removal amount was more than twice as high for each tri-alkyl phosphine oxide solvent concentration.

따라서 희석제에 따른 티타늄(Ti)의 추출율에는 크게 차이가 나지 않기 때문에 수용액상으로 회수하는 탈거공정에서 자일렌(xylene)을 희석제로 사용한 것이 티타늄(Ti)을 회수하는데 보다 유리하다. Therefore, since there is no significant difference in the extraction rate of titanium (Ti) according to the diluent, it is more advantageous to use xylene as a diluent in the stripping process to recover titanium (Ti) in an aqueous solution.

자일렌(Xylene)에 희석된 1M Tri-alkyl phosphine oxide를 사용하여 O/A=10, 8, 6, 4, 2, 1, 0.5, 0.25의 조건하에서 O/A isotherm 실험을 수행하였다. 이 실험을 통해 McCabe-Thiele diagram을 작도하여 티타늄(Ti)의 이론적인 추출단수를 결정하였다. O/A isotherm experiments were performed using 1M tri-alkyl phosphine oxide diluted in xylene under conditions of O/A = 10, 8, 6, 4, 2, 1, 0.5, and 0.25. Through this experiment, the McCabe-Thiele diagram was drawn to determine the theoretical number of extraction stages of titanium (Ti).

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 습식제련을 통한 티타늄(Ti)의 선택적 회수 방법에서 O/A ratio에 따른 McCabe-Thiele diagram 작도를 나타낸 결과이다.Figure 2 is a result showing the McCabe-Thiele diagram according to the O / A ratio in the selective recovery method of titanium (Ti) through hydrometallurgy according to an embodiment of the present invention.

도 2를 통해 Operating line은 O/A=3 조건하에서 xylene에 희석된 1M Tri-alkyl phosphine oxide를 사용하여 Ti을 추출할 경우 약 4단의 단수가 필요하며 추출 단수를 줄이기 위해 O/A= 5의 조건하에서 실험을 수행할 경우 약 2단의 단수가 필요함을 알 수 있다. Through Figure 2, the operating line requires about 4 stages when Ti is extracted using 1M Tri-alkyl phosphine oxide diluted in xylene under O/A=3 conditions, and O/A= 5 to reduce the number of extraction stages. When the experiment is performed under the conditions of, it can be seen that about two stages are required.

아래 표 9에는 도 2의 실험결과를 바탕으로 한 모의 추출 실험결과를 나타내었다. Table 9 below shows simulation results based on the experimental results of FIG. 2 .

[O/[O/ A별A star 조건에 따른 conditional 향류Countercurrent 모의 다단 추출공정에서의 유가금속 Valuable metals in simulated multi-stage extraction process 추출율extraction rate ]] 단위:[mg/L] Unit: [mg/L] O/AO/A ElementElement TiTi SiSi NbNb FeFe ZrZr 33 1 stage1 stage 16.7 16.7 0.9 0.9 4.5 4.5 99.8 99.8 98.5 98.5 2 stage2 stages 65.1 65.1 5.5 5.5 6.8 6.8 00 00 3 stage3 stages 96.4 96.4 7.3 7.3 8.0 8.0 00 00 4 stage4 stages 99.6 99.6 8.2 8.2 9.1 9.1 00 00 55 1 stage1 stage 80.5 80.5 2.7 2.7 8.0 8.0 99.6 99.6 96.2 96.2 2 stage2 stages 98.7 98.7 7.3 7.3 18.2 18.2 00 00

표 9에 나타난 바와 같이 O/A=3의 조건하에서 향류 4단 추출실험을 수행할 시 티타늄(Ti)은 수용액 기준으로 99.6%인 31.92g/L가 추출되었다. 이는 O/A=3의 조건으로 실험하였기 때문에 O/A=3을 적용시키면 유기상(loaded organic)으로 10640 mg/L Ti이 추출된 것과 상응한다. As shown in Table 9, when the countercurrent 4-stage extraction experiment was performed under the condition of O / A = 3, 31.92 g / L, 99.6% of titanium (Ti) was extracted based on the aqueous solution. Since the experiment was conducted under the condition of O/A=3, applying O/A=3 corresponds to the extraction of 10640 mg/L Ti as the loaded organic.

나머지 불순물의 경우 유기상(loaded organic)으로 규소(Si)는 약 8.2% 추출된 3mg/L가 추출되었고 니오븀(Nb)은 9.1%인 2.7mg/L, 철(Fe)은 99.8%인 870 mg/L가 추출되었으며 아연(Zr)은 98.5%인 42.7mg/L가 추출되었다. In the case of the remaining impurities, about 8.2% of silicon (Si) was extracted as 3mg/L, which was extracted as an organic phase (loaded organic), niobium (Nb) was 9.1%, 2.7mg/L, and iron (Fe) was 99.8%, 870 mg/L. L was extracted, and zinc (Zr) was extracted at 42.7mg/L, which is 98.5%.

반면 O/A=2의 조건하에서 향류 2단 추출실험을 수행할 시 티타늄(Ti)은 수용액 기준으로 98.7%인 31.6g/L가 추출되었으며 추출된 양을 유기상(loaded organic)으로 환산하면 O/A=2를 적용시켜 15815mg/L가 추출되었다. On the other hand, when the countercurrent two-stage extraction experiment was performed under the condition of O / A = 2, titanium (Ti) was extracted at 31.6 g / L, which is 98.7% based on the aqueous solution. Applying A=2, 15815 mg/L was extracted.

나머지 불순물의 경우 O/A=2를 적용시켰을 때 규소(Si)는 약 7.3%인 4 mg/L 가 추출되었고 니오븀(Nb)은 18.2%인 8mg/L, 철(Fe)은 99.6%인 1301 mg/L가 추출되었으며 아연(Zr)은 96.2%인 62.5 mg/L가 유기상(loaded organic)으로 추출되었다. For the remaining impurities, when O/A=2 was applied, silicon (Si) was extracted at about 7.3%, 4 mg/L, niobium (Nb) was 18.2%, 8mg/L, and iron (Fe) was 99.6%, 1301. mg/L was extracted, and 62.5 mg/L, 96.2% of zinc (Zr), was extracted as the loaded organic.

즉 단수가 늘어날수록 티타늄(Ti)의 추출율은 소폭 상승하였고 불순물인 규소(Si)와 니오븀(Nb)의 추출율은 감소한 것을 볼 수 있다. 추출 후 유기상 내 유가금속 농도 산식을 식 (2)에 나타내었다.That is, it can be seen that as the number of stages increases, the extraction rate of titanium (Ti) slightly increases, and the extraction rate of silicon (Si) and niobium (Nb), which are impurities, decreases. The formula for the concentration of valuable metals in the organic phase after extraction is shown in Equation (2).

식(2): 추출 후 유기상 내 유가금속 농도 산식: [(Ti 초기농도x추출율)÷O/A 비율] Equation (2): Valuable metal concentration in the organic phase after extraction Formula: [(Ti initial concentration x extraction rate) ÷ O/A ratio]

아래 표 10은 획득한 유기상(loaded organic)으로부터 증류수, 0.1M, 0.5M, 1M HCl, 0.1M, 0.5M, 1M NaCl 등을 사용하여 O/A=2에서 최적의 탈거 용액 선정 실험을 수행한 것이다.Table 10 below shows an experiment for selecting the optimal stripping solution at O/A=2 using distilled water, 0.1M, 0.5M, 1M HCl, 0.1M, 0.5M, 1M NaCl, etc. from the loaded organic phase obtained. will be.

[1M [1M TriTri -alkyl -alkyl phosphinephosphine oxide를 이용한 추출 후 발생한 유기상(loaded organic)으로부터 from the loaded organic phase after extraction with oxide. 탈거용액stripping solution 별, 횟수별 유가금속 Valuable metals by star and number of times 탈거량removal amount ]] 단위:[mg/L] Unit: [mg/L] TiTi SiSi NbNb ZrZr FeFe 증류수 1회1 distilled water 1246012460 1.1891.189 3.93.9 00 2.772.77 증류수 2회2 times distilled water 51005100 0.190.19 2.62.6 00 240240 0.1M HCl 1회0.1M HCl 1 time 1219012190 1.261.26 3.93.9 00 2.092.09 0.1M HCl 2회0.1 M HCl 2 times 51905190 0.190.19 2.92.9 00 108108 0.5M HCl 1회0.5M HCl 1 time 1123011230 1.251.25 3.83.8 00 1.91.9 0.5M HCl 2회0.5M HCl twice 50155015 0.30.3 00 00 7.947.94 1M HCl 1회1 M HCl 1 time 1032010320 0.90.9 3.83.8 00 00 1M HCl 2회1 M HCl 2 times 50005000 0.10.1 5.95.9 00 00 0.1M NaCl 1회0.1 M NaCl 1 time 84118411 0.80.8 3.83.8 00 2.52.5 0.5M NaCl 1회0.5 M NaCl 1 time 65066506 0.80.8 3.43.4 00 2.52.5 1M NaCl 1회1 M NaCl 1 time 45114511 1.11.1 3.43.4 00 2.42.4 1M NaCl 2회1 M NaCl twice 46674667 0.40.4 2.12.1 00 2.62.6 원액undiluted 1064010640 66 2.72.7 4242 871871

표 10에 나타난 티타늄(Ti)의 탈거율을 살펴보면 증류수를 사용하였을 때 가장 높은 탈거량인 12460 mg/L 가 탈거되었으며 이는 약 58.65%의 탈거율에 해당한다. Looking at the removal rate of titanium (Ti) shown in Table 10, the highest removal amount of 12460 mg / L was removed when distilled water was used, which corresponds to a removal rate of about 58.65%.

증류수 2회째 탈거 시 티타늄(Ti)의 탈거량은 1회 탈거량의 약 절반으로 5100 mg/L가 탈거되었고 이는 유기상(loaded organic) 내 Cl-의 농도가 감소하여 탈거량이 감소되었기 때문이다. During the second stripping of distilled water, the amount of titanium (Ti) removed was about half of the first stripping amount, and 5100 mg/L was removed.

염산을 이용한 탈거 시 염산의 농도가 증가할수록 티타늄(Ti)의 탈거량은 소폭 감소한 것을 살펴볼 수 있다. 즉 탈거액 내 Cl의 농도가 증가할수록 Ti의 탈거율은 감소하였지만 모두 10 g/L 이상 티타늄(Ti)이 탈거되었다. When stripping using hydrochloric acid, it can be seen that as the concentration of hydrochloric acid increases, the amount of titanium (Ti) removed slightly decreases. That is, as the concentration of Cl in the stripping solution increased, the removal rate of Ti decreased, but in all cases, more than 10 g/L of titanium (Ti) was removed.

산의 영향을 전혀 받지 않고 오직 Cl-의 영향만 주는 염화나트륨(NaCl)을 이용하여 탈거하였을 시 Cl-의 농도가 증가할수록 티타늄(Ti)의 탈거율이 감소한 것을 볼 수 있다. When stripping was performed using sodium chloride (NaCl), which is not affected by acid at all and has only the effect of Cl - , it can be seen that the removal rate of titanium (Ti) decreases as the concentration of Cl - increases.

이 결과를 바탕으로 Tri-alkyl phosphine oxide의 탈거율에 가장 영향을 주는 것은 Cl-의 농도 그리고 H+이온이라고 판단할 수 있다. Based on this result, it can be determined that the concentration of Cl - and H + ion have the most influence on the removal rate of tri-alkyl phosphine oxide.

표 10을 살펴보면 티타늄(Ti)의 탈거율이 가장 높은 것은 증류수를 탈거액으로 선택해야 하지만 2회 탈거부터 철(Fe)이 240mg/L 탈거됨을 볼 수 있다. 그리고 나머지 모든 조건하에서 철(Fe)이 탈거되었는데 이는 분명히 가수분해(hydrolysis) 공정에서 불순물로 작용하여 TiO2의 순도를 감소시킬 것이다. Looking at Table 10, it can be seen that the highest removal rate of titanium (Ti) requires distilled water to be selected as the stripping solution, but 240 mg / L of iron (Fe) is removed from the second stripping. And, iron (Fe) was removed under all other conditions, which would obviously reduce the purity of TiO 2 by acting as an impurity in the hydrolysis process.

하지만 오직 1M 염산(HCl)을 사용하였을 때 1회, 2회 모든 탈거 횟수에서 철(Fe)이 탈거되지 않았다. 따라서 티타늄(Ti)의 선택적인 탈거공정을 고려하여 1M 염산(HCl)을 최적의 탈거 용액으로 선정하였다. However, when only 1M hydrochloric acid (HCl) was used, iron (Fe) was not removed at all times of stripping, once and twice. Therefore, considering the selective stripping process of titanium (Ti), 1M hydrochloric acid (HCl) was selected as the optimal stripping solution.

아래 도 3은 실험예에서의 티타늄(Ti)의 탈거 거동을 나타낸 것으로, 1M 염산(HCl)을 이용하여 연속적으로 항류 4단 탈거실험과를 O/A=2에서 cross 탈거 실험을 O/A=1의 조건하에서 수행하였다.Figure 3 below shows the stripping behavior of titanium (Ti) in the experimental example, using 1M hydrochloric acid (HCl), continuously anti-current 4-stage stripping experiment and cross stripping experiment at O / A = 2 O / A = It was performed under the conditions of 1.

도 3에서 볼 수 있듯이 향류 다단 탈거공정에서 13040 mg/L 티타늄(Ti)이 농축 및 탈거될 수 있었고 이는 61.2% 탈거율에 상응하는 값이다.As can be seen in FIG. 3, 13040 mg/L titanium (Ti) could be concentrated and stripped in the countercurrent multi-stage stripping process, which corresponds to a stripping rate of 61.2%.

이론적으로 티타늄(Ti)은 유기상(loaded organic) 내 약 4120 mg/L이 남아있다. 유기상(Loaded organic) 내 잔류한 4120 mg/L 티타늄(Ti)을 탈거시키기 위해 cross 탈거실험을 2회 연속 실시하여 O/A=1에서 각각 2690 mg/L와 490 mg/L Ti을 탈거시켰고 최종적으로 유기상(loaded organic) 내 티타늄(Ti)을 940mg/L 만 남겨놓았다. Theoretically, titanium (Ti) remains at about 4120 mg/L in the loaded organic. In order to remove 4120 mg/L titanium (Ti) remaining in the loaded organic phase, cross stripping experiments were conducted twice in succession to remove 2690 mg/L and 490 mg/L Ti, respectively, at O/A=1. As a result, only 940 mg/L of titanium (Ti) was left in the loaded organic phase.

이는 향류 4단 탈거와 cross 탈거 연속 공정을 통해 91.1% 티타늄(Ti)을 탈거 시킨 것과 상응하는 값이다. 그리고 탈거용액 내 불순물로는 규소(Si)와 니오븀(Nb)이 각 1.2 mg/L, 1 mg/L 만이 탈거용액 내 함유되어 있었으며 철(Fe)와 아연(Zr)은 전혀 탈거되지 않았기 때문에 분석되지 않았다. 추출 후 유기상(loaded organic)으로부터 티타늄(Ti) 탈거율 산식을 아래 식 (3)에 나타내었다. This is a value corresponding to the removal of 91.1% titanium (Ti) through the 4-stage countercurrent stripping and continuous cross stripping process. And as impurities in the stripping solution, only 1.2 mg/L and 1 mg/L of silicon (Si) and niobium (Nb) were contained in the stripping solution, and iron (Fe) and zinc (Zr) were not stripped at all. It didn't work. The titanium (Ti) removal rate formula from the loaded organic phase after extraction is shown in Equation (3) below.

식(3): Ti 탈거율 산식: [(탈거된 유가금속 농도÷O/A비율)÷ 유기상 내 Ti 유가금속 농도] Equation (3): Ti stripping rate Formula: [(Concentration of valuable metal stripped ÷ O/A ratio) ÷ Concentration of Ti valuable metal in organic phase]

[실험 5: 회수 단계를 통한 티타늄(Ti) 획득][Experiment 5: Titanium (Ti) acquisition through recovery step]

도 4는 [실험 4]의 추출 단계를 통해 회수한 탈거용액을 대상으로 24시간 동안 100 RPM, 90℃ 조건하에서 가수분해(hydrolysis) 실험을 수행한 결과를 나타낸 것이고, 도 5는 회수 단계를 통해 획득한 이산화티타늄(TiO2)의 세척 전과 후를 나타낸 것이다. Figure 4 shows the results of a hydrolysis experiment conducted under 100 RPM, 90 ℃ conditions for 24 hours for the stripping solution recovered through the extraction step of [Experiment 4], and Figure 5 shows the result through the recovery step It shows before and after washing the obtained titanium dioxide (TiO 2 ).

도 4에서 볼 수 있듯이 티타늄(Ti)의 침전율은 시간이 지남에 따라 증가하였고 약 720분 시점에서 Ti이 침전물의 형태로 99% 이상 회수되었다. As can be seen in FIG. 4, the precipitation rate of titanium (Ti) increased over time, and at about 720 minutes, more than 99% of Ti was recovered in the form of a precipitate.

침전된 잔사를 약 70℃의 건조기에서 건조시켰고 건조 후 색깔은 연한 상아색을 띠었다. 탈거 용액 내 불순물이 매우 미량 검출되었기 때문에 건조된 침전물이 백색을 나타내지 않는 이유는 Cl- 때문이라 판단하였다. 따라서 Cl-을 제거하기 위해 약 4회 정도 증류수로 세척하였다.The precipitated residue was dried in a dryer at about 70° C., and the color after drying was light ivory. Since impurities in the stripping solution were detected in very small amounts, the reason why the dried precipitate did not show a white color was determined to be due to Cl-. Therefore, it was washed with distilled water about 4 times to remove Cl-.

1회 세척 시 세척액의 pH는 2.53, 2회 세척 시 세척액의 pH는 3.13, 3회 세척 시 세척액의 pH는 4.44, 4회 세척 시 세척액의 pH는 4.98로 증가하였으며 침전물의 색깔도 백색으로 바뀐 것을 확인할 수 있다. The pH of the washing solution increased to 2.53 for the first wash, 3.13 for the second wash, 4.44 for the third wash, and 4.98 for the fourth wash, and the color of the precipitate also changed to white. You can check.

도 6 및 도 7은 회수 단계를 통해 제조된 이산화티타늄(TiO2)의 XRD분석 결과 및 SEM분석 결과를 나타낸 것이며, 아래 표 11은 최종 제조된 이산화티타늄(TiO2)의 순도가 99.9%임을 보여주는 결과를 나타낸 것이다. 6 and 7 show XRD analysis results and SEM analysis results of titanium dioxide (TiO 2 ) prepared through the recovery step, and Table 11 below shows that the purity of the finally prepared titanium dioxide (TiO 2 ) is 99.9%. that showed the result.

[제조한 이산화티타늄([Manufactured titanium dioxide ( TiOTiO 22 )의 순도]) purity] 단위:[wt%] Unit: [wt%] ElementElement TiO2 TiO 2 SiO2 SiO 2 Nb2O5 Nb 2 O 5 CaCa VV NaNa AlAl ZrZr FeFe MgMg MnMn ContentContent 99.999.9 0.030.03 -- -- -- -- -- -- -- -- --

전술한 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 예시로서, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형하여 본 발명을 실시하는 것이 가능할 것이므로, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.The above-described embodiments are examples for explaining the present invention, but the present invention is not limited thereto. Those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to practice the present invention with various modifications therefrom, so the technical protection scope of the present invention should be defined by the appended claims.

Claims (9)

철(Fe), 규소(Si), 니오븀(Nb) 및 티타늄(Ti)를 함유하는 광물에서 철(Fe)을 제거하여 원료를 얻는 단계;
상기 원료 내 규소(Si)를 1차 제거하고, 고액 분리하여 Na2TiO3를 함유하는 잔사를 얻는 불순물 제거 단계;
상기 잔사에 침출액을 가하여 티타늄(Ti)을 함유하는 침출용액을 얻는 침출 단계;
상기 침출용액에 산추출제 및 희석제를 가하여 철(Fe) 및 아연(Zr)이 제거된 유기상 내 유가금속을 얻는 추출 단계; 및
상기 유가금속에 탈거용액을 가하여 규소(Si), 니오븀(Nb) 및 나트륨(Na)이 제거된 티타늄(Ti)을 획득하는 회수 단계;를 포함하며,
상기 불순물 제거 단계는,
상기 원료에 수산화나트륨(NaOH), 탄산나트륨(Na2CO3), 질산나트륨(NaNO3) 및 황산나트륨(Na2SO4)에서 선택되는 적어도 하나의 염을 가하여 가용성 화합물로 상변화 시키는 소다 배소 단계; 및
상기 소다 배소 이후 증류수를 가하여 불순물을 제거하는 수 침출 단계를 포함하고,
상기 소다 배소 단계 및 상기 수 침출 단계를 적어도 2회 반복하며,
상기 추출 단계에서,
상기 산추출제는, bis-(2-ethylhexyl) phosphoric acid(D2EHPA), 2-ethylhexyl phosphonic acid mono-2-ethylhexyl phosphoric ester, Tri-alkyl phosphine oxide 및 Tri-octyl phosphine oxide으로 구성된 군에서 선택되고,
상기 희석제는 자일렌(Xylene) 및 케로신(Kerosene)를 포함하며,
상기 회수 단계에서 탈거용액 처리에 의한 향류 다단 탈거 공정을 통하여 티타늄(Ti) 탈거가 이루어지며,
상기 탈거 공정을 통해 획득하는 티타늄(Ti) 탈거율은 하기 산식을 통해 얻을 수 있으며,
[산식]
(탈거된 유가금속 농도 ÷ O/A 비율) ÷ 유기상 내 유가금속 티타늄(Ti) 농도
(상기 O/A 비율은 유기상과 수용액상의 비율을 나타낸다.)
상기 향류 다단 탈거 공정을 통해 얻어진 회수 용액을 가수분해하고, 상기 가수분해에 의해 침전된 티타늄(Ti)을 건조하여 침전물을 형성하는 건조 단계;
상기 침전물을 pH 2~5의 세척액으로 처리하는 세척 단계, 여기서 상기 세척액은 증류수를 포함하고, 상기 세척을 통해 상기 침전물 내 염화이온(Cl-)을 제거 한다; 및
상기 세척 단계 이후 600~700℃에서 하소시키는 하소 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식제련을 통한 티타늄(Ti)의 선택적 회수 방법.
Obtaining a raw material by removing iron (Fe) from a mineral containing iron (Fe), silicon (Si), niobium (Nb), and titanium (Ti);
removing impurities by first removing silicon (Si) from the raw material and performing solid-liquid separation to obtain a residue containing Na 2 TiO 3 ;
A leaching step of obtaining a leaching solution containing titanium (Ti) by adding a leaching solution to the residue;
an extraction step of obtaining valuable metals in the organic phase from which iron (Fe) and zinc (Zr) are removed by adding an acid extractant and a diluent to the leaching solution; and
A recovery step of obtaining titanium (Ti) from which silicon (Si), niobium (Nb), and sodium (Na) are removed by adding a stripping solution to the valuable metal;
In the impurity removal step,
A soda roasting step of phase-changing the raw material into a soluble compound by adding at least one salt selected from sodium hydroxide (NaOH), sodium carbonate (Na 2 CO 3) , sodium nitrate (NaNO 3) and sodium sulfate (Na 2 SO 4) ; and
A water leaching step of removing impurities by adding distilled water after the soda roasting,
Repeating the soda roasting step and the water leaching step at least twice,
In the extraction step,
The acid extracting agent is selected from the group consisting of bis-(2-ethylhexyl) phosphoric acid (D2EHPA), 2-ethylhexyl phosphonic acid mono-2-ethylhexyl phosphoric ester, tri-alkyl phosphine oxide and tri-octyl phosphine oxide,
The diluent includes xylene and kerosene,
In the recovery step, titanium (Ti) is removed through a countercurrent multi-stage stripping process by stripping solution treatment,
The titanium (Ti) removal rate obtained through the stripping process can be obtained through the following formula,
[formula]
(Concentration of valuable metals removed ÷ O/A ratio) ÷ Concentration of valuable metal titanium (Ti) in the organic phase
(The O/A ratio represents the ratio of the organic phase to the aqueous phase.)
A drying step of hydrolyzing the recovery solution obtained through the countercurrent multi-stage stripping process and drying titanium (Ti) precipitated by the hydrolysis to form a precipitate;
A washing step of treating the precipitate with a washing solution having a pH of 2 to 5, wherein the washing solution includes distilled water and removes chloride ions (Cl - ) in the precipitate through the washing; and
Selective recovery method of titanium (Ti) through hydrometallurgy, characterized in that it further comprises a calcination step of calcining at 600 ~ 700 ℃ after the washing step.
삭제delete 제1항에서,
상기 불순물 제거 단계에서,
상기 잔사에는 이산화규소(SiO2), 오산화나이오븀(Nb2O5), 이산화지르코늄(ZrO2) 및 산화철(Fe2O3)이 더 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 습식제련을 통한 티타늄(Ti)의 선택적 회수 방법.
In paragraph 1,
In the impurity removal step,
Titanium through hydrometallurgy, characterized in that the residue further contains silicon dioxide (SiO 2 ), niobium pentoxide (Nb 2 O 5 ), zirconium dioxide (ZrO 2 ) and iron oxide (Fe 2 O 3 ) Ti) selective recovery method.
제1항에서,
상기 침출 단계에서의 침출액은 염산(HCl)을 포함하며,
상기 침출용액에는 규소(Si), 니오븀(Nb), 나트륨(Na), 아연(Zr) 및 철(Fe)이 더 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 습식제련을 통한 티타늄(Ti)의 선택적 회수 방법.
In paragraph 1,
The leachate in the leaching step includes hydrochloric acid (HCl),
The selective recovery method of titanium (Ti) through hydrometallurgy, characterized in that the leaching solution further contains silicon (Si), niobium (Nb), sodium (Na), zinc (Zr) and iron (Fe).
삭제delete 제1항에서,
상기 추출 단계에서의 상기 유기상 내 티타늄(Ti)의 농도는 하기 농도 산식을 통해 얻을 수 있으며,
[산식]
(티타늄(Ti) 초기농도 x 추출율) ÷ O/A 비율
(상기 O/A 비율은 유기상과 수용액상의 비율을 나타낸다.)
상기 산식에서 상기 O/A 비율에 따라 상기 유기상 내에서 상기 티타늄(Ti)을 추출하기 위한 단수가 변경되는 것을 특징으로 하는 습식제련을 통한 티타늄(Ti)의 선택적 회수 방법.
In paragraph 1,
The concentration of titanium (Ti) in the organic phase in the extraction step can be obtained through the following concentration formula,
[formula]
(Titanium (Ti) initial concentration x extraction rate) ÷ O/A ratio
(The O/A ratio represents the ratio of the organic phase to the aqueous phase.)
Selective recovery method of titanium (Ti) through hydrometallurgy, characterized in that the number of steps for extracting the titanium (Ti) in the organic phase is changed according to the O / A ratio in the formula.
제1항에서,
상기 회수 단계에서의 탈거용액은 증류수, 염산(HCl) 및 염화나트륨(NaCl)으로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 습식제련을 통한 티타늄(Ti)의 선택적 회수 방법.
In paragraph 1,
The stripping solution in the recovery step is a selective recovery method of titanium (Ti) through hydrometallurgy, characterized in that selected from the group consisting of distilled water, hydrochloric acid (HCl) and sodium chloride (NaCl).
삭제delete 삭제delete
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