KR810002046B1 - Production of titanium metal values - Google Patents

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KR810002046B1
KR810002046B1 KR7802643A KR780002643A KR810002046B1 KR 810002046 B1 KR810002046 B1 KR 810002046B1 KR 7802643 A KR7802643 A KR 7802643A KR 780002643 A KR780002643 A KR 780002643A KR 810002046 B1 KR810002046 B1 KR 810002046B1
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켄트 틀리 윌리암
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로버트 엠 · 바라타
유오피 아이엔씨
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Abstract

Ti is recovered by the wet smelting of Ti-contg. ore(e.g. Ilmenite). Thus, the ore is reduction-calcined at 650-1000≰C, 0.5-2 hr and dipped out with HCl at 85-105≰C. The dipped ore is pptd. catalytically with metal oxide(e.g.Fe2O3, V2O5, VO2) and separated to recover TiO2. Whil, HCl and metal oxide is regenerated and recycled from waste soln.

Description

티탄 금속의 회수방법Recovery method of titanium metal

별첨 도면은 본 발명의 공정도이다.The accompanying drawings are process diagrams of the present invention.

본 발명은 티탄 함유원(含有源)으로부터 티탄을 회수하는 방법에 관한 것으로서 좀더 상세히 말하면, 일미나이트(ilmenite)와 같은 티탄 함유원으로부터 많은 량의 티탄이 얻어지도록 티탄을 회수하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for recovering titanium from a titanium containing source, and more particularly, to a method for recovering titanium so that a large amount of titanium is obtained from a titanium containing source such as ilmenite.

금속형태나 화합물로서의 티탄은 화학분야에 중요한 원소이다. 예를들면, 이산화 티탄은 페인트, 안료, 백색 고무와 플라스틱, 바닥 피복, 유리제품과 도자기, 페인트 잉크, 지류의 불투명화제 등에 이용되고 있다. 기타 티탄 화합물들은 전자 분야에서 방염제, 방수제 등으로서 사용되고 있다. 금속은 금속 자체로서 또는 합금 형태로서 항공기, 제트엔진, 기선, 직조기, 의료기기, 운동기구, 취사기구 등등의 구조적 물질로서 사용할 수도 있다. 지금까지 일미나이트와 루타일(rutile)과 같은 티탄 함유원으로부터 티탄을 회수함에 있어서는, 티탄을 +4의 원자가 상태로된 화합물(이러한 화합물은 주로 산화 티탄임)로서 티탄을 형성시키는 분리단계를 거친다. 그러나, 철과 같을 광석에 함유된 불순물로부터 이산화티탄을 분리하고자 하는 경우, 고온에서 이산화티탄을 가수분해하면 비교적 다량의 철이 티탄과 함께 얻어진다.Titanium as a metal form or compound is an important element in the chemical field. For example, titanium dioxide is used in paints, pigments, white rubber and plastics, floor coverings, glassware and ceramics, paint inks, paper opacifiers and the like. Other titanium compounds are used in the electronic field as flame retardants, waterproofing agents, and the like. The metal may be used as a structural material such as an aircraft, a jet engine, a steamer, a loom, a medical device, an exercise machine, a kitchenware or the like as the metal itself or in the form of an alloy. Until now, in recovering titanium from titanium containing sources such as ilminite and rutile, titanium has undergone a separation step in which titanium is formed as a compound having a valence of +4 (these compounds are mainly titanium oxide). . However, when titanium dioxide is to be separated from impurities contained in ore such as iron, a relatively large amount of iron is obtained together with titanium when hydrolyzed titanium dioxide at high temperature.

티탄 함유원으로부터 티탄을 회수하는 방법이 여러가지로 알려져 있다. 예를들면, 미국특허 제 3,236,596호에 의하면, 미하소된 일미나이트 광석을 상승된 온도에서 염화수소로 침출하고, 그 다음에 용해된 침을 철이나 또는 그외의 환원제로 환원시켜 그 액을 염화수소가스로 포화시키므로서 염화제일철로 침전시킨다. 그 다음에 염화수소를 진공증류에 의하여 상기 액으로부터 추출한 다음 티탄을 통상의 방법에 의해 회수된다. 마찬가지로 미국특허 제 3,825,419호에는 일미나이트 광석을 환원시켜 산화 제일철을 얻는다. 환원된 광석을 보통 입력하에서 4시간 동안 침출시키기 때문에 철이 약 15%의 티탄과 함께 산에 용해된다. 철은 스프레이 하소기내에서 불순물을 함유하는 산화제이철로서 회수되고, 주로 이산화 티탄으로 구성되어 있는 원광에 존재하는 모든 실리카를 함유하는 불용성 생성물은 별도로 회수된다. 미국 특허 제 3,859,077호는 티탄을 회수하는 방법에 관한 것인데, 티탄 테트라할라이드가 약 1000℃고온에서 슬래그내의 산화철이나 티타니훼로스 광석과 혼합되어 휘발성 염화 불순물과 이산화 티탄을 생성한다. 이와 유사한 특허로서, 미국특허 제 3,929,962호에 의하면 티탄 함유 광석을 고온에서 처리하여 티탄삼이 산화물을 생성케 함으로써 티탄과 철의 분리를 용이하게 할 수 있다. 그외의 문헌으로, 미국특허 제 3,903,239호는 미하소된 일미나이트를 실온에서 1일 이상 침출시켜 80%의 티탄을 회수하는 방법을 시사한 것인데, 용액을 희석 후 가열함으로써 이산화 티탄을 회수시킨 다음 염화 제일철의 침전 처리시에 이산화 황을 주가해야 한다.Various methods of recovering titanium from a titanium containing source are known. For example, U.S. Patent No. 3,236,596 discloses leaching uncalcined ilminite ore with hydrogen chloride at elevated temperatures, and then reducing the dissolved saliva with iron or other reducing agents to convert the solution into hydrogen chloride gas. Precipitate with ferrous chloride while saturating. Hydrogen chloride is then extracted from the liquid by vacuum distillation and then titanium is recovered by conventional methods. Similarly, U.S. Patent No. 3,825,419 obtains ferrous oxide by reducing ilminite ore. Iron is dissolved in acid with about 15% titanium because the reduced ore is usually leached for 4 hours under input. Iron is recovered as ferric oxide containing impurities in the spray calciner, and insoluble products containing all silica present in the ore, consisting mainly of titanium dioxide, are recovered separately. US Pat. No. 3,859,077 relates to a method for recovering titanium, wherein titanium tetrahalide is mixed with iron oxide or titaniferose ore in slag at about 1000 ° C. to produce volatile chloride impurities and titanium dioxide. As a similar patent, U.S. Patent No. 3,929,962 can facilitate the separation of titanium and iron by treating titanium-containing ores at high temperatures to produce oxides of titanium hemp. In other literature, U.S. Patent No. 3,903,239 suggests a method of leaching uncalcined ilminite for at least one day at room temperature to recover 80% of titanium. The solution is diluted and heated to recover titanium dioxide and then Sulfur dioxide should be added to the first sedimentation treatment.

본 발명자는 본 발명이 상기의 선행 기술과 비교하여 볼 때 산화 제이철로 반응시켜 이산화 티탄을 생성함으로써 많은 특징이 나타남을 입증하였다. 본 발명의 방법에 의하여 반응을 비교적 짧은 시간, 예컨대 환원된 티탄 광석의 침출은 0.25-0.5시간 동안 행하고, 소기의 이산화 티탄의 침전을 0.1시간 정도 행한다. 이외에도, 본 발명의 방법에 의하여 반응을 상압하에서 수행시킬 수 있기 때문에 비교적 고가의 복잡한 장치를 생략할 수 있다는 사실이 입증되었다. 이외에도 본 발명은 출발물질로서 비교적 등급이 낮은 광석을 사용하여 소망하는 수율의 티탄 금속을 얻을 수 있다는 특징이 있다. 본 발명의 또 다른 특징은 사용된 용액은 환원력이 강하므로 비교적 고온에서도 우수한 안정성을 갖으며, 루타일같은 이산화 티탄이 고순도로서 용액의 비점 이하에서 회수되고, 이산화 티탄을 침전시키기 위하여 산을 희석시킬 필요가 없기 때문에 공업용수의 수요량이 감소한다는 점이다.The inventors have demonstrated that the present invention exhibits many features by reacting with ferric oxide to produce titanium dioxide as compared to the prior art described above. By the method of the present invention, the reaction is carried out for a relatively short time, for example, leaching of reduced titanium ore for 0.25-0.5 hours, and the precipitation of the desired titanium dioxide is carried out for about 0.1 hours. In addition, it has been demonstrated that the process of the present invention allows the reaction to be carried out under normal pressure, thereby eliminating a relatively expensive and complicated device. In addition, the present invention is characterized in that titanium oxide having a desired yield can be obtained by using a relatively low grade ore as a starting material. Another feature of the present invention is that the solution used has a strong reducing power, so it has excellent stability even at relatively high temperatures, and titanium dioxide such as rutile is recovered with high purity below the boiling point of the solution, and the acid is diluted to precipitate titanium dioxide. This is because there is no need for industrial water.

따라서, 본 발명의 목적은 티탄 금속의 개량된 제조방법을 제공하는 것이다.It is therefore an object of the present invention to provide an improved method for producing titanium metal.

본 발명의 또 다른 목적은 티탄 함유원으로부터 티탄 금속을 고수율로 얻기 위한 습식제련 방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a wet smelting method for obtaining titanium metal from a titanium containing source in high yield.

본 발명의 일예에 의하면, 본 발명은 티탄 함유원을 환원 하소시킨 다음 환원된 티탄함유원을 침출대역에서 염화수소로 침출시키고, 침출된 티탄 함유원을 고도로 산화된 상태로 존재하는 금속산화물과 접촉시켜 침전대역에서 침전시키고, 침전된 이산화 티탄을 분리 회수한 다음, 폐액을 염화수소가 생성되도록 처리하여 상술한 침출대역으로 재순환시킴과 동시에 상술한 침전대역으로 재순환시키기 위한 금속산화물을 생성시키는 것으로 구성된, 티탄 함유원으로부터 티탄을 회수하는 방법을 제공하는 것이다.According to one embodiment of the present invention, the present invention reduces and calcinates a titanium-containing source and then leaches the reduced titanium-containing source with hydrogen chloride in the leaching zone, and contacts the leached titanium-containing source with a metal oxide present in a highly oxidized state. Titanium, consisting of sedimentation in the settling zone and separation and recovery of the precipitated titanium dioxide, followed by treatment of the waste liquor to produce hydrogen chloride to recycle to the aforementioned leaching zone and at the same time to produce metal oxides for recycling to the aforementioned settling zone. It is to provide a method for recovering titanium from the source.

본 발명의 또 다른 일예에 의하면, 본 발명은 일미나이트와 같은 티탄 함유원을 650-1000℃의 온도에서 환원 하소시킨 다음 환원된 티탄 함유원을 85-105℃의 온도를 유지한 침출대역에서 염산으로 침출시키고, 침출된 티탄 함유원을 75-105℃의 온도에서 산화 제이철과 접촉시켜 침전대역에서 침전시키고, 이렇게 하여 생성된 이산화 티탄을 분리 회수하고, 폐액을 염산이 생성되도록 처리하여 상술한 침출대역으로 재순환시킴과 동시에 상술한 침전대역으로 재순환시키기 위한 산화 제이철을 생성시키는 것으로 구성된, 일미나이트와 같으 티탄 함유원으로부터 티탄을 회수하는 방법을 제공하는 것이다.According to another embodiment of the present invention, the present invention is reduced calcining a titanium-containing source such as ilminite at a temperature of 650-1000 ℃ and then hydrochloric acid in the leaching zone in which the reduced titanium containing source is maintained at a temperature of 85-105 ℃ Leached, the leached titanium-containing source was contacted with ferric oxide at a temperature of 75-105 ° C. to precipitate in the precipitation zone, and the thus-obtained titanium dioxide was separated and recovered, and the waste solution was treated to produce hydrochloric acid, thereby leaching the aforementioned leaching. It is to provide a method for recovering titanium from a titanium containing source, such as ilminite, which consists of producing ferric oxide for recycling to the above-described precipitation zone while simultaneously recycling to the zone.

상술한 바와 같이 본 발명은 일미나이트, 루타일 등등과 같은 티탄 함유원으로부터 티탄 금속을 얻기 위한 개량된 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 방법을 이용함으로서, 비교적 저렴한 설비와 등급이 낮은 원료를 사용하여 고수율로 소기의 생성물을 얻을 수 있다. 본 발명의 방법은 예컨대, 철, 바나듐, 크롬, 망간 등을 함유하는 티탄 함유원을 650-1000℃ 또는 그 이상의 온도에서 환원 하소시키므로서 달성되는데, 상술한 환원 하소는 수소, 일산화 탄소와 수소의 혼합물과 같은 환원제, 또는 그외의 적당한 환원재의 존재하에서 수행된다. 본 발명의 바람직한 예에 의하면, 환원 하소는 약 0.5-2시간 또는 그 이상 동안 약 100메쉬 이하의 입자로 분쇄한 광석과 같은 금속 함유원에 대해서 행하여진다. 하소의 목적을 성취하는데 사용되는 환원성 분위기는 50%의 일산화탄소와 50%의 수소의 혼합물로 구성되며, 계내에 존재하는 철이 완전히 금속으로 환원되게 하기 위하여 과잉량의 환원제를 사용한다. 티탄 함유원의 환원 하소에 이어서 염산 수용액으로 침출시키는데 이 경우 85-105℃의 고온에서 0.25-1시간 가량 행한다.As described above, the present invention relates to an improved method for obtaining titanium metal from titanium containing sources such as ilminite, rutile, and the like. By using the method of the present invention, a relatively inexpensive facility and low grade raw materials are used. The desired product can be obtained in high yield. The process of the present invention is achieved by reducing calcination of a titanium containing source containing, for example, iron, vanadium, chromium, manganese and the like at a temperature of 650-1000 ° C. or higher, wherein the above-mentioned reducing calcination is carried out by hydrogen, carbon monoxide and hydrogen In the presence of a reducing agent such as a mixture, or other suitable reducing agent. According to a preferred embodiment of the present invention, reducing calcination is carried out on a metal containing source such as ore that has been ground into particles of about 100 mesh or less for about 0.5-2 hours or longer. The reducing atmosphere used to achieve the purpose of calcination consists of a mixture of 50% carbon monoxide and 50% hydrogen, using an excess of reducing agent to completely reduce the iron present in the system to the metal. Reducing calcination of the titanium containing source, followed by leaching with aqueous hydrochloric acid solution, in this case is carried out for about 0.25-1 hour at a high temperature of 85-105 占 폚.

이때의 염화수소 수용액은 약 20%-37% 염화수소를 함유한다. 침출과정이 끝나면, 침출된 용액을 산화물의 금속 부분이 고도로 산화된 상태로 존재하는 금속 산화물을 처리한다. 티탄을 침전시키는데 사용할 수 있는 금속 산화물의 예는 산화 제이철, 오산화바나듐, 이산화바나듐, 산화크롬, 이산화 망간, 산화제이동 등이다. 그 다음에 침전된 이산화 티탄은 폐액으로부터 분리 회수하고 상술한 폐액은 침출대역으로 재순환되는 산화수소를 형성함과 동시에 침전대역으로 재순환되거나 회수될 금속 산화물을 형성하기 위하여 처리한다. 본 발명의 경우 바람직한 예에 의하면, 금속 산화물을 티탄 함유원 50%-100%중량의 양까지 침전대역에 재순환시킬 수 있으며 나머지는 금속 산화물로서 시판용으로 회수된다. 본 발명의 바람직한 예에 의하면, 폐액의 처리는 분무 건조장치 내에서 행하는 바, 이때 폐액은 공기, 산소 또는 공기와 산소의 화합물 중의 하나에 의하여 제공되는 산화 분위기 내에서 300-950℃까지 가열된다.At this time, the aqueous solution of hydrogen chloride contains about 20% -37% hydrogen chloride. At the end of the leaching process, the leached solution is treated with a metal oxide in which the metal part of the oxide is highly oxidized. Examples of metal oxides that can be used to precipitate titanium are ferric oxide, vanadium pentoxide, vanadium dioxide, chromium oxide, manganese dioxide, oxidant transfer, and the like. The precipitated titanium dioxide is then recovered and recovered from the waste liquor and the waste liquor described above is treated to form hydrogen oxide that is recycled to the leaching zone and to form metal oxide to be recycled or recovered to the precipitation zone. According to a preferred embodiment of the present invention, the metal oxide can be recycled to the precipitation zone in an amount of 50% -100% by weight of the titanium containing source, and the rest is recovered for commercial use as the metal oxide. According to a preferred embodiment of the invention, the treatment of the waste liquid is carried out in a spray drying apparatus, wherein the waste liquid is heated to 300-950 ° C. in an oxidizing atmosphere provided by air, oxygen or one of the compounds of air and oxygen.

본 발명을 첨부도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the present invention in detail based on the accompanying drawings as follows.

본 공정에 의하면, 소정의 크기로 분쇄한 일미나이트와 같은 티탄 함유원을 도관(1)을 통해서 환원 하소대역(2)로 장입시킨다. 이 장치에서 원광을 수소와 일산화탄소의 혼합물로 구성된 환원제의 존재하에서 상술한 범위온도로 환원 하소시키는데 환원제는 도관(3)을 통해서 환원 하소대역(2)로 장입한다. 소정의 기간동안 환원 하소시킨 후, 티탄 함유원 즉, 원광을 도관(4)을 통해 환원 하소대역(2)로부터 배출하여 침출대역(5)로 통과시킨다. 침출대역에서, 원광은 염화수소원의 작용을 받게 되며, 염화수소의 일부는 도관을 통해 도입된다. 침출단계는 금속을 해당하는 염화물로 전환시키기에 충분한 예정된 시간동안 85°-105℃의 고온에서 수행된다. 그 후에 침출된 용액을 침출대역(5)로부터 도관(7)을 통해 배출한 다음 침전대역(8)로 도입하는 한편, 침출단계에서 형성된 모암(母岩)은 분리하여 도관(20)을 통해 배출한다. 침전대역(8)에서, 용액을 화합물의 금속 일부가 고도로 산화된 상태로 존재하는 금속 산화물과 접촉시켜 75°-105℃의 온도에서 처리한다. 티탄을 침전시키는데 사용되는 상기 금속 산화물의 일부를 도관(9)을 통해 침전대역(8)에 장입한다. 이산화 티탄으로서 티탄이 침전되면, 침출액을 도관(10)을 통해 침출액을 도관(10)을 통해 침전대역(8)로부터 배출시켜 액체/고체 분리대역(11)로 도입한다. 이 대역에서, 고체 이산화 티탄은 폐기침출액으로부터 분리하여 도관(12)를 통해 저장소로 배출하는 한편 상술한 폐기침출액은 도관(13)을 통해 배출하여 처리대역(14)로 도입한다. 처리대역(14)에서, 폐기침출액은 상술한 방법과 유사한 방법으로 처리되고 염화수소 수용액과 금속 산화물이 동시에 생성된다. 상술한 염화수소 수용액을 도관(15)을 통해 처리대역(14)로부터 배출하여 침출 화합물의 일부로서 작용하도록 침출대역(5)로 재순환시키는 한편, 고체 금속 산화물은 도관(16)을 통해 처리대역(14)로부터 배출하여 금속 산화물 회수대역(17)로 도입한다. 이 대역에서, 화합물의 금속 부분이 고도로 산화된 상태로 존재하는 금속 산화물을 분리하고, 산화물의 일부는 재순환을 위해 도관(18)을 통해 침전대역(8)로 복귀시키는 한편 침전제로 이용되지 않는 금속 산화물의 이루는 도관(19)를 통해 저장소로 도입한다.According to this process, a titanium containing source, such as illite, which is crushed to a predetermined size, is charged into the reducing calcining zone 2 through the conduit 1. In this apparatus, ore is calcined to the above-mentioned range temperature in the presence of a reducing agent composed of a mixture of hydrogen and carbon monoxide, which is charged through the conduit 3 into the reducing calcining zone 2. After reduced calcination for a predetermined period of time, a titanium containing source, i.e., ore, is discharged from the reduced calcination zone 2 through the conduit 4 and passed through to the leaching zone 5. In the leaching zone, the ore is subjected to the action of a hydrogen chloride source, and some of the hydrogen chloride is introduced through the conduit. The leaching step is carried out at a high temperature of 85 ° -105 ° C. for a predetermined time sufficient to convert the metal to the corresponding chloride. Thereafter, the leached solution is discharged from the leaching zone (5) through the conduit (7) and then introduced into the settling zone (8), while the mother rock formed in the leaching step is separated and discharged through the conduit (20). do. In the precipitation zone 8, the solution is treated at a temperature of 75 ° -105 ° C. in contact with a metal oxide in which a metal part of the compound is present in a highly oxidized state. A portion of the metal oxide used to precipitate titanium is charged through the conduit 9 into the precipitation zone 8. When titanium is precipitated as titanium dioxide, the leachate is discharged from the settling zone (8) through the conduit (10) and introduced into the liquid / solid separation zone (11). In this zone, solid titanium dioxide is separated from the waste leaching liquor and discharged through the conduit 12 to the reservoir while the waste leaching liquor described above is discharged through the conduit 13 and introduced into the treatment zone 14. In the treatment zone 14, the waste leaching liquor is treated in a similar manner to the above-described method, and an aqueous hydrogen chloride solution and a metal oxide are simultaneously produced. The aqueous hydrogen chloride solution described above is discharged from treatment zone 14 through conduit 15 and recycled to leaching zone 5 to act as part of the leaching compound, while the solid metal oxide is treated with treatment zone 14 through conduit 16. Discharge into the metal oxide recovery zone (17). In this zone, the metal part of the compound separates the metal oxide that is present in the highly oxidized state, and a portion of the oxide is returned to the precipitation zone 8 through the conduit 18 for recycling while the metal is not used as a precipitant. The oxide is introduced into the reservoir via a conduit 19.

상술한 설명은 밧치식(batch type) 조작을 나타낸 것이지만 분쇄된 광석으로 구성된 장입원료를 연속적으로 환원 하소대역으로 공급하고 여기서 소수, 일산화탄소 또는 이들의 혼합물로 구성된 환원제를 이 대역에 연속적으로 장입하여 장입원료를 환원 하소시는 연속식 조작방법을 사용하여 본 발명의 방법을 수행할 수 있다. 소정시간 동안 대역을 통과한 후, 환원된 장입원료를 연속적으로 배출시켜 침출대역으로 보내고, 여기서 염산과 같은 염화수소원으로 처리한다. 침출대역을 고온으로 유지시키고 이 대역을 통과시킨 후, 용해된 금속 염화물을 함유하는 침출액을 연속적으로 배출하여 침전대역으로 보내고, 여기서 침출액을 금속 산화물로 처리하는 바, 이 화합물의 금속 부분은 고도로 산화된 상태에 있다. 소정시간 동안 침전대역에서 처리 후 침전된 이산화티탄을 함유하는 용액을 상기 대역으로부터 연속적으로 배출하여 액체/고체 분리 대역으로 도입한다. 액체/고체 분리대역은 원심분리 또는 여과장치로 구성되어 있기 때문에 폐기 침출액은 연속적으로 배출되어 처리대역으로 보내지는 한편 소시의 이산화 티탄은 그곳으로부터 연속적으로 제거되어 저장소로 도입된다. 산화 분위기에서의 처리가 끝나면 수용액의 형태의 염화수소와 금속 산화물이 동시에 형성되는 바, 금속 화합물은 침전대역으로 연속 재순환시키고 염화수소는 침출대역으로 연속 재순환시킨다.Although the above description shows a batch type operation, the feedstock consisting of crushed ore is continuously fed to the reducing calcining zone, where a reducing agent consisting of a small number, carbon monoxide or a mixture thereof is continuously loaded into this zone. When calcining the raw materials, the method of the present invention can be carried out using a continuous operation method. After passing through the band for a predetermined time, the reduced charged feedstock is continuously discharged and sent to the leaching zone, where it is treated with a hydrogen chloride source such as hydrochloric acid. After keeping the leaching zone at a high temperature and passing this zone, the leaching solution containing dissolved metal chlorides is continuously discharged and sent to the settling zone, where the leaching solution is treated with a metal oxide, the metal part of the compound being highly oxidized. Is in a state of being. The solution containing the precipitated titanium dioxide after treatment in the precipitation zone for a predetermined time is continuously discharged from the zone and introduced into the liquid / solid separation zone. Since the liquid / solid separation zone consists of a centrifugal or filtration device, the waste leachate is continuously discharged and sent to the treatment zone while the soot titanium dioxide is continuously removed therefrom and introduced into the reservoir. After the treatment in the oxidizing atmosphere, hydrogen chloride and metal oxide in the form of an aqueous solution are simultaneously formed. The metal compound is continuously recycled to the precipitation zone and the hydrogen chloride is continuously recycled to the leaching zone.

본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples.

[실시예 1]Example 1

일미나이트 광석을 0-100메쉬의 크기로 분쇄하고 200g의 시료를 회전식 석영연관(furnace tube)내에서 질소 분위기하에 750℃의 온도로 가열한 다음 수소와 일산화탄소를 1시간에 걸쳐 640㎤/분의 속도로 석영연관을 통해 각각 도입시키면서 석영연관의 온도를 750℃로 유지시킨다. 1시간이 거의 다 경과할 즈음에 시료가 함유된 석영경을 질소 존재하에서 실온으로 냉각시킨다. 그 다음에 50g의 환원된 일미나이트 광석을 300㎖의 농염산과 혼합하여 100℃의 온도로 가온한다. 고체를 환류하에 120분간 침출한 다음 여과한다. 침출된 고체를 세척 및 건조하면 2.18g이 얻어지는데 이것을 분석한 결과는 티탄이 8.9%이고 철이 5.2%이었다. 280㎖의 침출된 액을 분석한 결과는 용액 1ℓ당 40g의 티탄, 용액 1ℓ당 55g의 철, 용액 1ℓ당 0.45g의 바나듐이 함유되어 있음이 판면되었다. 상기 처리액 100㎖를 취하고 염화 제이철의 형태로 대부분의 철을 회수하기 위하여 실온으로 냉각시킨다. 그 다음에 잔류하는 용액 90㎖를 100℃로 가온하고 13.0g의 산화 제이철 분말을 첨가한다. 1시간 동안 반응이 진행되도록 방치한 다음 고체를 여별하여 세척한 다음 건조하면 0.7%의 철이 함유되어 있으나 바나듐이 전연 함추되어 있지 않은 루타일 7g이 얻어진다. 이들 용액 79㎖를 분석하여 보면 용액 1ℓ당 티탄이 0.48g함유되어 있음이 판명된다. 이러한 양은 +3가 상태의 티탄 99%를 이산화 티탄으로 전환한 양이다.The millite ore is crushed to a size of 0-100 mesh and 200 g of the sample is heated in a rotary quartz furnace at a temperature of 750 ° C. under a nitrogen atmosphere, followed by hydrogen and carbon monoxide at 640 cm 3 / min. The temperature of the quartz tube is maintained at 750 ° C. while each is introduced through the quartz tube at a rate. By the end of almost one hour, the quartz glass containing the sample was cooled to room temperature in the presence of nitrogen. 50 g of reduced ilminite ore is then mixed with 300 ml of concentrated hydrochloric acid and warmed to a temperature of 100 ° C. The solid is leached at reflux for 120 minutes and then filtered. Washing and drying the leached solid yielded 2.18 g which was 8.9% titanium and 5.2% iron. Analysis of 280 mL of the leached liquor revealed that it contained 40 g of titanium per liter of solution, 55 g of iron per liter of solution, and 0.45 g of vanadium per liter of solution. 100 ml of the treatment solution is taken and cooled to room temperature to recover most of the iron in the form of ferric chloride. Then 90 ml of the remaining solution is warmed to 100 ° C. and 13.0 g of ferric oxide powder is added. The reaction was allowed to proceed for 1 hour, and then the solid was filtered off, washed, and dried to obtain 7 g of rutile, which contained 0.7% of iron but was not completely impregnated with vanadium. Analysis of 79 ml of these solutions revealed that 0.48 g of titanium was contained per liter of solution. This amount converts 99% of the titanium in the + trivalent state to titanium dioxide.

[실시예 2]Example 2

희염산의 용액을 사용할 수 있다는 점을 설명하기 위한 실험이다. 실시예 1에 기술한 방법과 동일한 방법으로 환원적으로 하소한 일미나이트 50g을 220㎖의 농염산 및 80㎖의 물과 혼합하였다. 혼합물을 100℃에 가온하고 환류하에서 15분간 침출하였다. 슬러리를 여별하면 침출액 285㎖가 얻어지는데 이것을 분석한 결과 용액 1ℓ에 티탄이 33g, 철이 53g 및 바나듐이 0.37g 함유되어 있음이 판명되었다. 고체 5.24g을 분석한 결과 티탄 19%, 철 25%, 바나듐 0.04% 이하 함유되어 있음이 판명되었다. 상기 액체 100㎖를 100℃로 가온한 다음 12.3g의 산화제이철 분말을 첨가하였다. 이들 시약을 100℃에서 약 1시간 동안 교반시켜 준 다음에 여과하였다. 반응에서 생성된 폐액은 87㎖이며 분석한 결과 용액 1ℓ당 티탄이 0.28g, 철이 165g 및 바나듐이 0.34g이 함유되어 있음이 판명되었다. 고체는 2.0%의 철 및 0%의 바나듐을 함유하는 이산화 티탄 6.38g으로 구성되었다. 이 양은 +3가 상태의 티탄 99%가 이산화 티탄으로 전환된다고 치면 티탄 91%가 추출된 양이다.This is an experiment to explain that a solution of dilute hydrochloric acid can be used. 50 g of reductively calcined one minite was mixed with 220 ml of concentrated hydrochloric acid and 80 ml of water in the same manner as described in Example 1. The mixture was warmed to 100 ° C. and leached at reflux for 15 minutes. Filtration of the slurry yielded 285 ml of a leaching solution, which was analyzed and found to contain 33 g of titanium, 53 g of iron, and 0.37 g of vanadium in one liter of the solution. An analysis of 5.24 g of solid revealed that it contained 19% titanium, 25% iron and 0.04% vanadium. 100 ml of the liquid was warmed to 100 ° C. and then 12.3 g of ferric oxide powder was added. These reagents were stirred at 100 ° C. for about 1 hour and then filtered. The waste liquid produced in the reaction was 87 ml, and the analysis showed that 0.21 g of titanium, 165 g of iron, and 0.34 g of vanadium were contained per liter of the solution. The solid consisted of 6.38 g of titanium dioxide containing 2.0% iron and 0% vanadium. This amount is 91% of titanium extracted by converting 99% of titanium in the + 3-valent state into titanium dioxide.

[실시예 3]Example 3

본 실시예에서는, 노르웨이의 크라카 텔레마르크산 일미나이트를 750℃로 가열한 후 일미나이트 100g당 수소와 일산화탄소를 각각 분당 320㎎를 사용하여 1시간 동안 환원시켰다. 환원이 끝난 후 고체를 분석한 결과 티탄이 31% 함유되어 있음이 판명되었다. 이렇게 환원시킨 일미나이트 50g을 300㎖의 농염산과 혼합한 다음 100℃의 온도로 가열하였다. 고체를 100℃에서 15분간 동안 침출한 다음 여과하고 이것을 세척 및 건조시켰다. 건조된 고체(평량하면 14.2g임)를 분석하면 티탄이 27%로 나타나고 용액(계량하면 243㎖임)을 분석하면 티탄이 용액 1ℓ당 34g으로 나타났다. 상기 용액 100㎖를 85℃로 가열하고 산화 제이철 분말 10.3g을 가했다. 5분간 반응을 진행시킨 다음 분말을 여별했다. 세척 및 건조 후 고체를 평향한 결과 5.36g이었다. 88㎖인 잔존 용액을 분석한 용액 1ℓ당 티탄이 6.2g 함유되어 있음을 알았다. 이것은 티탄이 약 70% 추출된 것을 의미하여 용해된 티탄이 이산화 티탄으로의 전환은 84%임을 의미한다.In this example, Norka Kraka telemaric acid ilminite was heated to 750 ° C., and hydrogen and carbon monoxide per 100 g of ilminite were reduced for 1 hour using 320 mg / min each. After the reduction, the solids were analyzed and found to contain 31% titanium. 50 g of the reduced ilminaite was mixed with 300 ml of concentrated hydrochloric acid and then heated to a temperature of 100 ° C. The solid was leached at 100 ° C. for 15 minutes and then filtered and washed and dried. Analysis of the dried solid (14.2 g basis weight) yielded 27% titanium and analysis of the solution (243 mL weighed) showed 34 g of titanium per liter of solution. 100 mL of the solution was heated to 85 ° C. and 10.3 g of ferric oxide powder was added. The reaction was allowed to proceed for 5 minutes and then the powder was filtered off. After washing and drying, the solid was flattened and found to be 5.36 g. The remaining solution of 88 ml was found to contain 6.2 g of titanium per liter of the solution. This means that about 70% of the titanium is extracted, meaning 84% conversion of dissolved titanium to titanium dioxide.

Claims (1)

본문에 상술하고 도면에 도시한 바와 같이 티탄 함유원(含有源)을 환원 하소시킨 다음 환원된 티탄 함유원을 침출대역에서 염화수소원으로 침출시키고, 침출된 티탄 함유원을 침전대역에서 금속이 고도로 산화된 상태로 존재하는 금속 산화물과 접촉시켜 침전시키고, 이렇게 하여 침전된 이산화 티탄을 분리회수하고, 폐액을 처리하여 염화수소를 생성시켜 상술한 침출대역으로 재순환시키고, 동시에 금속 산화물을 형성시켜 상술한 침전대역으로 재순환시킴을 특징으로 하는, 티탄 함유원으로부터 티탄을 회수하는 방법.As described above and shown in the drawings, the titanium-containing source is reduced and calcined, and then the reduced titanium-containing source is leached from the leaching zone to the hydrogen chloride source, and the leached titanium-containing source is highly oxidized in the precipitation zone. Contact with the metal oxide present in the precipitated state to precipitate, and the precipitated titanium dioxide is separated and recovered, and the waste liquid is treated to generate hydrogen chloride, recycled to the above-mentioned leaching zone, and at the same time to form a metal oxide to form the above-mentioned precipitation zone. A method for recovering titanium from a titanium containing source, characterized in that for recycling.
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