NL8006503A - Werkwijze voor het extraheren van titaanbestanddelen uit titaan houdend materiaal. - Google Patents

Description

* κ * Ν.0. 29.6^9 -1-

Werkwijze voor het extraheren van titaanbestanddelen uit titaan houdend materiaal.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het extraheren van titaanbestanddelen uit titaan houdend materiaal en meer in het bijzonder op een verbeterde werkwijze voor het extraheren door ontsluiting of oplosbaar maken van titaan houdende materia-5 len in verdunde oplossingen van zwavelzuur.

Vele werkwijzen zijn voorgesteld voor het extraheren van titaanbestanddelen uit titaan houdende materialen. Hiertoe behoren de omzetting van titaan houdende materialen met zoutzuur of zwavelzuur in verschillende concentraties onder verschillende omstandigheden om de 10 titaan- en ijzerbestanddelen op te lossen. Uit commercieel oogpunt is de meest succesvolle van deze werkwijzen een ladingsgewijze ont-sluitingswerkwijze, waarbij een titaan houdende ijzererts wordt omgezet met geconcentreerd zwavelzuur in een grote ontsluitingstank. Stoom,, en/of water wordt vervolgens toegevoegd om de reactie te ini-15 tieren en te versnellen, waardoor de temperatuur van het mengsel stijgt tot de reactietemperatuur. Bij de reactietemperatuur heeft een uiterst heftige reactie plaats; het mengsel kookt onder het vrij maken van kolossale hoeveelheden stoom en damp met meegesleept deel-tjesvormig materiaal en zwaveltrioxide. Als het water is uitgedre-20 ven wordt het gehele mengsel vast onder vorming van een zogenaamde "ontsluitingskoek". Deze koek wordt vervolgens vastgehouden in een ontsluitingstank gedurende een aantal uren, terwijl de reactie voortgaat tot voltooiing in de vaste fase. Na het hard worden wordt de droge koek opgelost in water of zwak zuur onder vorming van een ti-25 taansulfaat en ijzersulfaatoplossing. De ijzer(III)sulfaatbestandde-len in de oplossing worden omgezet tot ijzer(ll)sulfaat door de toevoeging van een reduktiemiddel, zoals ijzerafval. De oplossing wordt vervolgens geklaard door sedimentatie en gefiltreerd ter verwijdering van al het vaste materiaal, dat in de oplossing aanwezig is en 50 de geëxtraheerde titaanbestanddelen worden gewonnen. Ook wordt de oplossing verder verwerkt ter bereiding van titaandioxide en in het bijzonder titaandioxidepigment.

Bij de bereiding van titaandioxide wordt de oplossing vervolgens gewoonlijk onderworpen aan een kristallisatietrap ter verwijde-55 ring van de meeste ijzer(II)sulfaatbestanddelen als ferrosulfaat, dat wil zeggen FeSO^.y^O.

Na kristallisatie wordt de titaansulfaatoplossing geconcen- 800 6 50 3 k * -2- treerd door water uit de oplossing te verwijderen. Dit wordt uitgevoerd door verdamping in concentreerinrichtingen, die onder een verminderde druk werken.

De geconcentreerde titaansulfaatoplossing wordt vervolgens om-5 gezet door hydrolyse uit de oplosbare toestand onder vorming van onoplosbaar titaandioxidehydraat. Deze verandering kan worden uibge-voerd door verdunning van de titaansulfaatoplossing met water bij verhoogde temperaturen of door toevoeging van een kernvormingsmiddel met daarop volgende verhitting tot de kooktemperatuur. Tijdens het 10 koken precipiteren aanvankelijk hydraatdeeltjes van colloxdale afmeting, die een filtreerbaar titaandioxidehydraat vormen. Na scheiding wordt het titaandioxidehydraat gewoonlijk onderworpen aan een calci-neringsbehandeling ter verwijdering van hydraatwater en het verschaffen van watervrij titaandioxidepigment. De voorafgaande werkwijze 15 wordt meer gedetailleerd beschreven in bijvoorbeeld de Amerikaanse octrooischriften 1.889»027« 2.9Ö2.613i 3.071.^39 en 3.615.20^.

Helaas heeft de ladingsgewijze werkwijze te lijden van een aantal nadelen. De reactie tussen het titaan houdende materiaal en zuur wordt beperkt tot de toepassing van bepaalde hoge reactietemperatu-20 ren en hoge zuurconcentraties. De werkwijze wordt eveneens beperkt tot het gebruik van apparatuur van grote afmeting, hetgeen resulteert in een lage doorvoersnelheid. Bovendien worden tengevolge van de grote heftigheid en de exotherme aard van de ladingsgewijze ont-sluitingsreactie, grote hoeveelheden stoom en zwaveltrioxide tezamen 25 met meegesleept deeltjesvormig materiaal geloosd naar de omgeving, hetgeen ongewenste emissieproblemen opwerpt. Bovendien wordt een vaste massieve "ontsluitingskoek" gevormd onder in de ontsluitingstank, die niet alleen moeilijk, maar ook langzaam in een waterig milieu oplost.

30 Terwijl de voorafgaande werkwijze voorstelt wat als normale tech nische praktijk kan worden beschouwd, bevat de literatuur verwijzingen naar een groot aantal variaties, die reflekteren naar pogingen van talrijke onderzoekers in de richting van een verbeterde extrak-tie, een lager zuurverbruik en andere trapsgewijze verbeteringen in 35 de doelmatigheid en de ekonomie van het basisproces. Eén vroegere onderzoeker bepleit een trapsgewijze toevoeging van zuur voor het produceren van de droge koek, een andere verhit tot smelten en nog een andere ontsluit bij een lage temperatuur (100 - 150°C) gedurende een lange tijdsperiode. Al deze methoden hebben de vorming van een kO massieve sulfaatontsluitingskoek gemeenschappelijk, die moet worden 8 00 6 50 3 -3- opgelost in een groot volume water of verdund zuur voorafgaande aan een effektieve axtraktie van titaanbestanddelen.

Andere werkwijzen, de zogenaamde stroombare werkwijzen, zijn voorgesteld, djle deze vaste fase elimineren door de erts direkt op 5 te lossen met zwavelzuur bij kooktemperaturen en een voldoende wa-tergehalte te handhaven in het systeem om de stroombaarheid van de reactiesuspensie te waarborgen. Echter hebben deze werkwijzen bepaalde duidelijke beperkingen en nadelen, die niet geëlimineerd kunnen worden. Deze werkwijzen zijn ladingsgewijze reacties in stroombare 10 toestand, die dezelfde ekonomische nadelen hebben van de hiervoor be- 4 schreven ladingsgewijze werkwijze. Bovendien dienen de reacties te worden uitgevoerd bij koken, hetgeen het gebruik van grote hoeveelheden dure brandstof vereist teneinde de geschikte ontsluitingstem-peratuur aan te houden. Bovendien zijn de eindoplossingen niet tegen 15 hydrolyse bestand, dat wil zeggen het titaanoxidesulfaat zet zeer snel bij bewaren om tot titaandioxidehydraat. De aanwezigheid van het titaandioxidehydraat in de titaanoxidesulfaatoplossing resulteert in een niet gecontroleerde hydrolysereactie, die een geschikte kernvorming voorkomt en de voortbrenging van een titaandioxide van 20 hoge kwaliteit uitsluit.

Bij ontsluitingsprocessen, die het oplosbaar maken van titaanbestanddelen door zwavelzuur inhouden, is een goede dispersie van het titaan houdende materiaal in het zuur essentieel voor een grote mate van winning van titaan. Dit is zelfs belangrijker bij een con-25 tinu ontsluitingssysteem, omdat, wanneer de erts bezinkt, deze zal voortgaan met reageren en vast worden, waarbij het systeem verstopt wordt en het reactie-evenwicht wordt verstoord. Bij sommige bekende technieken werden de titaan houdende materialen gesuspendeerd met stoom of lucht, die onder in de reactor werden gevoerd. Deze roer-30 methode is in het algemeen bekend als een vrije gaslift. Roeren in het reactiereservoir met mechanische middelen werd vermeden omdat de . ontsluitingssuspensie vast werd. Bovendien beïnvloedt de corrosieve en slijtende aard van de suspensie en de intrinsieke moeilijkheid bij het vermijden van dode ruimten in mechanisch geroerde reactors 35 van grote afmeting, dat wil zeggen gebieden in de reactor zonder turbulente beweging, de mechanische roering ongunstig. Bij een werkwijze met stroombare suspensie schiet de vrije gasliftroering inherent te kort bij het verschaffen van een goede dispersie. De vrije gasliftroering schiet kenmerkend inherent te kort bij het verschaf-kO fen van een goede dispersie. 3ij de vrije gasliftroering neemt de 8 00 6 50 3 * * concentratie van de stijgende pulp gestadig toe van nul onderin tot zeer groot bij het oppervlak,

De onderhavige uitvinding verschaft een nieuwe werkwijze voor het extraheren van titaanbestanddelen uit titaan houdende materialen, 5 die in hoofdzaak de nadelen volgens de stand der techniek, die ontmoet worden bij het extraheren van de titaanbestanddelen, vermijdt of elimineert. Zoals hier gebruikt wordt de uitdrukking titaansulfaat collectief gebruikt voor sulfaatzouten van titaan, zoals titaanoxide-sulfaat en titaan(III)sulfaat, 10 Volgens de onderhavige uitvinding wordt een werkwijze verschaft voor het extraheren van titaanbestanddelen uit titaan houdende materialen, gekenmerkt door: (1) bereiding van een reactiemengsel, dat een titaan houdend materiaal in een hoeveelheid tussen ongeveer 10# en ongeveer 15 b00% boven de stoechiometrische hoeveelheid titaan houdend materiaal, die noodzakelijk is voor de reactie met zwavelzuur ter bereiding van titaanoxidesulfaat, en een verdunde zwavelzuuroplossing met een concentratie tussen ongeveer 25 gew.$ en ongeveer βθ gew.# bevat; (2) het handhaven van de temperatuur van het reactiemengsel be-20 neden ongeveer 1^0°0 in het reactiereservoir; (3) het extraheren van de titaanbestanddelen door het reactiemengsel te circuleren in een roerkolom, die geplaatst is in het reactiereservoir in een richting, die tegengesteld is aan de stroming van het reactiemengsel in de ringvormige ruimte tussen de roerkolom 25 en de binnenwand van het reactiereservoir, waarbij de circulatie op een zodanige wijze wordt uitgevoerd, dat het titaan houdende materiaal in een continue turbulente suspensiestroom in de roerkolom gehouden wordt; (*0 het koelen van het verkregen reactiemengsel tot een tempe-30 ratuur beneden ongeveer 110°C zonder precipitatie van het reactiemengsel en (5) het afvoeren van het reactiemengsel uit het reactiereservoir en het winnen van de geëxtraheerde titaanbestanddelen.

Volgens een voorkeurs-uitvoeringsvorm omvat de werkwijze van de 35 onderhavige uitvinding: (1) het continu reageren van een titaan houdend materiaal in een hoeveelheid tussen ongeveer 10# en ongeveer 400$ boven de stoechiometrische hoeveelheid materiaal, die noodzakelijk is voor de reactie met zwavelzuur voor het verschaffen van titaanoxidesulfaat en ^0 een verdunde zwavelzuuroplossing met een concentratie tussen onge- 8006 50 3 * * -5- veer 25 gew.$ en ongeveer 60 gew.$; (2) terwijl het reactiemengsel op een temperatuur beneden ongeveer 1^0°0 in het reactiereservoir gehouden wordt; (3) het extraheren van de titaanbestanddelen door circulatie 5 door een roerkolom, die geplaatst is binnen het reactiereservoir in een richting, tegengesteld aan de stroming van het reactiemengsel in de ringvormige ruimte tussen de roerkolom en de binnenwand van het reactiereservoir, welke circulatie op een zodanige wijze wordt uitgevoerd, dat het titaan houdende materiaal in een continue turhulen-10 te suspensiestroming in de roerkolom gehouden wordt; (4) het koelen van het verkregen reactiemengsel tot een temperatuur beneden ongeveer 110°C zonder precipitatie van het reactiemengsel, en (5) het continu afvoeren van het reactiemengsel uit het reactie-15 reservoir en winnen van de geëxtraheerde titaanbestanddelen.

Fig. 1 belichaamt één uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding voor het uitvoeren van de extraktie van titaanbestanddelen door de ontsluiting van titaan houdende materialen en het winnen van het geëxtraheerde titaan als een titaansulfaat-ijzersulfaat-20 oplossing, waarbij een stroom gas wordt toegepast met een roerkolom voor het verschaffen van de gewenste extraktiegraad.

Fig. 2 belichaamt een andere uitvoeringsvorm van de werkwijze voor het uitvoeren van de uitvinding, waarbij een mechanische roer-inrichting wordt toegepast in een roerkolom voor het verschaffen van 25 de gewenste extraktiegraad.

Teneinde een optimale extraktie van de titaanbestanddelen door omzetting tijdens de ontsluiting tot in water oplosbare sulfaten te waarborgen, wordt de reactie van het titaan houdende materiaal uitgevoerd met een verdunde zuuroplossing op een zodanige wijze, dat de 30 vorming van een ontsluitingskoek in de reactor vermeden wordt, zelfs nadat de reactie voltooid is. Door het voorkomen van de vorming van een ontsluitingskoek werd verrassenderwijze gevonden, dat de reactie kan worden bevorderd door de reactie uit te voeren in een reactiereservoir, die voorzien is van een roerkolom, die in staat is het re-35 actiemengsel in een continu, turbulent suspensiestromingspatroon te handhaven. Deze roerbeweging vergroot de extraktie van de titaanbestanddelen.

De extraktie van titaanbestanddelen wordt bereikt door ontsluiting van een titaan houdend materiaal, dat is omgezet in een volle-^0 dige vloeistoffase zonder de noodzaak van een gescheiden reduktie- 8 00 6 50 3 -6- trap met verdund zwavelzuur om een stabiele hydrolyseerbare titaan-sulfaatoplossing te verschaffen, die gebruikt kan worden voor de bereiding van titaanverbindingen en titaandioxidepigmenten. Zoals hier gebruikt betekent de uitdrukking titaan houdend materiaal een mate-5 riaal, dat winbare titaanbestanddelen bevat bij behandeling volgens de werkwijze van de uitvinding. Voorbeelden van dergelijke materialen zijn titaan houdende slak, ovenslak, ilmenietertsen, zoals magnetisch ilmeniet en massief ilmeniet en ilmenietzandsoorten.

De ontsluitingsreactie wordt uitgevoerd met een voldoende hoe-10 veelheid titaan houdend materiaal voor het verschaffen van een overmaat van dit materiaal in een hoeveelheid tussen ongeveer 10# en ongeveer kQQ% boven de stoechiometrische hoeveelheid. Deze hoeveelheid kan ook worden voorgesteld als 1,1 tot 5 maal de stoechiometrische hoeveelheid. De volgende reactievergelijking belichaamt de 15 stoechiometrie van de ontsluitingsreactie:

FeTiO^ + 2Η230^ -^ TiOSO^ + FeSO^ + 2H20

Het gebruik van overmaat titaan houdend materiaal bij de ontsluitingsreactie is doelmatig en gewenst voor het bereiken van een succesvol en werkbaar proces volgens de onderhavige uitvinding zon-20 der noodzaak van overmatig malen van de erts. Het titaan houdende materiaal heeft bij voorkeur een specifiek oppervlak, dat varieert 2 3 2 3 tussen ongeveer 0,05 m /cm tot ongeveer 0,6 m /cm . Erts met een groter specifiek oppervlak kan gebruikt worden, maar geeft geen voordeel vanwege toegenomen maalkosten. Zoals hiervoor vermeld dient een 25 overmaat titaan houdend materiaal tussen ongeveer 10# en ongeveer k00% boven de stoechiometrische hoeveelheid, die noodzakelijk is voor reactie met zwavelzuur, te worden toegepast bij de ontsluitingsreactie van de werkwijze. Het gebruik van geringere hoeveelheden resulteert in onaanvaardbaar lage reactiesnelheden en lange verwer-50 kingstijden, zodat de werkwijze ekonomisch onaantrekkelijk wordt. Toepassing van overmaat hoeveelheden materiaal groter dan aanbevolen is ongewenst tengevolge van een aanzienlijk verminderde stroombaar-heid van het reactiemengsel en de noodzaak grote hoeveelheden niet omgezet titaan houdend materiaal in kringloop te brengen naar de 55 ontsluitingsreactoren. Onverwacht werd bijvoorbeeld waargenomen, dat verdubbeling van de hoeveelheid titaan houdend materiaal, zoals Maclntyre-erts boven de stoechiometrische hoeveelheid voor reactie met verdund zwavelzuur de reactiesnelheid in de ordegrootte van ten minste 10 maal in de laatste ontsluitingsinrichting vergroot. Qpge-kö merkt wordt, dat de reactiesnelheden zullen variëren met de bron 800 6 50 3 -7- van het titaan houdende materiaal, dat tijdens de ontsluiting wordt toegepast.

Het zwavelzuur, dat bij de werkwijze van de uitvinding wordt gebruikt, dient een concentratie te hebben tussen ongeveer 25 en on-5 geveer 60 gew.$, betrokken op het totale gewicht van de zuuroplos-sing. Een zuurconcentratie beneden ongeveer 25 gew.$ is niet gewenst, omdat hydrolyse van het titaandioxide plaats heeft tijdens en in samenhang met de ontsluitingsreactie, wanneer dergelijke zuren gebruikt worden. Een voortijdige hydrolyse van titaanzoutoplossingen sluit de 10 vorming van titaanoxide met pigmentkwaliteit bij latere verwer-kingstrappen uit. Ook is toepassing van een zuur met een concentratie groter dan ongeveer 60 gew.$ niet gewenst, omdat de verkregen re-actieoplossing viskeuzer is en moeilijk te hanteren. Bovendien he-vordert de vrij hoge concentratie van reactieprodukten in oplossing 15 de precipitatie van ijzer-(ll)sulfaat en winbaar titaanoxidesulfaat- dihydraat, De aanwezigheid van ijzer(II)sulfaatmonohydraat maakt ll6*tï zwaartekrachtsscheiding ondoelmatig en»is moeilijk door filtratie te verwijderen.

De bedrijfsomstandigheden voor de uitvoering van de ontslui-20 tingsreactie kunnen gemakkelijk worden ingesteld, afhankelijk van de concentratie van het verdunde zuur, de specifieke hoeveelheid overmaat titaan houdend materiaal, die wordt toegepast, en de mate en het type van de toegepaste roering voor het verschaffen van een optimale procesvoering. Ter toelichtingi toepassing van verdund zoutzuur met 25 lage concentratie, bijvoorbeeld beneden A-O gew.?ó, vereist aanvankelijk uitvoering van de werkwijze bij een lagere temperatuur van het voorkeurs-temperatuurtrajekt vanwege het lagere kookpunt van het verdunde zoutzuur. Naarmate de ontsluitingsreactie voortschrijdt, is het gewenst de hoeveelheid toegepast titaan houdend materiaal te vergro-30 ten, om zoveel mogelijk materiaal te ontsluiten in de eerste ont-sluitingsreactor, op welk punt de bedrijfstemperatuur en de reactiesnelheid gewoonlijk hoger zijn. Zoals hierna vermeld wordt de temperatuur in de volgende ontsluitingsreactoren op een niveau gehouden, dat lager is dan de eerste ontsluitingsreactor en dient uiteindelijk 35 verlaagd te worden om een voortijdige hydrolyse van de titaanzoutop-lossing uit te sluiten of te vermijden.

De temperatuur, waarbij de ontsluitingsreactie plaats heeft, is beneden ongeveer 1^Q°C en bij voorkeur tussen ongeveer 55°C en het kookpunt van de reactie-oplossing, dat wil zeggen tussen ongeveer 40 55°C en ongeveer 1^fO°C. De keuze van een temperatuur, die te laag is 8 00 6 50 3 -8- bij een ontsluitingsreactie dient vermeden te worden, omdat de ontsluitingsreactie te langzaam zal tferlopen en daardoor een toegenomen verblijftijd van de reagentia in de ontsluitingsreactor vereist. Eveneens dienen toegenomen verblijftijden vermeden te worden om het 5 risico uit te sluiten van ongewenste kernvorming in de reactie-op-lossing tengevolge van voortijdige hydrolyse van het titaanzout.

Keuze van een temperatuur boven 1^0°0 wordt niet aanbevolen, omdat het titaanzout hydrolyseert met veel grotere snelheden bij hogere temperaturen. Uitvoering van de ontsluitingsreactie beneden ongeveer 10 55° C dient vermeden te worden, omdat de reactieprodukten uit oplossing beginnen neer te slaan en de viscositeit van het reactiemengsel toeneemt, hetgeen de verwijdering van niet omgezette vaste stoffen zeer moeilijk maakt. Een bedrijfstemperatuur voor het uitvoeren van de ontsluitingsreactie, die de voorkeur verdient, ligt tussen onge-15 veer 70°C en 110°C. Opgemerkt wordt, dat de ontsluitingsreactie van de werkwijze van de onderhavige uitvinding kan worden uitgevoerd als 'een ladingsgewijze reactie, bijvoorbeeld in een reactiereservoir, waaruit het reactiemengsel, nadat de ontsluitingsreactie in een bepaalde mate is voortgeschreden, onttrokken wordt en verder wordt ver-20 werkt in andere reservoirs. Een voorkeurs-uitvoeringsvorm van de werkwijze van de uitvinding is die, waarbij de ontsluitingsreactie continu wordt uitgevoerd in ten minste twee reactiereservoirs en waarbij het titaan houdende materiaal en het verdunde zwavelzuur^ in gelijkstroom gebracht worden.

25 Bij uitvoering op continue wijze wordt de werkwijze bij voor keur uitgevoerd onder toepassing van twee of meer ontsluitingsreac-toren. Het totale aantal ontsluitingsinrichtingen hangt af van het gemak van de reactieeontrole, de produktie en de uitvoering van de werkwijze.

30 De bedrijfstemperaturen, die de voorkeur verdienen voor de uit voering van de ontsluitingsreactie in twee ontsluitingsreactoren of trappen zijn die, waarbij de eerste ontsluitingsinrichting gehandhaafd wordt beneden ongeveer 140°0, bij voorkeur beneden ongeveer 110°C en de tweede ontsluitingsinrichting gehandhaafd wordt beneden 35 ongeveer 110°C, bij voorkeur beneden ongeveer 75°C.

Temperaturen in de ontsluitingsinrichting kunnen gevarieerd worden afhankelijk van de gewenste opbrengst en de reactietijden, die bij elke trap aanwezig zijn. Eén van de essentiële en opvallende kenmerken van de uitvinding is, dat de temperatuur van de ontslui-kQ tingsreactie wordt verlaagd naarmate de reactie voortschrijdt om 800 6 50 3 • i -9- voortijdige hydrolyse van de verkregen titaanzoutoplossingen uit te sluiten of te vermijden. Voortijdige hydrolyse van de titaanzoutop-lossing verhindert de extraktie van de titaanbestanddelen.

De duur van de ontsluitingsreactie in een ontsluitingsinrich-5 ting wordt geregeld door de optimale omzettings- of ontsluitings-graad van het titaan houdende materiaal bij die trap. In het algemeen gesproken verdient het de voorkeur zoveel mogelijk titaan houdend materiaal te ontsluiten of om te zetten in de eerste ontslui-tingsreactor of trap» waarbij de temperatuur gehandhaafd wordt op 10 het hoogste niveau om hydrolyse van het titaansulfaat in oplossing uit te sluiten. Bijvoorbeeld is het soms bij een continu veeltraps-systeem onder toepassing van MacIntyre-erts als bron van titaan houdend materiaal mogelijk, in de eerste trap te ontsluiten tot ongeveer 90 gew.fi van de stoechiometrische hoeveelheid van de erts, die 15 aan de werkwijze is toegevoerd, met uitsluiting van de overmaat erts.

Bij voorkeur wordt tussen ongeveer 50 en 80# en het meest bij voorkeur tussen ongeveer 60 en 80 gew./o van de stoechiometrische hoeveelheid van de erts ontsloten bij de eerste trap, met uitsluiting van de overmaat erts.

20 De temperatuur wordt gebruikt om de ontsluitingsreactie te re gelen, bij voorkeur door het volgen van de verhouding actief zuur tot titaan in de reactie-oplossing. Deze verhouding is een indika-tie van de mate van omzetting of ontsluiting. De uitdrukking "actief zuur" betekent de totale hoeveelheid vrij zuur in de reactie-oplos-25 sing plus het zuur, dat gecombineerd is met het titaan in de reactie-oplossing. De verhouding actief zuur tot titaandioxide (actief zuur titaandioxide) wordt berekend als de som van het vrije zuur in oplossing plus het zuur gecombineerd met het titaan in oplossing gedeeld door het titaan in oplossing (berekend als TiO^). Bijvoor-50 beeld kan het actieve zuurgehalte van een oplossing bepaald worden door titratie van een geselecteerd monster (door weeg- of pipette-* ringstechnieken) met een 0,05N alkalische oplossing (NaOH) tot een pH van 4-,0 in een gebufferde bariumchloride/ammoniumchloride-oplos-sing. De titratie geeft het gehalte vrij zuur plus het zuur gecom-35 bineerd met het TiOg, dat wordt aangeduid als actief zuur.

Bij een ladingsgewijze werkwijze kan het actieve zuurgehalte ------ ruim gevarieerd worden en is niet kritisch behalve tot de mate, dat ontsluiting en reduktie in een vloeibare fase plaats heeft. Bij een continue werkwijze is het toegestaan dat de actieve zuurverhouding 40 daalt van oneindig bij het begin van de reactie tot tussen 1,50 en 800 6 50 3 -10- 7»0 bij de voltooiing van de reactie afhankelijk van de ontsluitings-omstandigheden, Gewoonlijk varieert het gehalte actief zuur tot TiQ^ tussen 2,0 en 3,5. Naarmate het actieve zuurgehalte afneemt, neemt de bestandheid van de titaanoxidesulfaatoplossing tegen hydrolyse af.

5 In het algemeen dient de temperatuur van de reactie-oplossing beneden ongeveer 140°C en bij voorkeur beneden ongeveer 110°C gehouden te worden, als de verhouding actief zuur tot titaan (berekend als dat titaandioxide) daalt tot ongeveer 2,0. Ter toelichting dient, bij een tweetraps-ontsluitingsproces, de temperatuur van de reactie-oplos-10 sing bij de eerste trap of de ontsluitingsinrichting van de ontslui-tingsreactie gehandhaafd moet worden op een temperatuur beneden ongeveer 1^0°0, bijvoorbeeld 110°C, tot de verhouding actief zuur tot titaandioxide van de reactie-oplossing daalt tot ongeveer 3,0, op wélk tijdstip de temperatuur van de reactie-oplossing verminderd 15 wordt tot beneden ongeveer 110°C, bijvoorbeeld 75°C ende reactie wordt /cle^erioucting actief zuur tot titaandioxide ongeveer 2,0 bereikt. Daarentegen wordt bij een drietraps-ontsluitingsproces, waarbij de temperatuur van de eerste trap^ongeveer 110°C wordt gehouden, een reactiemengsel verschaft met een verhouding actief zuur tot titaan-20 dioxide in de reactie-oplossing in het trajekt tussen ongeveer 2,5 en ongeveer 3,0 en daarna wordt de reactie uitgevoerd in een tweede trap bij een temperatuur van ongeveer 100°C voor het verschaffen van een reactiemengsel met een verhouding actief zuur tot titaandioxide in de reactie-oplossing in het trajekt tussen ongeveer 2,2 en onge-25 veer 2,5. De reactie kan vervolgens voltooid worden in een derde trap bij een temperatuur beneden ongeveer 80°C voor het verschaffen van een reactiemengsel met een verhouding actief zuur tot titaandioxide in de reactie-oplossing van ongeveer 2,0.

Elk reactiereservoir dient voorzien te zijn van geschikte roer-30 organen teneinde de titaan houdende materialen in suspensie te houden.

Het reactiereservoir is gevormd uit of bekleed met materiaal, dat is aangepast om de corrosieve en slijtende effekten van het reactiemengsel te doorstaan. De afmetingen van het reactiereservoir 35 kunnen gemakkelijk bepaald worden met betrekking tot de hoeveelheid binnen een voorgeschreven periode te behandelen titaan houdend materiaal, de gewenste mate van roeren en de gewenste mate van circulatie. De verhouding van de hoogte en de diameter van de toren zijn funkties van de specifieke eigenschappen van het te behandelen raa-kO teriaal en de uit te voeren reactie. Wanneer de diameter en de hoog- 8006 50 3 « * -11- te van de reactor vergroot worden om grotere volumina toevoermateri-aal te behandelen, zijn grotere gasdrukken en mechanische roerinrich-tingen vereist om het reactiemengsel in suspensie te houden en om de gewenste mate van roering noodzakelijk voor het bereiken van een op-5 timale titaanextraktie te verkrijgen. Gebleken is dat bevredigende resultaten verkregen worden met reactoren met een verhouding diameter tot hoogte binnen het trajekt van 1:1 tot 10.

Teneinde een voldoende dispersie en roering van het reactiemengsel te verschaffen, is het reactiereservoir bij voorkeur ontwor-10 pen met een kegelvormige bodem. De ingesloten hoek van de kegel dient voldoende te zijn om afzetting van vaste stoffen van de reactie op de hellende wanden van de kegel te voorkomen. De kegelvormige bodem is bestemd om gesedimenteerde vaste stoffen door zwaartekracht te richten in de punt van de kegel, waaruit zij naar de bovenzijde 15 van de reactor geleid worden door passage door de roerkolom.

Het reactiereservoir is voorzien van een roerkolom, zoals een centraal geplaatste vertikale buis, die zich minimaal uitstrekt vanuit de punt van de kegelvormige bodem van het reactiereservoir tot boven de bovenzijde van de kegelvormige bodemsektie van de reactor.

20 De lengte van de roerkolom is kritisch tot de mate, dat vrije luchtlift buiten de kolom is ingekort· . In reactoren met een kolom over de volle lengte wordt de uit het gas overgebrachte energie gebruikt om binnentredings-, wrijvings- en snelheidszones voort te brengen, die samenhangen met de oplossingsstroom in de kolom. Daar-25 entegen hebben kolommen, die zich slechts ten dele uitstrekken binnen de reactor energieën, die soortgelijk zijn aan die in een volle kolom voor de lengte van de kolom. Het gedrag boven de kolom echter is soortgelijk aan dat van de vrije luchtliftreactor. Bij een vrije luchtliftsysteem wordt de oplossing aangezet om vanaf de bodem naar 30 de bovenkant en de zijden van het lossingsgebied te stromen. Lossing is niet een gestadig verschijnsel, maar veeleer verloopt de lossing willekeurig. De gebruikelijke stroming is echter verminderd en de energie-doelmatigheid gaat achteruit tengevolge van een niet gebruikelijke beweging, die resulteert docr slippen van bellen en horizon-35 tale beweging van oplossing in het lossingsgebied uit de omgevende oplossing. —

De lengte van de roerkolom kan ruim variëren, maar strekt zich bij voorkeur ten minste uit over de volle diepte van het reactiereservoir. De roerkolom kan steunen op de bodem van het reservoir of kO zijn opgehangen boven de bodem van het reservoir. Voorzieningen die- 800 6 50 3

- V

V

-12- nen echter te worden getroffen voor de beweging van het reactiemeng-sel onder in de roerkolom. Bijvoorbeeld kunnen sleuven of een andere vergelijkbare methode worden toegepast om toegang te geven naar de onderzijde van de roerkolom. De toegangsweg onderin dient minimaal 5 te zorgen voor een openingsoppervlak, dat gelijk is aan de dwarsdoorsnede van de kolom om een effektieve beweging van het reactiemengsel in de roerkolom mogelijk te maken.

Terwijl het de voorkeur verdient dat de gastoevoeropstelling onderin de roerkolom is geplaatst, kunnen andere opstellingen worden 10 gemaakt. Opgemerkt wordt, dat de kinetische energie van de binnentredende gasstroom normaal gering is en daarom slechts in een verwaarloosbare mate bijdraagt aan de circulatie bij opwaartse richting. Benedenwaartse of horizontale injektie kan voordelen hebben bij het verdelen van het gas door een grote roerbuis, wanneer een dergelijke 15 buis wordt toegepast.

Roering binnen de kolom wordt bereikt door toepassing van een stroom gas, een mechanische roerinrichting of een combinatie van beide. De bij de uitvinding gebruikte gasstroom kan lucht, zuurstof, verrijkte lucht of zuurstof, een inert gas en mengsels daarvan als 20 het roermedium zijn. Bij extraktie van titaanbestanddelen uit ilme-nietprodukt als de bron van titaan houdend materiaal, verdient een inert gas de voorkeur bij temperaturen beneden ongeveer 100°C als het roermedium, terwijl bij hogere temperaturen lucht aanvaardbaar is. Wanneer ilmenieterts wordt gebruikt, dient het gebruik van zuur-25 stof bij lagere temperaturen beperkt te worden, aangezien de oplosbaarheid ervan toeneemt en dus ten minste ten dele werkt als een oxydatiemiddel, dat nadelig de omzetting van ijzer(Il)sulfaat tot ijzer(IÏI)sulfaat beïnvloedt. Met slak echter verdient het gebruik van zuurstof de voorkeur boven het gebruik van lucht of inert gas.

50 De roerkolom werkt als een leiding voor het regelen en waarborgen van de vertikale stroom en verdeling van vaste reagentia. Wanneer de roering geïnitieerd wordt door een gasstroom in te leiden, kan de inleiding gedaan worden onderin het reactiereservoir en bij voorkeur bij de punt van de kegel. Terwijl het gas opwaarts door het reactie-55 mengsel stroom, expandeert het gas in de roerkolom van een hogere tot een lagere druk. Wanneer een geschikte gasafgifte-opstelling wordt toegepast, zal de meeste energie verschijnen in een grootschalig turbulent stromend fluïdum dat materiaal van de ene plaats naar de andere in het reservoir draagt. De roerkolom richt de- ko ze stroom door het verschaffen van een opwaartse vertikale stroom 800 6 50 3 -13- reactiemengsel over de lengte ervan met terugvoer van vaste stoffen van de reactie door zwaartekracht in de ringvormige ruimte tussen de roerkolom en de binnenwand van het reactiereservoir.

Een voldoende hoeveelheid gas wordt gebruikt om suspensie van 5 niet omgezette vaste stoffen en een maximaal contact van erts met zuur te waarborgen. Op deze wijze stromen de gasstroom en het reac-tiemengsel in gelijkstroom met de roerkolom, hetgeen resulteert in een continu toenemende turbulente suspensie van gasbellen en reactie-mengsel, waarin de reactie-bestanddelen bij hun maxiraum-concentratie 10 zijn in het onderste deel van het reactiereservoir. In dit opzicht zijn grote bellen in de kolom ongewenst, aangezien zij een grote slip- of toenemende snelheid hebben met betrekking tot de kleinere bellen. De gastoevoer dient daarom een zodanige grootte te hebben, dat een grote injektiesnelheid wordt voortgebracht voor het resulte-15 ren in grote afschuifsterkten en voor het voortbrengen van kleine bellen.

Het is niet noodzakelijk het gas onder in de roerbuis toe te voegen. In sommige gevallen heeft de mogelijkheid het gas anders dan aan de bodem toe te voegen duidelijke voordelen. Wanneer bijvoorbeeld 20 reservoirs van verschillende hoogten gebruikt worden en het stuwme-dium een gasstroom is, kunnen vermogens-doelmatigheden verkregen worden door toevoeging van de gasstroom boven de bodem van het reservoir. Een besparing wordt verkregen, omdat het gas niet behoeft te worden samengedrukt tot de hogere druk , die vereist is voor roeren 25 in het diepste deel van het reactiereservoir, wanneer het gas onderin wordt toegevoegd, aangezien toevoeging van het gas aan de roerkolom boven de bodem minder druk vereist.

Ook kan de stroming in de roerkolom verschaft worden door een mechanische roerder, die binnen de roerbuis is opgehangen. De plaats 30 van de mechanische roerder is niet kritisch, behalve tot de mate, die noodzakelijk is een continue, turbulente suspensiestroming te _________verschaffen van reactiemengsel door de roerkolom. Het mechanisme van de roerder kan op elke gebruikelijke wijze worden uitgevoerd om een opwaartse of neerwaartse stroming in de kolom mogelijk te maken, af-35 hankelijk van het reactorontwerp, waarbij opvraartse stroming de voorkeur verdient.

Het reactiereservoir wordt bij voorkeur toegepast door aan het bovenste deel van een niet belemmerde reactor het reactiemengsel toe te voeren als een vooraf gemengde suspensie of als een titaan houdend ^0 materiaal en verdund zuur en de roerorganen zodanig te richten, dat 8 00 6 50 3 ' w -H- het reactiemengsel op een turbulente gesuspendeerde wijze stroomt vanaf de bodem naar de bovenzijde van de roerkolom, op welk punt het mengsel kan overstromen en dispergeren in het reactiemengsel» dat in het reactiereservoir aanwezig is. Als gevolg van deze opwaartse be-5 weging van fluïdum binnen de roerkolom» wordt het reactiefluïdum» dat aanwezig is tussen de roerinrichting en de wand van de reactor gedwongen in een neerwaartse richting te bewegen en wordt eventueel opwaarts door de roerkolom geleid. Terwijl de beste extraktieresul-taten verkregen worden door de reactie op deze wijze uit te voeren» 10 kunnen andere stromingspatronen worden toegepast» zelfs hoewel deze niet de voorkeur verdienen.

De mate, waarmee het mengsel van gasbellen en reactiemengsel of reactiemengsel alleen, bij toepassing van mechanische roerorganen, opwaarts stijgt door de roerkolom zal variëren afhankelijk van de 15 mate van gewenste extraktie. Wanneer de extraktietrap niet voltooid is in een enkele reactor, kan het reactiemengsel geleid worden naar andere volgende reactoren, welke reactoren eventueel voorzien kunnen zijn van roerkolommen. De aanwezigheid van roerkolommen bij veel-trapsreactoren is echter niet essentieel.

20 Construetiematerialen van de roerkolom zijn niet kritisch, be halve tot de mate, dat zij vervaardigd moeten zijn uit een materiaal, dat bestand is tegen corrosie door de reagentia, in het bijzonder het verdunde zwavelzuur. Mechanische roerders, die voor roering gebruikt worden, dienen ontworpen te zijn om slijtage en corrosie door 25 de reagentia en ertsdeeltjes te doorstaan.

Het extraktieproces kan in een reactiereservoir worden uitgevoerd, dat voorzien is van meer dan één roerkolom. Terwijl een reactiereservoir met een enkele roerkolom de voorkeur verdient vanwege de moeilijkheid een ontsluitingstank te fabriceren voor meer dan één 30 roerkolom van het voorkeurs-ontwerp, valt het binnen het kader van de uitvinding een veelvoud van dergelijke kolommen toe te passen.

Een geschikt reduktiemiddel, zoals bijvoorbeeld ijzer- of ti-taan(HI)sulfaat kan aan het reactiereservoir worden toegevoegd met het doel driewaardig ijzer in het reactiemengsel te reduceren 35 tot tweewaardig ijzer om verontreiniging van later verkregen titaan-hydraat met ijzer(III)zouten uit te sluiten.

De gebruikte hoeveelheid reduktiemiddel wordt zodanig gekozen, dat niet al het driewaardige ijzer in het titaan houdende materiaal wordt omgezet tot de tweewaardige trap, maar ook een deel van het kO titaan in de reactie-oplossing wordt gereduceerd tot de driewaardige 8 00 6 50 3 - '· -15- toes tand teneinde een titaansulfaatoplossing te verkrijgen voor de hydrolysetrap bij bereiding van titaandioxide, dat voldoende driewaardig titaan bevat. De aanwezigheid van driewaardig titaan vermindert de vorming van driewaardig ijzer, dat zou adsorberen op de titaandi-5 oxidedeeltjes bij de volgende hydrolysetrap van de werkwijze. Na voltooiing van de ontsluitingsreactie wordt het verkregen reactiemengsel, dat titaansulfaat, ijzersulfaat en sporenelementen uit het titaan houdende materiaal bevat, uit het reactiereservoir verwijderd en behandeld om een titaansulfaatoplossing te winnen, die gebruikt kan 10 worden voor de bereiding van titaanverbindingen of verwerkt kan worden volgens de gebruikelijke sulfaatverwerkingstechnieken ter bereiding van titaandioxidepigment,

In fig. 1 stelt nr. 20 een reactiereservoir voor. Het titaan houdende materiaal, bijvoorbeeld MacIntyre ilmenieterts wordt aan 15 het reactiereservoir 20 toegevoerd uit het ertsopslagreservoir 2. Verdund zwavelzuur met een concentratie tussen ongeveer 25 en ongeveer 60 gewbetrokken op het totale gewicht van de zuuroplossing, wordt toegevoerd uit een mengsel van sterk zuur (96 gevi.%) van een bron 8 van vers zuur en kringloopzuur (15 - 22 gew.$) van bron 28 of 20 water uit bron 10 direkt aan het reactiereservoir 20. Een reducerend materiaal, zoals poedervormig ijzer, wordt aan het reactiereservoir 20 toegevoerd uit het opslagreservoir 4. De ilmenieterts en verdund zwavelzuur in reactiereservoir 20 worden continu geroerd, terwijl de temperatuur beneden ongeveer 140°C wordt gehouden. De roerbehande-25 ling wordt verschaft door een stroom gas en eventueel stoom als bron van uitwendige warmte uit een niet getekende bron door leiding 22 onderin reactiereservoir 20 te leiden. De gasstromen treden de punt van de kegel binnen en stijgen op binnen de roerkolom 24. Naarmate het gas stijgt zet het de suspensie uit in de roerkolom 24, waarbij 30 een turbulente suspensiestroom ontwikkeld wordt. De roerkolom 24 richt de stroom van de gasbellen en het reactiemengsel door het verschaffen van een opwaartse snelheidsstroom van reactiesuspensie over de gehele lengte ervan en resulteert tenslotte in het dispergeren van het reactiemengsel, dat uit de roerkolom treedt in het reactie-35 mengsel tussen de kolom en de binnenwand van het reactiereservoir.

------- De pijlen in de tekening geven de beweging van het reactiemengsel binnen het reactiereservoir aan. Het reactiemengsel stroomt neerwaarts tussen de roerkolom en de binnenwand van het reactiereservoir en wordt opnieuw opwaarts door de roerkolom geleid. Een voldoende 40 gasstroom wordt gebruikt om suspenderen van het titaan houdende ma- 800 6 50 3 -16- teriaal in het reactieraengsel te waarborgen.

Een afvoerventilator 6 is aanwezig voor het afvoeren van de roergassen en eventuele gassen, zoals waterstof, die ontwikkeld zijn tijdens de reactie van het titaan houdende materiaal en het verdunde 5 zwavelzuur.

Het reactiemengsel wordt uit het reactiereservoir 20 overgebracht naar een scheidingsinrichting 18, waarin het niet omgezette titaan houdende materiaal wordt afgescheiden en eventueel in kringloop wordt gebracht door middel van kringloopleiding 14 naar reactie-10 reservoir 20 of wordt verwijderd. Ook wordt het reactiemengsel naar een volgend reactiereservoir geleid door leiding 16 om de ontslui-tingsreactie voort te zetten voor de extraktie van additionele ti-taanbestanddelen.

Fig. 2 beschrijft een reactiereservoir 20, dat soortgelijk is 15 aan fig. 1, behalve dat het gebruik van een gasstroom door leiding 22 vervangen is door een mechanische roerder 26 die bovenin de roer-kolom 24 is geplaatst.

Het principe en de praktijk van de onderhavige uitvinding worden in de volgende voorbeelden toegelicht, die slechts als voorbeeld 20 zijn gegeven en niet bestemd zijn om de uitvinding te beperken, aangezien modificaties in techniek en uitvoering voor de deskundige duidelijk zijn. Alle delen en percentages zijn gewichtsdelen en percentages tenzij anders vermeld.

Voorbeeld I.

25 Dit voorbeeld licht de extraktie toe van titaanbestanddelen uit

MacIntyre ilmenieterts onder toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding met twee ontsluitingsreactoren.

MacIntyre ilmenieterts met de volgende deeltjesgrootteverdeling: (U.S. Standard Screen) 30 Afmeting Gew.# +100 1,2 +200-300 35*8 +325-200 25,0 +400-325 6,0 35 -400 34,0 en die 46,8# T1O2 bevatte, werd continu toegevoerd aan een reactiereservoir in een zodanige hoeveelheid, dat 100# overmaat verschaft wordt ten opzichte van de stoechiometrische hoeveelheid en werd omgezet met een verdunde oplossing van zwavelzuur, die 41,7 gew.# zuur 40 bevatte, die eveneens aan het reactiereservoir werd toegevoerd. Ver- 8 00 6 50 3 -17- poederd ijzer werd toegevoegd om een reduktiemiddel te verschaffen voor het ijzer(III)gehalte in het reactiemengsel.

De reactor bezat een hoogte tot diameterverhouding van 2 tot 1, en een ingesloten hoek in de bodemkegel van 60°. De roerbuis strekte 5 zich uit vanaf de punt van de kegel tot de bovenzijde van de reactor en was voorzien van gaten onderin en bovenin om binnentreden en uittreden van het reactiemengsel mogelijk te maken. Als erts en zuur 3 in de reactor waren gebracht werden 5,2 m /min. lucht bij een druk van 210 kPa in de punt van de kegel toegevoerd om een opwaartse tur-10 buiente stroming te verschaffen. Stoom werd eveneens tezamen met de lucht toegevoerd om als inwendige warmtebron te dienen.

De tweede reactor was ontworpen om een rustige roermethode te verschaffen om voortgezette reactie van het eerder gedispergeerde reactiemengsel te waarborgen en oxydatie door meegesleepte lucht te 15 vermijden.

Het reactiemengsel werd continu geroerd en op een temperatuur van 105°C in de eerste reactor gehouden. Wanneer eenmaal een begin-reactie was bereikt, werd het reactiemengsel continu onttrokken met een zodanige snelheid, dat een verblijftijd van ongeveer 10 uren ver-20 schaft wordt en werd naar de tweede reactor geleid.

Het reactiemengsel werd in de tweede reactor op een temperatuur van 75°C gehouden en had een verblijftijd van 90 uren.

Analyse van het reactiemengsel gaf een omzetting aan van 70% in de eerste trap en een omzetting van 2.3% in de tweede trap waarbij 23 de eindreactie-oplossing 10,5% oplosbaar titaan (als 7,5% vrij ELjSO^ en 0,5% titaan(III)sulfaat (als Ti0£) bevatte.

Voorbeeld II.

Dit voorbeeld licht de extraktie toe van titaanbestanddelen uit MacIntyre ilmenieterts onder toepassing van een viertraps reactie-30 systeem bestaande uit een eerste traps reactor, die voorzien is van een roerkolom, overstromend in een door vrije gaslift geroerde tweede trap, die vervolgens overliep in een geroerde derde en vierde reactor. MacIntyre ilmenieterts met de volgende deeltjesgrootteverde-lings (U.S. Standard Screen) 35 Afmeting Gew.% +100 1,2 +200-100 33,8 +325-2OO 23,0 +400-325 6,0 40 -4oo 34,0 8 00 6 50 3 -18- en die ^6,8¾ T1O2 bevatte, werd continu toegevoerd aan de reactor van de eerste trap in een zodanige hoeveelheid, dat een overmaat van 100$ verschaft wordt ten opzichte van de stoechiometrische eis.

Het eerste reactiereservoir was voorzien van een luchttoevoer-5 roerkolom van hetzelfde ontwerp als de reactor van de eerste trap, die in voorbeeld I is beschreven. De reactor van de tweede trap was van soortgelijk ontwerp als de eerste trap, maar bezat geen roerkolom, De reactoren van de derde en vierde trap waren van hetzelfde ontwerp als de reactor van de tweede trap, die in voorbeeld I is beschreven.

10 De resultaten zijn uiteengezet in tabel A voor de hoeveelheid titaan geëxtraheerd als oplosbaar titaan tezamen met de reactor-ontsluitings-omstandigheden van temperatuur, verblijftijd en omzetting voor elke reactor.

Tabel A.

15 Omstandigheden Trappen J_2_3_k temperatuur (°G) 101 100 85 73 tijd (uren) 3,16 2,66 30 30 totale omzetting {%) 33 31 8^f 95 20 % oplosbaar titaan (als TiOg) 5*87 7»1 9,3 9»99 % vrij zuur 20,8 16,3 8,7 6,5 actief zuuriTiO^ verhouding 4,77 3*51 2,16 1,88.

8 00 6 50 3

Claims (9)

1. Werkwijze voor het extraheren van titaanbestanddelen uit titaan houdend materiaal* met het kenmerk* dat men (1) een reactiemengsel bereidt, dat een titaan houdend materi-5 aal ' in een hoeveelheid tussen ongeveer 10$ en ongeveer 400$ boven de stoechiometrische hoeveelheid van titaan houdend materiaal noodzakelijk voor omzetting met zwavelzuur voor het verschaffen van titaanoxidesulfaat en een oplossing van verdund zwavelzuur met een concentratie tussen ongeveer 25 gew.$ en ongeveer 60 gew.$ bevat; 10 (2) de temperatuur van het reactiemengsel handhaaft beneden ongeveer 140°C in het reactiereservoir; (3) de titaanbestanddelen extraheert door het reactiemengsel laten te/circuleren in een roerkolom* die binnen het reactiereservoir is geplaatst in een richting tegengesteld aan de stroming van het re-15 actiemengsel in de ringvormige ruimte aanwezig tussen de roerkolom en de binnenwand van het reservoir, welke circulatie zodanig wordt uitgevoerd dat het titaan houdende materiaal in een continue turbulente suspensiestroming in de roerkolom wordt gehouden; (4) het verkregen reactiemengsel koelt tot een temperatuur be-20 neden ongeveer 110°G zonder preeipitatie van het reactiemengsel en (5) het reactiemengsel uit het reactiereservoir afvoert en de geëxtraheerde titaanbestanddelen wint.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men de roerbehandeling uitvoert door een gasstroom onder druk in 25 het onderste deel van de roerkolom geplaatst binnen het reactiereservoir met een voldoende stroming te leiden om een continu sti j-, gende turbulente suspensie van gasbellen en reactiemengsel te vormen en uit het bovenste deel van de roerkolom het reactiemengsel af te voeren, dat vervolgens wordt teruggeleid naar het onderste deel van de 30 roerkolom in de ringvormige ruimte tussen de roerkolom en de binnenwand van het reactiereservoir.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men de roerbehandeling uitvoert met een waaièrvormige roerder in de roerkolom.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men een geschikt reduktiemiddel aan het reactiemengsel toevoegt om de ijzer(III)sulfaatbestanddelen te reduceren tot ijzer(II)sul-faat, welk reduktiemiddel wordt toegevoegd in ten minste stoechiometrische hoeveelheden ten opzichte van de hoeveelheid aanwezig drie-40 waardig ijzer. 80 0 6 50 3 Λ -20-

5. Continue werkwijze voor het extraheren van titaanbestandde-len uit titaan houdend materiaal , met het kenmerk, dat men (1) continu een titaan houdend materiaal in een hoeveel- 5 heid tussen ongeveer 10$ en ongeveer k00% boven de stoechiometrische hoeveelheid materiaal noodzakelijk voor de reactie met zwavelzuur voor het verschaffen van titaanoxidesulfaat en een verdunde zwavel-zuuroplossing met een concentratie tussen ongeveer 25 gew.$ en ongeveer 6θ gew.$ omzet; 10 (2) het reactiemengsel op een temperatuur handhaaft beneden ongeveer 140°C in het reactiereservoir; (3) de titaanbestanddelen extraheert door het reactiemengsel te circuleren door een roerkolom, die geplaatst is in het reactiereservoir in een richting tegengesteld aan de stroom van het reac- 15 tiemengsel in de ringvormige ruimte aanwezig tussen de roerkolom en de binnenwand van het reservoir, welke circulatie op een zodanige wijze wordt uitgevoerd, dat het titaan houdende materiaal in een continue turbulente suspensiestroom in de roerkolom wordt gehouden; (4) het verkregen reactiemengsel koelt tot een temperatuur be- 20 neden ongeveer 110°C zonder precipitatie van het reactiemengsel en (5) continu het reactiemengsel uit het reactiereservoir afvoert en de geëxtraheerde titaanbestanddelen wint.

6. Werkwijze volgens conclusie 5i met het kenmerk, dat men de roerbehandeling uitvoert door een stroom gas onder druk 25 in het onderste deel van de roerkolom aanwezig in het reactiereservoir met een voldoende stroming te voeren voor het vormen van een en stijgende turbulente suspensie van gasbellen en reactiemengsel uit het bovenste deel van de roerkolom het reactiemengsel af te werken, dat vervolgens wordt teruggeleid naar het onderste deel van de roerkolom 30 in de ringvormige ruimte tussen de roerkolom en de binnenwand van het reservoir.

7. Werkwijze volgens conclusie 5» met het kenmerk, dat men de roerbehandeling uitvoert met een waaiervormige roerin-richting binnen de roerkolom.

8. Werkwijze volgens conclusie 5» met het kenmerk, dat men een geschikt reduktiemiddel aan het reactiemengsel toevoegt om ijzer(III)sulfaatbestanddelen te reduceren tot ijzer(II)sulfaat, en ondergeschikte hoeveelheden titaanoxidesulfaat te reduceren tot titaan(III)sulfaat, welk reduktiemiddel wordt toegevoegd in ten min- 40 ste stoechiometrische hoeveelheden ten opzichte van aanwezig drie- 800 6 50 3 -21- waardig ijzer.

9. Continue werkwijze voor het extraheren van titaanbestanddelen uit titaan houdend materiaal, methet kenmerk, dat men (1) titaan houdend materiaal in een hoeveelheid van on- 3 geveer 10$ tot ongeveer ^00$ in overmaat van de stoechiometrische hoeveelheid titaan houdend materiaal noodzakelijk voor de omzetting met zwavelzuur voor het verschaffen van titaanoxidesulfaat en een verdunde zwavelzuuroplossing met een concentratie tussen ongeveer 25 gew.$ en ongeveer 60 gew.$, betrokken op het totale gewicht van 10 de zuuroplossing, bij aanwezigheid van een reduktiemiddel, dat de reduktie bewerkstelligt van driewaardig ijzer tot tweewaardig ijzer in een eerste reactiereservoir bij een temperatuur beneden ongeveer 1A-0°C omzet; (2) de reactie handhaaft tot het reactiemengsel een verhouding 15 actief zuur tot titaanoxide heeft van ongeveer 310$ (3) de titaanbestanddelen extraheert door het reactiemengsel te roeren in een roerkolom, die geplaatst is in het reactiereservoir in een richting in tegenstroom ten opzichte van de stroming van het reactiemengsel in de ringvormige ruimte aanwezig tussen de roerkolom 20 en de binnenwand van het reactiereservoir door een gasstroom onder druk in te voeren in het onderste deel van de roerkolom in een voldoende mate om een continu stijgende turbulente suspensie van gasbellen en reactiemengsel door de roerkolom te vormen en uit het bovenste deel van de roerkolom het reactiemengsel af te voeren, dat 25 vervolgens wordt teruggeleid naar het onderste deel van de roerkolom; ik) de reactie-oplossing uit het eerste reactiereservoir verwijdert en naar een tweede reactiereservoir leidt; (5) de reactie van titaan houdend materiaal en verdund zwavelzuur in het tweede reactiereservoir voortzet bij een temperatuur 30 beneden ongeveer 110°C voor het verschaffen van een reactiemengsel met een verhouding actief zuur tot titaandioxide van ongeveer 2,0; (6) niet omgezet titaan houdend materiaal scheidt van het reactiemengsel voor het verschaffen van een oplossing van ijzersulfaat en titaanoxidesulfaat; 35 (7) ijzersulfaat uit de oplossing van ijzersulfaat en titaan oxidesulfaat verwijdert voor het verschaffen van een oplossing van titaanoxidesulfaat; en (8) de geëxtraheerde titaandelen wint. 800 6 50 3 # 1 1 1 1