NO120520B - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- NO120520B NO120520B NO1494/68A NO149468A NO120520B NO 120520 B NO120520 B NO 120520B NO 1494/68 A NO1494/68 A NO 1494/68A NO 149468 A NO149468 A NO 149468A NO 120520 B NO120520 B NO 120520B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- hydrogen chloride
- hydrochloric acid
- iron
- titanium
- ilmenite
- Prior art date
Links
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 66
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 54
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 claims description 23
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- YDZQQRWRVYGNER-UHFFFAOYSA-N iron;titanium;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Ti].[Fe] YDZQQRWRVYGNER-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 22
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 17
- 230000029087 digestion Effects 0.000 claims description 17
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 16
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 14
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 6
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims 1
- NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L iron dichloride Chemical class Cl[Fe]Cl NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 9
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 5
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 5
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 4
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 4
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 chlorine ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- IYVLHQRADFNKAU-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+);hydrate Chemical class O.[O-2].[O-2].[Ti+4] IYVLHQRADFNKAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B34/00—Obtaining refractory metals
- C22B34/10—Obtaining titanium, zirconium or hafnium
- C22B34/12—Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08
- C22B34/1236—Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08 obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by wet processes, e.g. by leaching
- C22B34/124—Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08 obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by wet processes, e.g. by leaching using acidic solutions or liquors
- C22B34/1245—Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08 obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by wet processes, e.g. by leaching using acidic solutions or liquors containing a halogen ion as active agent
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
Fremgangsmåte for fremstilling av et Procedure for the production of a
titandioksydkonsentrat. titanium dioxide concentrate.
Foreliggende oppfinnelse omfatter en fremgangsmåte for fremstilling av et titandioksydkonsentrat ut fra ilmenitt ved behandling med konsentrert saltsyre. Det konsentrat man således oppnår, er særlig egnet som utgangsprodukt ved fremstilling av titantetraklorid ved klorering. The present invention comprises a method for producing a titanium dioxide concentrate from ilmenite by treatment with concentrated hydrochloric acid. The concentrate thus obtained is particularly suitable as a starting product in the production of titanium tetrachloride by chlorination.
Fremstilling av titandioksydkonsentrater ut fra ilmenitt ved behandling med saltsyre har vært kjent lenge. Man har f.eks. gjort forsok på selektivt å opplose og fjerne jerninnholdet mens titandioksydet og gangartmineraler skulle forbli i residuet. Man har også gjort forsok på å opplose jern og titan samtidig og så foreta utfelling av titan ved hjelp av hydrolyse. Ovennevnte fremgangsmåter utfort med fortynnet saltsyre ( <30% HC1) ble funnet å være ufordelaktige, idet regenereringen av den fortynnede syren som biprodukt er meget kostbar og ikke resulterer i en okonomisk regningssvarende syklisk prosess. The production of titanium dioxide concentrates from ilmenite by treatment with hydrochloric acid has been known for a long time. One has e.g. attempted to selectively dissolve and remove the iron content while leaving the titanium dioxide and gangue minerals in the residue. Attempts have also been made to dissolve iron and titanium at the same time and then precipitate titanium by means of hydrolysis. The above-mentioned methods carried out with diluted hydrochloric acid (<30% HC1) were found to be disadvantageous, as the regeneration of the diluted acid as a by-product is very expensive and does not result in an economically viable cyclic process.
Ved bruk av konsentrert saltsyre avhenger resultatet av behandlings-temperaturen. Dersom oppslutningen utfores ved .temperaturer opp til 65 o C, loses ilménittenx, bortsett fra gangarten, opp i sin hel-het, forutsatt at behandlingstiden er tilstrekkelig lang. I britisk patent nr. k09. 8k7 angis 1 - 2 dager for fullstendig opplosning. When using concentrated hydrochloric acid, the result depends on the treatment temperature. If digestion is carried out at temperatures up to 65 o C, the ilménittenx, apart from the gangue, is dissolved in its entirety, provided that the treatment time is sufficiently long. In British Patent No. k09. 8k7 is indicated 1 - 2 days for complete dissolution.
I tysk patent-nr. 1.170-.3S5 angis 5-6* timer. For overhodet å In German patent no. 1.170-.3S5 indicated 5-6* hours. To at all
. kunne oppnå oppslutning innen en rimelig tid foretrekker man i de . able to gain support within a reasonable time is preferred in those
to pyennevnte patenter-fortrinnsvis å utfore, prosessen.i flere trinn i motstrom. two aforementioned patents-preferably to carry out the process in several steps in counter current.
Dersom oppslutningstemperaturen- og. dermed oppslutningshastigheten okes, gjenutfelles en del av det opploste titan ved'hydrolyse, som også beskrevet i britisk patent nr.1 409.6l47» med mindre prosessen utfores i lukkede'kar, slik som beskrevet, i det tyske patent nr.' 1.083.244» If the digestion temperature- and. thus the dissolution rate is increased, part of the dissolved titanium is re-precipitated by hydrolysis, as also described in British patent no. 1 409.6147, unless the process is carried out in closed vessels, as described in German patent no. 1,083,244"
For å-kunne gjenutfelle.det titan som Kår gått i opplosning og dermed oppnå et konsentrat, foreslås i-det britiske patent nr. J+09.&47 vedvarende' å holde opplosningéri på en temperatur på 85.- 100°C inntil den ikke lenger inneholder nevneverdige mengder av titan. Samtidig må man unngå å bringe temperaturen til kokepunktet.. Under, disse be-tingelser har man i lSpet av ca. 1—2 dager oppnådd- å, separere systemet i en opplosning inneholdende, jern og:;,et residuuminneholdende titan-dioksyd. ■. ■ ' :: , V '.. • - ; ■ In order to be able to re-precipitate the titanium that has gone into solution and thus obtain a concentrate, it is proposed in British patent no. longer contains significant amounts of titanium. At the same time, you must avoid bringing the temperature to the boiling point. Under these conditions, you have in lSpet of approx. 1-2 days achieved - to separate the system in a solution containing iron and a residue containing titanium dioxide. ■. ■ ' :: , V '.. • - ; ■
På lignende måte fremtvinges i henhold, til .U.S. ;patent. nr. 2:914«38l» en utfelling av opplost* titåndioksyd...^Overensstemmende med dette patent behandles ilmenitt av en bestemt partikkelstorrelsesfordeling i 1 - 2 dager med konsentrert saltsyre ved temperaturer mellom 85°C Similarly enforced under, to .U.S. ;patent. No. 2:914«38l» a precipitate of dissolved* titanium dioxide...^According to this patent, ilmenite of a certain particle size distribution is treated for 1 - 2 days with concentrated hydrochloric acid at temperatures between 85°C
og kokepunktet, fortrinsvis under kokepunktet. Etter ovennevnte behandlingstid er alt jern gått i opplosning,.mens titan er felt ut som titåndioksyd i meget finfordelt form. Erfaring har vist at denne titandioksyden bare med meget stor vanskelighet kan utskilles og vaskes, på grunn av dens meget fine fordeling.- and the boiling point, preferably below the boiling point. After the above-mentioned treatment time, all iron has gone into solution, while titanium has precipitated as titanium dioxide in very finely divided form. Experience has shown that this titanium dioxide can only be separated and washed with great difficulty, due to its very fine distribution.-
Den tid som ovennevnte prosesser krever, er imidlertid til stor However, the time that the above-mentioned processes require is considerable
ulempe for okonomisk utnyttelse. disadvantage for economic exploitation.
En hurtigere separasjon oppnås ifolge det tidligere nevnte tyske A faster separation is achieved according to the previously mentioned German
patent nr. 1.170.385* Ilmenitten, som.er fullstendig opplost ved 55 - 65°C, oppvarmes etter at uopplbst gangart er fjernet, til kokepunktet og holdes ved denne temperatur lenge nok til at hydrogen-kloridet for en stor del er fjernet fra oppløsningen, noe som krever 3 timers oppvarmningstid i tillegg til oppslutningstiden på 5 timer. Etter denne tid har de mengder av TiO^ som opprinnelig var tilstede patent no. 1,170,385* The ilmenite, which is completely dissolved at 55 - 65°C, is heated, after the undissolved phase has been removed, to the boiling point and held at this temperature long enough for the hydrogen chloride to be largely removed from the solution, which requires a 3-hour warm-up time in addition to the 5-hour digestion time. After this time, they have amounts of TiO^ that were originally present
i ilmenitten, nesten fullstendig falt ut, mens jernet er blitt i oppløsningen. Manglér ved denne fremgangsmåten er åt oppslutningen er meget tidkrevende og dertil må utfores i motstrbm i en kostbar apparatur, og at hele prosessen for fremstilling av konsentratet må foregå i minst 2 trinn.' in the ilmenite, almost completely precipitated out, while the iron has remained in the solution. The disadvantages of this method are that the digestion is very time-consuming and must be carried out in parallel in an expensive apparatus, and that the entire process for producing the concentrate must take place in at least 2 steps.
Fra U.S. patent nr. 3.060.002 er det kjent å utvinne et titandioksydkonsentrat fra. ilmenitt eller lignendé titanholdig malm.ved forst å underkaste titånmaterialet en oksyderende rosting ved minst 300°C i . From the U.S. patent no. 3,060,002 it is known to extract a titanium dioxide concentrate from. ilmenite or similar titanium-containing ore. by first subjecting the titanium material to oxidizing roasting at at least 300°C in .
en time hvoretter det rostede materiale oppsluttes med ca. 18 - 1+ 0%- lg saltsyre i en autoklav ved mellom 150 og 250°C- ved autogent trykk i opptil 8 timer. one hour, after which the roasted material is soaked up with approx. 18 - 1+ 0%- lg hydrochloric acid in an autoclave at between 150 and 250°C- at autogenous pressure for up to 8 hours.
Foreliggende oppfinnelse har til hensikt å unngå disse mangler og å forbedre produksjonen av titandioksydkonsentrat ut fra ilmenitt ved behandling med konsentrert saltsyre på en slik måte at oppslutning og utfelling kan foregå i ett trinn ved hoy temperatur, og at denne prosess kan utfores i lbpet av.relativt'kort tid sammenliknet med tidligere kjente metoder. The purpose of the present invention is to avoid these shortcomings and to improve the production of titanium dioxide concentrate from ilmenite by treatment with concentrated hydrochloric acid in such a way that digestion and precipitation can take place in one step at high temperature, and that this process can be carried out in the lbpet of. relatively short time compared to previously known methods.
I henhold til foreliggende oppfinnelse loses problemet ved en fremgangsmåte hvor et overskudd av konsentrert saltsyre av en styrke på minst 36$, fortrinnsvis 36 - 38^-ig, tilsettes ilmenitten og oppvarmning av den suspensjon man således oppnår under sterk omroring til kokepunktet» Fremgangsmåten . er karakterisert ved at suspensjonen kokes så lenge under fri avgang av hydrogenklorid at man oppnår en azeotropisk saltsyre, d.v.s. at ca. l/3 av det opprinnelig tilstedeværende hydrogenklorid unnviker, hvorved det titan som sammen med jern forst har gått i opplosning, felles ut, det utfelte titåndioksyd adskilles sammen med resten av de faste stoffer, og filtratet, som på kjent måte er befridd for jern og mettet med gassformig hydrogenklorid, på nytt blir anvendt til oppslutning av fersk ilmenitt. According to the present invention, the problem is solved by a method where an excess of concentrated hydrochloric acid of a strength of at least 36%, preferably 36 - 38%, is added to the ilmenite and the suspension thus obtained is heated with vigorous stirring to the boiling point. is characterized by the fact that the suspension is boiled for such a long time during the free escape of hydrogen chloride that an azeotropic hydrochloric acid is obtained, i.e. that approx. l/3 of the originally present hydrogen chloride escapes, whereby the titanium that has first dissolved together with iron is precipitated, the precipitated titanium dioxide is separated together with the rest of the solids, and the filtrate, which is freed from iron and saturated with gaseous hydrogen chloride, is again used for digestion of fresh ilmenite.
Man fant overraskende at i motsetning til tidligere kjente prosesser It was surprisingly found that in contrast to previously known processes
er det ved foreliggende prosess ikke nodvendig forst å lose opp titan og jern og derpå gjenutfelle titan i et særskilt utfellingstrinn, men at opplosningsprosessen for jern og titan kan foregå samtidig med utfellingen av allerede opplost titan uten at reaksjonene påvirker hverandre gjensidig på en uheldig måte. Dette oppnår man på den måten at malmsuspensjonen oyeblikkelig oppvarmes til koketemperatur og at man, i motsetning til tidligere, ikke gjor foranstaltninger for å forhindre at hydrogenkloridgass unnslipper under oppslutningen. Tvertimot sorger man for at det finner sted en reduksjon av konsentrasjonen av hydrogenklorid. Ved at man senker hydrogenkloridkonsen-trasjonen, akselererer man hydrolysen av det opprinnelig opploste titan. Derved overflodiggjores tilsetning av en spesiell utfellings- : fremmende kimopplosning. in the present process, it is not necessary first to dissolve titanium and iron and then re-precipitate titanium in a separate precipitation step, but that the dissolution process for iron and titanium can take place at the same time as the precipitation of already dissolved titanium without the reactions mutually affecting each other in an unfortunate way. This is achieved in such a way that the ore suspension is immediately heated to boiling temperature and that, unlike before, measures are not taken to prevent hydrogen chloride gas from escaping during digestion. On the contrary, care is taken to ensure that a reduction in the concentration of hydrogen chloride takes place. By lowering the hydrogen chloride concentration, the hydrolysis of the originally dissolved titanium is accelerated. Thereby, the addition of a special precipitation-promoting germ solution is made redundant.
Ved behandling av ilmenitt med konsentrert saltsyre i henhold til foreliggende oppfinnelse går i forste omgang jern og titan delvis i opplosning samtidig. Umiddelbart etter at kokepunktet er nådd, men for jern og titan er lost kvantitativt, begynner titan å hydrolysere og dermed å falle ut. Under vedvarende koking går nesten alt jern og titan i losning, men samtidig faller titanet, på grunn av nedsettelse av hydrogenkloridimmholdet nesten kvantitativt ut igjen. Tiden for oppvarming av systemet til kokepunktet er ikke kritisk. Det er riktignok hensiktsmessig å oppvarme suspensjonen hurtigst mulig, slik at kokepunktet oppnås i lopet av 15 - 30 minutter. Derimot er det viktig at det under kokeperioden unnviker omtrent l/3 av den tilsatte hydrogenkloridmengde. I lopet av 2 - 3 timer oppnås et endepunkt med hensyn til konsentrasjonen av jern-, titan- og klor-ioner i oppløsningen. På dette tidspunkt foreligger mindre enn 1% av det opprinnelig i form When treating ilmenite with concentrated hydrochloric acid according to the present invention, initially iron and titanium are partially dissolved at the same time. Immediately after the boiling point is reached, but because iron and titanium have been lost quantitatively, titanium begins to hydrolyze and thus precipitate out. During sustained boiling, almost all the iron and titanium dissolves, but at the same time, due to a reduction in the hydrogen chloride content, the titanium falls out almost quantitatively again. The time for heating the system to the boiling point is not critical. It is, of course, appropriate to heat the suspension as quickly as possible, so that the boiling point is reached within 15 - 30 minutes. On the other hand, it is important that approximately 1/3 of the added amount of hydrogen chloride escapes during the cooking period. In the course of 2 - 3 hours, an end point is reached with regard to the concentration of iron, titanium and chlorine ions in the solution. At this point, less than 1% of it exists in its original form
av ilmenitt tilsatte titåndioksyd seg fremdeles i opplosningen, mens residuet sammen med hydrolysatet består av 88 - 90% TiO^ og mindre enn Z% Fe. Dessuten er nesten alt innhold av kalsium og magnesium i ilmenitten gått i opplosning, slik at jordalkaliinnholdet av det utskilte og torkede residuum ligger under 1% noe som er meget viktig ved anvendelse av konsentratet som råstoff for titantetrakloridfrem-stilling ved klorering i fluidisert lag, da spesielt et lavt innhold of ilmenite, titanium dioxide was still added to the solution, while the residue together with the hydrolyzate consists of 88 - 90% TiO^ and less than Z% Fe. In addition, almost all the content of calcium and magnesium in the ilmenite has gone into solution, so that the alkaline earth content of the separated and dried residue is below 1%, which is very important when using the concentrate as raw material for titanium tetrachloride production by chlorination in a fluidized bed, as especially a low content
av magnesium er en forutsetning for gjennomforing av ovennevnte prosess uten komplikasjoner. of magnesium is a prerequisite for carrying out the above process without complications.
At opplesningen av ilmenitt og den hydrolyttiske utfelling av titan finner sted praktisk talt samtidig, skal vises ved det herunder re-fererte forsok, hvor 291 g torr ilmenitt inneholdende 44» 3% - 128,9 g TiO£ og 33,9$ = 98,6 g Fe ble tilsatt 1000 ml 37,7#-ig saltsyre, oppvarmet til koking i lopet av 30 minutter og holdt på koketemperatur i 3 timer. Med få minutters mellomrom ble i lopet av 1 time tatt ut prover, som ble analysert på TiO^- og Fe-innhold. Ut fra analyse-verdiene, som er oppfort i nedenstående tabell 1, ser man lett ut-viklingen av oppslutningen og TiO^-utfellingen. That the leaching of ilmenite and the hydrolytic precipitation of titanium takes place practically at the same time is to be shown by the experiment referred to below, where 291 g of dry ilmenite containing 44% 3% - 128.9 g TiO£ and 33.9$ = 98 .6 g of Fe was added to 1000 ml of 37.7#-ig hydrochloric acid, heated to boiling over the course of 30 minutes and kept at boiling temperature for 3 hours. At intervals of a few minutes, samples were taken over the course of 1 hour, which were analyzed for TiO^ and Fe content. Based on the analysis values, which are listed in Table 1 below, one can easily see the development of the digestion and the TiO^ precipitation.
Inntil kokepunkt er nådd, stiger innholdet av TiO^ til 102 g/l og innholdet av Fe stiger til dl,5 g/l« Etter ytterligere 30 minutter er TiOg-innholdet bare 52,5 g» mens Fe-innholdet har steget til 91,6 g. Av den opprinnelig innsatte klormengde på k3k g/l er på dette tidspunkt 87 g drevet ut. Ved utvidet behandlingstid oker Fe-innholdet ytterligere, mens innholdet av Cl og TiO^ derimot avtar. På grunn av at innholdet av hydrogenklorid i opplosningen avtar, minsker også opplbsningsvolumet, hvilket gir seg utslag i en tilsynelatende okning av alle opploste stoffer. Etter ialt 3,5 timers oppslutningstid er reaksjonen tilendebrakt. Until the boiling point is reached, the content of TiO^ rises to 102 g/l and the content of Fe rises to dl.5 g/l« After a further 30 minutes the TiOg content is only 52.5 g» while the Fe content has risen to 91 .6 g. Of the originally introduced chlorine amount of k3k g/l, 87 g has at this point been driven out. With extended treatment time, the Fe content increases further, while the content of Cl and TiO^, on the other hand, decreases. Because the content of hydrogen chloride in the solution decreases, the solution volume also decreases, which results in an apparent increase in all dissolved substances. After a total of 3.5 hours of digestion time, the reaction is complete.
Residuet, som består av hydrolysat, uopploste deler av ilmenitten og gangart, blir frafiltrert moderluten og derpå utvasket med 10%- lg saltsyre og vann. I motsetning til titandioksydhydrater fremstilt etter tidligere kjente metoder, lar dette residuum seg utmerket filtrere og hurtig utvaske. Filtrerer man f.eks. et hydrolysat utvunnet ved oppslutning av 300 g ilmenitt i henhold til foreliggende oppfinnelse, sammen med de uloselige deler av oppslutningslosningen og vasker med tre ganger 500 ml ca. 10$-ig saltsyre og deretter med tre ganger 500 ml vann, utgjor filtreringshastigheten ved en filter-flate på 113 cm 2 ca. 550 ml/min. De nbdvendige filtreringstider er dessuten nesten konstante under hele filtreringsperioden, hvilket sees av tabell 2: The residue, which consists of hydrolyzate, undissolved parts of the ilmenite and gangue, is filtered from the mother liquor and then washed out with 10% hydrochloric acid and water. In contrast to titanium dioxide hydrates produced according to previously known methods, this residue can be excellently filtered and quickly washed out. If you filter e.g. a hydrolyzate obtained by digesting 300 g of ilmenite according to the present invention, together with the insoluble parts of the digestion solution and washing with three times 500 ml approx. 10% hydrochloric acid and then with three times 500 ml of water, the filtration rate with a filter surface of 113 cm 2 is approx. 550 ml/min. The necessary filtration times are also almost constant during the entire filtration period, as can be seen from table 2:
Naturligvis er bruken av slike store vaskevolum på ingen måte nbd-vendig. Hensikten er utelukkende å vise at filtrerbarheten er over-ordentlig god, hvilket må påpekes som en avgjort fordel for fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse. Naturally, the use of such large washing volumes is in no way nbd-friendly. The purpose is exclusively to show that the filterability is extremely good, which must be pointed out as a definite advantage for the method according to the present invention.
Ved videre'opparbeidelse av det resulterende filtrat blir det opploste jern-(III) redusert på i og for seg kjent måte, fortrinsvis ved tilsats av metallisk jern. Ved avkjoling av opplbsningen og innledning av hydrogenklorid utkrystalliserer FeClg.i+HgO, som utskilles, torkes og spaltes termisk. De rostgasser som stammer fra denne spaltningen, tjener til å oppkonsentrere filtratet. På denne måte utvinner man forst en opplosning, som inneholder ca. 30$ hydrogenklorid. Den vanskelige metning opp til et hydrogenkloridimnhold på minst 36$, som ikke kan oppnås med rostgasser med et hydrogen-kloridihnhold på mindre enn 23 volum-?, går nå meget lett ved hjelp av den hbyprosentige hydrogenkloridgass som unnviker under hydrolysen. Den på denne måte regenererte saltsyre med minst 36? hydrogenklorid blir så på nytt anvendt til oppslutning a<y> frisk ilmenitt, slik at konsentratfremstillingen i henhold til foreliggende oppfinnelse kan gjennomføres som syklisk prosess. Bare eventuelle tap During further processing of the resulting filtrate, the dissolved iron (III) is reduced in a manner known per se, preferably by the addition of metallic iron. On cooling the solution and introducing hydrogen chloride, FeClg.i+HgO crystallizes out, which is separated, dried and decomposed thermally. The rust gases that originate from this splitting serve to concentrate the filtrate. In this way, a solution is first extracted, which contains approx. 30$ hydrogen chloride. The difficult saturation up to a hydrogen chloride content of at least 36$, which cannot be achieved with rust gases with a hydrogen chloride content of less than 23 vol-?, is now very easy with the help of the high-percentage hydrogen chloride gas that escapes during the hydrolysis. The hydrochloric acid regenerated in this way with at least 36? hydrogen chloride is then used again to dissolve fresh ilmenite, so that the concentrate production according to the present invention can be carried out as a cyclic process. Only any losses
av hydrogenklorid må erstattes. of hydrogen chloride must be replaced.
De etterfblgende eksempler skal forklare oppfinnelsen nærmere: The following examples shall explain the invention in more detail:
Eksempel 1 Example 1
291 g torr ilmenitt, tilsvarende en.innveining på 300 g fuktig malm, inneholdende hk, 3% Ti02» 33,9$ Fe, 5, 3% MgO og 0, 3% CaO, ble suspendert i 1000 ml 37,7$-ig saltsyre i en 2-liters rundkolbe forsynt med roreyerk og tilbakelbpskjoler, i lopet av 20 minutter oppvarmet til kokepunktet og holdt på denne temperatur. Etter ialt 3 timer ble hydrolysat og ulosélig residuum filtrert fra moderluten og deretter vasket med ca. 10$-ig saltsyre og vann. Utfellingen lot seg meget lett utskille og utvaske. 291 g of dry ilmenite, corresponding to a weighting of 300 g of moist ore, containing hp, 3% Ti02» 33.9$ Fe, 5.3% MgO and 0.3% CaO, was suspended in 1000 ml 37.7$- of hydrochloric acid in a 2-liter round-bottomed flask fitted with stirrers and return valves, heated to the boiling point over the course of 20 minutes and maintained at this temperature. After a total of 3 hours, hydrolyzate and insoluble residue were filtered from the mother liquor and then washed with approx. 10$-ig hydrochloric acid and water. The precipitate was very easily separated and washed out.
I oppslutningsfiltratet fant man <lg T±0^ t tilsvarende < 1% av det opprinnelig tilsatte titandioksydet, og 290 g Cl~, hvilket tilsvarer et tap på 143 g Cl". Det glodende residuet inneholdt 88,4$ Ti02°& dessuten 1,2$ Fe ved siden av 0,6$ jordalkalioksyder. In the digestion filtrate, <lg T±0^ t was found corresponding to < 1% of the originally added titanium dioxide, and 290 g Cl~, which corresponds to a loss of 143 g Cl". The glowing residue contained 88.4$ Ti02°& moreover 1 .2$ Fe next to 0.6$ alkaline earth oxides.
Filtratet uten vaskevæske ble opparbeidet på folgende måte: The filtrate without washing liquid was processed as follows:
De 860 ml = 1100 g som man fikk, ble redusert med 20 g metallisk jern ved 60 - 70°C. Deretter ble oppløsningen avkjolt til 20°C, hvorved en del av jernet utkrystalliserte som FeClg.i+HgO. Ved innledning av HCl-gass, ialt 260 g HC1, ved temperaturer på 20 - 26°C, ble storstedelen av det opploste jernet likeledes felt ut som FeClg.i+HgO. Etter separasjon av kloridutfellingen ble 736 ml = 910 g filtrat regenerert. Dette filtrat inneholdt 26,6 g FeClg/liter, 2,0 g FeCl^/ liter, 0,7 g TiOg/liter og 1+ 5& g HCl/liter i form av fri HC1. Denne opplosning ble anvendt for videre oppslutning av ilmenitt. Det residuet man fikk etter denne'oppslutning, inneholdt 1,2$ Fe. Ved fornyet anvendelse av oppslutningslosningen var det altså ikke inntrådt noen anrikning av jernet i residuet. The 860 ml = 1100 g that was obtained was reduced with 20 g of metallic iron at 60 - 70°C. The solution was then cooled to 20°C, whereupon part of the iron crystallized out as FeClg.i+HgO. When HCl gas was introduced, a total of 260 g of HC1, at temperatures of 20 - 26°C, the majority of the dissolved iron was likewise precipitated as FeClg.i+HgO. After separation of the chloride precipitate, 736 ml = 910 g of filtrate was regenerated. This filtrate contained 26.6 g FeClg/liter, 2.0 g FeCl^/liter, 0.7 g TiOg/liter and 1+ 5& g HCl/liter in the form of free HC1. This solution was used for further digestion of ilmenite. The residue obtained after this digestion contained 1.2% Fe. When the digestion solution was used again, there was no enrichment of the iron in the residue.
Eksempel 2 Example 2
300 g av en ilmenitt av en annen opprinnelse enn den ilmenitt som ble brukt i foregående eksempel, og med et innhold på 43,8$ T±0^, 300 g of an ilmenite of a different origin than the ilmenite used in the previous example, and with a content of 43.8$ T±0^,
36,7$ Fe, 3,7$ MgO og 0,2$ CaO ble under omroring suspendert i 1000 ml 38$-ig saltsyre og innen 29 minutter oppvarmet til koking. Den videre behandling fulgte som beskrevet i Eksempel 1. Bunnfallet lot seg også her særdeles lett avfiltrere og utvaske. Bunnfallets innhold av TiO^ var etter glodning 88,0$, jerninnholdet 1,9$ og innholdet av jordalkalioksyder 0,6$. Filtratet inneholdt <H lg TiOg tilsvarende < 1$ 36.7% Fe, 3.7% MgO and 0.2% CaO were suspended in 1000 ml of 38% hydrochloric acid with stirring and heated to boiling within 29 minutes. The further treatment followed as described in Example 1. Here, too, the precipitate was very easily filtered off and washed out. The precipitate's content of TiO^ after annealing was 88.0$, the iron content 1.9$ and the content of alkaline earth oxides 0.6$. The filtrate contained <H lg TiOg corresponding to < 1$
av det opprinnelig anvendte TiO^. Filtratet ble opparbeidet på samme måte som nevnt i Eksempel 1, og anvendt til en ny oppslutning. of the originally used TiO^. The filtrate was worked up in the same way as mentioned in Example 1, and used for a new digestion.
Fordelen med prosessen i henhold til foreliggende oppfinnelse består spesielt i at man i et eneste trinn, uten anvendelse av trykk, kan fremstille et titandioksydkonsentrat med lavt innhold, av jern og magnesium. En særlig fordel innebærer det at reaksjonen i henhold til foreliggende oppfinnelse kan gjennomføres i lopet av kort tid og at det er mulig å arbeide med hoye konsentrasjoner hvorved man kan tilbakevinne en hoyprosentig saltsyre som på ny kan brukes til oppslutning. Videre er det gunstig at det utfelte konsentratet er lett å filtrere. The advantage of the process according to the present invention consists in particular in that in a single step, without the use of pressure, a titanium dioxide concentrate with a low content of iron and magnesium can be produced. A particular advantage is that the reaction according to the present invention can be carried out in the course of a short time and that it is possible to work with high concentrations whereby a high percentage of hydrochloric acid can be recovered which can be used again for digestion. Furthermore, it is advantageous that the precipitated concentrate is easy to filter.
Claims (4)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1592527A DE1592527C3 (en) | 1967-04-28 | 1967-04-28 | Process for the production of a titanium dioxide concentrate |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO120520B true NO120520B (en) | 1970-11-02 |
Family
ID=7557988
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO1494/68A NO120520B (en) | 1967-04-28 | 1968-04-20 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
BE (1) | BE714329A (en) |
DE (1) | DE1592527C3 (en) |
ES (1) | ES353207A1 (en) |
FI (1) | FI48263C (en) |
FR (1) | FR1570702A (en) |
GB (1) | GB1191241A (en) |
NL (1) | NL154471B (en) |
NO (1) | NO120520B (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4562048A (en) * | 1984-04-30 | 1985-12-31 | Kerr-Mcgee Chemical Corporation | Process for the treatment of metal-bearing ores |
ES2338847B8 (en) * | 2008-09-15 | 2011-08-05 | Fundacion Investigacion E Innovacion Para El Desarrollo Social | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF TITANIUM FROM THE ILMENITA WITH RECOVERY OF THE REAGENTS USED IN THE PROCESS. |
-
1967
- 1967-04-28 DE DE1592527A patent/DE1592527C3/en not_active Expired
-
1968
- 1968-04-20 NO NO1494/68A patent/NO120520B/no unknown
- 1968-04-24 FR FR1570702D patent/FR1570702A/fr not_active Expired
- 1968-04-24 GB GB1951068A patent/GB1191241A/en not_active Expired
- 1968-04-25 NL NL6805891A patent/NL154471B/en not_active IP Right Cessation
- 1968-04-25 FI FI116468A patent/FI48263C/en active
- 1968-04-26 BE BE714329D patent/BE714329A/xx unknown
- 1968-04-26 ES ES353207A patent/ES353207A1/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1592527B2 (en) | 1978-12-14 |
NL154471B (en) | 1977-09-15 |
FI48263B (en) | 1974-04-30 |
FR1570702A (en) | 1969-06-13 |
GB1191241A (en) | 1970-05-13 |
ES353207A1 (en) | 1969-10-01 |
BE714329A (en) | 1968-09-16 |
DE1592527C3 (en) | 1979-08-16 |
FI48263C (en) | 1974-08-12 |
NL6805891A (en) | 1968-10-29 |
DE1592527A1 (en) | 1971-02-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO127110B (en) | ||
CN109081375A (en) | The technique that the Ammonia recovery ammonium and waste water of a kind of vanadium processed are recycled | |
US3825419A (en) | Beneficiation of titaniferous ores | |
NO133933B (en) | ||
NO752196L (en) | ||
US4098868A (en) | Production of titanium trichloride from ilmenite | |
NO125852B (en) | ||
US4119696A (en) | Production of titanium metal values | |
US2088913A (en) | Preparation of titanium and iron compounds | |
NO120520B (en) | ||
NO164529B (en) | PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF TITAN Dioxide. | |
ES8200312A1 (en) | Process for treating leaching tailings obtained during the preparation of titanium dioxide. | |
NO142436B (en) | D PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF ANNUAL MAGNESIUM CHLORINE | |
US2204454A (en) | Process for decomposing zirconium ore | |
NO782400L (en) | PROCEDURE FOR EXTRACTING THE TITANIUM CONTENT FROM A TITANIAN CONTAINING RAW MATERIAL | |
US1501587A (en) | Titanic oxide concentrate and method of producing the same | |
NO152798B (en) | PROCEDURE FOR DISSOLUTING NON-IRON METALS IN OXYGENIC COMPOUNDS | |
CN108585035A (en) | A kind of preparation method of high whiteness sulfuric acid method titanium pigment | |
US5068093A (en) | Method for producing titanium dioxide | |
CN105622779B (en) | Clarify the preparation method of chondroitin sulfate enzymolysis liquid | |
US2120602A (en) | Process of making titanium and other compounds | |
US2288610A (en) | Treatment of ores | |
US4137292A (en) | Purification of titanium trichloride | |
US3518054A (en) | Process for the manufacture of a titanium dioxide concentrate | |
DE2004878C3 (en) | Process for enriching the titanium oxide content in titanium ores |