NO132491B

NO132491B -

Info

Publication number: NO132491B
Application number: NO1505/72A
Authority: NO
Inventors: Jr W E Dunn
Original assignee: Dunn Inc Wendell E
Priority date: 1971-04-29
Filing date: 1972-04-28
Publication date: 1975-08-11
Also published as: ATA377072A; GB1393786A; FR2134624B1; FI59421B; NL7205664A; AU472288B2; NO132491C; ZA722474B; BR7202761D0; AU4110972A; DE2221006B2; DE2221006A1; IE37333L; AT329286B; BE782776A; ES402876A1; FR2134624A1; IE37333B1; FI59421C; SE383899B

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte ved anrikning av titanjern- The invention relates to a method for the enrichment of titanium iron

malm. Visse titanjernmalmer er vanskelige og uokonomiske å anrike på ore. Certain titanium iron ores are difficult and uneconomical to beneficiate

grunn av at de har et hoyt silikatinnhold både ved korngrensene og inne i kornener Det eneste mål vad kjente metoder for anrikning av titanjernmalmer har vært fjernelse, av jernbestanddelene i malmen, due to the fact that they have a high silicate content both at the grain boundaries and inside the grains The only aim of known methods for the enrichment of titanium iron ores has been the removal of the iron components in the ore,

f.eks. ved utlutning av jernet med syreopplosninger uten å innvirke på titandioxydet. Malmpartiklené passerer således i realiteten gjennom prosessen uten at deres silikat- og titandioxyddeler forandres slik at forholdet.silikatrtitandioxyd i partiklene ikke blir lavere, e.g. by leaching the iron with acid solutions without affecting the titanium dioxide. The ore particles thus in reality pass through the process without their silicate and titanium dioxide parts changing so that the ratio of silicate titanium dioxide in the particles does not become lower,

men dette innebærer at forholdet titandioxyd:silikat heller ikke oker slik at malmens'verdi som utgangsmateriale for klorerende behandling for fremstilling av pigmenter ikke okes. but this means that the titanium dioxide:silicate ratio does not increase either, so that the ore's value as a starting material for chlorinating treatment for the production of pigments does not increase.

Oppfinnelsen angår en ny fremgangsmåte for anrikning av titanjernmalmer inneholdende store mengder silikater, og den foreliggende fremgangsmåte omfatter klorering under reduserende og fluidiserende betingelser av en blanding inneholdende en for ste titanjernmalmfraksjon med hoyt jerninnhold og en annen titanjernmalmfraksjon med hoyt silikatinnhold. Ved den foreliggende fremgangsmåte utvinnes titaninnholdet fra den annen fraksjon og anvendes for å erstatte jerninnholdet i den forste fraksjon under fremstilling av storre og tyngre partikler av anriket malm. The invention relates to a new method for the enrichment of titanium iron ores containing large amounts of silicates, and the present method comprises chlorination under reducing and fluidizing conditions of a mixture containing a first titanium iron ore fraction with a high iron content and a second titanium iron ore fraction with a high silicate content. In the present method, the titanium content is extracted from the second fraction and used to replace the iron content in the first fraction during the production of larger and heavier particles of enriched ore.

Oppfinnelsen angår også en fremgangsmåte for ved en kombinasjon av kjemisk og fysikalsk behandling å anrike titanjernmalmer med hoyt silikatinnhold hvor fraksjonene har tydelig forskjellige partikkel-storrelser dg hvor titaninnholdet i fraksjonen med liten partikkelstorrelse anvendes for å oké titaninnholdet i malmfraksjonen med storre partikkelstorrelse. The invention also relates to a method for, by a combination of chemical and physical treatment, to enrich titanium iron ores with a high silicate content where the fractions have distinctly different particle sizes dg where the titanium content in the fraction with a small particle size is used to increase the titanium content in the ore fraction with a larger particle size.

Den foreliggende fremgangsmåte er nyttig for fremstilling av The present method is useful for the production of

et mellom-produkt for fremstilling av titandioxydpigmenter eller métallisk" titan. Det ved den foreliggende fremgangsmåte fremstilte produkt kan dessuten anvendes som bestanddel i sveiseelektroder. an intermediate product for the production of titanium dioxide pigments or metallic titanium. The product produced by the present method can also be used as a component in welding electrodes.

Oppfinnelsen angår derfor en fremgangsmåte ved anrikning av ti tan jernmalm, f-^eks. ilmenitt, hvor klor ledes gjennom et minst 0,l5m tykt fluidisert skikt av titanjernmalm ved en temperatur på.900-1100°C under reduserende betingelser og under fjernelse av jernklorider, og fremgangsmåten er særpreget ved at klor ledes gjennom et fluidisert skikt bestående av en blanding av t^titanjernmalmfraksjoner med forskjellig partikkelstorrelse og hvorav malmfraksjonen med de mindre partikler har en partikkelstorrelsesfordeling på ca. 75 vekt$ -100 til +200 mesh og inneholder et tilstrekkelig antall mol. titandioxyd for omsetning med antallet mol jernoxyd i malmfraksjonen med de storre partikler og som har en partikkelstorrelsesfordeling på ca„ 75 vekt% The invention therefore relates to a method for the enrichment of tin iron ore, e.g. ilmenite, where chlorine is passed through a fluidized layer of titanium iron ore at least 0.15m thick at a temperature of 900-1100°C under reducing conditions and during the removal of iron chlorides, and the method is characterized by the fact that chlorine is passed through a fluidized layer consisting of a mixture of t^titanium iron ore fractions with different particle sizes and of which the ore fraction with the smaller particles has a particle size distribution of approx. 75 wt$ -100 to +200 mesh and contains a sufficient number of moles. titanium dioxide for reaction with the number of moles of iron oxide in the ore fraction with the larger particles and which has a particle size distribution of approx. 75% by weight

'-60 til +100 mesh, hvorved titanforbindelsene fra malmfraksjonen med de mindre-partikler i det vesentlige fullstendig erstatter jernforbindelsene i malmfraksjonen med de storre partikler. '-60 to +100 mesh, whereby the titanium compounds from the ore fraction with the smaller particles essentially completely replace the iron compounds in the ore fraction with the larger particles.

Utan at det er ment å være bundet til noen teori, synes det som om det ved den foreliggende fremgangsmåte fåes slike betingelser i reaksjonssonen at titaninnholdet i malmfraksjonen med den mindre Without intending to be bound by any theory, it seems that with the present method such conditions are obtained in the reaction zone that the titanium content in the ore fraction with the smaller

partikkelstorrelse erstatter jerninnholdet i malmfraksjonen med den storre partikkelstorrelse. Dessuten forbrukes malmfraksjonen med den mindre partikkelstorrelse fullstendig under prosessen idet titan- particle size replaces the iron content in the ore fraction with the larger particle size. Moreover, the ore fraction with the smaller particle size is completely consumed during the process, as titanium

forbindelsene omdannes til titantetraklorid som derefter omsettes med jernoxyd i malmpartiklene med den storre partikkelstorrelse, hvorved jernforbindelsene erstattes med titandioxyd og omdannes til flyktige jernklorider. Silikatene som i partiklene med mindre partikkelstorrelse forekommer langs korngrensehe og som innleiringér, frigjores og blåses bort fra produktmassen under innvirkning av reaktant- og biproduktgasser. the compounds are converted to titanium tetrachloride which is then reacted with iron oxide in the ore particles with the larger particle size, whereby the iron compounds are replaced by titanium dioxide and converted to volatile iron chlorides. The silicates which in the particles with a smaller particle size occur along grain boundaries and which are embedded, are released and blown away from the product mass under the influence of reactant and by-product gases.

Det antas at de under prosessen forekommende reaksjoner er It is assumed that the reactions occurring during the process are

som folger: as follows:

Forholdet mellom malmfraksjonen med de storre partikler og malmfraksjonen med de mindre partikler bestemmes av mengden av jernoxyd og dets reduksjonsgrad i malmfraksjonen med de storre partikler The ratio between the ore fraction with the larger particles and the ore fraction with the smaller particles is determined by the amount of iron oxide and its degree of reduction in the ore fraction with the larger particles

og av mengden av'titandioxyd i malmfraksjonen med de mindre partikler. Som nærmere forklart nedenfor inneholder den malmblanding som skal anrikes, .fortrinnsvis tilstrekkelig titandioxyd i malmfraksjonen med de mindre partikler til fullstendig å reagere med hele jerninnholdet i malmfraksjonen med de storre partikler. Det antas at jerninnholdet omdannes til en blanding av flyktige klorider. Silikatbestanddelen i malmfraksjonen med de mindre partikler frigjores under kloreringstrinnet og fjernes fra reaksjonssonen i form av en findelt aske på grunn av den avdrivende innvirkning av gassene som and of the amount of titanium dioxide in the ore fraction with the smaller particles. As explained in more detail below, the ore mixture to be enriched preferably contains sufficient titanium dioxide in the ore fraction with the smaller particles to completely react with the entire iron content in the ore fraction with the larger particles. It is assumed that the iron content is converted into a mixture of volatile chlorides. The silicate component in the ore fraction with the smaller particles is released during the chlorination step and is removed from the reaction zone in the form of a finely divided ash due to the driving effect of the gases which

av of

anvendes for fluidisering/skiktet. Produktet er en anriket malm med et lavere prosentuelt innhold av silikater enn hittil mulig. used for fluidization/layering. The product is an enriched ore with a lower percentage of silicates than previously possible.

De for den foreliggende fremgangsmåte anvendte betingelser er lignende dem som er beskrevet i britisk patentskrift nr. 1 30+ 635, The conditions used for the present method are similar to those described in British Patent Document No. 1 30+ 635,

med unntagelse av den anvendte malmblanding. with the exception of the ore mixture used.

Fremgangsmåten kan utfores i en med ildfast sten ffiret hvirvel-skiktreaktor med en gjennombrutt plate som tjener som stotte for et malmskikt. Reaktoren er over skiktet forsynt med et innlop for malm og carbon, ved bunnen med et gassinnlopssystem sammen med et gass-fordelingssystem som forer" til den gjennomhullede plate, en avlops- 'i;', ledning for fjernelse av biproduktgasser og laget av et keramisk ,. eller annet materiale som er motstandsdyktig overfor korrosjon av klorider ved 1100°C, og en anordning for fjernelse av skiktet.. Qm~ setningen utfores under anvendelse av et fluidisert skikt med en dybde av 0,15- 0,61 m eller derover. The process can be carried out in a refractory-lined fluidized bed reactor with a perforated plate that serves as a support for an ore layer. The reactor is provided above the layer with an inlet for ore and carbon, at the bottom with a gas inlet system together with a gas distribution system which leads to the perforated plate, a drain line for the removal of by-product gases and made of a ceramic ,.or other material resistant to corrosion by chlorides at 1100°C, and a device for removing the layer.. The Qm~ set is carried out using a fluidized layer with a depth of 0.15-0.61 m or more .

Som reaktant innfores klor under reduserende betingelser. De nodvendige reduserende betingelser kan^dannes ved å blande 10 - 30 vekt# carbon eller carbonholdig materiale med malmen. Det anvendte carbon er vanligvis trekull, petroleumskoks eller koks. Klor ledes gjennom skiktet, som har en temperatur av 900 1100°C, med en tilstrekkelig hastighet til å fluidisere skiktet-, og kloret forbrukes fullstendig i skiktet mens jernkloridet og andre metall-klorider fjernes i form av gassformige damper og omsetningen utfores :ri 20 - 30 minutter eller derover inntil "brudd"-punktet, dvs. når TiCl^ begynner å avgis fra skiktet. Jernoxydkonsentrasjonen i produktet er 2-10 vekt#. •Ved den foreliggende fremgangsmåte fåes en anriket titanjernmalm med moderat porositet, forbedret hardhet og en romvekt av .1,6-2,+ g/cm^. Disse egenskaper, gjor at materialet er et foretrukket utgangsmateriale for fremstilling av titantetraklorid. Chlorine is introduced as a reactant under reducing conditions. The necessary reducing conditions can be created by mixing 10-30 wt# of carbon or carbonaceous material with the ore. The carbon used is usually charcoal, petroleum coke or coke. Chlorine is passed through the layer, which has a temperature of 900 1100°C, at a sufficient speed to fluidize the layer, and the chlorine is completely consumed in the layer while the iron chloride and other metal chlorides are removed in the form of gaseous vapors and the reaction is carried out :ri 20 - 30 minutes or more until the "break" point, i.e. when TiCl^ begins to be released from the layer. The iron oxide concentration in the product is 2-10 wt#. • With the present method, an enriched titanium iron ore is obtained with moderate porosity, improved hardness and a bulk density of .1.6-2,+ g/cm^. These properties make the material a preferred starting material for the production of titanium tetrachloride.

r; Den anvendte titanjernmalm kan være en hvilken som helst natur-lig forekommende malm, som ilmenitt, f.eks. kabelilmenitt (vest-australske ilmenittsander). Da jernoxydet erstattes'méd- titandioxyd, kan malmer inneholdende inntil ca. 6,0'vekt^ silikater og andre vanskelig klorérbare oxyder anvendes. Silikatkonsentrasjonen i de storre partikler holder seg i det vesentlige uforandret mens titandioxyd-konsentrasjonen okes. Mengdeforholdet av silikater og andre inerte forurensning<p>r til titandioxyd i sluttproduktet er derfor lavere enn i malmen. Biproduktmetallkloridene består hovedsakelig•av toverdig jernklorid og mindre mengder treverdig jernklorid, manganklorid, r; The titanium iron ore used can be any naturally occurring ore, such as ilmenite, e.g. cable ilmenite (Western Australian ilmenite sands). When the iron oxide is replaced by titanium dioxide, ores containing up to approx. 6.0% by weight of silicates and other difficult-to-chlorinate oxides are used. The silicate concentration in the larger particles remains essentially unchanged while the titanium dioxide concentration increases. The quantity ratio of silicates and other inert impurities to titanium dioxide in the end product is therefore lower than in the ore. The by-product metal chlorides mainly consist•of divalent iron chloride and smaller amounts of trivalent iron chloride, manganese chloride,

kromklorid og klorider av andre metaller. Biproduktstrommene inneholder også carbondioxyd og små mengder titantetraklorid og carbonmonoxyd. chromium chloride and chlorides of other metals. The by-product drums also contain carbon dioxide and small amounts of titanium tetrachloride and carbon monoxide.

Det anvendte klor kan være teknisk klor.' Resirkulert klor kan også anvendes. Klorstrommen bor reguleres slik at det i skiktet dannede titantetraklorid kan omsettes uten å bryte gjennom, dvs. unn-vike fra,malmskiktets overflate. Klorstrommen bor i alminnelighet ha en hastighet av 5,8 - 61 cm/s. The chlorine used can be technical chlorine.' Recycled chlorine can also be used. The chlorine drum should be regulated so that the titanium tetrachloride formed in the layer can be reacted without breaking through, i.e. avoiding, the surface of the ore layer. The chlorine drum should generally have a speed of 5.8 - 61 cm/s.

Den foreliggende fremgangsmåte er en resirkuleringsprosess hvori delvis anriket malm og ny malm. kontinuerlig innfores i hvirvel-skiktreaktoren som er oppvarmet til 900 - 1100°C, og hvori klor ledes gjennom malmen mens delvis anriket malm og koks fjernes og avkjoles under reduserende betingelser.. Den avkjolte malm ledes gjennom en magnetseparator for separering av et titandioxydprodukt inneholdende 0 - 0,1 vekt# jernoxyd. Det anrikede produkt med over 1,0 vekt# jernoxyd resirkuleres til reaktoren sammen med ny malm. Dessuten resirkuleres hele mengden finstoff, dvs. et materiale med mindre partikler enn for det onskéde titandioxydprodukt, til reaktoren. The present method is a recycling process in which partially enriched ore and new ore. is continuously introduced into the fluidized bed reactor which is heated to 900 - 1100°C, and in which chlorine is passed through the ore while partially enriched ore and coke are removed and cooled under reducing conditions. The cooled ore is passed through a magnetic separator to separate a titanium dioxide product containing 0 - 0.1 wt# iron oxide. The enriched product with more than 1.0 wt# of iron oxide is recycled to the reactor together with new ore. In addition, the entire quantity of fines, i.e. a material with smaller particles than for the onstained titanium dioxide product, is recycled to the reactor.

Den foreliggende fremgangsmåte kan anvendes for anrikning av mindre eftertraktede malmer inneholdende storre mengder kalsium og mangan foruten silikater og andre vanskelig klorerbare forurensninger, f.eks. ilmeniter fra New Zealand og Syd-Afrika. Malmen med et hoyt innhold av silikat males da til en partikkelstorrelsesfordeling av f.eks. ca. -180 mesh BS (britiske standards ikter). Den malte malm blandes med en annen ilmenit av hoyere kvalitet og med en partikkelstorrelsesfordeling på ca. 75 ækt# -60 til +100 mesh.. Mengden av titan-forbindelser i den findelte malm bor stokiometrisk tilsvare den samlede mengde jernforbindelser i malmen med de storre partikler. Malmen kan ytterligere raffineres eller anrikes som beskrevet ovenfor. The present method can be used for the enrichment of less desirable ores containing large amounts of calcium and manganese in addition to silicates and other difficult-to-chlorinate impurities, e.g. ilmenites from New Zealand and South Africa. The ore with a high content of silicate is then ground to a particle size distribution of e.g. about. -180 mesh BS (British standard mesh). The ground ore is mixed with another ilmenite of higher quality and with a particle size distribution of approx. 75 ekt# -60 to +100 mesh.. The amount of titanium compounds in the finely divided ore should stoichiometrically correspond to the total amount of iron compounds in the ore with the larger particles. The ore can be further refined or enriched as described above.

Omsetningen kan utfores ved en temperatur av 900 - 1100°C og helst 950 - 1050°C. The reaction can be carried out at a temperature of 900 - 1100°C and preferably 950 - 1050°C.

Malmblandingen fremstilles ved å blande den nødvendige mengde av den forste og den annen malmfraksjon. Således kan +5,+ kg ilmenitt (Murphyores Queenslands, australsk strandsand) med folgende sammensetning: The ore mixture is produced by mixing the required amount of the first and second ore fractions. Thus, +5,+ kg of ilmenite (Murphyores Queenslands, Australian beach sand) with the following composition can:

og fSigende partikkelstorrelsesfordeling: blandes med 3+,5 kg ilmenit erholdt fra malm fra Tauranga Bay, Cape Foulwind, New Zealand, med fblgende sammensetning (ref. New Zealand Journal of Science, 10, nr. 2, juni 1967, s.^-52)! og med folgende partikkelstorrelsesfordeling: and the following particle size distribution: mixed with 3+.5 kg of ilmenite obtained from ore from Tauranga Bay, Cape Foulwind, New Zealand, with the following composition (ref. New Zealand Journal of Science, 10, no. 2, June 1967, p.^- 52)! and with the following particle size distribution:

30 vekt# pulverformig petrpleumskoks med en partikkelstorrelse av -8 mesh ble satt til malmblandingen. Blandingen ble fylt i en reaktor som beskrevet ovenfor for dannelse av et fluidisert skikt med en tykkelse av ca. 0,3 m og derefter oppvarmet til 1000°C. Klor-gass ble ledet gjennom skiktet med en tilstrekkelig hastighet til å 30 wt# of powdered petrpleum coke with a particle size of -8 mesh was added to the ore mixture. The mixture was filled into a reactor as described above to form a fluidized layer with a thickness of approx. 0.3 m and then heated to 1000°C. Chlorine gas was passed through the layer at a sufficient rate to

fluidisere blandingen av malm og koks. KLorgassmengden var ca. fluidize the mixture of ore and coke. The amount of chlorine gas was approx.

1,7 Nm-Vmin, Klor ble tilfort inntil endel av titanet i malmfraksjonen med små partikler var blitt omdannet til titantetraklorid. 1.7 Nm-Vmin, Chlorine was added until part of the titanium in the ore fraction with small particles had been converted to titanium tetrachloride.

Da en stor mengde titantetraklorid unnvek fra reaksjonsskiktet, ble carbonmonoxyd periodevis anvendt istedenfor k3,or i ca. 20 minutter. Reaktoren ble derefter avkjolt til værelsetearperatur under en carbon-monoxydatmosfære. Produktet ble avkjolt til værelsetemperatur. When a large amount of titanium tetrachloride escaped from the reaction layer, carbon monoxide was periodically used instead of K3,or for approx. 20 minutes. The reactor was then cooled to room temperature under a carbon monoxide atmosphere. The product was cooled to room temperature.

Som angitt ovenfor forekommer silikatet og aluminatet i malmpartiklene i form av et meget findelt lag„ Såsnart dette lag er blitt befridd for omgivende titandioxyd og jernoxyd, drives det lett ut av reaksjonsskiktet på grunn av den oppadrettede virkning av de gassformige reaktanter eller biprodukter, eller ved å lede en inert gass gjennom reaksjonsskiktet for meddrivning av silikatet. De fra skiktet fjernede lette partikler kan deésuten separeres ved vaske-bordsbehandling for å fjerne koksen, kombinert med en utlutning for å fjerne kalsiumkloridet. As stated above, the silicate and aluminate occur in the ore particles in the form of a very finely divided layer. As soon as this layer has been freed from surrounding titanium dioxide and iron oxide, it is easily driven out of the reaction layer due to the upward action of the gaseous reactants or by-products, or by to pass an inert gas through the reaction layer to drive the silicate. The light particles removed from the layer can be separated from the dough by wash-table treatment to remove the coke, combined with a leach to remove the calcium chloride.

Anrikning av malm fra New Zealand ved kjente prosesser gir et produkt som bare inneholder ca. 85 vekt# titandioxyd. Ved den foreliggende fremgangsmåte inneholdt det erholdte produkt 95 - 97 vekt% Ti02 og 1,0 vektjS jernoxyd. Enrichment of ore from New Zealand using known processes yields a product that only contains approx. 85 wt# titanium dioxide. In the present method, the product obtained contained 95 - 97% by weight of TiO 2 and 1.0% by weight of iron oxide.

Bt.annet eksempel på fordelene ved foreliggende fremgangsmåte Another example of the advantages of the present method

er behandlingen av en titanjernmalm hvori malmpartiklene er bundet sammen av en siliciumdioxydmasse. E.eks. har den i Syd-Afrika ved Bothaville i fristaten Orange forekommende malm ilmenittpartikler som is the treatment of a titanium iron ore in which the ore particles are bound together by a silicon dioxide mass. E.g. it has the ore ilmenite particles occurring in South Africa at Bothaville in the Orange Free State which

er bundet sammen av siliciumdioxyd, og den folgende analyse: is bound together by silicon dioxide, and the following analysis:

Når denne malm knuses, gjenvinnes 70 vekt# av siliciumdioxyd-innholdet i partikler som passerer gjennom en hk mesh sikt,men holdes tilbake på en 85 mesh sikt, dvs. en siktåpning av hhv. tfltvm og 175 fAm. Det har vært vanskelig å behandle en slik malm inntil den foreliggende fremgangsmåte ble utviklet som er skjematisk vist på Fig,. 1, 2A og 2B som omfatter de vesentlige trinn av den foreliggende fremgangsmåte. When this ore is crushed, 70 wt# of the silicon dioxide content is recovered in particles that pass through a hk mesh sieve, but are retained on an 85 mesh sieve, i.e. a sieve opening of respectively tfltvm and 175 fAm. It has been difficult to process such an ore until the present method was developed, which is schematically shown in Fig,. 1, 2A and 2B which comprise the essential steps of the present method.

Ifolge Fig. 1 utfores' efter kloreringstrinnet'i den foreliggende fremgangsmåte en magnetseparering av ovérlbpet fra skiktet efter at' det er blitt siktet til fraksjoner over og under 85 mesh. De umag-netiåke partikler med en storrelse over 85 mesh separeres ved hjelp av luft på et separeringsbord, og de lette partikler, som utgjores av uomsatt koks, tilbakeføres til det fluidiserte skikt mens de gjen-blivende tyngre siliciumdioxydpartikler vrakes. De magnetiske partikler med en storrelse over 85 mesh .knuses, til en partikkelstorrelse under 85 mesh og fores gjennom en magnetseparator, pg den umagnetiske ' del separeres ved hjelp av luft på et separeringsbord for å fjerne ytterligere siliciumdioxyd, og.resten.returneres til reaktoren på samme måte som den magnetiske del.- Den del av skiktpartiklene som fjernes fra reaktoren og som har en partikkelstorrelse under 85 mesh, blir også magnetseparert0 Den magnetiske del tilbakeføres til skiktet mens alle umagnetiske partikler med denne storrelse oppsamles som sluttprodukt fra prosessen. Det fremgår således at dé mindre partikler tilbakeføres til kloreringstrinnet for å lette omsetningen av titandioxydet i disse til titantetraklorid som derefter angriper jernoxydet i de storre partikler, hvorved jernoxydet fjernes som jernklorid og titandioxyd avsettes i de storre partikler som derved får en oket egenvekt og et oket prosentuelt innhold av titandioxyd. According to Fig. 1, after the chlorination step in the present method, a magnetic separation of the residue from the layer is carried out after it has been sieved into fractions above and below 85 mesh. The non-magnetic particles with a size above 85 mesh are separated using air on a separation table, and the light particles, which are made up of unreacted coke, are returned to the fluidized bed while the remaining heavier silicon dioxide particles are scrapped. The magnetic particles with a size above 85 mesh are crushed to a particle size below 85 mesh and passed through a magnetic separator, as the non-magnetic part is separated using air on a separation table to remove additional silicon dioxide, and the remainder is returned to the reactor in the same way as the magnetic part.- The part of the bed particles that is removed from the reactor and that has a particle size below 85 mesh is also magnetically separated0 The magnetic part is returned to the bed while all non-magnetic particles of this size are collected as end product from the process. It thus appears that the smaller particles are returned to the chlorination step to facilitate the conversion of the titanium dioxide in them to titanium tetrachloride, which then attacks the iron oxide in the larger particles, whereby the iron oxide is removed as iron chloride and titanium dioxide is deposited in the larger particles, which thereby acquire an increased specific gravity and an increased percentage content of titanium dioxide.

Flytskjemaet er blitt efterlignet i laboratoriemålestokk. The flow chart has been simulated on a laboratory scale.

Materialbalansen for hele flytskjemaet er vist på Fig. 2A og 2B. The material balance for the entire flow chart is shown in Fig. 2A and 2B.

Fig. 2B er en fortsettelse av Fig. 2A idet henvisningsbokstaven A ifolge Fig. 2A fortsetter som henvisningsbokstaven A'ifolge Fig. 2B og henvisninsbokstaven B ifolge Fig. 2A fortsetter som henvisningsbokstaven B' ifolge Fig. 2B. 200 g av den syd-afrikanske ilmenit ble i 20 minutter ved 1000°C bragt i kontakt med CO, TiCl^-damp og N2 i en mengde av 26 mmol/min. Den anvendte reaktor var et elektrisk oppvarmet kvartsror med en innvendig diameter av 5,1 cm. Det var nodvendig med direkte tilførsel av TiCl^-damp under forsoket i laboratoriemålestokk fordi muligheten for å danne det nodvendige dype skikt for fremstilling av storre mengder TiCl^ i reaktoren ikke fore-lå på grunn av det lille skikt. Dette trinn er betegnet som klorering I på Fig. 2A. Skiktet ble knust og delt i to fraksjoner. Den forste fraksjon besto av partikler som ble holdt tilbake på en 85 mesh sikt og den annen fraksjon av partikler som passerte gjennom en 85 mesh sikt. Den forste fraksjon ble derefter magnetseparert.. Den magnetiske fraksjon ble igjen knust og finstoffet (-200 mesh), vraket. Fraksjonen med partikkelstorr.elser mellom 85 og 200 mesh Fig. 2B is a continuation of Fig. 2A in that the reference letter A according to Fig. 2A continues as the reference letter A' according to Fig. 2B and the reference letter B according to Fig. 2A continues as the reference letter B' according to Fig. 2B. 200 g of the South African ilmenite was for 20 minutes at 1000°C brought into contact with CO, TiCl^ steam and N2 in a quantity of 26 mmol/min. The reactor used was an electrically heated quartz tube with an internal diameter of 5.1 cm. It was necessary to supply TiCl^ vapor directly during the experiment on a laboratory scale because the possibility of forming the necessary deep layer for the production of large amounts of TiCl^ in the reactor was not available due to the small layer. This step is designated as chlorination I in Fig. 2A. The layer was broken and divided into two factions. The first fraction consisted of particles retained on an 85 mesh screen and the second fraction of particles that passed through an 85 mesh screen. The first fraction was then magnetically separated. The magnetic fraction was again crushed and the fines (-200 mesh), scrap. The fraction with particle sizes between 85 and 200 mesh

ble igjen magnetseparert. Den magnetiske del ble oppbevart for på-, folgende klorering. Den annen fraksjon, dvs. fraksjonen fra reaktorskiktet med partikler under 85 mesh, ble magnetseparert. Den umagnetiske fraksjon ga ved analyse 9o vekt# Ti02 og 2 vekt# Fe20^.- Den magnetiske fraksjon sammen med den magnetiske fraksjon fra partiklene med en storrelse mellom 85 og 200 mesh ble klorert videre i h minutter méd TiCl^, CO og N2 i en mengde av 26 mmol/min. og derefter avvekslende bragt i kontakt med CO i 1 minutt og .med Cl2 i 1 minutt i en mengde av 26 mmol/min i 10 minutter. Dette trinn -er betegnet som klorering II i Fig. 2B. Reaktorskiktet ble derefter redusert, avkjolt og magnetseparert. Den umagnetiske fraksjon som utgjorde sluttproduktet, ga ved analyse 95 vekt# Ti02 og 0,1 vekt# Fe2°3« was again magnetically separated. The magnetic part was kept for subsequent chlorination. The other fraction, i.e. the fraction from the reactor layer with particles below 85 mesh, was magnetically separated. The non-magnetic fraction gave on analysis 90 wt# Ti02 and 2 wt# Fe20^.- The magnetic fraction together with the magnetic fraction from the particles with a size between 85 and 200 mesh was further chlorinated for h minutes with TiCl^, CO and N2 in a amount of 26 mmol/min. and then alternately contacted with CO for 1 minute and with Cl 2 for 1 minute at a rate of 26 mmol/min for 10 minutes. This step is designated as chlorination II in Fig. 2B. The reactor bed was then reduced, cooled and magnetically separated. The non-magnetic fraction which formed the final product gave, on analysis, 95 wt# Ti02 and 0.1 wt# Fe2°3«

Claims

1. Procedure for beneficiation of titanium iron ore, e.g. ilmenite, where chlorine is passed through a at least 0.15 m thick fluidized layer of titanium iron ore at a temperature of 900-1100°C under reducing conditions and during the removal of iron chlorides, characterized in that chlorine is passed through a fluidized layer consisting of a mixture of two titanium iron ore fractions with different particle sizes and of which the ore fraction with the smaller particles has a particle size distribution of approx. 75 wt$ -100 to +200 mesh and contains a sufficient number of moles of titanium dioxide for reaction with the number of moles of iron oxide in the ore fraction with the larger particles and which has a particle size distribution of approx. 75 wt$ -60 to +100 mesh, whereby the titanium compounds from the ore fraction with the smaller particles essentially completely replace the iron compounds in the ore fraction with the larger particles.

2. Method according to claim 1, characterized in that a stream of material is continuously removed from the layer which is divided into a magnetic fraction and a non-magnetic fraction, after which the non-magnetic fraction is sieved into a fraction with -large particles and a fraction with small particles, of which the fraction with small particles is mixed with the magnetic fraction and the mixture is fed back to the layer together with such an amount of unchlorinated ore that this, together with the amount of the magnetic fraction and the non-magnetic fraction with small particles, corresponds to the amount of material that is continuously removed from the layer.

3. Method according to claim 1 for the enrichment of a titanium iron ore - with a high silicate content, characterized in that the silicates are removed from the ore by first partially chlorinating the ore, after which it is removed from the layer and successively sieved, magnetically separated, crushed and separated separation table, and the magnetic portions are fed back to the layer for further chlorination" h. Method according to claim 3" characterized in that the fines with a particle size distribution within the range -200 to +300 mesh obtained by separation from the crushed magnetic part of the larger particles with a particle size distribution of approx. 75 weight# -60 to +85 mesh, also backlined to the ply.