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DE1052378B - Process for the production of hydrolyzable titanium sulphate solutions - Google Patents

Process for the production of hydrolyzable titanium sulphate solutions

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Publication number
DE1052378B
DE1052378B DEG17442A DEG0017442A DE1052378B DE 1052378 B DE1052378 B DE 1052378B DE G17442 A DEG17442 A DE G17442A DE G0017442 A DEG0017442 A DE G0017442A DE 1052378 B DE1052378 B DE 1052378B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
slag
ilmenite
titanium
ore
iron
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEG17442A
Other languages
German (de)
Inventor
Benjamin Wilson Allan
Frederick Louis Appel
Frank Oates Rummery
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Akzo Nobel Paints LLC
Original Assignee
Glidden Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Glidden Co filed Critical Glidden Co
Priority to DEG17442A priority Critical patent/DE1052378B/en
Publication of DE1052378B publication Critical patent/DE1052378B/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B34/00Obtaining refractory metals
    • C22B34/10Obtaining titanium, zirconium or hafnium
    • C22B34/12Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08
    • C22B34/1236Obtaining 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
    • C22B34/124Obtaining 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
    • C22B34/125Obtaining 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 sulfur ion as active agent

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  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

Verfahren zur Herstellung hydrolysierbarer Titansulfatlösungen Bei den meisten Verfahren zur Herstellung von Titandioxydpigmenten werden Titansulfatlösungen durch Umsetzen konzentrierter Schwefelsäure mit Titanerzen, insbesondere mit eisenhaltigem Titanerz, z. B. Ilmenit, hergestellt.Process for the preparation of hydrolyzable titanium sulfate solutions Bei Most of the processes used to manufacture titanium dioxide pigments use titanium sulfate solutions by reacting concentrated sulfuric acid with titanium ores, especially those containing iron Titanium ore, e.g. B. Ilmenite produced.

Ilmeniterze, welche den höchsten Titangehalt besitzen, weisen auch einen hohen Ferrieisengehalt auf. Sie bieten infolge der herabgesetzten Reaktionsfähigkeit mit Schwefelsäure und der dementsprechend verringerten Reaktionswärme besondere Probleme bei der Titanpigmentherstellung.Ilmenite ores, which have the highest titanium content, also show a high ferric iron content. They bid as a result of the reduced responsiveness with sulfuric acid and the correspondingly reduced heat of reaction Problems in making titanium pigment.

Es ist vorgeschlagen worden, den Ilmenit, bevor er zwecks Herstellung von Ti 02 Pigment mit H2 S 04 aufgeschlossen wird, einer reduzierenden Vorbehandlung zu unterwerfen. Dabei geht das im Ilmenit vorhandene Eisen in den Ferrozustand über, wodurch eine größere Reaktionsfähigkeit mit Schwefelsäure erreicht wird. Die Reaktion erfordert jedoch einen zusätzlichen Arbeitsvorgang, wobei hinzukommt, daß durch die Reduktion ein Teil des im Erz vorhandenen Titans in einen Zustand übergeführt wird, in welchem es für die H2 S 04-Behandlung schwer angreifbar ist.It has been suggested to use the ilmenite before making use of it of Ti 02 pigment is digested with H2 S 04, a reducing pretreatment to subjugate. The iron present in the ilmenite changes to the ferrous state, whereby a greater reactivity with sulfuric acid is achieved. The reaction however, requires an additional process to be added that by the reduction transforms part of the titanium present in the ore into a state in which it is difficult to attack for the H2 S 04 treatment.

Wenn das hoch ferrieisenhaltige Erz ohne Vor-Behandlung mit H2 S 04 aufgeschlossen wird, ist eine große Menge Eisenschrott erforderlich, um den Ferrieisengehalt der Lösung vor ihrer Verwendung zur Herstellung von Titandioxydpigment zu reduzieren. Solche Lösungen besitzen dann einen zu hohen Eisengehalt, um sie bei der Hydrolyse direkt verwenden zu können. Sie müssen vor der Hydrolyse gekühlt werden, um aus ihnen Eisen in Form von Ferrosulfat abzuscheiden. Schwefelsäure muß mit zusätzlichen Kosten, vorzugsweise während der Umsetzung, in äquivalenter Menge zu dem metallischen Eisen, das für die Reduktion des im Ilmenit vorhandenen Ferrieisens erforderlich ist, zugefügt werden. Dieses Verfahren wird trotz der sich aus ihm ergebenden höheren Kosten praktisch ausgeführt.If the ore with high ferric iron content is not pretreated with H2 S 04 is digested, a large amount of scrap iron is required to get the ferric iron content to reduce the solution before its use for the production of titanium dioxide pigment. Such solutions then have an iron content that is too high for them to be subjected to hydrolysis to be able to use directly. They need to be cooled before hydrolysis in order to take off to deposit iron in the form of ferrous sulphate. Sulfuric acid must be added with Cost, preferably during the implementation, in an amount equivalent to the metallic one Iron, which is necessary for the reduction of the ferrous iron present in the ilmenite is to be added. This procedure is higher in spite of the resulting from it Cost practically executed.

Eine neuere Entwicklung in der Titanindustrie beruht auf den Gedanken, die Trennung von Titan aus den enormen Titanerzablagerungen in Ostkanada mit der Erzeugung von metallischem Eisen zu kombinieren. Diese kanadischen Erze enthalten etwa 351/o Titandioxyd, während der Rest zum großen Teil aus Eisenoxyd besteht. Die Erze werden im elektrischen Ofen im Gemisch mit Kohle zur Erzeugung geschmolzenen Eisens und einer hoch titanhaltigen Schlacke geschmolzen. Die Schlacke enthält 60 bis 80% Titandioxyd, während der Rest hauptsächlich aus Eisen, Calcium, Magnesium, Aluminium und Silicium besteht, die aus dem Erz oder aus dem bei der Ofenbehandlung angewandten Reduktionsmittel stammen. Aus dieser Schlacke können durch ein Verfahren, das ähnlich der Herstellung von Titansulfatlösungen aus Ilmeniterzen ist, Sulfatlösungen erhalten werden. Die Schlacke wird hierzu so fein gemahlen, daß 90 bis 95 % von ihr durch ein Sieb mit 15 600 Maschen pro cm2 gehen. Die Schlacke enthält eine geringere Menge von Ferrooxyd und kein Ferrioxyd. Außerdem liegt ein beträchtlicher Teil des Titandioxyds in reduziertem Zustand vor, so daß die mit H2 S O4 erhaltene Aufschlußmasse nach ihrem Lösen eine Lösung ergibt, die beträchtliche Mengen dreiwertigen Titans enthalten kann. Während des Schwefelsäureaufschlusses wirkt der Gehalt an reduziertem Ti 02 in der Schlacke als Reduktionsmittel auf die starke Schwefelsäure, und ein Teil der Schwefelsäure geht als Schwefeldioxyd oder als Schwefelwasserstoff verloren. Demgemäß findet nicht nur ein Verlust an Schwefelsäure statt, sondern es ergibt sich auch eine Rauchbe:lästi-gung. Die sich ergebende Lösung ist, wenn sie merkliche Mengen reduziertes TiO2 enthält, für die Hydrolyse schlecht geeignet, da das in der Lösung vorhandene drei-,vertige Titan erst oxydiert werden muß, um hydrolysirert werden zu können.A recent development in the titanium industry is based on the idea the separation of titanium from the enormous titanium ore deposits in eastern Canada with the Combine production of metallic iron. These Canadian ores contain about 351 / o titanium dioxide, while the remainder consists largely of iron oxide. The ores are melted in an electric furnace in a mixture with coal for production Iron and a high titanium-containing slag. The slag contains 60 up to 80% titanium dioxide, while the rest mainly consists of iron, calcium, magnesium, Aluminum and silicon are made from the ore or from the furnace treatment applied reducing agent originate. This slag can be converted into a process which is similar to making titanium sulfate solutions from ilmenite ores, sulfate solutions can be obtained. For this purpose, the slag is ground so finely that 90 to 95% of pass it through a sieve with 15,600 meshes per cm2. The slag contains a smaller one Amount of ferrous oxide and no ferric oxide. In addition, a considerable part of the Titanium dioxide in a reduced state, so that the digestion mass obtained with H2 S O4 after dissolving it results in a solution containing considerable amounts of trivalent titanium may contain. During the sulfuric acid digestion, the reduced content acts Ti 02 in the slag as a reducing agent on the strong sulfuric acid, and a Part of the sulfuric acid is lost as sulfur dioxide or hydrogen sulfide. Accordingly, not only does a loss of sulfuric acid occur, but it results smoke nuisance. The resulting solution is when it is noticeable Contains quantities of reduced TiO2, poorly suited for hydrolysis, as the in tri-titanium titanium present in the solution must first be oxidized in order to hydrolyze it to be able to.

Wie oben auseinandergesetzt, ist es möglich, jede Art titanhaltigen Materials für die Herstellung von für die Pigmentindustrie geeigneten Titansulfatlösungen zu verwenden. Jedes dieser Rohmaterialien bietet gewisse Nachteile und erfordert kleine Änderungen des Verfahrens, wenn das eine für das andere gesetzt wird.As discussed above, it is possible to contain any type of titanium Materials for the production of titanium sulphate solutions suitable for the pigment industry to use. Each of these raw materials has certain drawbacks and requirements small changes to the procedure when one is set for the other.

Es ist nun ein Verfahren zur Herstellung von Titansulfatlösungen gefunden worden, welches die oben angeführten Nachteile vermeidet und die Arbeitsvorgänge vereinfacht. Gemäß der Erfindung. werden bei der Herstellung hydrolysierbarer Titansulfatlösungen durch Umsetzen feinteiliger Gemische aus Ilmenit und geschmolzener titanhaltiger Schlacke, die Titan in einer niederen Oxydationsstufe, als sie Ti 02 entspricht, und Eisen in einer niederen Oxydationsstufe, als sie Fe203 entspricht, enthält, mit konzentrierter Schwefelsäure und Lösen der verfestigten Reaktionsmasse in einem -wäßrigen Lösungsmittel solche Ilmenit-Schlacke-Gemische umgesetzt, die aus 10 bis 20% Ilmenit und 80 bis 90% Schlacke bestehen.A process for the production of titanium sulfate solutions has now been found which avoids the disadvantages listed above and the operations simplified. According to the invention. become more hydrolyzable during manufacture Titanium sulfate solutions by reacting finely divided mixtures of ilmenite and molten titanium-containing slag, the titanium in a lower oxidation state than Ti 02, and iron in a lower oxidation state than that of Fe203, contains, with concentrated sulfuric acid and dissolving the solidified reaction mass such ilmenite slag mixtures implemented in an aqueous solvent that consist of 10 to 20% ilmenite and 80 to 90% slag.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung können Mischungen umgesetzt werden, in denen Ilmenit zum Teil durch ein anorganisches Oxydationsmittel in einer solchen Menge ersetzt ist, daß die Oxydationskraft des Oxydationsmittels und des nicht ersetzten Ilmenits derjenigen von 10 bis 20% Ilmenit äquivalent ist. Als Oxydationsmittel können Ferrioxyd, Natrium-, Barium-, Calcium-, Lithium-oder Wasserstoffperoxyd, Natriumsulfat, Mangandioxyd, Natriumperchlorat, Calciumoxychlorid (Ca(O CI)2), Kaliumpermanganat, Antimonoxyd (Sb205), Salpetersäure und andere angewandt werden.According to an advantageous embodiment of the invention, mixtures are implemented in which ilmenite is partly replaced by an inorganic oxidizing agent is replaced in such an amount that the oxidizing power of the oxidizing agent and the unreplaced ilmenite is equivalent to that of 10 to 20% ilmenite. The oxidizing agent can be ferric oxide, sodium, barium, calcium, lithium or Hydrogen peroxide, sodium sulfate, manganese dioxide, sodium perchlorate, calcium oxychloride (Ca (O CI) 2), potassium permanganate, antimony oxide (Sb205), nitric acid and others are used will.

Aus den nachfolgenden Beispielen ist ersichtlich, daß durch die geregelte Oxydation hervorragende Ergebnisse erzielt werden. Beispielsweise werden dabei Rauchverluste vermieden, die eintreten, wenn man Schlacke allein verwendet. Ferner ist die Einfachheit der aufeinanderfolgenden Arbeitsvorgänge bei der Herstellung von Titanpigment von besonderer Bedeutung. Ein anderer wesentlicher Punkt vom verfahrenstechnischen Standpunkt aus besteht darin, daß ein Eisen-Ti 02-Verhältnis von ungefähr 0,22 bis ungefähr 0,35 in den Endlösungen erhalten wird.From the following examples it can be seen that the regulated Oxidation gives excellent results. For example, there are smoke losses avoided that occur when using slag alone. Further is the simplicity of the successive operations in the manufacture of titanium pigment from special meaning. Another essential point from the procedural point of view consists in that an iron to Ti O2 ratio of about 0.22 to about 0.35 is obtained in the final solutions.

Die Erfindung gestattet infolge der Einfachheit des Arbeitsvorganges die Anwendung von weniger teuren Anlagen für eine gegebene Durchsatzmenge. Die einzige erforderliche zusätzliche Stufe ist das Mischen der Schlacke mit dem Ilmenit oder dem bzw. den anderen Oxydationsmitteln. Dies kann jedoch leicht dadurch bewerkstelligt werden, daß das Material im richtigen Verhältnis gemahlen wird. Es ergeben sich gewisse Vorteile durch ein Zusammenmahlen der Bestandteile, wodurch verbesserte Ergebnisse erzielt werden.The invention allows due to the simplicity of the operation the use of less expensive equipment for a given throughput. The only additional stage required is mixing the slag with the ilmenite or the other oxidizing agent (s). However, this can easily be done thereby ensure that the material is ground in the correct proportion. It surrender certain advantages by grinding the ingredients together, thereby improving Results are achieved.

Die titanhaltigen Materialien, die bei dem erfindungsgemäß vorgesehenen Verfahren zur Verwendung kommen, können in ihrer Zusammensetzung stark schwanken. Die Arbeitsweise ist auf alle im Handel erhältlichen Titanerze der Ilmenit- und Arizonitart und die zur Verfügung stehenden Schlackenprodukte anwendbar.The titanium-containing materials that are used in the inventively provided Methods used can vary widely in their composition. The procedure is based on all commercially available titanium ores of the ilmenite and Arizonitart and the available slag products are applicable.

Es ist ersichtlich, daß die Zusammensetzung der Schlacken sich mit der Zusammensetzung des Ausgängserzes, der Zusammensetzung des bei der Reduktion des Eisengehalts benutzten Kohle- oder Koksmaterials und der Verwendung von Flußmitteln ändert. Die zu verwendenden Schlacken sollen über 60% TiO2 enthalten. Die Arizoniterze, die im Gemisch mit der Schlacke angewandt werden, sind Sande aus Indien (Ouilon) und aus Florida (Trail Ridge). Diese Erze enthalten über etwa 60% Ti 02, und mehr als die Hälfte (im allgemeinen 60 bis 800/a) des Gesamteisengehalts liegt im Ferrizustand vor. Die Erze der Ilmenitart sind, wie oben beschrieben, diejenigen von niedrigerem Ti OZ Gehalt und niedrigerem Ferrieisengehalt.It can be seen that the composition of the slags changes with the composition of the starting ore, the composition of the reduction the iron content of the coal or coke material used and the use of fluxes changes. The slag to be used should contain over 60% TiO2. The Arizona ores, which are used in a mixture with the slag are sands from India (Ouilon) and from Florida (Trail Ridge). These ores contain about 60% Ti 02 and more than half (generally 60 to 800 / a) of the total iron content is in the ferric state before. The ores of the ilmenite species, as described above, are those of inferiority Ti OZ content and lower ferric iron content.

Es ist bekannt, eine hydrolysierbare Titansulfatlösung aus einer titanhaltigen Schlacke, die Titan in einer niedrigeren Oxydationsstufe, als sie Ti 02 entspricht, und Eisen in einer niedrigeren Oxydationsstufe, als sie Fe 0" entspricht, enthält, durch Behandeln einer Mischung dieser Schlacke mit einem titanhaltigen Eisenerz, in dem das Eisen in der Ferriform vorliegt, mit konzentrierter Schwefelsäure zu gewinnen. Das Erz wird dabei in einer solchen Menge verwendet, daß der Ferrieisengehalt dem Gehalt der Schlacke an dreiwertigem Titan stöchiometrisch äquivalent ist. Bei dem bekannten Verfahren soll die Gesamtoxydationskraft im Gleichgewicht mit der Gesamtreduktionskraft stehen.It is known, a hydrolyzable titanium sulfate solution from a titanium-containing Slag containing titanium in a lower oxidation state than that of Ti 02, and contains iron in an oxidation state lower than that of Fe 0 ", by treating a mixture of this slag with a titanium-containing iron ore, in which the iron is present in the ferriform, with concentrated sulfuric acid to win. The ore is used in such an amount that the ferric iron content is stoichiometrically equivalent to the trivalent titanium content of the slag. at the known method is said to be in equilibrium with the total oxidative power Total reduction force.

Die Erfindung ist demgegenüber auf die Erkenntnis gegründet, daß es nicht notwendig ist, die Gesamtoxydationskraft des Erzes im Gleichgewicht- mit der Gesamtreduktionskraft der Schlacke vorliegen zu haben, und daß unerwartet niedrige Säureverluste erhalten werden, wenn die Gesamtoxydationskraft merklich kleiner als die Gesamtreduktionskraft ist.The invention is based on the knowledge that it is not necessary, the total oxidative power of the ore in equilibrium with the Total reducing power of the slag, and that unexpectedly low Acid losses are obtained when the total oxidizing power is significantly less than is the total reducing force.

Die erfindungsgemäß anzuwendenden besonderen Anteile von Erz und Schlacke scheinen synergistische Eigenschaften insoweit zu zeigen, daß Verluste an Säure in der Form von Rauch od. dgl. gleichförmig niedrig sind, selbst wenn das Oxydationsvermögen des Erzes nicht so eingestellt wird, daß es dem Reduktionsvermögen der Schlacke äquivalent ist. Die Beispiele geben einen Vergleich zwischen den Säureverlusten wieder, die mit Schlacke allein und mit Mischungen von Schlacke und Erz im Verhältnis 80:20 und 90:10 auftraten.The particular proportions of ore and slag to be used according to the invention seem to show synergistic properties to the extent that acid losses in the form of smoke or the like are uniformly low even if the oxidizing ability of the ore is not adjusted in such a way that it adversely affects the reducing power of the slag is equivalent. The examples give a comparison between the acid losses again, those with slag alone and with mixtures of slag and ore in proportion 80:20 and 90:10 occurred.

Die Zeichnung veranschaulicht die Verminderung des Säureverlustes bei Anwendung der erfindungsgemäß vorgesehenen Erz-Schlacke-Verhältnisse im Vergleich zu dem bei dem bekannten Verfahren vorgesehenen Mischungsverhältnis.The drawing illustrates the reduction in acid loss when using the ore-slag ratios provided according to the invention in comparison to the mixing ratio provided in the known method.

In der Zeichnung gibt die voll ausgezogene Kurve die Säureverluste bei dem bekannten Verfahren wieder, während die gestrichelte Linie sich auf ein Verfahren im Sinne der Erfindung bezieht, bei welchem kein Gleichgewicht zwischen der Gesamtoxydationskraft des Erzes und der Gesamtreduktionskraft der Schlacke beisteht. Es ist ersichtlich, daß im Bereich von etwa 10 bis 20% Erz - Rest Schlacke - die Säureverluste unerwartet niedrig sind.In the drawing, the full curve gives the acid losses in the known method again, while the dashed line is on a Process within the meaning of the invention relates in which there is no balance between the total oxidizing power of the ore and the total reducing power of the slag. It can be seen that in the range of about 10 to 20% ore - remainder slag - the Acid losses are unexpectedly low.

Die Schwefelsäurebehandlung der Mischungen von Schlacke mit Erz, eventuell unter Ersatz eines Teils des Erzes durch die vorgenannten Oxydationsmittel, kann in den gleichen Vorrichtungen durchgeführt werden, die bisher beim Aufschluß von Ilmenit verwendet wurden. Der Reaktionsablauf ist analog dem bei der Ilmenitbehandlung. Beispiel 1 Das verwendete Rohmaterial war eine Ti O@-Schlacke, deren Gesamt-Titangehalt 72,2% Ti 02 entsprach, wobei 16% in der T'203 Form vorlagen. Sie enthielt neben S' 02, A'20" Ca 0 und Mg 0 noch 8,33 % Fe (0,6% metallisches Eisen, kein Ferrieisen). Diese Schlacke wurde so fein gemahlen, daß 89,3% durch ein Sieb mit 22 500 Maschen pro cm2 hindurchgingen.The sulfuric acid treatment of the mixtures of slag with ore, possibly with the replacement of part of the ore by the above-mentioned oxidizing agents, can be carried out in the same devices which have hitherto been used in the digestion of ilmenite. The course of the reaction is analogous to that of the ilmenite treatment. Example 1 The raw material used was a Ti O @ slag, the total titanium content of which corresponded to 72.2% Ti 02, 16% being in the T'203 form. In addition to S '02, A'20 "Ca 0 and Mg 0, it also contained 8.33% Fe (0.6% metallic iron, no ferrous iron). This slag was ground so finely that 89.3% passed through a sieve 22 500 stitches per cm2 passed through.

Zu 566 kg in einem Reaktionsgefäß befindlicher 96,5%iger H2 S 04 wurden allmählich unter Rühren 340 kg Schlacke zugesetzt und die Masse weitere 15 Minuten gerührt. Um die Reaktion im Gang zu setzen, wurde Wasserdampf in die Aufschlußmasse eingeleitet. Die Temperatur stieg in 9 Minuten von Umgebungstemperatur auf 178° C; nach dieser Zeit wurde die Dampfzufuhr abgestellt. Die Temperatur stieg allmählich weiter auf 222° C und ging dann auf 210° C zurück. Bei der Reaktion trat ein Verlust von 2,52% Säure (4 kg je 100 kg Schlacke) ein, welcher Anlaß zur Bildung schädlichen Rauches gab.To 566 kg of 96.5% H 2 S 04 in a reaction vessel became Gradually added 340 kg of slag with stirring and the mass for a further 15 minutes touched. To set the reaction going, water vapor was in the digestion mass initiated. The temperature rose from ambient to 178 ° in 9 minutes C; after this time the steam supply was switched off. The temperature rose gradually continued to 222 ° C and then went back to 210 ° C. There was a loss in response from 2.52% Acid (4 kg per 100 kg slag), which is the reason for There was formation of noxious smoke.

Die Reaktionsmasse wurde 2 Stunden gealtert und dann durch allmählichen Zusatz von kaltem Wasser gelöst, wobei 960/a des in der Schlacke vorhandenen Ti 02 in Lösung gingen.The reaction mass was aged for 2 hours and then by gradual Dissolved addition of cold water, whereby 960 / a of the Ti present in the slag 02 went into solution.

Beispiel 2 Bei diesem Beispiel wurde die gleiche Schlacke, wie sie im Beispiel 1 verwendet wurde, im Gemisch mit 20 % Quilon-Ilmenit (57,2% Ti 02, 25,40/(hGesamt-Fe - 60,6''% Fe"' und 39,4% Fe" -; 974% der Schlacke gingen durch ein Sieb mit 6560 Maschen pro cm2) mit H2 S 04 behandelt.Example 2 In this example, the same slag as her was used in Example 1, mixed with 20% Quilon-Ilmenit (57.2% Ti 02, 25.40 / (hTotal Fe - 60.6% Fe "'and 39.4% Fe" -; 974% of the slag passed through a sieve with 6560 meshes per cm2) treated with H2 S 04.

363 kg der Erz-Schlacke-Mischung, die insgesamt 68,3% Ti 02 und 11,0°/a Fe enthielt, wurden langsam unter rascher Luftzufuhr zu im Aufschlußgefäß befindlicher H2 S 04 hinzugefügt. Das Verhältnis Säure zu Titanmaterial betrug 1,68. Die Anfangstemperatur der Mischung betrug 90° C. Um die Reaktion einzuleiten, wurde dem Gemisch Wasserdampf in solcher Menge zugeführt, daß die Temperatur der Mischung nach 8 Minuten 170° C betrug. Daraufhin wurde die Dampfzufuhr abgestellt. Die Temperatur betrug 71Tinuten später 212° C und blieb auf diesem hohen Wert.363 kg of the ore-slag mixture, the total of 68.3% Ti 02 and 11.0% / a Fe contained, slowly with a rapid supply of air to in the decomposition vessel H2 S 04 added. The ratio of acid to titanium material was 1.68. The initial temperature the mixture was 90 ° C. To initiate the reaction, the mixture was steam supplied in such an amount that the temperature of the mixture after 8 minutes 170 ° C was. The steam supply was then turned off. The temperature was 71 minutes later 212 ° C and stayed at this high value.

Die Masse verfestigte sich 64 Minuten nach Beginn der Dampfzufuhr, wobei sie eine Temperatur von 205° C hatte. Die Masse wurde 11/z Stunden altern gelassen; dann wurde bei einer Temperatur der Masse von 185° C mit Lösen begonnen. Es trat ein Säureverlust von etwa 0,5% (0,84 kg je 100 kg Titanmaterial) ein. Ungefähr 92,4°/o des im Titanmaterial vorhandenen Ti 02 wurden gelöst.The mass solidified 64 minutes after the start of the steam supply, where it had a temperature of 205 ° C. The mass was aged for 11/2 hours calmly; then dissolving was started at a temperature of the mass of 185.degree. There was an acid loss of about 0.5% (0.84 kg per 100 kg of titanium material). Approximately 92.4% of the Ti 02 present in the titanium material was dissolved.

Beispiel 3 Es wurden a) 100 g Schlacke und b) eine Mischung von 90 g Schlacke und 10 g Quilon-Ilmenit in zerkleinertem Zustand mit 170 g Schwefelsäure (100%) in Form einer 95%igen wäßrigen Lösung behandelt. Die Umsetzungen wurden in einer Vorrichtung ausgeführt, welche das Auffangen und die nachfolgende Analyse der gasförmigen Reaktionsprodukte ermöglichte. Die Umsetzungen wurden durch Erhitzen der mit Schwefelsäure versetzten Massen auf 200° C eingeleitet. Die Massen wurden dann auf dieser Temperatur 15 Minuten lang gehalten. Nachdem die Umsetzungen beendet waren, wurde analytisch die Art der aufgetretenen gasförmigen Produkte bestimmt und die eingetretenen Gesamtsäureverluste ermittelt. Bei Versuch a) mit reiner Schlacke bestanden die gasförmigen Reaktionsprodukte aus schwefligen Gasen, und der Säureverlust betrug etwa 2,5 Gewichtsprozent der Gesamtsäure. Bei der Mischung aus 90 % Schlacke und 10 % Erz (Versuch b) wurde jedoch ein Säureverlust von nur etwa 0,55 Gewichtsprozent der Gesamtsäure gefunden.Example 3 There were a) 100 g of slag and b) a mixture of 90 g slag and 10 g quilon ilmenite in the crushed state with 170 g sulfuric acid (100%) treated in the form of a 95% aqueous solution. The implementations were made in carried out a device, which the collection and the subsequent analysis of the gaseous reaction products made possible. The reactions were made by heating initiated the masses mixed with sulfuric acid to 200 ° C. The crowds were then held at that temperature for 15 minutes. After the conversions finished were, the nature of the gaseous products that occurred was determined analytically and the total acid losses that have occurred are determined. In experiment a) with pure slag the gaseous reaction products consisted of sulphurous gases, and the loss of acid was about 2.5 percent by weight of the total acid. When the mixture is 90% slag and 10% ore (run b), however, an acid loss of only about 0.55 weight percent of the total acid found.

Die Analyse des Erzes und der Schlacke, die bei den vorstehenden Versuchen verwendet wurden, ergab hinsichtlich des Fe- und Ti-Gehalts folgende Werte: Quilon-Ilmenit I Titanschlacke Gesamt Ti O, ....... 57,21/o, 72,21/0 Ti 2 03 . . . . . . keins 16,0 Fe203 ...... 22,0 keins Fe 0 . . . . . . . . 12,85 10,75 Fe .......... - 0,6 The analysis of the ore and the slag used in the above experiments showed the following values for the Fe and Ti content: Quilon ilmenite I titanium slag Total Ti O, ....... 57.21 / o, 72.21 / 0 Ti 2 03. . . . . . none 16.0 Fe203 ...... 22.0 none Fe 0. . . . . . . . 12.85 10.75 Fe .......... - 0.6

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung hydrolysierbarer Titansulfatlösungen durch Umsetzen feinteiliger Gemische aus Ilmenit und geschmolzener titanhaltiger Schlacke, die Titan in einer niederen Oxydationsstufe, als sie Ti 02 entspricht, und Eisen in einer niederen Oxydationsstufe, als sie Fee 03 entspricht, enthält, mit konzentrierter Schwefelsäure und Lösen der verfestigten Reaktionsmasse in einem wäßrigen Lösungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß solche Ilmenit-Schlacke-Gemische umgesetzt werden, die aus 10 bis 20'% Ilmenit und 80 bis 90%, Schlacke bestehen. PATENT CLAIMS: 1. Process for the preparation of hydrolyzable titanium sulfate solutions by converting finely divided mixtures of ilmenite and molten titanium-containing Slag containing titanium in a lower oxidation state than corresponds to Ti 02, and contains iron in a lower oxidation state than Fee 03, with concentrated sulfuric acid and dissolving the solidified reaction mass in one aqueous solvent, characterized in that such ilmenite-slag mixtures are implemented, which consist of 10 to 20% ilmenite and 80 to 90% slag. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mischungen umgesetzt werden, in denen Ilmenit zum Teil durch ein anorganisches Oxydationsmittel in einer solchen Menge ersetzt ist, daß die Oxydationskraft des Oxydationsmittels und des nicht ersetzten Ilmenits derjenigen von 10 bis 20 % Ilmenit äquivalent ist. 2. The method according to claim 1, characterized in that mixtures are reacted, in which ilmenite is partly replaced by an inorganic oxidizing agent in such a Amount replaced is that the oxidizing power of the oxidant and not replaced Ilmenite is equivalent to that of 10 to 20% ilmenite. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das anorganische Oxydationsmittel aus Ferrioxyd, Bariumperoxyd oder Pyrolusiterz besteht. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 631924.3. The method according to claim 2, characterized in that the inorganic oxidizing agent consists of ferric oxide, barium peroxide or pyrolusite ore. Contemplated publications: USA. Patent No. 2,631,924..
DEG17442A 1955-06-22 1955-06-22 Process for the production of hydrolyzable titanium sulphate solutions Pending DE1052378B (en)

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