[go: up one dir, main page]

DE2005832C2 - Verfahren zur Herstellung eines Titandioxidkonzentrats - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Titandioxidkonzentrats

Info

Publication number
DE2005832C2
DE2005832C2 DE2005832A DE2005832A DE2005832C2 DE 2005832 C2 DE2005832 C2 DE 2005832C2 DE 2005832 A DE2005832 A DE 2005832A DE 2005832 A DE2005832 A DE 2005832A DE 2005832 C2 DE2005832 C2 DE 2005832C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
titanium
titanium dioxide
concentrate
seed
inoculum
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.)
Expired
Application number
DE2005832A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2005832A1 (de
Inventor
Kokichi Miyazawa
Hideaki Naka
Shigeki Kyoto Yamada
Yoshio Kusatsu Shiga Yoshida
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.)
Ishihara Sangyo Kaisha Ltd
Original Assignee
Ishihara Sangyo Kaisha Ltd
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 Ishihara Sangyo Kaisha Ltd filed Critical Ishihara Sangyo Kaisha Ltd
Publication of DE2005832A1 publication Critical patent/DE2005832A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2005832C2 publication Critical patent/DE2005832C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G23/00Compounds of titanium
    • C01G23/04Oxides; Hydroxides
    • C01G23/047Titanium dioxide
    • C01G23/053Producing by wet processes, e.g. hydrolysing titanium salts
    • C01G23/0536Producing by wet processes, e.g. hydrolysing titanium salts by hydrolysing chloride-containing salts
    • C01G23/0538Producing by wet processes, e.g. hydrolysing titanium salts by hydrolysing chloride-containing salts in the presence of seeds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G23/00Compounds of titanium
    • C01G23/04Oxides; Hydroxides
    • C01G23/047Titanium dioxide
    • C01G23/053Producing by wet processes, e.g. hydrolysing titanium salts
    • C01G23/0532Producing by wet processes, e.g. hydrolysing titanium salts by hydrolysing sulfate-containing salts
    • C01G23/0534Producing by wet processes, e.g. hydrolysing titanium salts by hydrolysing sulfate-containing salts in the presence of seeds
    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/61Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Description

35
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Titandioxidkonzentrates, wobei ein chemisch oder physikalisch vorbehandeltes titanhaltiges Eisenerz oberhalb 8O0C mit einer Mineralsäure oder einer Abfallschwefelsäure aus den Hydrolysestufen fur die Herstellung von Titandioxid nach dem Sulfatverfahren in Gegenwart eines reduzierenden Materials und/oder von Fluorionen ausgelaugt wird und der feste Rückstand von der erhaltenen eisenhaltigen Auslauglösung unter Erzielung eines Titandioxidkonzentrates abgetrennt wird.
Es wird dabei ein Titandioxidkonzentrat mit einer starken Anreicherung an Titandioxid und einem gerin- so gen Gehalt an anderen Komponenten oder Verunreinigungen aus einem titanhaltigen Eisenerz, z. B. Ilmenit, Leukoxen, Arizonit 0. dgl. oder einem Material, das durch physikalische oder chemische Behandlung des vorstehend genannten titanhaltigen Eisenerzes hergestellt wurde, erhalten.
Bei der großtechnischen Herstellung von metallischem Titan und Titandioxydpigment nach dem Chloridverfahren ist eine Stufe zur Herstellung von Titantetrachlorid durch Chlorieren eines Titan enthaltenden 6& Beschickungsmaterials und anschließendes Entfernen der Verunreinigungen erforderlich; um sich jedoch die Verwendung einer großen Menge an kostspieligem Chlor zu ersparen, ist die Anwendung eines Titan enthaltenden Beschickungsmaterials von höherer Qualität erforderlich, und dabei werden natürlich vorkommende Rutilerze im allgemeinen als derartiges Beschickungsmaierial verwendet. Da jedoch die Vorräte an Rutilerzen abnehmen und das Erz seit kurzem nahezu erschöpft ist, wurde versucht, ein Titandioxydkonzentrat durch Anreichern der Titangehalte in einem titanhaltigen Eisenerz, z. B. Ilmenit, der in der Natur reichlich vorkommt, obgleich sein Gehalt an Titan geringer ist, herzustellen.
Außerdem wurde eine große Menge von natürlich vorkommendem Rutilerz bisher als Rohmaterial für Schweißstäbe verwendet, jedoch wird aufgrund der vorstehend angegebenen Situation ein aus Ilmenit hergestelltes Titandioxydkonzentrat anstelle des Rutilerzes verlangt.
Außerdem wird bei der Herstellung eines pigmentartigen Titandioxyds nach dem sogenannten Sulfatverfahren Titandioxyd durch eine Stufe hergestellt, wobei Ilmenit in konzentrierter Schwefelsäure gelöst und anschließend überschüssiges Eisen in Form von Kristallen von Eisensulfat entfernt wird. Jedoch i»£ eine derartige Arbeitsweise nicht immer für die Hersteller von pigmentartigem Titandioxyd wirtschaftlich vorteilhaft, da eine große Menge an konzentrierter Schwefelsäure erforderlich ist und die Verwendung eines Titandioxydkonzentrats von hoher Qualität auch auf diesem Gebiet verlangt wurde.
Im Hinblick auf die vorstehend beschriebenen Zwecke wurden verschiedene Versuche für die Gewinnung eines Titandioxidkonzentrates durch Anreichern des Titanwertes in einem titanhaltigen Eisenerz, z. B. Ilmenit, das in der Natur reichlich vorkommt, vorgeschlagen. Es wurde beispielsweüe ein Verfahren geschaffen, bei welchem derTitangehalt in einem titanhaltigen Eisenerz, z. B. Ilmenit, durch Auslaugen des Erzes mit einer Mineralsäure und Entfernen durch Auflösen der Eisengehalte und anderer säurelöslicher Verunreinigungen hiervon angereichert wird. Bei einem weiteren Verfahren wird ein Titandioxidkonzentrat durch Bildung von geschmolzenem Eisen und einem geschmolzenen titanhaltigen Schlackenkonzentrat aus dem titanhaltigen Eisenerz und Entfernen des Eisengehaltes in Form von metallischem Eisen erhalten.
In der DE-AS 10 92 210 ist ein Verfahren zum selektiven Auslaugen von Eisen aus eisenhaltigen Titanrohstoften beschrieben, wobei das eisenhaltige Titanausgangsmaterial unter oxidierenden Bedingungen geröstet wird und das geröstete Material einer Auslaugbehandlung mit Schwefelsäure in einem spezifischen zylindrischen drehbaren Autoklaven, der mit Mahloder Schleifkörpern aus säurebeständigen Materialien beschickt ist in Gegenwart eines reduzierenden Materials unterworfen wird, wobei die Oberfläche des Erzes gemahlen oder gerieben wird. Das Verfahren ist jedoch umständlich.
Zwar ist das vorstehend geschilderte Mineralsäure-Auslaug-Verfahren einfach im Betrieb; es ist jedoch mit derartigen Nachteilen verbunden, daß ein Titandioxidkonzentrat von höherer Qualität, z. B. oberhalb 80 Gew.-% Titandioxid, unter üblichen großtechnischen Bedingungen nicht ohne weiteres erhalten wird, und es ist besonders schwierig, wenn ein titanhaltiges Material von grober Korngröße verwendet wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in einer Verbesserung des vorstehend beschriebenen Mineralsäure-Auslaug-Verfahrens zum Anreichern der Titangehalte, um ein wirtschaftlich annehmbares Verfahren zu erhalten.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch ein Verfahren zur Herstellung eines Titandioxidkonzentrates, wobei ein chemisch oder physikalisch vorbehandeltes titanhaltiges Eisenerz oberhalb
30
80° C mit einer Mineralsäure oder einer Abfallschwefelsäure aus den Hydrolysestufen für die Herstellung von Titandioxid nach dem Sulfatverfahren in Gegenwart eines reduzierenden Materials und/oder von Fluorionen ausgelaugt wird und der feste Rückstand von der erhaltenen eisenhaltigen Auslauglösung unter Erzielung eines Titandioxidkonzentrates abgetrennt wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß bei derMineralsäureauslaugung ein kolloidales Impf- oder Keimmaterial für die Beschleunigung der Hydrolyse eines Titansalzes zugegeben wird.
Es ergibt sich dadurch ein Verfahren zur Herstellung eines Titandioxidkonzentrates von hoher Qualität bei niedrigen Kosten und in technisch einfacher Arbeitsweise, das für die Herstellung von Titantetrachlorid, is Schweißstäben und Titandioxid geeignet ist.
Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt die folgenden Vorteile gegenüber dem Verfahren gemäß der DE-AS 10 92 210 bei Ausfuhrung im großtechnischen MüSstab:
1. Eine Vorbehandlung des Rohmaterials durch Rösten unter oxidierenden Bedingungen ist nicht erforderlich;
2. eine Auslaugvorrichtung mit einer spezifischen Ί. Struktur ist nicht erforderlich;
3. es ist möglich, die Auslaugbehandlung unter Beibehaltung der Teilchengröße des Ausgangsmaterials auszuführen, und es kann mühelos ein Konzentrat von groben Teilchen, die für ein Wirbelschichtbett geeignet sind, erhalten werden.
Das vorstehend angegebene Impf- oder Keimmaterial zur Beschleunigung der Hydrolyse eines Titansalzes ist ein solches Material, das das Ausmaß oder die Geschwindigkeit der Hydrolyse eiri'-o· Titansalzes, beispielsweise Titanylsulfat oder Tita~tetrachlorid, durch dessen Anwesenheit in der Wärmehydrolysestufe von einer wäßrigen Lösung des Titansalzes beschleunigt und in einem kolloidalen Zustand vorliegt.
Praktische Beispiele für derartige Impf- oder Keim- -to materialien sind hydratisierte Metalloxide mit der vorstehend genannten Impf- oder Keimbildungsaktivität, beispielsweise von solchen Metallen, wie Titan, Zinn, Niob, Tantal, Silicium oder dergleichen.
Diese Impf- oder Keimmaterialien können z. B. nach +5 folgenden Arbeitsweisen hergestellt werden:
1. Ein kolloidales hydratisiertes Metalloxid von Titan wird durch Neutralisieren einer wäßrigen Lösung eines Titansalzes, z. B. Titanylsulfat oder Titantetrachlorid, mit Ammoniak oder einem anderen alkalischen Material hergestellt. Erforderlichenfalls kann durch Altern des kolloidalen hydratisierten Titanoxids dessen Impf- oder Keimbildungsaktivität im allgemeinen verbessert werden.
2. Das kolloidale hydratisierte Titanoxyd wird hergestellt, indem man eine wäßrige Lösung eines Titansalzes, z. B. Titanylsulfat oder Titantetrachlorid, teilweise neutralisiert, anschließend erhitzt oder die vorstehend genannte wäßrige Lösung des Titansalzes zu heißem Wasser nach einem Vorerhitzen zugibt, wodurch der Titangehalt hydrolysiert wird.
3. Das kolloidale hydratisierte Oxyd von Niob oder Tantal wird hergestellt, indem man eine wäßrige Lösung, z. B. eine wäßrige Fluorwasserstoffsäure enthaltende Lösung eines Niobsalzes, z. B. Niobpentachlorid, oder eines Tantalsalzes, z. B. Tantalpentachlorid, mit Ammoniak oder einem anderen alkalischen Material neutralisiert Erforderlichenfalls kann die Impf- oder Keimbildungsaktivität des kolloidalen hydratisierten Metalloxyds oder Alterung desselben im allgemeinen verbessert werden. 4. Das kolloidale hydratisierte Oxyd von Zinn oder Silicium kann
a) durch Zugabe einer Mineralsäure zu einer wäßrigen Lösung eines Stannats, z. B. Natriumstannat, oder eines Silicats, z. B. Natriumsilicat, -oder
b) durch Zugabe der wäßrigen Lösung des Stannats oder des Silicats zu dem System, das durch Auslaugen eines titanhaltigen Materials mit einer Mineralsäure erhalten wurde, hergestellt werden.
Die vorstehend angegebenen Arbeitsweisen sind lediglich Beispiele für die Herstellung der vorstehend genannten Impf- oder Keimmaterialien, die gemäß der Erfindung verwendet werden sollen, wobei jedoch die gemäß der Erfindung verwendeten Impf- oder Keimmaterialien nicht auf diese praktischen Beispiele beschränkt sind daher beliebige Materialien mit der vorstehend genannten Impf- oder Keimbildungsaktivität bei dem Verfahren gemäß der Erfindung verwendet werden können. Beispielsweise können auch Impf- oder Keimmaterialien verwendet werden, die nach den Arbeitsweisen, wie in Jelks Barksdale: »Titanium«, 2. Ausgabe, S. 264 b;«278, herausgegeben 1966 von The Ronald Press Company, New York, beschrieben, hergestellt wurden. Das hydratisierte feine teilchenförmige Titandioxyd, das durch Auslaugen eines titanhaltigen Materials mit eiser Mineralsäure gebildet wurde, besitzt jedoch eine niedrige Keimbildungs- oder Impfaktivität und ist als solches zur Verwendung als Impfoder Keimmaterial nicht geeignet.
Die notwendige Zusatzmenge von dem vorstehend beschriebenen Impf- oder Keimmaterial bei der Säureauslaugereaktion gemäß der Erfindung hängt von der Art der zu verwendenden Rohmaterialien, den Arbeitsbedingungen für das Auslaugen od. dgl. ab, wobei jedoch der molare Prozentsatz des Mecalloxyds in dem Impf- oder Keimmaterial, bezogen auf den TiOrGehalt in dem Ausgangsmaterial, im allgemeinen im Bereich von 0,1 bis 10%, vorzugsweise 0,3 bis 5,0% liegt. Der Angabenbereich hängt natürlich von der Aktivität des Impf- oder Keimmaterials ab und der vorstehend angegebene Wert von 0,1% ist die untere Grenze im Falle der Verwendung eines Impf- oder Keimmaterials mit einer verhältnismäßig hohen Aktivität. Mengen des Keim- oder Impfmaterials, die außerhalb des vorstehend angegebenen Bereichs liegen, können natürlich angewendet werden. Wennjedoch die Menge kleinerals 0,1 Mol-% ist, ist die Wirkung gemäß der Erfindung ungenügend und deren praktische Brauchbarkeit ist verringert, während, wenn die Menge höherals 10 MoI-% ist, keine weitere Wirkungszunahme durch die Erhöhung des Anteils an Impf- oder Keimmaterial erzielt wird, was zu einer Verminderung des wirtschaftlichen Wertes führt.
Der geeignete Zeitpunkt für die Zugabe des vorstehend beschriebenen Impf- oder Keimmaterials zu dem Reaktionssystems hängt ebenfalls von der Ausführungsdauer der Umsetzung, der Arbeitstemperatur, der Säurefestigkeit, der Korngröße des zu verwendenden Ausgangsmaterials und den Eigenschaften des gewünschten Konzentrats ab. Wenn z. B. die Ausführungsdauer der Umsetzung 6 Std. beträgt, ist es erwünscht, das Keim- oder Impfmaterial dem Reaktionssystem zu einem Zeitpunkt im Bereich von dem
Beginn der Umsetzung bis zu 2 bis 3 Std. nach Beginn der Umsetzung zuzugeben.
Der Reaktionsmechanismus oder die Wirkungsweise des Impf- oder Keimmaterials ist im einzelnen noch nicht völlig geklärt, er wird jedoch wie folgt angenommen:
Es wird angenommen, daß die Wirkung von (A), wie vorstehend beschrieben, dadurch hervorgerufen wird, daß, während bei dein gebräuchlichen Verfahren die Konzentrierung von Titanionen in der Auslaugeflüssigkeit mit fortschreitender Konzentration ansteigt, wodurch die Auflösung von Eisen gestört wird, im Falle des Zusatzes des vorstehend beschriebenen Impf- oder Keimmaterials zu dem Reaktionssystem bei dem Verfahren gemäß der Erfindung die Hydrolyse von Titanionen in der Auslaugeflüssigkeit beschleunigt wird. Hierbei wird der Anteil an Titanionen in der Flüssigkeit außerordentlich herabgesetzt und eine Störung durch die Titanionen ausgeschaltet, wodurch die Auflösung von Eisen unter Schaffung des vorstehend beschriebenen Konzentrierungsefiektes erhöht wird. Außer diesem Mechanismus wird überdies angenommen., daß, während im Falle der Auslaugung reit .salzsäure bei dem gebräuchlichen Verfahren der Phosphorgehalt in dem titanhaltigen Material, das als Rohmaterial verwendet wird, unter Störung der Auflösung von Eisen des Rohmaterials gelöst wird, im Falle der Zugabe des Impf- oder Keimmaterials zu dem Reaktionssystem bei dem Verfahren gemäß der Erfindung der so gelöste Phosphorgehalt durch Absorbieren oder Ausfällen mit einer geringen Menge des hydrolysierten Produkts, das durch die Anwesenheit des Impf- oder Keimmaterials gebildet wird, entfernt wird, wodurch die vorstehend beschriebene Störungswirkung durch den Phosphorgehalt bei dem gebräuchlichen Verfahren ausgeschaltet werden kann, und der gewünschte Konzentrierungseffekt erreicht wird.
Es wird gegebenenfalls auch angenommen, daß der Vorteil (B), wie vorstehend beschrieben, dadurch bewirkt wird, daß die Hydrolyse des gelösten Titangehalts augenblicklich in der Oberfläche oder dem Inneren der Teilchen des titanhaltigen Materials durch die Anwesenheit des Impf- oder Keimmaterials gemäß der Erfindung hervorgerufen wird, wobei die ursprüngliche Korngröße beibehalten werden kann.
Durch die Wirkung des vorstehend beschriebenen Keim- oder Impfmaterials kann das Aus/naß der Auflösung des Eisengehaltes um gewöhnlich 5 bis 15%, in einigen Fällen um mehr als 25% verglichen mit dem Fall, bei welchem kein derartiges Impf-oder Keimmaterial verwendet wird, erhöht werden. Überdies kann, wie in dem nachstehenden Beispiel 3 gezeigt, bisweilen das Ausmaß auf ein Mehrfaches desjenigen der gebräuchlichen Arbeitsweise gesteigert werden. Wenn ferner das Ausgangsmaterial einmal auf ein derartiges Ausmaß konzentriert ist, bei welchem keine feinen Teilchen in zu großer Menge gebildet werden und das Konzentrat dann mit Säure in Gegenwart des vorstehend genannten Keim- oder Impfmaterials ausgelaugt wird, wird der Vorteil (B), wie vorstehend beschrieben, ausgeprägter und in diesem Fall wird die Ausbeute an groben Körnern für das Titandioxydkonzentrat mit einer guten Fließfähigkeit, beispielsweise um etwa 10% erhöht, verglichen mit dem Fall, bei welchem kein Impfmaterial zugegeben wurde. Die Vorteile (A) und (B) werden entsprechend der Reaktionsbedingungen variiert i'nd daher können die Reaktionsbedingungen in Übereii.-stimmung mit den Ajwendungszwecken des herzustellenden Titandioxydkonzentrats zweckmäßig gewählt werden.
Da das Keim- oder Impfmaterial gemäß der Erfindung eine Beschleunigung der Hydrolyse des Titangehaltes als allgemeine Wirkung aufweist, besitzt es auch den Vorteil der Herabsetzung des Auflösungsveriustes von dem Titangehalt beim Auslaugen. Dieser Vorteil verbessert gleichzeitig die Ausbeute an Titandioxydkonzenlrai sowie die Qualität des Titandioxyds in dem Konzentrat.
Der hier verwendete Ausdruck »titanhaltiges Material« bezeichnet (1) titanhaltige Eisenerze, z. B. Ilmeniterz, Leukoxen, Arizonit od. dgl. und (2) solche Materialien, die hergestellt wurden, indem man diese titanhaltigen Eisenerze einer chemischen oder physikalischen Behandlung unterwarf.
Beispiele für die titanhaltigen Materialien, die deletzteren Gruppe angehören, sirxi (a) ein Material, das durch Reduzieren von im wesentlichen der gesamten Menge an Eisen(IN)-Oxyd in dem Erz zu Eisen(II)-Oxyd hergestellt wurde, und (b) Λη Material, das durch Entfernen eines Teil des Eisengeha'tes in einem titanhaltigen Eisenerz durch Säureauslaugung hergestellt wurde.
Als titanhaltige Materialien gibt es ein sandartiges Material, das in einer Sandstrandablagerung vorkommt, ein Material vom massiven Typ, das in Gesteinsablagerungen auftritt und ein Material feinen Pulvers, das durch Mahlen eines derartigen Materials erhalten wird. Wenn ein titanhaltiges Material mit einer Korngröße entsprechend einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,833 bis 0,74 mm verwendet wird, kann ein grobkörniges Konzentrat, das zweckmäßig für die Ausführung von dessen Chlorierung in einem Wirbelschichtbettbetrieb verwendet wird, erhalten werden. Wenn ein titanhaltiges Material mit einer Korngröße, die durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,074 mm hindurchgeht, verwendet wird, kann ein Titandioxydkonzentrat von hoher Quality», erhalten werden.
Als Mineralsäure für die Verwendung bei der Säurc-'.augung in dem Verfahren gemäß der Erfindung sind Schwefelsäure, Salzsäure und ein technisches Abfal!- material, das eine derartige Säure enthält, z. B. Abfallschwefelsäure aus der Produktion von pigmentartigem Titandioxyd nach dem Sulfatverfahrcn und eine Beizabfallsäure anwendbar. Es können ausreichende Ergebnisse bei Verwendung einer technischen Abfallsäure, die Schwefelsäure enthält, erhalten werden und eine derartige Abfallsäure ist für die großtechnische Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ebenfalls geeignet.
Im allgemeinen ist die Konzentration der Säure während der Ausführung der Säurelaugung im Bereich von 100 bis 600 g/l, vorzugsweise 200 bis 500 g/l, bezogen auf die Konzentration der freien Schwefelsäure bei Verwendung von Schwefelsäure oder einer Abfallschwsfelsäure und liegt oberhalb 100 g/l, vorzugsweise 150 bis 300 g/l, bezogen auf die Konzentration der freien Salzsäure, bei Verwendung von Salzsäure.
Das ^/erfahren gemäß der Erfindung kann natürlich praktisch ausgeführt werden, wenn die Konzentration der Säure auch nicht in dem vorstebend angegebenen Bereich liegt. Wenn jedoch die Konzentration der Säure unterhalb der vorstehend genannten unteren Grenze liegt, wird der Eisengehalt nicht ausreichend herausgelöst, um ein Produkt oder Konzentrat von hoher Qualität zu ergeben, während, wenn die Konzentration von
Schwefelsäure 600 g/l übersteigt, die Auflösung des Titandioxyds erhöht wird, wobei die Ausbeute an Titandioxydkonzentrat herabgesetzt wird und wenn die Konzentration an Salzsäure 300 g/l übersteigt, das Verfahren aufgrund der hohen Kosten von Salzsäure unwirtschaftlich wird.
Das Gefäß für die Säureauslaugung kann offen oder geschlossen sein. Die Arbeitstemperatur für die Säureauslaugung kann in einem Bereich liegen, der bei den gebräuchlichen Arbeitsweisen angewendet wird. Insbesondere kann, wenn die Säureauslaugung bei einer hohen Temperatur in einem geschlossenen Gefäß ausgeführt wird, die Reaktionszeitdauer verkürzt werden und ein Titandioxydkonzentrat von höherer Qualität kann erhalten werden. Die Arbeitstemperatur für die Säureauslaugung liegt im allgemeinen erwünschter Weise und zweckmäßig oberhalb 800C und es werden bessere Ergebnisse erhalten, wenn die Arbeitstemperatur höher ist, wobei jedoch gewöhnlich Temperaturen bis zu etwa 1400C hinsichtlich der Beständigkeit des Gefäßes gewählt werden.
Durch das gleichzeitige Vorhandensein von Fluorionen und/oder einem reduzierenden Material in dem Reaktionssystem kann eine bevorzugtere oder günstigere Konzentrierungswirkung erhalten werden. Als Ausgangsmaterial für Fluorionen, wie gemäß der Erfindung verwendet, können Fluorwasserstoffsäure, Ammoniumfluorid, Calciumfluorid od. dgl. verwendet werden. Außerdem können als reduzierende Materialien gemäß der Erfindung Materialien verwendet jo werden, die in der Laugefiüssigkeit gelöst werden können und einen Teil oder die Gesamtmenge der in dem System vorhandenen Fcrriform zu der Ferroform reduzieren können, z. B. metallisches Eisenpulver und ein Titan(III)-Salz. Wenn ein derartiges Fluorionen enthaltendes oder ein reduzierendes Material verwendet wird, WiFu uiu5c5 dem RcuktiöfiSSyStcni ZUsäffimcn mit dem oder vor oder nach der Zugabe des vorstehend genannten Impfmaterials zugegeben. Im allgemeinen beträgt der Anteil des vorstehend genannten Fluor- 4U ionen enthaltenden Materials und des genannten metallischen Eisens 0,5 bis 10Gew.-%bzw. 0,5 bis 15Gew.-%, bezogen auf die Menge des Rohmaterials. Im Falle der Verwendung eines anderen reduzierenden Materials, beispielsweise des Titan(III)-salzes, ist dessen Menge ebenfalls derjenigen von Fe äquivalent.
Der feste Rückstand, der bei Entfernung des Eisengehalts aus den titanhaltigen Materialien, die nach einem derartigen Säurelaugeverfahren hergestellt wurden, erhalten wird, besteht aus einem Titandioxyd- so konzentrat von honer Qualität, das zur Herstellung von Schweißmaterialien für die Herstellung von Titantetrachlorid und für die Bildung von Titandioxyd nach einem Sulfatverfahren verwendet werden kann.
Wenn die Reduktion des titanhaltigen Materials bei dem Verfahren gemäß der Erfindung ausgeführt wird, kann die Reduktion unter dem Zustand einer Reduktion des Eisen(III}-gehaltes oder der Ferriform zu einem Eisen(II)-gehalt oder einer Ferroform ausgeführt werden, wobei keine Bedingungen für die Reduktion zu metallischen Eisen erforderlich sind. Demgemäß ist das Verfahren gemäß der Erfindung wirtschaftlich.
Verschiedene genaue Bedingungen bei der Reduktion können in Übereinstimmung mit einer Reduktionsreaktion bestimmt werden und somit kann die Reduk- tion durch geeignete Auswahl der Art des Reduktionsmittels, der Betriebsdauer, der Arbeitstemperatur od. dgl. ausgeführt werden. Als Reduktionsmittel werden bei dem Verfahren gemäß der Erfindung Kohle, Holzkohle, Anthracit, Aktivkohle, Koks, Wasserstoffgas, Kohlenmonoxyd od. dgl. angewendet. Andere Rekuktionsmittel. z. B. eine Mischung von Kohlenmonoxyd und Wasserstoff, die durch Wasserdampfreformieren von Erdgas oder Naphtha erhalten wurden, und eine Mischung von Kohlenmonoxyd und Wasserstoff, die durch teilweises Oxydieren von Brennstoffölen erhalten wird, können bei dem Verfahren gemäß der Erfindung ebenfalls angewendet werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert. Die Zusammensetzungen der titanhaltigen Eisenerze, die in diesen Beispielen verwendet werden, sind in der nachstehenden Tabelle I angegeben, worin das Erz 1 und das Erz 2 aus Indien, das Erz 3 aus Neuseeland und das Erz 4 aus Australien erhalten wurden und sämtliche Erze Korngrößen im Bereich entsprechend einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,83 bis 0,07 mm aufweisen.
Tabelle I
Erz (D (2) (3) (4)
Komponente (Gew.-"ι) (Gew.-%) (üew.-%) (Gew.-%)
TiO2 59,03 54,12 45,08 54,26
Ge samt-Fe 24,68 29,39 32,39 29,52
FeO 10,55 21,74 37,35 20,12
Fe2O3 23,66 17,86 4,79 19,84
MnO 0,43 0,40 1,74 1,50
CaO 0.37 0,18 0,95 0,00
MgO 0.94 1,40 - 0,36
Al2O3 1,06 1.15 2,44 1,08
V2O5 - 0,21 - 1,13
P2O5 0,17 0.13 0,18 0,07
Die Zusammensetzungen der technischen Abfallschwefelsäuren, die aus den Hydrolysestufen Tür die Herstellung von Titandioxyd nach dem Sulfatverfahren angegeben wurden und in den nachstehenden Beispielen als Auslaugesäure verwendet werden, sind in der nachstehenden Tabelle II angegeben.
Tabelle Ii
Freie Gesamt-Fe TiO2
Schwefelsäure
(g/l) (g/l) (g/I)
Abfall 275 41 5.6
schwefelsäure (A)
Abfall 350 37 8.2
schwefelsäure (B)
Abfall 450 38 8,9
schwefelsäure (C)
Die in den nachstehenden Beispielen verwendeten Impf- oder Keimmaterialien wurden wie folgt hergestellt: In den nachstehenden Beispielen sind die verwendeten Impf- oder Keimmaterialien durch die Bezeichnungen, wie in den nachstehenden Arbeitsweisen angegeben, bezeichnet; außerdem sind die in den Beispielen angegebenen Prozentsätze auf Gewicht bezogen, falls nichts anderes angegeben ist.
10
Impfmaterial S-I:
Das Impfmaterial wurde durch Neutralisieren einer Titanylsulfat'.ösung mit einer Konzentration von 160 g/l an TiO2, die mit Schwefelsäure angesäuert war, mit einer 10%igen Natriumhydroxydlösung und durch anschließendes Altern der sich ergebenden Lösung ν Ehrend 20 min bei 80° C hergestellt. Das Impfmaterial enthielt 38 g/l an TiO2.
Impfmaterial S-2:
Dieses Impfmaterial wurde hergestellt, indem eine Lösung von Titantetrachlorid mit einer Konzentration von 160 g/l an TiO2, die mit Salzsäure angesäuert worden war, mit einer 10%igen Natriumhydroxydlösung neutralisiert wurde. Das Impfmaterial enthielt 34 g/l an TiO2.
Impfmaterial S-3:
Dieses Impfmaterial wurde durch Neutralisieren einer wäßrigen Natriumstannatlösung (Na2SnOj) mit einem Gehalt von 100 g/l an SnO2 mit 20%iger Schwefelsäure bei 80° C, Altern des Produktes während 20 min bei der gleichen Temperatur und anschließendes augenblickliches Kühlen hergestellt. Das Impfmaterial enthielt 80 g/l an SnO2.
Impfmaterial S-4:
Das Impfmaterial wurde durch Auflösen von Tantalpentachlorid in 55%iger Fluorwasserstoffsäure, Neu-'alisierung der Lösung mit einer wäßrigen 6%igen Ammoniumhydroxydlösung bei 8O0C, Altern des Produktes während 20 min bei dergleichen Temperatur und Waschen des Produktes durch Dekantieren hergestellt. Das so hergestellte Impfmaterial enthielt 95 g/l
30
35
Impfmaterial S-5:
Das Impfmaterial svurde unter Anwendung der gleichen Arbeitsweise wie bei der Herstellung des Impfmaterials S-4 unter Verwendung von Niobpentachlorid anstelle von Tantalpentachlorid hergestellt und es enthielt 95 g/l von Nb2O5.
Beispiel 1
Eine Mischung von 200 Gew.-Teilen des Erzes (1), wie in Tabelle I angegeben und 10 Gew.-Teilen Erdölkoks wurde in einen Reaktor eingebracht und (las System wurde auf 9000C während 1 Std. in einem Muffelofen erhitzt, um den Ferrieisengehalt im wesentlichen in Ferroeisen überzuführen. Nach Kühlen des Systems unter Durchleiten von Stickstoffgas wurde der Überschuß von Koks oder Kohle von dem Reaktionsprodukt abgetrennt und das so erhaltene Produkt wurde als titanhaltiges Material in dem nachstehend beschriebenen Versuch verwendet.
In einem mit einem Rührer ausgestatteten und mit Blei ausgekleideten Autoklaven wurden 200 g des vorstehend hergestellten titanhaltigen Materials, 600 ml der Abfallschwefelsäure (B) und das in der nachstehenden Tabelle III angegebene Impfmaterial eingebracht, worauf das System während 4 Std. unter Beibehaltung des Systems bei einer Temperatur von 130cC und bei einem Druck von 1,5 atü umgesetzt wurde. Bei Vervollständigung der Umsetzung wurde die Reaktionsflüssigkeit durch Filtration in einen festen Rückstand und in ein Filtrat getrennt. Nach Lufttrocknung des so abgetrennten festen Rückstandes wurden die Feinstoffe, die durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,074 mm hindurchgingen, entfernt, und das zurückbleibende Konzentrat von groben Teilchen wurde während 2 Std. bei 8000C calciniert. Die Analysenergebnisse des so hergestellten Produktes sind in der nachstehenden Tabelle III angegeben.
Die in den nachstehenden Tabellen III bis VIII angegebene Menge an Impfmaterial ist die Menge an Metalloxyd in dem Impfmaterial in Mol-%, bezogen auf die in dem vorstehend angegebenen titanhaltigen Material enthaltene Titandioxydmenge.
Außerdem ist das Auflösungsverhältnis von Gesamteisen in den nachstehenden Tabellen der Gewichtsprozentsatz von dem gesamten gelösten Eisen, bezogen auf das in dem verwendeten vorstehend beschriebenen titanhaltigen Material enthaltene gesamte E^en. Ferner ist die Ausbeute für TiO2 in den nachstehenden Tabellen als Gewichtsprozentsatz von Titandioxyd in dem so hergestellten Konzentrat, bezogen auf das Titandioxyd in dem titanhaltigen Material angegeben.
Tabelle III
Versuch
Nr.:
Impfmaterial
Art Menge
(MoI-%)
Auflösungsverhältnis von Gesamt-Fe
TiOj-Ausbeute
grobes Konzentrat
TiO2 Gesamt-Fe
Gewicht (g)
1 - - 47,6
2 S-I 0,5 70,6
3 El 1.0 78.6
4 S-3 1.0 67,1
5 S-4 1,0 78,5
6 S-5 1,0 75,0
96 73,7 17,2 161,5
90 81,7 11,4 136,6
87 84,5 9,1 126,9
84 79,0 13,2 132,0
96 82,0 11,5 145,4
85 84,2 10.6 125,2
Beispiel 2
In einer Kugelmühle wurde das Erz (2) oder (3), wie vorstehend angegeben, gemahlen bis 65% durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,045 mm hindurchgingen, und das so gemahlene Erz wurde als Ausgangsmaterial in dem nachstehenden Versuch verwendet.
In einen Vierhalskolben, der mit einem Thermometer, einem Rührer und einem Rückfiußkühler ausgestattet war, wurden 300 ml der Abfallschwefelsäure (C), wie in Tabelle Π angegeben, eingebracht, worauf das
System erhitzt wurde. Wenn die Temperatur des Systems 900C erreichte, wurden 100 g des vorstehend beschriebenen und gemahlenen Erzes dem Kolben zugegeben und der Inhalt des Kolbens wurde augenblicklich zum Kochen gebracht. In den Fällen der Vergleichsversuche Nr. 7 und Nr. 10 wurde das System im Siedezustand während 6 Std. gehalten, worauf die Umsetzung unierbrochen wurde. Andererseits wurde bei den Versuchen Nr. 8, 9 und 11 2 Std. nachdem das System den Siedepunkt schon erreichte, das vorstehend hergestellte Impfmaterial S-I dem Reaktionssystem zugegeben, worauf das Reaktionssystem während 4 Std. im Siedezustand gehalten wurde, um die Reaktion auszuführen. Außerdem wurde bei Versuch Nr. 12 unmittelbar bevor das System den Siedezustand erreichte, metallisches Eisenpulver in einer Menge von 3 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des als Ausgangsmaterial verwendeten Erzes zugegeben und
tion in ein Filtrat und einen festen Rückstand getrennt. Durch Calcinieren des Rückstandes während 2 Std. bei 8000C wurde ein Titandioxydkonzentrat erhalten. Die Mengen des Gesamt-Fe und des gesamten TiCh in dem Konzentrat wurden gemessen und die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen IV und V angegeben. Die Zusatzmenge an Impfmaterial in denTabellen IV und V sind die molaren Prozentsätze des Metalloxyds in dem zugesetzten Impfmaterial, bezogen auf die Menge an T1O2 in dem als Ausgangsmaterial verwendeten Erz. Das Auflösungsverhältnis des gesamten Fe ist der Gewichtsprozentsatz des gesamten gelösten Eisens, bezogen auf die gesamte Eisenmenge in dem als Ausgangsmaterial verwendeten Erz und die Ausbeute fürTiCh ist derGewichtsprozentsatz von Titandioxyd in dem konzentrierten Produi-!, bezogen auf das Titandioxyd in dem Erz.
Überdies war die Ausbeute für Titandioxyd in der
eine bestimmte Menge des Impfmaterials S-! wurde nachstehender. Tabelle in einem bestimmten Fa!! mehr
dem System nach 2 Std. zugesetzt und überdies wurde das System unter Beibehaltung im Siedezustand während 4 Std. umgesetzt. Nach Beendigung der Reaktion wurde die Reaktionsflüssigkeit durch Filtraals 100%, was durch das Titandioxyd in dem Impfmaterial und der Abfallschwefelsäure, die verwendet wurden, verursacht wurde.
Tabelle IV
[Verwendung von Erz (3)]
Versuch
Nr.:
Zusatzmenge
von S-I
V Zusatzmenge
von S-I
(2)] Auflösungsverhältnis TiOj-Ausbeute Anulysenergebnis
von Gesaml-Fe ^ des Konzentrats (%)
66 44,0 TiO2 Gesamt-Fe 59,5 24,2
(Mol-%) [Verwendung von Erz 0 (%) 96 48,5 47,4 26,0 64,1 20,8
7 0 Versuch
Nr.:
2 46,0 102 59,0 65,5 13,7 70,6 15.8
8 3 10 2 70,0 70,3 i i ,5
9 5 11 74,U
Tabelle ' 12 Zusatzmenge Auflösungs-
an metallischem verhältnis von
Eisenpulver Gesamt-Fe
0 TiO2-Ausbeute Analysenergebnis
(%) des Konzentrats (%)
TiO2 Gesamt-Fe
0 75
3 94
98
Beispiel 3
In einer Kugelmühle wurde das Erz (3) gemahlen bis 70% hiervon durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,045 mm hindurchgingen, und das gemahlene Erz wurde als Ausgangsmaterial wie in dem nachstehenden Versuch verwendet.
In einen Vierhalskolben, der mit einem Thermometer, einem Rührer und einem Rückflußkühler aus- gestattet war, wurden 400 ml einer 20%iges Salzsäure eingebracht und das System wurde erhitzt. Wenn die Temperatur der Salzsäure 90° C erreichte, wurden 100 g des gemahlenen Erzes in den Kolben zugegeben, ,worauf das Reaktionssystem in dem Kolben augenblicklich in den Siedezustand gebracht wurde. Bei dem Vergleichsversuch 13 wurde das Reaktionssystem in der ^o erhaltenen Form während 6 Std. umgesetzt, während bei dem Versuch Nr. 14 gemäß der Erfindung das Impfmaterial S-2 dem Reaktionssystem zugegeben wurde, wenn das System den Siedezustand erreichte, worauf das System während 6 Std. unter Beibehaltung im Siedezustand umgesetzt wurde. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle VI aufgeführt.
Tabelle VI
Versuch
Nr.:
Zusatzmenge von S-2
(Mol-%)
Auflösungsverhältnis von Gesamt-Fe
Ci)
TiOj-Ausbeute
Analysenergebnis
des Konzentrats (%)
TiO-. Gesamt-Fe
13
14
14,9 98,8
90
95
45,5
82,4
30,4
2,3
Beispiel 4
Eine Mischung von 100 Gew.-Teilen des Erzes (1). wie in der vorstehenden Tabelle I angegeben, und 5 Gew.-Teilen Erdölkoks wurde in einen Reaktor eingebracht und die Mischung wurde auf 900° C während 1 Std. in einem Muffelofen erhitzt, um den Ferriaghjtit im wesentlichen zu einem Hcrmophait 7u rp.riiizieren. Danach wurde das Produkt unter Durchleiten von Sti.kstoffgas gekühlt.
In einem mit Blei ausgekleideten Autoklaven, der mit einem Rührer versehen war, wurden 2 1 der Abfallschwefelsäure (a), wie vorstehend in Tabelle II angegeben, eingebracht und nach Zusatz von 400 g des reduzierten Erzes und 0,7 g des Impfmaterials S-I wurde das System während 3 Std. bei 1300C und einem Druck von 1,5 atü umgesetzt. Nach Vervollständigung der Umsetzung wurde der Reaktionsschlamm durch Filtration in einen festen Rückstand und in ein Filtrat getrennt. Nach Lufttrocknung des so erhaltenen Rückstandes wurden die feinen Teilchen des Rückstandes, die durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,0"? 4 mm hindurchgingen, entfernt, wobei 320 g eines groben Produktes erhalten wurden. Dieses Produkt wurde als titanhaltiges Material in den folgenden Versuchen verwendet.
(a) Vergleichsversuch 15
In einen mit Blei ausgekleideten und mit einem Rührer versehenen Autoklaven wurden 600 ml der Abfallschwefelsäure (C). wie in Tabelle II beschrieben, eingebracht und nach Zusatz von 160 g des vorstehend hergestellten titanhaltigen Materials zu dem Autoklaven wurde das System während 3 Std. bei 1300C und einem Druck von 1,5 atü umgesetzt. Nach Beendigung der Umsetzung wurde der Reaktionsschlamm durch Filtration in einen festen Rückstand und ein Filtrat getrennt. Nach Lufttrocknung des Rückstandes wurde das Produkt gesiebt, um in Probenteilchen, die auf einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,074 zurückgehalten wurden und in feine Teilchen, die durch das genannte Sieb hindurchgingen, zu trennen. Sowohl die Proben als auch die feinen Teilchen wurden während 2 Std. bei 8000C calciniert, wobei ein grobes Konzentrat und ein feines Konzentrat erhalten wurden, nifi-se Kon7entrate wurden analysiert und die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabel.'e VII aufgerührt.
(b) Versuch Nr. 16 gemäß der Erfindung
In einen mit Blei ausgekleideten und mit einem Rührer versehenen Autoklaven wurden 600 ml der Abfallschwefelsäure (C), wie in Tabelle II beschrieben, eingebracht und nach Zugabe von 160 g des vorstehend hergestellten titanhaltigen Materials und des Impfmaterials S-I wurde das System während 3 Std. bei 1300C und bei einem Druck von 1,5 atü umgesetzt. Nach Beendigung der Umsetzung wurde der Reaktionsschlamm der gleichen Behandlung, wie vorstehend bei Vergleichsversuch 15 beschrieben, unterworfen. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle VII aufgeführt.
Die in Tabelle VII angegebene Zusatzmenge des Impfmaterials S-I bezeichnet den Molprozentsatz an Titandioxyd in den zugesetzten Impfmaterial, bezogen auf das Gewicht des Titandioxyds in dem reduzierten Erz; das Auflösungsverhältnis des gesamten Fe bezeichnet den Gewichtsprozentsatz des gesamten gelösten Eisens bei der vorstehend beschriebenen ersten Behandlung und der vorstehend beschriebenen zweiten Behandlung, bezogen auf das gesamte Eisen in dem reduzierten Erz; die Ausbeute an grobem TiO; bzw. feinem TiO2 ist der Gewichtsprozentsatz an TiO2 in dem vorstehend genannten groben Konzentrat, bzw. feinen Konzentrat, bezogen auf die TiO2-Menge in dem reduzierten Erz.
Tabelle VIl Zusatzmenge
von S-I
(Mol-%)
B e i s ρ Auflösungsvevhältnis
von Gesamt-Fe
(V.)
TiO2
grob
-Ausbeute (%)
fein
Analysenergebnis des Konzentrats (%)
grob fein
TiO2 Gesamt-Fe TiO2 Gesamt-Fe
5,6 92,7 0,5
Versuch Nr.: 0 87,0 85 15 87,4 4,4 94,5 0,8
15 0,5 88,8 94 11 90,1 .On Stickstoffgas gekühlt. Das
16 iel 5 unter Durchleiten '
Eine Mischung von 100 Gew.-Teilen des Erzes (4), wie in Tabelle I gezeigt, und 5 Gew.-Teilen Erdölkoks wurden in einen Reaktor eingebracht und das System wurde bei 9000C während 1 Std. in einem Muffelofen gehalten, um den Ferrigehalt im wesentlichen zu Ferrogehalt zu reduzieren. Das Produkt wurde dann Teilchen hiervon auszuwählen, so daß mehr als 65% durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von etwa 0,045 mm durchgehen konnten. Das Produkt wurde als titanhaltiges Material in dem nachstehenden Versuch verwendet.
In einem Vierhalskolben, der mit einem Thermo-
meter, einem Rührer und einem Rückflußkühler ausgestattet war, wurden 300 ml der Abfallschwefelsäure (C), wie in Tabelle II beschrieben, eingebracht und das System wurde erhitzt. Wenn die Temperatur der Abfallschwefelsäure 96° C erreichte, wurden 100 g des vorstehend beschriebenen titanhaltigen Materials zugegeben und der Inhalt des Kolbens wurde augenblicklich zum Sieden gebracht, im Falle des Vergleichsversuches 17 wurde das System als solches während 6 Std. unter Sieden umgesetzt, während bei den Versuchen 18 und 19 gemäß der Erfindung 2 Std. nachdem das System in den Siedezustand gebracht worden war, das Impfmaterial S-I zugegeben und die
Umsetzung während 4 Std. unter Sieden weiter fortgesetzt wurde. Bei dem Versuch Nr. 20 gemäß der Erfindung wurde unmittelbar bevor das System den Siedepunkt erreichte Ammoniumfluorid dein System in einer Menge von 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des vorstehend genannten titanhaltigen Materials, zugegeben. 2 Std. danach wurde das vorstehend genannte Impfmaterial zugegeben, worauf das System während 4 Std. unter Sieden weiter umgesetzt wurde. Nach Beendigung der Reaktion wurde das Produkt, wie in Beispiel 2 beschrieben, behandelt; die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabeile VIII angegeben.
Tabelle VIII Zusatzmenge
von Ammonium-
fluorid
Auflösungs
verhältnis
von Gesamt-Fe
TiO 2-Ausbeute Analysenergebnis
des Konzentrats (%)
TiO;. Gesamt-Fe
20,3
Versuch
Nr.:
Zusatzmenge
des Impf
materials
(Mol-%)
0 68,5 59 65,5 9,7
17 0 0 82,5 92 81,4 7,7
18 I 0 85,3 99 85,2 4,9
19 2 5 90.1 99 89,5
20 2

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung eines Titandioxidkonzentrates, wobei ein chemisch oder physikalisch vorbehandeltes titanhaltiges Eisenerz oberhalb 800C mit einer Mineralsäure oder einer Abfallschwefelsäure aus den Hydrolysestufen für die Herstellung von Titandioxid nach dem Sulfatverfahrcs in Gegenwart eines reduzierenden Materials und/ oder von Fluorionen ausgelaugt wird und der feste Rückstand von der erhaltenen eisenhaltigen Auslauglösung unter Erzielung eines Tilandioxidkonzentrates abgetrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Mineralsäureauslaugung ein kolloidales Impf- oder Keimmaterial für die Beschleunigung der Hydrolyse eines Titansalzes zugegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Impf- oder Keimmaterial ein kolloidales hydraiisiertes Metalloxid %'erwendet
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Impf- oder Keimmaterial kolloidales hydratisiertes Titanoxid, Nioboxid, Tantaloxid oder kolloidales hydratisiertes Zinnoxid verwendet.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Impf- oder Keimmaterial in dem Auslaugesystem in solcher Menge verwendet, daß der molare Prozentsatz des Metalloxids in dem genannten Impfmaterial 0,1 bis 10 Mol-%, bezogen auf die Menge des in dem titanhaltigsn Material enthaltenen Titandioxids, beträgt
DE2005832A 1969-02-08 1970-02-09 Verfahren zur Herstellung eines Titandioxidkonzentrats Expired DE2005832C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP44009012A JPS4918330B1 (de) 1969-02-08 1969-02-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2005832A1 DE2005832A1 (de) 1970-11-19
DE2005832C2 true DE2005832C2 (de) 1984-03-29

Family

ID=11708721

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2005832A Expired DE2005832C2 (de) 1969-02-08 1970-02-09 Verfahren zur Herstellung eines Titandioxidkonzentrats

Country Status (6)

Country Link
US (1) US3660078A (de)
JP (1) JPS4918330B1 (de)
DE (1) DE2005832C2 (de)
FR (1) FR2030383B1 (de)
GB (1) GB1300973A (de)
SU (1) SU525421A3 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3635010A1 (de) * 1986-10-10 1988-04-14 Gock Eberhard Priv Doz Prof Dr Erzeugung von synthetischem anatas aus ilmeniten mit duennsaeure

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5436565B2 (de) * 1973-05-25 1979-11-09
AU8223375A (en) * 1974-06-21 1976-12-23 Univ Melbourne Benefication of titaniferous ores
US4019898A (en) * 1976-04-30 1977-04-26 Benilite Corporation Of America Beneficiation of ilmenite ore
US4321236A (en) * 1981-02-05 1982-03-23 Kerr-Mcgee Chemical Corporation Process for beneficiating titaniferous materials
US7008602B2 (en) 2002-04-19 2006-03-07 Millennium Inorganic Chemicals, Inc. Beneficiation of titaniferous ore with sulfuric acid
RU2250926C1 (ru) * 2003-08-08 2005-04-27 Федун Марина Петровна Способ переработки титанкремнийсодержащих концентратов
US7611588B2 (en) * 2004-11-30 2009-11-03 Ecolab Inc. Methods and compositions for removing metal oxides
CN101175789B (zh) * 2005-05-12 2012-05-02 富士钛工业公司 氧化钛溶胶以及使用其制造聚对苯二甲酸亚烷基酯的方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1891911A (en) * 1926-03-11 1932-12-27 Ig Farbenindustrie Ag Process of decomposing titanium ores
US1758472A (en) * 1927-09-06 1930-05-13 Titanium Pigment Co Inc Production of titanic oxide
US2040823A (en) * 1934-06-22 1936-05-19 Allan Benjamin Wilson Production of titanium dioxide
US2127247A (en) * 1935-06-15 1938-08-16 Du Pont Preparation of compounds of titanium
GB463966A (en) * 1935-10-08 1937-04-08 Ind Mij Nv Deventer Improvements in and relating to the manufacture of titanium dioxide and products containing titanium dioxide
US2301412A (en) * 1939-07-06 1942-11-10 Du Pont Titanium oxide production
FR863766A (fr) * 1939-09-27 1941-04-09 Thann Fab Prod Chem Perfectionnements relatifs à la fabrication des pigments de titane
FR881984A (fr) * 1941-05-15 1943-05-13 Titan Co As Procédé de fabrication de pigments de titane
US2346091A (en) * 1941-07-08 1944-04-04 Du Pont Production of titanium oxide pigments
US2480869A (en) * 1943-12-30 1949-09-06 Max J Mayer Seed for production of titanium dioxide and process of making same
US2516604A (en) * 1946-05-31 1950-07-25 American Cyanamid Co Method of preparing nucleating agent and use of same in hydrolyzing titanium salt solutions in production of titanium oxide product
US2622013A (en) * 1946-10-24 1952-12-16 Max J Mayer Process of treating metatitanic acid
DE1041932B (de) * 1953-11-12 1958-10-30 Titan Gmbh Verfahren zur Herstellung von die Hydrolyse von Titansalzloesungen beschleunigenden Keimen
DE1092210B (de) * 1955-09-09 1960-11-03 Matti Tikkanen Verfahren zum selektiven Auslaugen von Eisen aus eisenhaltigen Titanrohstoffen
US3071439A (en) * 1960-01-27 1963-01-01 Dow Unquinesa S A Method for the preparation of titanium hydrate
NL130373C (de) * 1966-08-26
GB1135788A (en) * 1966-11-05 1968-12-04 British Titan Products Improved tio precipitation process

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3635010A1 (de) * 1986-10-10 1988-04-14 Gock Eberhard Priv Doz Prof Dr Erzeugung von synthetischem anatas aus ilmeniten mit duennsaeure

Also Published As

Publication number Publication date
US3660078A (en) 1972-05-02
DE2005832A1 (de) 1970-11-19
JPS4918330B1 (de) 1974-05-09
FR2030383B1 (de) 1974-07-12
SU525421A3 (ru) 1976-08-15
GB1300973A (en) 1972-12-29
FR2030383A1 (de) 1970-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0207403B1 (de) Verfahren zur Herstellung von hochwertigem Titandioxid nach dem Sulfatverfahren
DE2343344C3 (de) Verfahren zur Gewinnung von reinem Titandioxid aus Titanerzen
DE2743812C2 (de) Verfahren zur Aufarbeitung von Buntmetallhydroxidschlamm-Abfallen
DE1202297B (de) Verfahren zur Gewinnung von Eisen sowie von hochwertigen Titan- und Aluminium-verbindungen aus stark eisenhaltigen Bauxiten, Rotschlamm-Rueckstaenden, Jlmenit-Erzen u. dgl.
DE2005832C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Titandioxidkonzentrats
DE2527397A1 (de) Erzaufbereitungsverfahren fuer titanhaltige erze
DE1583864A1 (de) Verfahren zur Wiedergewinnung von Bestandteilen aus Metallabfaellen,Schrott u.dgl.
DE2055833A1 (de) Verfahren zum Gewinnen von Metallen
DE2744805A1 (de) Verfahren zum aufschluss von ilmeniterzen
DE68922042T2 (de) Verfahren zur Herstellung von Titanoxid.
DE69026608T2 (de) Verfahren zur Herstellung von synthetischem Rutil aus titanhaltiger Schlacke, die Magnesium enthält
EP0031064B1 (de) Verfahren zur Aufarbeitung von Aufschlussrückständen bei der Titandioxidherstellung
DE2922235A1 (de) Verfahren zum herstellen von kobaltmetallpulver in extrafeiner koernchengroesse
DE3437859C2 (de) Verfahren zur Gewinnung von Mangansulfatlösungen mit geringen Gehalten an löslichen Kaliumverbindungen
DE2405271C3 (de) Verfahren zur Gewinnung von Titandioxid aus Ilmeniterz
DE2650012C2 (de) Verfahren zur Aufarbeitung von Rückständen einer Chromatproduktion
DE1792582A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines TiO2-Pigmentes mit reinerem Farbton und erhoehter Helligkeit
DE541486C (de) Verfahren zum Aufschliessen von Titanerzen
DE2045094C (de) Verfahren zur Herstellung eines Titandioxydkonzentrats
DE683083C (de) Verfahren zur Verarbeitung von Vanadin, Eisen und Titan enthaltenden Stoffen
AT115009B (de) Verfahren zur Gewinnung von Zirkonverbindungen.
DE69023230T2 (de) Verfahren zur Herstellung von synthetischem Rutil aus titanhaltiger Schlacke, die Magnesium enthält.
DE3226669A1 (de) Verfahren zur reinigung von titanylhydrat
DE605859C (de) Verfahren zur Herstellung von Titanverbindungen und Titanpigmenten
AT108570B (de) Verfahren zur Herstellung von technisch eisenfreien Aluminium-Alkali-Doppelfluoriden.

Legal Events

Date Code Title Description
8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: KOHLER, M., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 80

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8328 Change in the person/name/address of the agent

Free format text: SOLF, A., DR.-ING., 8000 MUENCHEN ZAPF, C., DIPL.-ING., PAT.-ANW., 5600 WUPPERTAL