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TW201335074A - 製造四氯化鈦所使用之二氧化鈦粒狀物及其製造方法 - Google Patents

製造四氯化鈦所使用之二氧化鈦粒狀物及其製造方法 Download PDF

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TW201335074A
TW201335074A TW101150845A TW101150845A TW201335074A TW 201335074 A TW201335074 A TW 201335074A TW 101150845 A TW101150845 A TW 101150845A TW 101150845 A TW101150845 A TW 101150845A TW 201335074 A TW201335074 A TW 201335074A
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TW
Taiwan
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titanium
producing
titanium dioxide
titanium oxide
produced
Prior art date
Application number
TW101150845A
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English (en)
Inventor
Yoshiyuki Suzuki
Hideo Futamata
Hideo Takahashi
Kaoru Sakurai
Kazuya Yoneda
Keisuke MATSUBA
Original Assignee
Ishihara Sangyo Kaisha
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.)
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Application filed by Ishihara Sangyo Kaisha filed Critical Ishihara Sangyo Kaisha
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Abstract

本發明提供一種具有適度硬度、粒度,而且實質上不含輻射性物質之最適於四氯化鈦製造用之流動氯化之二氧化鈦粒狀物及其製造方法。本發明之二氧化鈦粒狀物之硬度為0.9~100.0N,平均粒徑為100~4000μm,且實質上不含輻射性物質。以無機酸溶出含輻射性物質之鈦成分原料而製造鈦化合物溶液,接著,使鈦化合物溶液中和或水解而製造含水氧化鈦。藉此,含水氧化鈦中實質上不含輻射性物質,另一方面,與含水氧化鈦分離者中由於含輻射性物質,故可分離鈦成分與輻射性物質。接著,進行燒成前述含水氧化鈦之步驟,製造二氧化鈦粒狀物。

Description

製造四氯化鈦所使用之二氧化鈦粒狀物及其製造方法
本發明係關於製造四氯化鈦所使用之二氧化鈦粒狀物及其製造方法。且,本發明係關於使用前述二氧化鈦粒狀物製造之四氯化鈦。再者,本發明係關於使用前述四氯化鈦之二氧化鈦或金屬鈦之製造方法。另外,本發明係關於自含有輻射性物質之鈦成分原料分離鈦成分與輻射性物質之方法。
四氯化鈦係進行氧化反應、水解反應或中和反應而作為用以製造二氧化鈦之原料使用。又,四氯化鈦係利用鎂或鈣等金屬還原,作為用以製造金屬鈦之原料使用。該種四氯化鈦係將鈦鐵礦(ilmenite)、天然金紅石礦、銳鈦礦等含鈦礦石、或將以無機酸浸出含鈦礦石之鐵成分而提高鈦成分之鈦濃縮物、或將使含鈦礦石熔煉所得之礦渣等之鈦成分原料在碳質還原劑之存在下進行流動氯化而製造。
前述流動氯化係利用氯化氣體邊使鈦成分原料與碳質還原劑保持為均勻流動化狀態,亦即保持浮游分散狀態邊進行反應之方法。該方法所使用之鈦成分原料必須具有在流動化中不被破壞之硬度,且具有不會自流動層飛散之適當範圍之粒度。
由此,使流動氯化中使用之鈦成分原料經成型或造粒 成為粒狀物為已知。專利文獻1記載在少量水分存在下將鈦成分原料加壓成型,經破碎整粒成10~150網目範圍內之大小,接著以使水分成為2%以下之方式經乾燥或燒成。且,專利文獻2記載於鈦成分原料中混合焦炭瀝青等瀝青物質與石油焦炭等碳質還原劑與羧甲基纖維素鈉鹽之1.5%水溶液作為造粒助劑,經造粒後,在非氧化性環境下於500~1000℃燒成並固結而成為6~200網目之粒狀物。
該種鈦成分原料中依據各種含鈦礦石會有以數十至數百ppm之少量含有鈾或釷(Thorium)等放射性物質之情況。自鈦成分去除放射性物質時,已知係在無機酸水溶液中加熱處理鈦成分原料使放射線物質溶解去除(參照專利文獻3)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]特公昭56-4497號公報
[專利文獻2]特公昭50-11356號公報
[專利文獻3]特開平6-88149號公報
前述之過去技術中,利用成型或造粒使鈦成分原料成為適當大小,使其硬度成為在流動化中不被破壞之程度。然而,含鈦礦石原有密度及硬度均高,且隨著鈦成分原料之種類,密度、硬度亦有差異,實際上不易調整成適當密 度、硬度。且,硬度過高時氯化不易進行,故要求適當硬度。又,依據其密度而定雖存在有用以流動化之適當粒度範圍,但密度與硬度高時難以調整密度。另一方面,前述專利文獻3中係在無機酸水溶液中加熱處理鈦成分原料使放射線物質溶解去除,但由於鈾與釷之總去除率為60%以上,故仍殘留40%左右,去除效果不足,因而要求更有效率之方法。
本發明人等進行四氯化鈦製造中所用之最適鈦成分原料研究之結果,發現以本發明方法製造之二氧化鈦粒狀物實質上不含放射線物質,而且,可適當調整硬度、粒度,故成為四氯化鈦製造中之最適材料,因而完成本發明之第一發明。
又,發現藉由進行使鈦化合物溶液進行中和或水解而製造含水氧化鈦之步驟,接著,使前述含水氧化鈦予以燒成之步驟,而可製造具有適度硬度、粒度,而且實質上不含放射性物質之二氧化鈦粒狀物,因而完成本發明之第二發明。
再者,發現藉由以無機酸溶出含有放射性物質之鈦成分原料製造鈦化合物溶液,接著,使鈦化合物溶液進行中和或水解而製造含水氧化鈦,含水氧化鈦中實質上不含放射性物質,另一方面,放射性物質含於與含水氧化鈦分離之分離物中,亦可使鈦成分與放射性物質分離,因而完成 本發明之第三發明。
因此,發現可使第一發明之二氧化鈦粒狀物及由第三發明分離之含水氧化鈦予以燒成為二氧化鈦,接著在碳質還原劑存在下使該二氧化鈦進行流動氯化可製造四氯化鈦等,因而完成本發明之第四本發明。
第一發明之二氧化鈦粒狀物具有適度硬度與粒度,且實質上不含放射性物質,故適用於製造四氯化鈦。
依據第二發明,本發明可利用簡易方法製造具有適度硬度與粒度、且實質上不含放射性物質之二氧化鈦粒狀物。
依據第三發明,可自鈦成分原料分離鈦成分的含水氧化鈦與放射性物質。又,所製造之含水氧化鈦經燒成時可製造二氧化鈦。該含水氧化鈦及二氧化鈦實質上不含放射性物質,運送及處理之注意較少。
第四發明為在碳質還原劑存在下使第一發明之二氧化鈦粒狀物、第三發明所得之二氧化鈦進行流動氯化而製造四氯化鈦之方法,再者,係自前述四氯化鈦製造二氧化鈦或金屬鈦之方法,二氧化鈦中實質上不含放射性物質,且,其他雜質亦少,故該等製造步驟中之廢棄物產生量已減少,廢棄物之運送或處理之勞力較少,處理場亦少。
本發明之第一發明為製造四氯化鈦所用之二氧化鈦粒狀物,其係硬度為0.9~100.0N,平均粒徑為100~4000μm,而且,實質上不含放射性物質者。
二氧化鈦粒狀物之硬度係選擇具有平均粒徑附近之粒徑的粒子,以木屋式硬度計或使用相同原理之設備測定之個數平均值表示,為0.9~100.0N,較好為0.9~90.0N之範圍,又更好為0.9~80.0N之範圍,最好為0.9~60.0N之範圍,再更好為0.9~50.0N之範圍,最好為0.9~30.0N之範圍。若為前述範圍,則氯化時不會破壞二氧化鈦粒狀物,而且容易進行氯化。硬度小於0.9N時,氯化中容易引起粒狀物破壞故不佳,大於100.0N時由於太硬故氯化反應不易進行故不佳。又,於二氧化鈦粒狀物之平均粒徑小而難以利用木屋式硬度計測定時,可選擇二氧化鈦粒狀物之最頻粒徑(mode diameter)附近之粒子,測定硬度,亦可以其個數平均值作為前述二氧化鈦粒狀物之硬度。最頻粒徑為對應於粒徑分布之最頻值之粒徑。
又,木屋式硬度計係如後述般測定試料之硬度者。
將試料載置於試料台上,旋轉把手使加壓附件緩慢下降時,撥盤(dial)指針顯示試料之阻抗一邊在一定範圍內連動。此時撥盤之指針一邊按壓輔助指針一邊旋轉。施加一定之力使試料壓碎時,試料台與加壓附件間產生些許間隙,朝向上方返回之輔助指針被頂住而使儀器內之彈簧及撥盤亦朝0點方向返回。此輔助指針顯示之刻度為此時之最大加壓重,表示試料之破壞硬度(以N(牛頓)表 示)。
接著,使用標準篩網等,以篩網分法測定二氧化鈦粒狀物之平均粒徑。粒徑、粒徑分布之表現係以使用之篩網網目大小(μm)及篩網上殘留量(篩上料)或篩網通過量(篩底料)相對於全體之比率表示,自各粒徑與比率之累計算出平均粒徑。二氧化鈦粒狀物之平均粒徑較好為100~4000μm之範圍,更好為100~3500μm之範圍,又更好為100~3000μm之範圍。若為前述之範圍,則氯化時二氧化鈦粒狀物之飛散少。平均粒徑小於100μm時氯化中容易引起粒狀物之飛散故較不佳,大於4000μm時不易引起流動化故不佳。二氧化鈦粒狀物之最頻直徑係由對應於前述粒徑分布之最頻值之粒徑求得。
本發明之二氧化鈦粒狀物之鬆比重較好為0.5~3.5g/mL左右,更好為0.7~3.0g/mL,又更好為0.8~2.5g/mL。相對於含鈦礦石之鬆比重大致在1.5~2.6g/mL左右,本發明之二氧化鈦粒狀物可任意調整其鬆比重。例如於0.5~1.5g/mL,尤其是0.8~1.0g/mL左右時,相較於含鈦礦石之鬆比重較小,容易調整至適度粒度。又,即使為1.5~2.6g/mL左右之與含鈦礦石之鬆比重相同程度,亦可進行與含鈦礦石相同之處理。又,為2.6~3.5g/mL左右時,比含鈦礦石之鬆比重大,亦可比含鈦礦石更增加處理量。
二氧化鈦粒狀物以粒度分布良好者較佳,尤其以微細者較少更好。以使用JIS標準篩網測定之值表示,以200 網目以下之微細者較少較佳。具體而言,200網目以下者為20重量%以下較佳,更好為5重量%以下,又更好為4重量%以下。若為前述範圍,則氯化時二氧化鈦粒狀物之飛散較少。
二氧化鈦粒狀物之TiO2品位以雜質含量少者較佳,具體而言以96重量%以上較佳,更好為97重量%以上,又更好為98重量%以上。二氧化鈦粒狀物之特徵為相較於含鈦礦石等,由於TiO2品位高,故雜質含量少,尤其是實質上不含鈾、釷等放射性物質。本發明之二氧化鈦粒狀物中認為實質上不含放射性物質,係以設備分析在測定界限以下,以微量分析值表示較好為1ppm以下。
二氧化鈦粒狀物所含之放射性物質以外之雜質列舉為鈉、鉀等鹼金屬,鈣、鎂等鹼土類金屬,鐵化合物、矽化合物、鋁化合物、錳化合物、鈮化合物、鋯化合物、鉻化合物、磷化合物、硫化合物等。鹼金屬之含量多時變得需要過量之氯化氣體,另外,鹼土類金屬之含量多時由於會以液狀累積而成為氯化爐內流動不良之原因,於氯化爐停止時會固結,且引起燒結。因此,鹼金屬及鹼土類金屬之合計含量以氧化物換算較好為0.5重量%以下,更好為0.1重量%以下,又更好為0.05重量%以下,再更好為0.01重量%以下。其他雜質較好與鹼金屬、鹼土類金屬同樣少,以各化合物之氧化物換算之合計計更好為4重量%以下。
本發明之第二發明的二氧化鈦粒狀物之製造方法係進行使鈦化合物溶液中和或水解而製造含水氧化鈦之步驟, 接著,進行燒結前述含水氧化鈦之步驟。藉由該方法,可製造硬度為09~100.0N,平均粒徑為100~4000μm,而且,實質上不含放射性物質之二氧化鈦粒狀物。
前述鈦化合物溶液可為以無機酸溶出含有放射性物質之鈦成分原料而製造者,亦可為藉由經過製造含水氧化鈦之步驟,可分離鈦成分與放射性物質,使所得二氧化鈦粒狀物成為實質上不含放射性物質者。
亦即,本發明之第三發明的鈦成分與放射性物質之分離方法包含以無機酸溶出含有放射性物質之鈦成分原料而製造鈦化合物溶液之步驟,接著,使鈦化合物溶液中和或水解而製造含水氧化鈦之步驟。
自鈦成分原料製造二氧化鈦粒狀物之步驟說明於下。
(1)以無機酸溶出鈦成分原料而製造鈦化合物溶液之步驟
該步驟為製造下一步驟中使用之鈦化合物溶液之步驟。鈦成分原料可使用鈦鐵礦、天然金紅石礦、銳鈦礦等含鈦礦石或使含鈦礦石熔煉獲得之礦渣等。再者,亦可使用以無機酸浸出含鈦礦石之鐵成分而提高鈦成分之鈦濃縮物等之含鈦礦石經處理者。該鈦成分原料中依據各含鈦礦石而定有時包含數十至數百ppm之少量的鈾或釷等放射性物質。又,包含鈉、鉀等鹼金屬,鈣、鎂等鹼土類金屬,鐵化合物、矽化合物、鋁化合物、錳化合物、鈮化合物、鋯化合物、鉻化合物、磷化合物、硫化合物等作為其他雜 質。
以硫酸、鹽酸、氫氟酸、硝酸等無機酸自前述鈦成分原料溶出鈦成分,製造硫酸鈦、硫酸氧化鈦(titanium oxysulfate)、硫酸氧鈦(titanyl sulfate)、氯化鈦、氯化氧化鈦、氯化氧鈦、氯化氟化鈦、氟化鈦、硝酸鈦等鈦化合物之無機酸溶液。無機酸就提高鈦成分原料之溶出性而言以硫酸、鹽酸、氫氟酸較佳,更好為對裝置之腐蝕性弱之硫酸。無機酸之濃度只要是可使鈦成分原料溶出之程度的濃度即可,若為高濃度之無機酸則由於容易溶出故較佳。
具體而言,將鈦成分原料與無機酸饋入反應器中,較好升溫至90℃以上,添加水時因無機酸之發熱反應使溫度上升至約300℃附近。所得反應產物經過糊狀且經固形乾燥成為砂狀塊體,但於其中注入水或無機酸則溶解,而生成鈦化合物之溶液。溶解後,較好分離鈦化合物溶液與未溶出之殘留物,鈦化合物溶液較好為澄清。鈦化合物溶液中實質上不含放射性物質,放射性物質係含於未溶出之殘留物中。
(2)使鈦化合物溶液中和或水解而製造含水氧化鈦之步驟
以公知方法使鈦化合物溶液中和或水解可製造含水氧化鈦。例如,以氨水、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉等鹼化合物中和鈦化合物溶液時,則製造稱為原鈦酸之含水氧 化鈦,於依據需要添加水予以水解時則製造稱為偏鈦酸之含水氧化鈦。硫酸鈦、硫酸氧化鈦、硫酸氧鈦由於可藉由加熱而水解故較佳,氯化鈦、氯化氧化鈦、氯化氧鈦可藉鹼化合物中和、水解故較佳。另外,藉由自氟化鈦、氯化氟化鈦、硝酸鈦等鈦化合物中和或水解而製造含水氧化鈦。所得含水氧化鈦以粒徑小者較佳,使用微細含水氧化鈦時,可製造硬度更高之二氧化鈦粒狀物故較佳。含水氧化鈦之以電子顯微鏡觀察所求得之平均粒徑較好為1~200nm,更好為1~100nm,又更好為1~70nm。
製造該微細含水氧化鈦時,進行水解時之加熱溫度較好調整於80~120℃之範圍,更好90~115℃之範圍,又更好100~110℃之範圍。又,中和或水解時若添加種晶(核晶)則可促進反應,可製造微細含水氧化鈦故較佳。種晶之添加量相對於鈦化合物較好為0.01~50重量%,更好為0.1~40重量%,又更好為0.1~30重量%。鈦化合物溶液之濃度可適當設定。含水氧化鈦中實質上不含放射性物質。
生成之含水氧化鈦較好經過濾、洗淨,且視需要予以乾燥。洗淨含水氧化鈦時由於可減少鐵化合物等雜質量故較佳,使鐵化合物以氧化鐵換算較好殘留0.05~4重量%,更好2~4重量%左右,藉此亦可製造硬度更大之二氧化鈦粒狀物。又,基於相同理由,亦可包含於鐵化合物含量少之含水氧化鈦中重新添加鐵化合物,而含有以氧化鐵換算較好為0.05~4重量%,更好為2~4重量%左右之鐵化合物。添加之鐵化合物可使用硫酸鐵、氯化鐵等。
如此製造之含水氧化鈦之特徵為相較於含鈦礦石等,由於TiO2品位高,故雜質含量少,尤其實質上不含鈾、釷等放射性物質。本發明之含水氧化鈦中認為實質上不含放射性物質,係以設備分析在測定界限以下,以微量分析值表示較好為1ppm以下。
(3)燒成前述含水氧化鈦之步驟
將含水氧化鈦饋入旋轉窯(rotary kiln)等之爐中,視需要進行乾燥,接著予以燒成而製造二氧化鈦粒狀物。燒成溫度可適當測定,較好為300~1300℃,更好為600~1300℃,又更好為800~1300℃。若為前述溫度範圍,則含水氧化鈦經脫水轉變成二氧化鈦,變緻密且提高硬度。且,若為前述溫度範圍,則可將二氧化鈦之鬆比重調整成0.5~3.5g/mL左右之較佳範圍,更好可調整成0.7~3.0g/mL左右,又更好可調整成0.8~2.5g/mL左右。
燒成之環境可為大氣中等之存在氧之氧化性環境、氮氣等不存在氧之非氧化性環境、含氫之氣體等之存在還原氣體之還原性環境之任一種,為了可製造硬度高者,較好為存在氧之氧化性環境。
燒成時若添加鋁、鉀、二氧化矽等之燒成處理劑時,由於可製造硬度更高之二氧化鈦粒狀物故較佳。燒成處理劑之添加量相對於含水氧化鈦較好為0.1~4.0重量%,更好為0.1~2.0重量%,又更好為0.1~1.0重量%。
放入旋轉窯等之旋轉爐中燒成時可製造經適度造粒、 具有前述硬度、粒度、且實質上不含放射性物質之二氧化鈦粒狀物。且,亦可視需要將燒成前之含水氧化鈦或燒成後之二氧化鈦造粒或粉碎。造粒可使用一般之造粒機,亦可視需要以粉碎機、破碎機等粉碎並調整粒度。具體而言,可使用混練造粒機、擠出造粒機、打錠機等作為造粒機。又,可使用粉碎機(crasher)、輥研碎機、快速研碎機、研磨機、錘式研碎機、刀式研碎機、葉片式研碎機、噴霧機等作為粉碎機。
含水氧化鈦或二氧化鈦之粒度係以與前述二氧化鈦粒狀物相同之方法,亦即平均粒徑係使用標準過篩法等,以篩分法測定。粒徑、粒度分布之表現係以使用之篩網網目大小(μm)及篩網上殘留量(篩上料)或篩網通過量(篩底料)相對於全體之比率表示,自各粒徑與比率之累計算出平均粒徑。
含水氧化鈦、二氧化鈦之粒狀物之平均粒徑較好在100~4000μm之範圍,更好在100~3500μm之範圍,又更好在100~3000μm之範圍。又,造粒或粉碎較好進行至粒度分佈滿足前述範圍,更好進行至使200網目以下之微粉變少。造粒時亦可視需要添加羧甲基纖維素等造粒助劑、黏結劑。
本發明之第四發明係使將前述二氧化鈦粒狀物、或者前述含水氧化鈦進行燒結所得之二氧化鈦在碳質還原劑存在下進行流動氯化,製造四氯化鈦之方法,進而係自前述四氯化鈦製造二氧化鈦或金屬鈦之方法。
製造四氯化鈦之方法以及由四氯化鈦製造二氧化鈦或金屬鈦之方法說明於下,但亦可使用一般公知技術。
(4)四氯化鈦之製造步驟
碳質還原劑可使用焦炭、煤炭、木炭等碳質材料。碳質還原劑之使用量相對於二氧化鈦粒狀物為15~30重量%左右。
流動氯化係在爐內導入二氧化鈦粒狀物與碳質還原劑,自爐下方通入氯或含氯氣體,藉由其上升流成為流動狀態,在800~1200℃之溫度進行氯化。亦可使藉此製造之四氯化鈦進一步經蒸餾純化成為品位高之四氯化鈦。
(5)二氧化鈦之製造步驟
對於前述四氯化鈦進行氧化反應、水解反應或中和反應之任一種,可製造二氧化鈦。具體而言,係藉由使四氯化鈦氣化,吹入氧氣進行氧化之方法,或者於四氯化鈦氣體中添加水蒸氣進行水解之方法。
再者,係於四氯化鈦水溶液中添加鹼化合物予以中和,並經水解,而製造含水氧化鈦或二氧化鈦之方法。
依據該等方法,可製造0.2~0.3μm左右之二氧化鈦顏料,或者1~200nm左右之微粒子二氧化鈦,而可使用於各種用途,粒如白色顏料、紅外線反射劑、紫外線遮蔽劑、光觸媒、觸媒擔體等。
(6)金屬鈦之製造步驟
可利用鎂、鈣、鋁等金屬等使前述四氯化鈦還原而製造金屬鈦。具體而言係使四氯化鈦氣化,在800~850℃左右之溫度與前述金屬液體接觸予以還原,獲得多孔質海綿體鈦,將其以浸出法或在加熱條件下減壓蒸餾予以純化,而製造金屬鈦。
[實施例]
以下列示本發明之實施例,但本發明並不限於該等。
實施例1
混合鈦鐵礦與濃硫酸並經蒸汽水解獲得硫酸氧鈦溶液。接著,使硫酸氧鈦溶液加熱水解且過濾沉澱之偏鈦酸,並經洗淨、放入旋轉窯中,在大氣中以1200℃之溫度燒成,製造二氧化鈦粒狀物。
所得二氧化鈦粒狀物之平均粒徑為1688μm,其硬度以85個平均為2.9N。實質上不含放射性物質,TiO2品位為99重量%。鹼金屬及鹼土類金屬之合計含量以氧化物換算為0.005重量%。
接著,以15g/分鐘之速度將所得二氧化鈦粒狀物連續供給於7cm之石英製流動氯化爐中,導入15cm/秒之氯氣予以流動化,在900℃連續氯化反應5小時,製造四氯化鈦液體。
可知氯化反應極為順利地進行,流動化中之破壞或滯 留物(carry-over)亦少,且四氯化鈦之收率亦高。另外,可知氯化鐵等廢棄物亦少。
又,使用所得四氯化鈦進行氣相氧化後,確認可製造二氧化鈦。又,使用鎂使所得四氯化鈦還原時確認可製造金屬鈦。
實施例2
混合鈦鐵礦與濃硫酸並經蒸汽水解獲得硫酸氧鈦溶液。接著,使硫酸氧鈦溶液加熱水解且過濾沉澱之偏鈦酸,並經洗淨、放入旋轉窯中,在大氣中以1200℃之溫度燒成,製造二氧化鈦粒狀物。
所得二氧化鈦粒狀物之平均粒徑為350μm,最頻直徑625μm附近之粒子硬度以85個平均為8N,鬆比重為1.4g/mL。實質上不含放射性物質,TiO2品位為99重量%。鹼金屬及鹼土類金屬之合計含量以氧化物換算為0.005重量%。
接著,以15g/分鐘之速度將所得二氧化鈦粒狀物連續供給於7cm之石英製流動氯化爐中,導入15cm/秒之氯氣進行流動化,在900℃連續氯化反應5小時,製造四氯化鈦液體。
可知氯化反應極為順利地進行,流動化中之破壞或滯留物亦少,四氯化鈦之收率亦高。又,可知氯化鐵等廢棄物亦少。
又,使用所得四氯化鈦進行氣相氧化後,確認可製造 二氧化鈦。又,使用鎂使所得四氯化鈦還原時確認可製造金屬鈦。
[產業上之可利用性]
本發明之二氧化鈦粒狀物具有特定之硬度、粒度,而且,實質上不含放射性物質,故最適於流動氯化,可使用於四氯化鈦之製造。
另外,可藉簡便方法自鈦成分原料分離鈦成分之含水氧化鈦與放射性物質。分離之鈦成分可用於二氧化鈦、四氯化鈦、金屬鈦等之製造。

Claims (14)

  1. 一種二氧化鈦粒狀物,其硬度為0.9~100.0N,平均粒徑為100~4000μm,且實質上不含輻射性物質,且用於四氯化鈦之製造者。
  2. 如請求項1之二氧化鈦粒狀物,其中TiO2品位為96重量%以上。
  3. 如請求項1之二氧化鈦粒狀物,其鬆比重(bulk specific gravity)為0.5~3.5g/毫升。
  4. 一種二氧化鈦粒狀物之製造方法,其包含使鈦化合物溶液中和或水解而製造含水氧化鈦之步驟,接著,燒成前述含水氧化鈦之步驟,該二氧化鈦粒狀物之硬度為0.9~100.0N,平均粒徑為100~4000μm,且實質上不含輻射性物質,且係用於四氯化鈦之製造。
  5. 如請求項4之二氧化鈦粒狀物之製造方法,其中前述鈦化合物溶液係以無機酸將鈦成分原料溶出而製造。
  6. 如請求項4之二氧化鈦粒狀物之製造方法,其中前述鈦化合物溶液為以無機酸溶出含有輻射性物質之鈦成分原料而製造者,且藉由製造含水氧化鈦之步驟,使鈦成分與輻射性物質分離。
  7. 如請求項5或6項之二氧化鈦粒狀物之製造方法,其中使用硫酸作為前述無機酸。
  8. 如請求項4項之二氧化鈦粒狀物之製造方法,其中前述燒成係以300~1300℃之溫度進行。
  9. 一種鈦成分與輻射性物質之方離方法,其包含以 無機酸溶出含有輻射線物質之鈦成分原料而製造鈦化合物溶液之步驟,接著,使鈦化合物溶液中和或水解而製造含水氧化鈦之步驟。
  10. 一種二氧化鈦之製造方法,其使以如請求項9之方法製造之含水氧化鈦進行燒成。
  11. 一種四氯化鈦之製造方法,其係在碳質還原劑存在下使如請求項1之二氧化鈦粒狀物進行流動氯化。
  12. 一種四氯化鈦之製造方法,其係在碳質還原劑存在下使以如請求項10之方法製造之二氧化鈦進行流動氯化。
  13. 一種二氧化鈦之製造方法,其包含使以如請求項11或12之方法製造之四氯化鈦進行氧化反應、水解反應或中和反應之步驟。
  14. 一種金屬鈦之製造方法,其包含使以如請求項11或12之方法製造之四氯化鈦還原之步驟。
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