EP0128440A2 - Verfahren zur Herstellung von Titandioxid-Konzentraten - Google Patents

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EP0128440A2
EP0128440A2 EP84106039A EP84106039A EP0128440A2 EP 0128440 A2 EP0128440 A2 EP 0128440A2 EP 84106039 A EP84106039 A EP 84106039A EP 84106039 A EP84106039 A EP 84106039A EP 0128440 A2 EP0128440 A2 EP 0128440A2
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EP
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titanium oxide
iron
reducing agent
containing material
chlorine
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Klaus Dr. Jödden
Friedrich-Wilhelm Dr. Dorn
Gero Dr. Heymer
Hans-Werner Stephan
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Hoechst AG
Original Assignee
Hoechst AG
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Publication of EP0128440A3 publication Critical patent/EP0128440A3/de
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B34/00—Obtaining refractory metals
    • C22B34/10—Obtaining titanium, zirconium or hafnium
    • C22B34/12—Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08
    • C22B34/1204—Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08 preliminary treatment of ores or scrap to eliminate non- titanium constituents, e.g. iron, without attacking the titanium constituent
    • C22B34/1209—Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08 preliminary treatment of ores or scrap to eliminate non- titanium constituents, e.g. iron, without attacking the titanium constituent by dry processes, e.g. with selective chlorination of iron or with formation of a titanium bearing slag

Definitions

  • the present invention relates to a process for producing titanium dioxide concentrates by removing the iron from titanium oxide-containing material containing iron oxides with the aid of gases containing at least 70% by volume of chlorine.
  • titanium oxide-containing material In the process for the production of titanium dioxide concentrates by removing the iron from titanium oxide-containing material containing iron oxides according to the unpublished European patent application No. 83 100 378.5, the titanium oxide-containing material is kept in motion with a gas mixture consisting of chlorine and optionally an inert gas in a range from 800 to 800 1300 ° C heated reaction zone. Iron III chloride is formed, which is volatilized, and a residue essentially consisting of titanium dioxide remains.
  • a disadvantage of the first-mentioned method is that its selectivity is difficult to control, while in the last-mentioned method, which is endothermic, the supply of the required heat requires special measures.
  • This is inventively achieved in that at least 0.1% of the iron contained in the titanium oxide-containing material by means of a reducing agent at temperatures of 500 to 1300 ° C, preferably 600 to 1100 o C, transferred to the zero-valent state, and in that in part, the reduced material containing titanium oxide at temperatures of 300 to 1300 o C, preferably 500 to 1100 ° C with the chlorine-containing gases.
  • Ilmenite main constituents: FeTi0 3 , Fe 2 O 3 , Ti02
  • leukoxene weathering product of ilmenite
  • titanium magnetite main constituents: Fe304, Fe 2 O 3 , Ti0 2
  • the vanadium as chloride or oxychloride is volatilized at the same time as the iron (III) chloride.
  • the manganese chloride evaporates for the most part only at chlorination temperatures above 900 ° C, while at lower temperatures it remains essentially in the titanium oxide-containing material, from which it can be washed out with water to form a pure manganese chloride solution.
  • gaseous iron (III) chloride in the chlorination of the partially reduced titanium oxide-containing material is already exothermic when the partially reduced titanium oxide-containing mate rial has low levels of metallic iron, while the rest of the iron is in the divalent state (determined on the basis of radiographic examinations).
  • the partial reduction of the titanium oxide-containing material can be carried out by adjusting the temperature during the treatment with the reducing agent in such a way that the subsequent chlorination is only slightly exothermic. If necessary, the degree of exothermic nature of the chlorination reaction can also be adjusted by admixing not partially reduced material containing titanium oxide.
  • carbon for example coke
  • its grain size should correspond approximately to the grain size of the titanium oxide-containing material used.
  • mixtures of hydrogen, natural gas or carbon monoxide can also serve as the gaseous reducing agent.
  • the residue left in the quartz tube was 51.2 g of a loose powder with a Ti0 2 content of 93.0%, an iron content of 3.9%, a MnO content of 0.2% and a V 2 O 5 - Content of 0.01%.
  • Example 1 26 g of the partially reduced ilmenite according to Example 1 and 54 g of the end product obtained according to Example 1 were introduced into the arrangement described in Example 1 and heated to 1000 ° C with swirling with nitrogen. The mixture was then reacted with chlorine gas (flow rate: 10 cm / s) for a total of 20 minutes, the temperature rising to 1007 ° C. in the first 5 minutes.
  • chlorine gas flow rate: 10 cm / s
  • Example 2 In the arrangement described in Example 1, 200 g of the ilmenite used in Example 1 were heated to 1030 ° C. while swirling with nitrogen. Natural gas was then passed through the ilmenite at a flow rate of 12.1 cm / s for 30 minutes. The partially reduced ilmenite now contained 7.0% metallic iron.
  • 80 g of the partially reduced ilmenite was for 7 minutes at temperatures of 614-623 0 C with chlorine gas: vortexed and reacted (flow rate 13 cm / s).
  • the mixture was then heated to 1003 ° C. while swirling with nitrogen and chlorine gas (flow rate: 13 cm / s) was passed through for a further 5 minutes to volatilize the manganese chloride.
  • Example 2 In the arrangement described in Example 1, 200 g of the ilmenite used in Example 1 were heated to 1030 ° C. while swirling with nitrogen. Hydrogen was then bubbled through the ilmenite at a flow rate of 11.2 cm / s for 120 minutes. The partially reduced ilmenite now contained 20.8% metallic iron.
  • the dried residue weighed 40.2 g and contained 96.9% Ti0 2 and 1.0% iron.
  • Example 2 In the arrangement described in Example 1, 200 g of titanium magnetite with grain sizes between 160 and 500 / um, a bulk density of 2.5 g / cm 3 and the composition 29.5% TiO 2 , 51.0% Fe, 0.9% MnO and 0.4% V 2 0 5 heated to 1030 ° C with swirling with nitrogen. Hydrogen was then bubbled through the titanium magnetite at a flow rate of 11.2 cm / s for 120 minutes. The partially reduced titanium magnetite now contained 35.9% metallic iron.
  • the dried residue weighed 40.6 g and contained 94.0% Ti0 2 and 2.5% iron.
  • the dried residue weighed 33.8 g and contained 93.2% TiO 2 and 2.6% iron.
  • Example 2 In the arrangement described in Example 1, 200 g of the ilmenite used in Example 1 were heated to 1030 ° C. while swirling with nitrogen. Carbon monoxide was then passed through the ilmenite at a flow rate of 11.2 cm / s for 15 minutes. The partially reduced ilmenite now contained 3.3% metallic iron.
  • the dried residue weighed 48.4 g and contained 74.0% TiO 2 and 16.1% iron.
  • Example 2 In the arrangement described in Example 1, 200 g of the ilmenite used in Example 1 were heated to 900 ° C. while swirling with nitrogen. Hydrogen was then passed through the ilmenite for 120 minutes at a flow rate of 10 cm / s. The partially reduced ilmenite now contained 18.8% metallic iron.
  • the dried residue weighed 42.5 g and contained 90.5% TiO 2 and 5.5% iron.
  • Example 1 In the manner described in Example 1 arrangement, an intimate mixture of 80 g of ilmenite the same composition as in Example 1 and having particle sizes of 125 to 315 / um and 2 g of coke dust was measured with a carbon content of 86.5% and having particle sizes of 32 filled up to 315 / um. After the air was displaced from the quartz tube by nitrogen, the quartz tube was heated to 1050 ° C. and held at this temperature for three hours. After cooling in a nitrogen atmosphere, the partially reduced ilmenite contained 3.5% metallic iron.
  • 60 g of the partially reduced ilmenite were whirled for 20 minutes at temperatures from 1040 to 1053 ° C. with a gas mixture consisting of 90% by volume of chlorine and 10% by volume of nitrogen (flow rate: 12 cm / s) and reacted.

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Abstract

Zur Herstellung von Titandioxid-Konzentraten durch Entfernen des Eisens aus Eisenoxide aufweisendem titanoxidhaltigem Material mit Hilfe von mindestens 70 Volumen% Chlor enthaltenden Gasen überführt man mindestens 0,1% des im titanoxidhaltigen Material enthaltenen Eisens mit Hilfe eines Reduktionsmittels bei Temperaturen von 500 bis 1300°C in den nullwertigen Zustand. Das teilweise reduzierte titanoxidhaltige Material setzt man bei Temperaturen von 300 bis 1300°C mit den chlorhaltigen Gasen um. Als Reduktionsmittel können Kohlenstoff oder Gase wie Wasserstoff, Erdgas oder Kohlenmonoxid oder ihre Mischungen dienen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Titandioxid-Konzentraten durch Entfernen des Eisens aus Eisenoxide aufweisendem titanoxidhaltigem Material mit Hilfe von mindestens 70 Volumen% Chlor enthaltenden Gasen.
  • Aus der US-PS 2 184 885 ist ein Verfahren zur Entfernung von Eisen aus einem Eisen-Titan-Erz bekannt, bei welchem eine innige Mischung des Erzes mit 1 bis 12 Gewichts% Kohlenstoff bei Temperaturen über 500°C chloriert wird, wobei der Hauptteil des Eisens und merkliche Mengen Titan als Chloride verdampfen. Der verbleibende Rückstand besteht im wesentlichen aus Titandioxid mit nur geringem Eisengehalt.
  • Beim Verfahren zur Herstellung von Titandioxid-Konzentraten durch Entfernen des Eisens aus Eisenoxide aufweisendem titanoxidhaltigem Material nach der nichtvorveröffentlichten europäischen Patentanmeldung Nr. 83 100 378.5 setzt man das in Bewegung gehaltene titanoxidhaltige Material mit einem aus Chlor und gegebenenfalls einem Inertgas bestehenden Gasgemisch in einer auf 800 bis 1300°C aufgeheizten Reaktionszone um. Dabei bildet sich Eisen-III-chlorid, welches verflüchtigt wird,und es verbleibt ein im wesentlichen aus Titandioxid bestehender Rückstand.
  • Nachteilig ist bei dem zuerst genannten Verfahren, daß es bezüglich seiner Selektivität schwierig zu kontrollieren ist, während bei dem zuletzt genannten Verfahren, welches endotherm abläuft, die Zuführung der erforderlichen Wärme besondere Maßnahmen erfordert.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Entfernen des Eisens aus Eisenoxide aufweisendem titanoxidhaltigem Material mit chlorhaltigen Gasen anzugeben, bei welchem zur Zuführung der erforderlichen Reaktionswärme auf eine Überhitzung der Reaktanten über die einzustellende Reaktionstemperatur hinaus verzichtet werden kann. Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß man mindestens 0,1 % des im titanoxidhaltigen Material enthaltenen Eisens mit Hilfe eines Reduktionsmittels bei Temperaturen von 500 bis 1300°C, vorzugsweise 600 bis 1100oC, in den nullwertigen Zustand überführt, und daß man das teilweise reduzierte titanoxidhaltige Material bei Temperaturen von 300 bis 1300oC, vorzugsweise 500 bis 1100°C mit den chlorhaltigen Gasen umsetzt.
  • Das Verfahren gemäß der Erfindung kann wahlweise auch noch dadurch ausgestaltet sein, daß
    • a) man das chlorierte titanoxidhaltige Material mit Wasser auswäscht;
    • b) man mindestens 1 % des im titanoxidhaltigen Material enthaltenen Eisens in den nullwertigen Zustand überführt;
    • c) man ein gasförmiges Reduktionsmittel verwendet;
    • d) man als gasförmiges Reduktionsmittel Wasserstoff verwendet;
    • e) man als gasförmiges Reduktionsmittel Erdgas verwendet;
    • f) man als gasförmiges Reduktionsmittel Kohlenmonoxid verwendet;
    • g) man das gasförmige Reduktionsmittel mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 1 bis 100 cm/s, vorzugsweise 2 bis 50 cm/s, mit dem titanoxidhaltigen Material in Berührung bringt;
    • h) man als Reduktionsmittel Kohlenstoff, vorzugsweise in Form von Koks, in höchstens stöchiometrischer Menge verwendet;
    • i) man die chlorhaltigen Gase mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 2 bis 100 cm/s, vorzugsweise 5 bis 50 cm/s, mit dem teilweise reduzierten titanoxidhaltigen Material in Berührung bringt.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren können als titanoxidhaltiges Material insbesondere Ilmenit (Hauptbestandteile: FeTi03, Fe2O3, Ti02), Leukoxen (Verwitterungsprodukt des Ilmenits) oder Titanomagnetit (Hauptbestandteile: Fe304, Fe2O3, Ti02) eingesetzt werden.
  • Beim Verfahren gemäß der Erfindung wird bei der Verwendung eines titanoxidhaltigen Materials, welches auch oxidisch gebundenes Vanadium und Mangan enthält, das Vanadium als Chlorid oder Oxychlorid gleichzeitig mit dem Eisen-III-chlorid verflüchtigt. Das Manganchlorid hingegen verflüchtigt sich zum größten Teil nur bei Chlorierungstemperaturen über 900°C, während es bei niedrigeren Temperaturen im wesentlichen im titanoxidhaltigen Material zurückbleibt, aus welchem es mit Wasser unter Bildung einer reinen Manganchloridlösung ausgewaschen werden kann.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren läuft die bei der Chlorierung des teilweise reduzierten titanoxidhaltigen Materials erfolgende Bildung von gasförmigem Eisen-III-chlorid bereits dann exotherm ab, wenn das teilweise reduzierte titanoxidhaltige Material geringe Gehalte an metallischem Eisen aufweist, während das übrige Eisen im zweiwertigen Zustand vorliegt (ermittelt aufgrund röntgenographischer Untersuchungen).
  • Beim Verfahren gemäß der Erfindung kann die teilweise Reduktion des titanoxidhaltigen Materials durch Einstellung der Temperatur bei der Behandlung mit dem Reduktionsmittel so geführt werden, daß die anschließende Chlorierung nur schwach exotherm abläuft. Gegebenenfalls kann der Grad der Exothermie der Chlorierungsreaktion auch durch Zumischen von nicht teilweise reduziertem titanoxidhaltigem Material eingestellt werden.
  • Wird beim erfindungsgemäßen Verfahren Kohlenstoff, beispielsweise Koks, als Reduktionsmittel verwendet, so sollte seine Korngröße etwa der Korngröße des eingesetzten titanoxidhaltigen Materials entsprechen. Beim Verfahren gemäß der Erfindung können als gasförmiges Reduktionsmittel auch Mischungen aus Wasserstoff, Erdgas oder Kohlenmonoxid dienen..
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird trotz der zwischenzeitlichen Überführung eines Teiles des im titanoxidhaltigen Material enthaltenen Eisenoxids in metallisches Eisen eine praktisch vollständige Selektivität bezüglich der Trennung von Titandioxid und oxidisch gebundenem Eisen erreicht.
  • In den folgenden Beispielen bedeuten die Frozentangaben, wenn nichts anderes vermerkt ist, Gewichtsprozente, während die angegebenen Strömungsgeschwindigkeiten auf Reaktionstemperatur, 1 bar und Leerrohr bezogen sind.
  • Die Bestimmung des metallischen Eisens im teilweise reduzierten titanoxidhaltigen Material erfolgte nach der Vorschrift von T. Mahmoudian, H. Bosch und H. Specker, welche in "Fresenius' Zeitschrift für Analytische Chemie", Band 288 (1977), Seiten 19 bis 27, publiziert worden ist.
    • Beispiel 1
  • In einem senkrecht stehenden Quarzrohr (50 mm φ) mit eingeschmolzener D1-Fritte wurden 200 g Ilmenit mit Korngrößen zwischen 80 und 500/um sowie der Zusammensetzung 54,3 % TiO2, 19,4 % FeO, 21,8 % Fe203, 3,3 % MnO und 0,11 % V2O5 unter Aufwirbelung mit Stickstoff auf 800° erhitzt. Anschließend wurde 60 Minuten lang Wasserstoff mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 10 cm/s durch den Ilmenit hindurchgeleitet. Nach Abkühlen des Ilmenits unter Durchleiten von Stickstoff wurde ein Gewichtsverlust von 5,1 % ermittelt. Der teilweise reduzierte Ilmenit enthielt 6,3 % metallisches Eisen, während das übrige Eisen nach einer röntgenographischen Untersuchung als FeTi03 vorlag. 80 g des teilweise reduzierten Ilmenits wurden unter Aufwirbelung mit Stickstoff auf 9980C erhitzt und dann mit Chlorgas (Strömungsgeschwindigkeit: 18 cm/s) zur Reaktion gebracht. Nach 5minütiger Durchleitung von Chlorgas war bei starker Eisen-III-chloridbildung die Temperatur auf 1016°C angestiegen. Danach wurde unter Absinken der Temperatur nur noch eine geringe Eisen-III-chloridbildung beobachtet. Nach insgesamt 20 Minuten wurde die Chlorierung beendet.
  • Als Rückstand verblieben im Quarzrohr 51,2 g eines lockeren Pulvers mit einem Ti02-Gehalt von 93,0 %, einem Eisen-Gehalt von 3,9 %, einem MnO-Gehalt von 0,2 % und einem V2O5-Gehalt von 0,01 %.
    • Beispiel 2
  • 26 g des gemäß Beispiel 1 teilweise reduzierten Ilmenits und 54 g des nach Beispiel 1 erhaltenen Endproduktes wurden in die in Beispiel 1 beschriebene Anordnung eingefüllt und unter Aufwirbelung mit Stickstoff auf 1000°C erhitzt. Dann wurde die Mischung insgesamt 20 Minuten mit Chlorgas (Strömungsgeschwindigkeit: 10 cm/s) zur Reaktion gebracht, wobei in den ersten 5 Minuten ein Temperaturanstieg auf 1007°C erfolgte.
  • Als Rückstand verblieben im Quarzrohr 65,6 g eines lockeren Pulvers mit einem TiO2-Gehalt von 97,0 %, einem EisenGehalt von 0,5 %, einem MnO-Gehalt von 0,2 % und einem V205-Gehalt von 0,01 %.
    • Beispiel 3
  • In der in Beispiel 1 beschriebenen Anordnung wurden 200 g des in Beispiel 1 verwendeten Ilmenits unter Aufwirbelung mit Stickstoff auf 1030oC erhitzt. Anschließend wurde 30 Minuten lang Erdgas mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 12,1 cm/s durch den Ilmenit hindurchgeleitet. Der teilweise reduzierte Ilmenit enthielt nun 7,0 % metallisches Eisen.
  • 80 g des teilweise reduzierten Ilmenits wurden 7 Minuten lang bei Temperaturen von 614 bis 6230C mit Chlorgas (Strömungsgeschwindigkeit: 13 cm/s) aufgewirbelt und zur Reaktion gebracht. Anschließend wurde unter Aufwirbelung mit Stickstoff auf 1003°C erhitzt und weitere 5 Minuten Chlorgas (Strömungsgeschwindigkeit: 13 cm/s) zur Verflüchtigung des Manganchlorids durchgeleitet.
  • Als Rückstand verblieben im Quarzrohr 50,6 g eines lockeren Pulvers mit einem Ti02-Gehalt von 95,5 % und mit 1,5 % Eisen.
    • Beispiel 4
  • In der in Beispiel 1 beschriebenen Anordnung wurden 200 g des in Beispiel 1 verwendeten Ilmenits unter Aufwirbelung mit Stickstoff auf 1030°C erhitzt. Anschließend wurde 120 Minuten lang Wasserstoff mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 11,2 cm/s durch den Ilmenit hindurchgeleitet. Der teilweise reduzierte Ilmenit enthielt nun 20,8 % metallisches Eisen.
  • 60 g des teilweise reduzierten Ilmenits wurden 20 Minuten lang bei Temperaturen von 623 bis 646°C mit Chlorgas (Strömungsgeschwindigkeit: 5,1 cm/s) in Bewegung gehalten und zur Reaktion gebracht. Der im Quarzrohr verbliebene Rückstand wurde zur Entfernung des Manganchlorids mit Nasser ausgewaschen und bei 150oC getrocknet.
  • Der getrocknete Rückstand wog 40,2 g und enthielt 96,9 % Ti02 sowie 1,0 % Eisen.
    • Beispiel 5
  • In der in Beispiel 1 beschriebenen Anordnung wurden 200 g Titanomagnetit mit Korngrößen zwischen 160 und 500/um, einem Schüttgewicht von 2,5 g/cm3 sowie der Zusammensetzung 29,5 % Ti02, 51,0 % Fe, 0,9 % MnO und 0,4 % V205 unter Aufwirbelung mit Stickstoff auf 1030°C erhitzt. Anschließend wurde 120 Minuten lang Wasserstoff mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 11,2 cm/s durch den Titanomagnetit hindurchgeleitet. Der teilweise reduzierte Titanomagnetit enthielt nun 35,9 % metallisches Eisen.
  • 60 g des teilweise reduzierten Titanomagnetits wurden 20 Minuten lang bei Temperaturen von 705 bis 746°C mit Chlorgas (Strömungsgeschwindigkeit: 15,1 cm/s) aufgewirbelt und zur Reaktion gebracht. Der im Quarzrohr verbliebene Rückstand wurde zur Entfernung des Manganchlorids mit Wasser gewaschen und bei 150°C getrocknet. Der getrocknete Rückstand wog 23,3 g und enthielt 92,3 % Ti02, 4,0 % Eisen, 0,05 % MnO und 0,07 % V2O5.
    • Beispiel 6
  • 60 g des teilweise reduzierten Ilmenits gemäß Beispiel 4 wurden 20 Minuten lang bei Temperaturen von 583 bis 620°C mit Chlorgas (Strömungsgeschwindigkeit: 12 cm/s) aufgewirbelt und zur Reaktion gebracht. Der im Quarzrohr verbliebene Rückstand wurde zur Entfernung des Manganchlorids mit Wasser ausgewaschen und bei 1500C getrocknet.
  • Der getrocknete Rückstand wog 40,6 g und enthielt 94,0 % Ti02 sowie 2,5 % Eisen.
    • Beispiel 7
  • 50 g des teilweise reduzierten Ilmenits gemäß Beispiel 4 wurden 20 Minuten lang bei Temperaturen von 507 bis 534°C mit einem aus 70 Volumen % Chlor und 30 Volumen% Stickstoff bestehenden Gasgemisch (Strömungsgeschwindigkeit: 4,5 cm/s) in Bewegung gehalten und zur Reaktion gebracht. Der im Quarzrohr verbliebene Rückstand wurde zur Entfernung des Manganchlorids mit Wasser ausgewaschen und bei 150°C getrocknet.
  • Der getrocknete Rückstand wog 33,8 g und enthielt 93,2 % TiO2 sowie 2,6 % Eisen.
    • Beispiel 8
  • In der in Beispiel 1 beschriebenen Anordnung wurden 200 g des in Beispiel 1 verwendeten Ilmenits unter Aufwirbelung mit Stickstoff auf 1030°C erhitzt. Anschließend wurde 15 Minuten lang Kohlenmonoxid mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 11,2 cm/s durch den Ilmenit hindurchgeleitet. Der teilweise reduzierte Ilmenit enthielt nun 3,3 % metallisches Eisen.
  • 60 g des teilweise reduzierten Ilmenits wurden 20 Minuten lang bei Temperaturen von 626 bis 6340C mit Chlorgas (Strömungsgeschwindigkeit: 5,1 cm/s) in Bewegung gehalten und zur Reaktion gebracht. Der im Quarzrohr verbliebene Rückstand wurde zur Entfernung des Manganchlorids mit Wasser ausgewaschen und bei 150°C getrocknet.
  • Der getrocknete Rückstand wog 48,4 g und enthielt 74,0 % TiO2 sowie 16,1 % Eisen.
    • Beispiel 9
  • In der in Beispiel 1 beschriebenen Anordnung wurden 200 g des in Beispiel 1 verwendeten Ilmenits unter Aufwirbelung mit Stickstoff auf 900°C erhitzt. Anschließend wurde 120 Minuten lang Wasserstoff mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 10 cm/s durch den Ilmenit hindurchgeleitet. Der teilweise reduzierte Ilmenit enthielt nun 18,8 % metallisches Eisen.
  • 60 g des teilweise reduzierten Ilmenits wurden 20 Minuten lang bei Temperaturen von 548 bis 5950C mit Chlorgas (Strömungsgeschwindigkeit: 4,8 cm/s) in Bewegung gehalten und zur Reaktion gebracht. Der im Quarzrohr verbliebene Rückstand wurde zur Entfernung des Manganchlorids mit Wasser ausgewaschen und bei 150°C getrocknet.
  • Der getrocknete Rückstand wog 42,5 g und enthielt 90,5 % TiO2 sowie 5,5 % Eisen.
    • Beispiel 10
  • In die in Beispiel 1 beschriebene Anordnung wurde eine innige Mischung aus 80 g Ilmenit der gleichen Zusammensetzung wie in Beispiel 1 sowie mit Korngrößen von 125 bis 315/um und 2 g Koksstaub mit einem Kohlenstoff-Gehalt von 86,5 % sowie mit Korngrößen von 32 bis 315/um eingefüllt. Nachdem die Luft aus dem Quarzrohr durch Stickstoff verdrängt worden war, wurde das Quarzrohr auf 10500C erhitzt und drei Stunden lang bei dieser Temperatur gehalten. Nach Abkühlen in Stickstoffatmosphäre enthielt der teilweise reduzierte Ilmenit 3,5 % metallisches Eisen.
  • 60 g des teilweise reduzierten Ilmenits wurden 20 Minuten lang bei Temperaturen von 1040 bis 1053°C mit einem aus 90 Volumen% Chlor und 10 Volumen% Stickstoff bestehenden Gasgemisch (Strömungsgeschwindigkeit: 12 cm/s) aufgewirbelt und zur Reaktion gebracht.
  • Als Rückstand verblieben im Quarzrohr 36,9 g eines Pulvers mit einem TiO2-Gehalt von 97,1 % und mit 0,9 % Eisen.

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung von Titandioxid-Konzentraten durch Entfernen des Eisens aus Eisenoxide aufweisendem titanoxidhaltigem Material mit Hilfe von mindestens 70 Volumen% Chlor enthaltenden Gasen, dadurch gekennzeich- net, daß man mindestens 0,1 % des im titanoxidhaltigen Material enthaltenen Eisens mit Hilfe eines Reduktionsmittels bei Temperaturen von 500 bis 1300°C, vorzugsweise 600 bis 1100oC, in den nullwertigen Zustand überführt, und daß man das teilweise reduzierte titanoxidhaltige Material bei Temperaturen von 300 bis 1300°C, vorzugsweise 500 bis 1100°C, mit den chlorhaltigen Gasen umsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das chlorierte titanoxidhaltige Material mit Wasser auswäscht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens 1 % des im titanoxidhaltigen Material enthaltenen Eisens in den nullwertigen Zustand überführt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man ein gasförmiges Reduktionsmittel verwendet.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als gasförmiges Reduktionsmittel Wasserstoff verwendet.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als gasförmiges Reduktionsmittel Erdgas verwendet.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als gasförmiges Reduktionsmittel Kohlenmonoxid verwendet.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge-kennzeichnet, daß man das gasförmige Reduktionsmittel mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 1 bis 100 cm/s, vorzugsweise 2 bis 50 cm/s, mit dem titanoxidhaltigen Material in Berührung bringt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Reduktionsmittel Kohlenstoff, vorzugsweise in Form von Koks, in höchstens stöchiometrischer Menge verwendet.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man die chlorhaltigen Gase mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 2 bis 100 cm/s, vorzugsweise 5 bis 50 cm/s, mit dem teilweise reduzierten titanoxidhaltigen Material in Berührung bringt.
EP84106039A 1983-06-08 1984-05-28 Verfahren zur Herstellung von Titandioxid-Konzentraten Withdrawn EP0128440A3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3320641 1983-06-08
DE3320641A DE3320641A1 (de) 1983-06-08 1983-06-08 Verfahren zur herstellung von titandioxid-konzentraten

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0128440A2 true EP0128440A2 (de) 1984-12-19
EP0128440A3 EP0128440A3 (de) 1986-12-03

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ID=6200929

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Application Number Title Priority Date Filing Date
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