MX2014010086A - Control del sulfuro de carbonilo producido durante la cloracion de minerales. - Google Patents

Control del sulfuro de carbonilo producido durante la cloracion de minerales.

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Abstract

La presente invención proporciona un proceso para el manejo de los desechos de sulfuro de carbonilo y los haluros metálicos de desecho producidos en los procesos industriales y, más particularmente en procesos de cloración. El proceso incluye las etapas de hidrolizar el sulfuro de carbonilo para producir una corriente de desecho que contiene sulfuro de hidrógeno y sulfurar la corriente que contiene el sulfuro de hidrógeno resultante con una solución de los haluros metálicos de desecho. El sulfuro metálico resultante y la corriente que contiene el haluro metálico pueden ser neutralizados antes del desecho de los sólidos de desecho producidos.

Description

CONTROL DEL SULFURO DE CARBONILO PRODUCIDO DURANTE LA CLORACION DE MINERALES Campo de la Invención La presente invención se refiere al manejo de desechos de sulfuro de carbonilo y de los haluros metálicos de desecho producidos en los procesos industriales y, más particularmente en los procesos de cloración. En particular, la presente invención se refiere a procesos para manejar el sulfuro de carbonilo producido durante la carbocloración de los minerales. Más particularmente, pero sin limitación para las mismas, las modalidades de la presente invención se refiere al manejo del sulfuro de carbonilo producido durante la carbocloración de los minerales de titanio tal como en los procesos para la producción del dióxido de titanio.
Antecedentes de la Invención Los procesos de carbocloración son utilizados en la purificación de minerales que contienen un óxido metálico para producir metales y compuestos metálicos deseables comercialmente , tales como metales y compuestos metálicos de aluminio, circonio y titanio.
En los procesos comerciales que utilizan tales procesos de carbocloración, un mineral que lleva óxido metálico es clorado en la presencia de un material carbonáceo como un agente reductor. Los materiales carbonáceos, Ref. 250397 típicamente el coque, contienen azufre, el cual es consumido en la etapa de cloración. El dorador es operado bajo condiciones reductoras para clorar el óxido metálico en el mineral para formar un cloruro metálico. Como resultado, el azufre finaliza como una especie de azufre reducida, predominantemente sulfuro de carbonilo (oxisulfuro de carbono) (COS) . En consecuencia, la mezcla gaseosa que deja el reactor contiene los cloruros metálicos, el coque, el mineral que no reaccionó, el dióxido de silicio, el dióxido de carbono, el monóxido de carbono, el nitrógeno, el cloruro de hidrógeno y el sulfuro de carbonilo.
La remoción del azufre de los gases de escape es una de las tareas ambientales más importantes que enfrentan los fabricantes industriales. Además, el sulfuro de carbonilo es difícil de depurar y cualquier ventilación del sulfuro de carbonilo a la atmósfera podría tomarse en cuenta contra las emisiones permitidas de la planta de producción. Alternativamente, los compuestos de azufre pueden ser oxidados en un oxidante térmico para formar el dióxido de azufre (SO2) y depurado con hidróxido de sodio, un neutralizador muy costoso. En consecuencia, los fabricantes que utilizan procesos de cloración han recurrido frecuentemente a la utilización de los coques que tienen un contenido bajo de azufre en lugar de los coques que contienen cantidades más grandes de azufre, menos costosos, para minimizar el costo de tener que tratar con el sulfuro de carbonilo .
Breve Descripción de la Invención La presente invención en un aspecto se refiere a métodos para utilizar los coques con contenidos de azufre relativamente más elevados en los procesos de carbocloración y todavía para minimizar o eliminar las emisiones de sulfuro de carbonilo. Más específicamente, un aspecto de la presente invención es minimizar o eliminar el sulfuro de carbonilo en los procesos de carbocloración para la producción de tetracloruro de titanio a partir de los minerales que contienen dióxido de titanio.
En una modalidad particular se provee un método de reducción del producto de desecho del sulfuro de carbonilo de un proceso de fabricación que produce haluros metálicos de desecho y sulfuro de carbonilo como productos de desecho. En el método, los productos de desecho son separados en una primera corriente que contiene los haluros metálicos de desecho y una segunda corriente que contiene el sulfuro de carbonilo. La primera corriente es combinada con un líquido de tal modo que los haluros metálicos de desecho sean disueltos en el líquido para producir una solución del haluro metálico. La segunda corriente es hidrolizada de modo que al menos una porción del sulfuro de carbonilo sea convertida en el sulfuro de hidrógeno y el dióxido de carbono. Subsiguientemente, el sulfuro de hidrógeno se pone en contacto con una primera porción de la solución del haluro metálico bajo condiciones de sulfuración para producir una corriente de sulfuración que contiene un sulfuro metálico.
En otra modalidad se proporciona un proceso para producir tetracloruro de carbono a partir de los minerales que llevan dióxido de titanio. El proceso comprende la cloración de minerales que llevan dióxido de titanio en la presencia de un material carbonáceo que contiene azufre (típicamente el coque) como un agente reductor para producir una corriente del producto que contiene tetracloruro de titanio, un cloruro metálico de desecho y sulfuro de carbonilo. La corriente del producto es separada en una primera corriente que contiene tetracloruro de carbono, una segunda corriente que contiene el cloruro metálico de desecho y una tercera corriente que contiene el sulfuro de carbonilo. La segunda corriente es combinada con un líquido de tal modo que el cloruro metálico de desecho sea disuelto en el líquido para producir una solución de cloruro metálico. Subsiguientemente, la solución del cloruro metálico es dividida en una primera porción y una segunda porción. La primera porción de la solución del cloruro metálico es neutralizada. La tercera corriente, que contienen sulfuro de carbonilo, es hidrolizada de modo que al menos una porción del sulfuro de carbonilo sea convertida en sulfuro de hidrógeno y dióxido de carbono. El sulfuro de hidrógeno se pone en contacto con la segunda porción de la solución del cloruro metálico bajo condiciones de sulfuración para producir una corriente de sulfuración que tiene un sulfuro metálico y el cloruro metálico que no reaccionó. La corriente de sulfuración es neutralizada entonces.
Breve Descripción de la Figura Las modalidades de la presente invención son descritas con detalle posteriormente con referencia a la figura anexa, en donde: la figura 1 es un diagrama esquemático del proceso de la presente invención en una modalidad preferida.
Descripción Detallada de la Invención La siguiente descripción detallada de la invención hace referencia a varias modalidades. Las modalidades están propuestas para describir los aspectos de la invención en suficiente detalle para hacer posible para aquellos expertos en el arte la práctica de la invención. Otras modalidades pueden ser utilizadas y se pueden hacer cambios sin apartarse del alcance de la presente invención. La siguiente descripción detallada, por lo tanto, no es tomada en cuenta en un sentido limitativo. El alcance de la presente invención está definido solamente por las reivindicaciones anexas, en compañía del alcance total de los equivalentes para los cuales tales reivindicaciones están facultadas.
Las mejoras provistas por la presente invención surgen del descubrimiento de que las porciones de los haluros metálicos de desecho producidos durante los procesos para producir haluros metálicos, tales como los procesos de cloración, pueden ser utilizados para convertir el sulfuro de carbonilo problemático a un sulfuro metálico manejado más fácilmente. Por consiguiente, de acuerdo con la invención, dos corrientes de desecho, las cuales de otra manera podrían requerir una neutralización separada (utilizando neutralizadores costosos) antes que las mismas sean desechadas, o combinadas para formar un producto desechable más denso (sulfuro metálico) con una reducción concurrente requerida en los neutralizadores.
La invención será descrita ahora adicionalmente con respecto a la carbocloración del mineral de dióxido de titanio para producir tetracloruro de titanio; sin embargo, se debe entender que la invención es aplicable a cualquier proceso en donde los haluros metálicos de desecho y el sulfuro de carbonilo son producidos como subproductos. Más particularmente, el proceso es aplicable a procesos de cloración para producir cloruros metálicos tales como tetracloruro de titanio, cloruro de zirconio y cloruro de aluminio; especialmente aquellos procesos de cloración que tienen azufre presente, tales como los procesos de carbocloración que utilizan el coque como una fuente de carbono .
El tetracloruro de titanio (TiCl4) , el cual, por ejemplo, puede ser utilizado para la producción a partir del mismo de un metal de titanio o dióxido de titanio (vendido comúnmente para su uso como un pigmento blanco) , el mismo es producido f ecuentemente por cloración en la presencia de carbón, también conocido como carbocloración. En la etapa de carbocloración para la producción de tetracloruro de titanio, ocurre la siguiente etapa de reacción básica: (1) Ti02 (mineral) + C + 2C12 -> TiCl4 + CO + C02 En la manufactura comercial de tetracloruro de titanio que utiliza esta etapa de reacción, el mineral que lleva titanio, por ejemplo, la ilmenita, escorias, rutilo sintético o natural, es clorado en la presencia de coque como un agente reductor, convencionalmente en un reactor de lecho fluidizado a temperaturas del orden de aproximadamente 1000 grados Celsius. Los materiales carbonáceos, típicamente el coque, contiene potencialmente azufre, el cual es consumido en la etapa de cloración. El dorador es operado bajo condiciones reductoras para clorar el mineral de Ti02 para formar el tetracloruro de titanio (TiCl4) . Como resultado, el azufre finaliza como una especie de azufre reducida, predominantemente sulfuro de carbonilo (oxisulfuro de carbono) (COS) . En consecuencia, la mezcla gaseosa que deja el reactor contiene no solamente el producto del cloruro metálico, tetracloruro de titanio, pero también sulfuro de carbonilo y cloruros metálicos de desecho producidos a partir de los otros óxidos metálicos presentes en el mineral, también conocidos como cloruros metálicos que no son productos. También, otros compuestos estarán presentes, tal como un mineral que no reaccionó, ganga, monóxido de carbono, dióxido de carbono y cloruro de hidrógeno, como se describe posteriormente de manera adicional .
La mezcla de gas que deja el dorador es enfriada y separada tradicionalmente para separar el tetracloruro de titanio, cloruros metálicos de desecho y gases no condensables (COS, CO, C02, etc.). En los procesos del arte previo, los cloruros metálicos de desecho y los gases no condensables fueron tratados por separado para deshacerse de los desechos.
De acuerdo con la invención, el sulfuro de carbonilo en los gases no condensables es hidrolizado para formar varios compuestos que incluyen el sulfuro de hidrógeno (H2S) . El sulfuro de carbonilo es hidrolizado para formar sulfuro de hidrógeno de acuerdo con la siguiente reacción : (2) COS + H20 -> H2S + C02 Subsiguientemente, el sulfuro de hidrógeno es tratado por sulfuración del metal. La sulfuración del metal se lleva a cabo utilizando el cloruro metálico de desecho. Una reacción de sulfuración del metal ejemplar es mostrada enseguida : (3) FeCl2 + H2S - FeS + 2HC1 Aunque se utiliza el cloruro de hierro en la reacción anterior, se debe entender que otros haluros metálicos pueden ser utilizados en la etapa de sulfuración y otros sulfuros metálicos pueden ser formados, por ejemplo FeS2, MnS y Cr2S3. Aunque otros haluros metálicos pueden ser utilizados, es especialmente ventajoso utilizar haluros metálicos que resultan de la etapa de cloración. En consecuencia, los haluros metálicos utilizados para la etapa de sulfuración del metal serán una mezcla de haluros metálicos y, más particularmente una mezcla de haluros metálicos. En general, los haluros metálicos pueden incluir haluros de Fe, Mn, Cr, Ni, V, Ca, Mg, P, Ga, As, Nb, Na, Zr, y Al y mezclas de tales haluros metálicos con los haluros metálicos de Fe y Mn son preferidos a causa de que los mismos generalmente son los más abundantes. Para la producción del tetracloruro de titanio, los haluros metálicos preferidos utilizados en la reacción de sulfuración serán los cloruros metálicos producidos durante la cloración y más preferentemente cloruros metálicos de Fe y Mn. Se debe entender que en los casos en donde el metal tiene formas con diferentes números de oxidación (por ejemplo el hierro y el cromo) , los términos haluros metálicos, cloruros metálicos, sulfuros metálicos y tal referencia a los haluros, cloruros y sulfuros de todas las formas metálicas, a menos que se indique de otra manera, es decir el cloruro de hierro o cloruros de hierro se refieren tanto al cloruro ferroso (FeCl2) como al cloruro férrico (FeCl3) .
Pasando ahora a la figura 1, el proceso de la presente invención será descrito de manera más completa. El mineral de óxido metálico 12, el coque 14, y el cloro 16 son introducidos en el dorador 10 en donde ocurre la cloración en la presencia de una fuente de carbón, tal como el coque. La corriente del producto 18 será una mezcla gaseosa y contiene el cloruro metálico del producto deseado (por ejemplo TiCl4) , el cloruro metálico de desecho, los minerales que no reaccionaron, el coque, la ganga, el cloruro de hidrógeno (HCl) , monóxido de carbono, dióxido de carbono, sulfuro de carbonilo y otros gases. La corriente del producto 18 es introducido en un sistema de separación 20.
En el sistema de separación 20, la corriente del producto es separada en una primera corriente 22 que contiene el producto del cloruro metálico; una segunda corriente 24 que contiene el cloruro metálico de desecho, los minerales que no reaccionaron, el coque y la ganga; y una tercera corriente 26 que contiene cloruro de hidrógeno, el monóxido de carbono, el dióxido de carbono, el sulfuro de carbonilo y otros gases no condensables. En general, la corriente del producto será separada en el sistema de separación 20 por condensación y separación de la corriente del producto en etapas. Por ejemplo, si el tetracloruro de titanio es la corriente de producto deseada, la corriente del producto podría ser condensada o enfriada para permitir la condensación de la mayoría de los cloruros metálicos de desecho. Una separación de los gases/sólidos podría ser efectuada para remover los cloruros metálicos de desecho y otros sólidos, tales como el mineral que no reaccionó, el coque y la ganga. La corriente del producto restante podría ser condensada o enfriada entonces adicionalmente seguido por la separación de la mayoría del tetracloruro de titanio a partir de los gases no condensables. Las separaciones de gases/sólidos pueden ser efectuadas en un ciclón, cámara de sedimentación u otro dispositivo de separación de los sólidos .
La primera corriente 22 que contiene el cloruro metálico del producto puede ser enviado para purificación y procesamiento adicional. Así, en el caso del tetracloruro de titanio del producto, la primera corriente 22 podría ser purificada para remover adicionalmente cualesquiera cloruros metálicos de desecho u otras impurezas arrastradas en la corriente y luego procesadas adicionalmente por oxidación para producir un producto de dióxido de titanio purificado.
La segunda corriente 24 es introducida en el mezclador 28. Un líquido 30 adecuado para la disolución de la mayoría, si no es que de la totalidad, de los cloruros metálicos de desecho, también es introducido en el mezclador 28 de modo que se produzca una solución de cloruro metálico 32. El agua es el solvente preferido, aunque otros pueden ser utilizados. Opcionalmente , previo a, después de o como parte del mezclador 28, otros componentes de la segunda corriente pueden ser separados del cloruro metálico de desecho. Por ejemplo, el mineral que no reaccionó y el coque pueden ser separados del cloruro metálico de desecho y regresados al dorador 10.
La solución del cloruro metálico de desecho 32 es dividida en una primera porción 34 y una segunda porción 36. La primera porción 34 es introducida en un recipiente de mezclado 38. La segunda porción 36 es introducida en la unidad de sulfuración 48.
Pasando ahora al separador 20, la tercera corriente 26 desde el separador 20 puede ser tratada para remover o neutralizar los componentes de la tercera corriente, tal como la recuperación o neutralización del cloruro de hidrógeno en el depurador de HCl 40. La corriente 42, que sale del depurador 40, se introduce en la unidad de hidrólisis 44. En la unidad de hidrólisis 44, el sulfuro de carbonilo es hidrolizado para formar el sulfuro de hidrógeno. La hidrólisis puede ser efectuada por los procesos convencionales y puede utilizar el catalizador como se describió en la Patente U.S. No. 4,511,668 y la Patente U.S. No. 5,942,201. También, los catalizadores adecuados son vendidos por los nombres Actisorb 410 por Sud-Chemie AG e Hydrocel 640 por Porocel.
La corriente 46 que deja la unidad de hidrólisis 44 contiene ampliamente sulfuro de hidrógeno, monóxido de carbono, dióxido de carbono y nitrógeno. La corriente 46 es introducida en la unidad de sulfuración 48 en donde el sulfuro de hidrógeno se hace reaccionar con los cloruros metálicos de desecho de la segunda porción 36 de la solución de cloruro metálico de desecho 32 para producir el sulfuro metálico y el cloruro de hidrógeno. La unidad de sulfuración 48 puede ser cualquier recipiente adecuado para el mezclado de una solución líquida con gas para la reacción, tal como un mezclador de dispersión del gas en un tanque, una columna empacada o un dispersador en un recipiente. Para la sulfuración, la mezcla de la solución del cloruro metálico/gas debe ser mantenida en un pH cercano al neutral (cerca de pH 7), el cual puede ser un pH de 5 a 8. En general, la mezcla puede ser mantenida a un pH en el intervalo desde 5.6 hasta 6.9. El pH de la mezcla puede ser mantenido por la adición de una substancia cáustica, tal como el hidróxido de calcio (Ca(OH2)). En consecuencia, el cloruro de hidrógeno producido por la etapa de sulfuración es neutralizada en la unidad de sulfuración 48. Si se utiliza el hidróxido de calcio, el cloruro de hidrógeno reaccionará con el hidróxido de calcio para formar el cloruro de calcio (CaCl2) . La solución del cloruro metálico 36 que se introduce a la unidad de sulfuración 48 puede tener una concentración tan elevada como 130 gramos del metal por litro de agua. En general, para el cloruro de hierro (FeCl2) la concentración puede estar en el intervalo desde aproximadamente 20 hasta aproximadamente 130 gramos de Fe/litro, preferentemente será de aproximadamente 30 gramos de Fe/litro. La sulfuración puede ser llevada a cabo a temperatura y presión ambientales.
Las especies del gas que no reaccionaron 50 de la unidad de sulfuración 48 son retirados de la fase líquida y pueden ser tratados adicionalmente , tal como por depuración del ácido y la incineración del gas de desecho (no mostrado) .
Cualquier solución de cloruro metálico que no reaccionó, en compañía del sulfuro metálico y el cloruro de calcio formado, son retirados de la unidad de sulfuración 48 e introducidos por medio de la corriente 52 al recipiente de mezclado 38. Dentro del recipiente de mezclado 38, cualquier cloruro metálico de la unidad de sulfuración 48 y cualquier cloruro metálico de desecho de la corriente 34 son neutralizados por el mezclado con un neutralizador alcalino para elevar el pH de la suspensión en el recipiente de mezclado 38 hasta aproximadamente 8.5. El neutralizador alcalino puede ser, por ejemplo, hidróxido de calcio, óxido de calcio, ceniza volante, y compuestos semejantes. Frecuentemente, el hidróxido de calcio será agregado como el neutralizador alcalino en la forma de cal seca y puede ser utilizado en combinación con uno o más de los otros materiales, por ejemplo, el polvo del horno productor de cemento, el polvo del horno productor de cal y la ceniza volante de las plantas de suministro de energía que queman carbón. En donde ya sea el polvo del horno productor de cemento o el polvo del horno productor de cal son utilizados con la cal seca, preferentemente el polvo del horno productor de cemento y/o el polvo del horno productor de cal son utilizados en una primera etapa para llevar el pH de la solución hasta aproximadamente 4.5, luego la cal seca es aplicada para elevar el pH de la solución a aproximadamente 8.5. En donde la ceniza volante es utilizada en combinación con la cal seca, estos materiales pueden ser aplicados consecutivamente justo como se describió, o simplemente como una mezcla en una sola corriente. El polvo del horno productor de cemento, el polvo del horno productor de cal y la ceniza volante de las plantas de suministro de energía que queman carbón, todos son materiales disponibles comercialmente de compañías tales como Holeim Ltd. (Zurich) y LaFarge Group (París) con respecto al polvo del horno productor de cemento, de Graymont Inc. (Richmond, British Columbia, Canadá) o Greer Lime Company (Riverton, W. Va.) en cuanto al polvo del horno productor de cal y en cuanto a la ceniza volante de cualquier número de plantas de suministro de energía que queman carbón. El uso del óxido de calcio, el polvo del horno o la ceniza volante para neutralizar el HC1 generado en la etapa de sulfuración es generalmente menos costoso que el uso de hidróxido de sodio después de la etapa de oxidación térmica para depurar y neutralizar el S02 formado si el COS no fue removido en el proceso de hidrólisis/neutralización de la cal.
Como una consecuencia de la etapa de neutralización, los cloruros metálicos de desecho disueltos se hacen reaccionar para formar hidróxidos metálicos. Los hidróxidos metálicos y los sulfuros metálicos son precipitados preferentemente de manera substancialmente completa como una masa de desecho sólida 54 adecuada para desecho directo en vertederos, u otra manera de desecho.
Como se puede observar de lo anterior, la presente invención tiene numerosas ventajas incluyendo la reducción de la cantidad de la substancia cáustica necesaria para la neutralización de los subproductos de desecho. Adicionalmente , una ventaja del proceso de la invención es que la mayoría del cloruro metálico será consumido como sulfuro metálico, el cual es mucho más denso que el hidróxido de hierro que es producido típicamente por neutralización, de modo que se obtendrá una ganancia en la capacidad de almacenamiento de los desechos.
Ejemplos Ilustrativos La presente invención es ilustrada más particularmente por los siguientes ejemplos. En el ejemplo, los porcentajes son porcentajes en peso a menos que se indique de otra manera.
Ejemplo 1 La hidrólisis del sulfuro de carbonilo fue llevada a cabo utilizando un lecho empacado del catalizador. El reactor tiene un lecho de una profundidad de 30.48 cm (12 pulgadas) y fue de 2.54 era (1 pulgada) de diámetro. La hidrólisis se lleva a cabo para una mezcla gaseosa de 8.5 % N2 , 44 % CO, 44 % C02 y 1.5 % H20 con 4.375 ml/min de COS utilizando un catalizador Sud-Chemie Actisorb 410 a 137.78 °C (280 °F) . La mezcla gaseosa que resulta de la hidrólisis contuvo 4.2 % de H2S y 790 ppm COS. La misma fue adecuada para la remoción de la sulfuración del metal del H2S con la solución del cloruro metálico de desecho.
Ejemplo 2 La hidrólisis del sulfuro de carbonilo fue llevada a cabo utilizando un lecho empacado del catalizador. El reactor tiene un lecho de una profundidad de 30.48 cm (12 pulgadas) y fue de 2.54 cm (1 pulgada) de diámetro. La hidrólisis se lleva a cabo para una mezcla gaseosa de 8.5 % N2, 44 % CO, 44 % C02 y 1.5 % H20 con 4.375 ml/min de COS utilizando un catalizador Sud-Chemie Actisorb 410 a 154.55 °C (310 °F) . La mezcla gaseosa que resulta de la hidrólisis contuvo 4.7 % de H2S y 400 ppm COS. La misma fue adecuada para la remoción por sulfuración del metal de H2S con la solución del cloruro metálico de desecho.
Ejemplo 3 La hidrólisis del sulfuro de carbonilo fue llevada a cabo utilizando un lecho empacado del catalizador. El reactor tiene un lecho de una profundidad de 30.48 cm (12 pulgadas) y fue de 2.54 cm (1 pulgada) de diámetro. La hidrólisis se lleva a cabo para una mezcla gaseosa de 8.5 % N2/ 44 % CO, 44 % C02 y 1.5 % H20 con 4.375 ml/min de COS utilizando un catalizador Porocel Hydrocel 640 a 156.11 °C (313 °F) . La mezcla gaseosa que resulta de la hidrólisis contuvo 3.8 % de H2S y 400 ppm COS. La misma fue adecuada para la remoción por sulfuración del metal del H2S con la solución del cloruro metálico de desecho.
Aunque la tecnología ha sido descrita con respecto a los cloruros metálicos del producto y particularmente tetracloruro de titanio, se debe entender que la invención es aplicable a cualquier proceso que genere el sulfuro de carbonilo y los haluros metálicos de desecho. Aunque la tecnología ha sido mostrada y descrita particularmente con referencia a las modalidades específicas, se debe entender por aquellos expertos en el arte que se pueden hacer varios cambios en la forma y el detalle sin apartarse del espíritu y alcance de la tecnología como está definida por las reivindicaciones anexas.
Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (17)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :
1. Un método de reducción del producto de desecho de sulfuro de carbonilo en un proceso de fabricación que produce haluros metálicos de desecho y sulfuro de carbonilo como productos de desecho, caracterizado porque comprende: (a) separar los productos de desecho en una primera corriente que contiene los haluros metálicos de desecho y una segunda corriente que contiene el sulfuro de carbonilo; (b) combinar la primera corriente con un líquido de tal modo que los haluros metálicos de desecho sean disueltos en el líquido para producir una solución del haluro metálico; (c) hidrolizar la segunda corriente de modo que al menos una porción del sulfuro de carbonilo sea convertida en el sulfuro de hidrógeno y dióxido de carbono; y (d) poner en contacto el sulfuro de hidrógeno con una primera porción de la solución del haluro metálico bajo condiciones de sulfuración para producir una corriente de sulfuración que contiene el sulfuro metálico.
2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende combinar la corriente de sulfuración con una segunda porción de la solución del haluro metálico y neutralizar la corriente combinada resultante de modo que los haluros metálicos de desecho en la corriente combinada se hagan reaccionar para producir un hidróxido metálico.
3. El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la etapa de neutralización se lleva a cabo por el mezclado de la corriente combinada con el hidróxido de calcio, óxido de calcio, ceniza volante, u otro neutralizador alcalino.
4. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque es un proceso de carbocloración para la producción de un cloruro metálico del producto y los haluros metálicos de desecho son cloruros metálicos que no son productos .
5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque es un proceso de carbocloración para producir tetracloruro de titanio y los haluros metálicos de desecho son los cloruros de uno o más metales seleccionados del grupo que consiste de Fe, Mn, Cr, Ni, V, Ca, Mg, P, Ga, As, Nb, Na, Zr, y Al .
6. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque además comprende combinar la corriente de sulfuración con una segunda porción de la solución del haluro metálico y neutralizar la corriente combinada resultante de modo que los haluros metálicos de desecho en la corriente combinada se hagan reaccionar para producir un hidróxido metálico.
7. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque la etapa de neutralización se lleva a cabo mezclando la corriente combinada con hidróxido de calcio .
8. Un proceso para producir el tetracloruro de titanio a partir de minerales que llevan dióxido de titanio, caracterizado porque comprende: (a) clorar los minerales que llevan dióxido de titanio en la presencia de un material carbonáceo que contiene azufre como un agente reductor para producir una corriente del producto que contiene tetracloruro de carbono, un cloruro metálico de desecho y sulfuro de carbonilo; (b) separar la corriente del producto en una primera corriente que contiene tetracloruro de carbono, una segunda corriente que contiene el cloruro metálico de desecho y una tercera corriente que contiene el sulfuro de carbonilo; (c) combinar la segunda corriente con un líquido de tal modo que el cloruro metálico de desecho se disuelva en el líquido para producir una solución de cloruro metálico; (d) separar la solución del cloruro metálico en una primera porción y una segunda porción; (e) neutralizar la primera porción de la solución del cloruro metálico; (f) hidrolizar la tercera corriente de modo que al menos una porción del sulfuro de carbonilo sea convertida en el sulfuro de hidrógeno y dióxido de carbono; (g) poner en contacto el sulfuro de hidrógeno con la segunda porción de la solución del cloruro metálico bajo las condiciones de sulfuración para producir una corriente de sulfuración que tiene el sulfuro metálico y el cloruro metálico que no reaccionó; y (h) neutralizar la corriente de sulfuración.
9. El proceso de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la etapa (e) y la etapa de neutralización (h) se llevan a cabo por la combinación de la corriente de sulfuración y la primera porción de la solución del cloruro metálico y el mezclado de la corriente combinada así producida con el hidróxido de calcio de modo que el cloruro metálico en la corriente combinada reaccione para producir el hidróxido metálico.
10. El proceso de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el pH de la corriente combinada es elevado hasta aproximadamente 8.5 por el mezclado con hidróxido de calcio, óxido de calcio, ceniza volante u otro neutralizador alcalino.
11. El proceso de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque las condiciones de sulfuración incluyen mantener el pH del sulfuro de hidrógeno así puesto en contacto y la segunda porción del cloruro metálico cerca de 7.
12. El proceso de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el intervalo de pH durante la sulfuración es desde 5.6 hasta 6.9.
13. El proceso de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el pH es controlado durante la sulfuración por la adición de hidróxido de calcio.
1 . El proceso de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque los cloruros metálicos de desecho son los cloruros de uno o más metales seleccionados del grupo que consiste de Fe, Mn, Cr, Ni, V, Ca, Mg, P, Ga, As, Nb, Na, Zr, y Al .
15. El proceso de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque los cloruros metálicos de desecho son los cloruros de uno o más metales seleccionados del grupo que consiste de Fe y Mn.
16. El proceso de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el tetracloruro de titanio en la primera corriente se hace reaccionar en un proceso de oxidación para producir el dióxido de titanio.
17. Un proceso para producir tetracloruro de titanio a partir de minerales que llevan dióxido de titanio, caracterizado porque comprende: (a) clorar los minerales que llevan dióxido de titanio en la presencia de un coque que contiene azufre como un agente reductor para producir una corriente del producto que contiene tetracloruro de carbono, un cloruro de hierro y sulfuro de carbonilo; (b) separar la corriente del producto en una primera corriente que contiene tetracloruro de carbono, una segunda corriente que contiene el cloruro de hierro y una tercera corriente que contiene el sulfuro de carbonilo; (c) combinar la segunda corriente con un líquido de tal modo que el cloruro de hierro se disuelva en el líquido para producir una solución de cloruro de hierro; (d) separar la solución del cloruro de hierro en una primera porción y una segunda porción; (e) hidrolizar la tercera corriente de modo que al menos una porción del sulfuro de carbonilo sea convertida en el sulfuro de hidrógeno y dióxido de carbono; (f) poner en contacto el sulfuro de hidrógeno con la segunda porción de la solución del cloruro de hierro bajo las condiciones de sulfuración para producir una corriente de sulfuración que tiene el sulfuro de hierro y el cloruro de hierro que no reaccionó; (g) combinar la primera porción de la solución del cloruro metálico con la corriente de sulfuración; (h) mezclar las corrientes así combinadas con el hidróxido de calcio de modo que el cloruro de hierro en la corriente combinada reaccione para producir el hidróxido de hierro; e (i) precipitar el sulfuro de hierro y el hidróxido de hierro para deshacerse de los desechos .
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