NL7905965A - Werkwijze voor het selectief winnen van meerdere van elkaar gescheiden zuivere halogeniden en/of halogenide- mengsels uit een mengsel van vaste oxyden. - Google Patents
Werkwijze voor het selectief winnen van meerdere van elkaar gescheiden zuivere halogeniden en/of halogenide- mengsels uit een mengsel van vaste oxyden. Download PDFInfo
- Publication number
- NL7905965A NL7905965A NL7905965A NL7905965A NL7905965A NL 7905965 A NL7905965 A NL 7905965A NL 7905965 A NL7905965 A NL 7905965A NL 7905965 A NL7905965 A NL 7905965A NL 7905965 A NL7905965 A NL 7905965A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- halide
- equipment
- oxide
- mixture
- mixtures
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 110
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 86
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims description 52
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 claims description 181
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 63
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 44
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 44
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 44
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 claims description 43
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 37
- 238000005658 halogenation reaction Methods 0.000 claims description 34
- 230000026030 halogenation Effects 0.000 claims description 33
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 32
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 32
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 32
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 29
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 23
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 14
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 14
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 10
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 10
- 230000002411 adverse Effects 0.000 claims description 9
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 9
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 9
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 7
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 6
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 6
- 150000002366 halogen compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 19
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 18
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 12
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 11
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 10
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 9
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 9
- VNDYJBBGRKZCSX-UHFFFAOYSA-L zinc bromide Chemical compound Br[Zn]Br VNDYJBBGRKZCSX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 9
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 8
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 8
- -1 titanium halides Chemical class 0.000 description 8
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 8
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 7
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 4-[4-(4-methoxyphenyl)piperazin-1-yl]aniline Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1N1CCN(C=2C=CC(N)=CC=2)CC1 VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 5
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000005049 silicon tetrachloride Substances 0.000 description 5
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 4
- GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N divanadium pentaoxide Chemical compound O=[V](=O)O[V](=O)=O GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 4
- NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L iron dichloride Chemical class Cl[Fe]Cl NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 4
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- IZMHKHHRLNWLMK-UHFFFAOYSA-M chloridoaluminium Chemical compound Cl[Al] IZMHKHHRLNWLMK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 3
- FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M iron chloride Chemical compound [Cl-].[Fe] FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 3
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 3
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 229940102001 zinc bromide Drugs 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical class [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021577 Iron(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910003080 TiO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 230000008676 import Effects 0.000 description 2
- IXQWNVPHFNLUGD-UHFFFAOYSA-N iron titanium Chemical compound [Ti].[Fe] IXQWNVPHFNLUGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 2
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- KPZGRMZPZLOPBS-UHFFFAOYSA-N 1,3-dichloro-2,2-bis(chloromethyl)propane Chemical compound ClCC(CCl)(CCl)CCl KPZGRMZPZLOPBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004131 Bayer process Methods 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003902 SiCl 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003910 SiCl4 Inorganic materials 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAPRVGPGMJJGOE-UHFFFAOYSA-M [F-].[O-2].[V+3] Chemical compound [F-].[O-2].[V+3] ZAPRVGPGMJJGOE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- WGKMWBIFNQLOKM-UHFFFAOYSA-N [O].[Cl] Chemical group [O].[Cl] WGKMWBIFNQLOKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910001854 alkali hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- ZASWJUOMEGBQCQ-UHFFFAOYSA-L dibromolead Chemical compound Br[Pb]Br ZASWJUOMEGBQCQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- HRLHOWWCFUKTIY-UHFFFAOYSA-L dichloroalumanylium Chemical compound Cl[Al+]Cl HRLHOWWCFUKTIY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- BUMGIEFFCMBQDG-UHFFFAOYSA-N dichlorosilicon Chemical compound Cl[Si]Cl BUMGIEFFCMBQDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 238000007323 disproportionation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 230000002140 halogenating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910003439 heavy metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000039 hydrogen halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012433 hydrogen halide Substances 0.000 description 1
- DLINORNFHVEIFE-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide;zinc Chemical compound [Zn].OO DLINORNFHVEIFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- KEHCHOCBAJSEKS-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-);titanium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Fe+2] KEHCHOCBAJSEKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YDZQQRWRVYGNER-UHFFFAOYSA-N iron;titanium;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Ti].[Fe] YDZQQRWRVYGNER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N nitrous oxide Inorganic materials [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N oxolead Chemical compound [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- FDNAPBUWERUEDA-UHFFFAOYSA-N silicon tetrachloride Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)Cl FDNAPBUWERUEDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical class [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/02—Refining by liquating, filtering, centrifuging, distilling, or supersonic wave action including acoustic waves
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G1/00—Methods of preparing compounds of metals not covered by subclasses C01B, C01C, C01D, or C01F, in general
- C01G1/06—Halides
-
- 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
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/02—Roasting processes
- C22B1/08—Chloridising roasting
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Epoxy Compounds (AREA)
Description
♦ VO 8229
Gerhard Holland
Frankfort a/d Main, Bondsrepubliek Duitsland.
Werkwijze voor het selectief winnen van meerdere van elkaar gescheiden zuivere halogeniden en/of halogenidemengsels uit een mengsel van vaste oxyden.
De uitvinding heeft Betrekking op een werkwijze voor het selectief winnen van meerdere van elkaar gescheiden zuivere halogeniden en/of halogenidemengsels uit een mengsel van vaste oxyden, b.v. eenvoudige en complexe ertsen, smelten, slakken, afval, minera-5 len, alsmede in het bijzonder halogeneringsresten en halogeneringspro-dukten, door middel van een metallurgisch halogenide proces met minder reducerende halogeneringstrappen, bij voorkeur zonder of met slechts een enkele reducerende halogeneringstrap, onder benutting van de bekende reeks van halogenidevormingsaffiniteiten, alsmede op een 10 werkwijze voor het verkrijgen van zuivere oxyden en/of oxydemengsels uit de aldus gewonnen halogeniden.
Onder halogenidevormingsaffiniteit van een element wordt het verschil tussen de halogeenpotentiaal van het halogenide of oxyhalogenide daarvan en de zuurstofpotentiaal van het oxyde daar-15 van begrepen. De ontdekking van de reeks van chloridevormingsaffini-teiten werd in het Duitse octrooischrift 1.2^3.165 beschreven. Later werd ook de reeks van bromidevormingsaffiniteiten gepubliceerd.
Wanneer men b.v. zinkdioxydestof en aluminiumtrichlo-ridedamp bij 1.100°K energiek door elkaar wervelt, verkrijgt men zink-20 tetrachloridedamp en aluminiumoxydestof volgens de beide reactiever-gelijkingen 3Sn02(c) + lt.Ald3(g) = SSnCl^g) + 2AL203(c) 3Sn02(e) + 2Al2Cl6(g) = SSnCl^g) + 2A1203(c) (c) .... vast; (g) —. gasvormig.
25 De reacties vinden op deze wijze plaats omdat de chloridevormingsaffiniteit van tin groter is dan die van aluminium.
Analoog kunnen ook de oxyhalogeniden worden gevormd, b.v. van vanadium, fosfor en chroom. Leidt men b.v. siliciumtetra- 790 59 65 2 $ chloridedamp in gesmolten vanadiumpentoxyde "bij 1000°K dan worden siliciumdioxydestof en vanadiumoxydefluoridedamp gevormd, omdat de fluoridevormingsaffiniteit van het vanadium groter is dan die van het silicium: 5 3 SiF^(g) + 2V205(1) = UVQF3(g) + 3Si02(c) (l) ____vloeibaar.
Bij de omzetting van oxyden met halogeniden tot de overeenkomstige halogeniden of oxyhalogeniden enerzijds en oxyden anderzijds, vindt aldus steeds een zuurstof-halogeenuitwisséling 10 plaats. Dit principe werd reeds in de Duitse octrooisehriften 1.136.722, 1.21*3.165 en Amerikaanse octrooisehriften 3.2UU.509, 3-1*66.169, 3.859.077 en 3.793.ΟΟ3 beschreven. Bij de werkwijze voor het winnen van zuiver ijzerchloride (Duits octrooischrift 1.136.722) wordt in principe ijzeroxydehoudend materiaal met koolstof vermengd en met zo-15 veel chloor behandeld als overeenkomt met het ijzergehalte in het uitgangsmateriaal. Bij deze "reducerende chlorering" wordt een mengsel van gasvormige chloriden gevormd dat dan met een verdere hoeveelheid uitgangsmateriaal - echter in afwezigheid van koolstof - in aanraking wordt gebracht. Hierbij vindt. - overeenkomstig de reeks van de chlori-20 devormingsaffiniteiten - tussen de vaste ijzeroxyden van het uitgangsmateriaal en de gasvormige niet-ijzerchloriden uit de reducerende chlorering een zuurstof-chloor-uitwisseling plaats, zodat gasvormig ijzerchloride ontstaat, terwijl dé niet-ijzerchloriden tot de overeenkomstige oxyden worden teruggeoxydeerd. De vaste niet-ijzer-25 oxyden uit deze "oxyderende chlorering” worden aansluitend weer met koolstof en chloor "reducerend gechloreerd” waarbij tengevolge van de chloorstoechiometrie een fractie van deze niet-ijzeroxyden als chlore-ringsrest achterblijft. De werkwijze berust aldus op een "gecombineerde reducerende en oxyderende ehlorering". Deze werkwijze is uiter-30 aard slechts voor oxydemengsels bruikbaar waarin ijzer het metaal met de grootste chloridevormingsaffiniteit is.
De bekende werkwijze voor het selectief winnen van meerdere afzonderlijke zuivere ehloriden uit oxydisch materiaal (Duits octrooischrift 1.2^3.165) berust erop dat men dit materiaal eerst 35 onderwerpt aan een gecombineerde reducerende en oxyderende chlorering, 790 5 9 65 3 ί waarbij het chloride wordt gewonnen wan dat metaal, dat onder de in het uitgangsmateriaal aanwezige metalen de grootste chloride-vormingsaffiniteit bezit; vervolgens de daarbij achterblijvende chlo-reringsrest weer aan een gecombineerde reducerende en oxyderende chlo-5 rering onderwerpt, waarbij het chloride wordt gewonnen wan dat metaal dat nu onder de in de chloreringsrest aanwezige metalen de grootste chloridevormingsaffiniteit bezit enz. Deze werkwijze voor het selectief winnen wan meerdere afzonderlijke chloriden heeft technische en economische nadelen omdat men voor het winnen wan elk van deze af-10 zonderlijke chloriden een volledige apparatuur voor het uitvoeren van de gecombineerde reducerende en oxyderende chlorering in bedrijf nodig heeft. Soms vindt tevens verontreiniging van de afzonderlijke chloriden door chloriden van elementen uit het reduetiemiddel, b.v. door ijzerchloride uit hoogovenkooks plaats. Bij de voorgestelde werkwij-15 ze voor het winnen van titaanhalogeniden, synthetisch rutiel en elementair ijzer (Amerikaans octrooisehrift 3.859«077) wordt in een inrichting titaanoxyde- en ijzeroxydehoudend materiaal met koolstof gemengd en met chloor en titaantetrachloride reducerend gechloreerd, waarbij tengevolge van de zuurstof-chlooruitwisseling gasvormig ijzer-20 (II) chloride wordt gevormd en men een met titaandioxyde verrijkt en met koolstof sterk verontreinigd vast produkt - synthetisch rutiel -verkrijgt. Dit koolstofhoudende synthetische rutiel wordt in een tweede inrichting met het ijzer(II)chloride en chloor reducerend gechloreerd, waarbij naar wordt gemeend elementair ijzer, titaandioxyde 25 en titaantetrachloride worden gevormd. Tussen de beide inrichtingen kunnen fracties van titaantetrachloride en synthetische rutiel worden af genomen.
Deze werkwijze bestaat derhalve uit twee in tegenstroom uitgevoerde trappen met uitsluitend reducerende chlorering.
30 Bij de aangegeven hoge temperaturen worden echter - volgens natuurwetten bepaald - naast het titaantetrachloride ook aanmerkelijke hoeveelheden titaansubchloriden gevormd, en door de inwerking van het ti-taanchloride op het ijzer ontstaan gasvormig ijzer(II)chloride en een ijzer-titaan-legering. Men heeft voor deze methode vanwege de twee-35 malige reducerende chlorering oneconomische veel koolstof en zeer 790 5 S öÖ ? 7-. - k omslachtige apparatuur nodig waarmee men tenslotte slechts met ijzer-(II)chloride verontreinigd titaantetrachloride en/of minderwaardig synthetisch rutiel alsmede een onvermijdelijk minderwaardig titaanhoudend ijzerprodukt, verkrijgt.
5 De in het Amerikaanse octrooischrift 3-793.003 voor gestelde werkwijze voor het winnen van aluminium uit aluminiumoxyde-en ijzeroxydehoudend materiaal bestaat uit drie trappen. In de middelste trap wordt uit aluminiumoxyde met koolstof en een gasvormig chloride (b.v. siliciumtetrachloride) en/of chloor door reducerende chlo-10 rering aluminiummonochloride gevormd. Het hiervoor noodzakelijke gasvormige chloride (b.v. siliciumtetrachloride) moet eveneens door reducerende chlorering met koolstof of chloor worden gevormd.
Het gasvormige mengsel van kooloxyden en aluminiummonochloride zal dan door afkoelen tot aluminium en gasvormig alumi-15 niumdichloride worden gedisproportioneerd, welke in de eerste trap voor de oxyderende chlorering van het erts wordt toegepast, waarbij gasvormig ijzerchloride en aluminiumoxyde worden gevormd.
De werkwijze bestaat aldus uit een trap met oxyderende en twee trappen met reducerende chlorering. Be hiervoor noodzake-20 lijke apparatuur is zeer duur, nog afgezien daarvan dat bij het afkoelen en disproportioneren van het aluminiummonochloride tengevolge van de aanwezigheid van koolmonoxyde en -dioxyde het gevormde aluminium bij het vrijmaken van elementaire koolstof tot aluminiumoxyde wordt geheroxydeerd.
25 Alle bekende werkwijzen voor het winnen van meerdere halogeniden uit een vast oxydemengsel hebben derhalve - afgezien van andere gebreken - het technische en economische nadeel gemeen, dat voor het winnen van elk afzonderlijk halogenide steeds een apparatuur met reducerende halogenering noodzakelijk is.
30 Er is nu gevonden, dat men - in tegenstelling tot de stand van de techniek - zonder reducerende halogenering of met slechts êên enkele trap van een reducerende halogenering meerdere afzonderlijke halogeniden en/of halogenidemengsels gescheiden van elkaar in zuivere vorm uit vaste oxydemengsels kan winnen, wanneer men de reeks 35 van Halogeenvormingsaffiniteiten benut en volgens het tegenstroom- 790 59 65 % 5 -- principe te werk gaat.
Volgens de uitvinding is de werkwijze voor het selectief winnen van van elkaar gescheiden zuivere halogeniden en/of halo-genidemengsels uit een mengsel van vaste oxyden zonder reducerende ha-5 logenering door de volgende maatregelen a) - f) gekenmerkt. Voor een heter begrip worden deze maatregelen door middel van een voorbeeld (fig. 1 en 2) toegelieht. De aangegeven hoeveelheden zijn in molen uitgedrukfc. De reeks van de afnemende halogenidevormingsaffiniteiten van de in het oxydemengsel aanwezige elementen luidt: Fe, Ti, Al, Si.
10 Onder "apparatuur” verstaat men een inrichting waarbij de gasvormige stoffen met vaste en/of gesmolten stoffen volgens het tegenstroom-principe met elkaar in aanraking worden gebracht; dit kan b.v. plaats vinden in een verticale toren of in meerdere horizontaal naast elkaar opgestelde kamers (cascade-principe). De "voorkant" van de apparatuur 15 is steeds die kant, waar het te verwerken oxydemengsel wordt ingevoerd, ongeacht of de apparatuur verticaal, horizontaal of schuin is opgesteld: a) in de voorkant 1 in een apparatuur die zoveel zones I, II, III, IV bezit als halogeniden of halogenidemengsels moeten worden ge- 20 wonnen, wordt het fijnverpulverde vaste oxydemengsel - bestaande uit a Fe,-, 0^, b TiOg, c Al^O^ en d SiO,-, ingevoerd en door de apparatuur geleid; b) in de achterkant 2 van de apparatuur wordt het halogenide van een element ingevoerd (WClg), dat een kleinere halogenidevormings-25 affiniteit bezit dan het in de te winnen halogeniden voorkomende element met de kleinste halogenidevormingsaffiniteit (Si), en wel zoveel dat de ingevoerde halogenidehoeveelheid (a + -¾ + c + 2 ^ — d) WClg equivalent is aan het totale halogenidegehalte van de uit de apparatuur af te voeren halogeniden 2a FeCl^ + b TiCl^ + 2c 30 A1C13 + d SiCl^; c) het in de achterkant 2 van de apparatuur ingevoerde halogenide (¥Clg) en een aldaar aankomend vast oxyde (Si02) (fig. 1) of oxydemengsel (AlgO^ + SiOg) (fig. 2) worden door zuurstof-halo-geen-uitwisseling tot een vast oxyde (WO^) en een gasvormig haloge- 35 nide (SiCl^) (fig. 1) of halogenidemengsel (AlCl^ + SiCl^) (fig. 2) 790 5 9 65 4 6 omgezet; d) het in de achterkant 2 van de apparatuur gevormde vaste oxyde (WOg) wordt gescheiden van het gasvormige halogenide (SiCl^) of ha-logenidemengsel (AlCl^ + SiCl^) en 'uit de apparatuur afgevoerd; 5 e) het in de achterkant 2 van de apparatuur gevormde gasvormige halogenide (SiCl^) (fig. 1) of halogenidemengsel (AlCl^ + SiCl^) (fig.
2) wordt met het in de voorkant 1 van de apparatuur ingevoerde vaste oxydemengsel in tegenstroom in aanraking gebracht, waarbij - weer door zuurstofhalogeen-uitwisseling - in elke zone van de 10 apparatuur een afzonderlijk gasvormig halogenide of halogenidemengsel wordt gevormd: AlCl^ in zone III, TiCl^ in zone II en FeCl^ in zone I (fig. 1) of AlCl^ + SiCl^ in zone III, TiCl^ in zone II en FeCl^ in zone I (fig. 2); f) delen van de in de afzonderlijke zones gevormde gasvormige halo-15 geniden of halogenidemengsels worden gescheiden van de vaste oxy- den en uit de apparatuur geleid en wel zo veel, dat de afgevoerde halogenidehoeveelheid per element equivalent is aan het in de voorkant 1 van de apparatuur ingevoerde oxydemengsel per element: 2a FeClg overeenkomend met a FegO^, B TiCl^ overeenkomend met b 20 TiOgj 2c AlCl^ overeenkomend met c AlgO^ en d SiCl^ overeenkomend met d SiOg.
Volgens dit voorbeeld vinden in de vier zones zuurstof·-halogeenuitwisselingsreacties plaats volgens de volgende vergelijkingen: volgens fig. 1: 25 Zone I: aFegO^(c) + -| aTiCl^(g) = 2aFeCl^(g) + ·| aTi02(c)
Zone II: (|a+b)Ti02(c) + (2a+|b)AlCl3(g) = (la+biTiCl^g) + (a+|b)Al203(c)
Zone III: (a+ |b+cUlgO^e) + (la+b+I^SiCl^g) = (2a+|b+2c)AlCl3(g) + (|a+b+|c)Si02(c) 30 Zone IV: (•^a+b+^c+d)Si02(c) + (a+|b+c+^d)WClg(g) = (—2a+b+^c+d)SiCl^(g) + (a+^b+c+^d)W03(c) volgens fig. 2:
Zone I: aFe203(c) + ^aTiCl^(g) = 2aFeCl3(g) + -|ali02(c)
Zone II: AlCljtg) + + (|a+b)Ti02(c) = 790 59 65 * Ί C'^2f) M2°3Cc) + a'3et2ab> Si02<c) + (f^MCl^g)
Zone III: [d^^2I)) jM^Ce) + [d-4^i^]si02(c) + (a+|b4c+|l)¥Cl6(g) = C2cl?fcl2d+2b)]A1C13(g) + [d^3c+ld2b^SlCH(g) + (a+fb+c+f1)^^)· 5 De in de zones I en III in kleine fracties voorko mende dimere chloriden Fe^Cl^ (g) resp. Al^Clg (g) worden eenvoudig-heidshalve verwaarloosd.
Aangezien bij deze uitvoeringsvorm van de werkwijze geen reducerende halogenering plaats vindt, zijn de uit de apparatuur 10 af gevoerde halogenidedampen niet door oxyden van reductiemiddelen, b.v. van koolstof en/of zwavel, verdund en verontreinigd, zodat zij na afscheiding van de vaste stof zonder bijzondere extra maatregelen door koeling in vaste of vloeibare vorm kunnen worden omgezet.
In het voorbeeld (fig. 1 en 2) moet het in de achter-15 kant 2 van de apparatuur ingevoerde halogenide (WClg) voortdurend ergens vandaan worden betrokken en het daaruit ontstane oxyde (¥0^) voortdurend ergens naartoe worden afgevoerd. Deze toestand kan het beste worden vermeden doordat men het aan de achterkant 2 van de apparatuur onttrokken oxyde (¥0^) met halogeen of halogeenhoudende gas-20 sen of halogeenafgevende stoffen en met een reductiemiddel reducerend halogeneert, uit het resulterende gasvormige mengsel (b.v. ¥Clg + C02 + CO), het gevormde halogenide (¥Clg) op bekende wijze (b.v. door condensatie) afscheidt en weer in de achterkant 2 van de apparatuur invoert.
25 Aangezien men volgens de werkwijze van de uitvinding technisch elegant en zeer economisch zuivere halogeniden kan winnen, is een verder voordeel de mogelijkheid ook zuivere oxyden of oxyde-mengsels te winnen, wanneer men - naar behoefte - een gewonnen halogenide of halogenidemengsel of meerdere gewonnen halogeniden op beken-30 de wijze met zuurstof of zuurstofhoudende gassen of zuurstof-afge-vende stoffen oxydeert en het verkregen oxyde of oxydemengsel of de verkregen oxyden van het vrijkomende halogeen afscheidt.
7905965 4 8
Het vrijgemaakte halogeen kan met voordeel weer hij de reducerende halogenering van het uit de achterkant 2 van de apparatuur afgevoerde oxyde - h.v. WO^ (fig. 1) toegepast worden.
Uit het verkregen gasvormige mengsel wordt het gevormde halogenide 5 (WClg) afgescheiden en weer in de achterkant 2 van de apparatuur ingevoerd.
De meeste thermodynami s che evenwicht en van de zuur-stof-halogeen-uitwisselingsreacties leiden tot zuiver gasvormige halo-geniden. In vele gevallen worden echter ook gasvormige mengsels ge-10 vormd, waarin een halogenide met enige volumefracties van een ander halogenide of oxyhalogenide is vermengd. B.v. wordt hij de reactie SSiCl^g) + 2Hh205(c) = 5Si02(c) + UFbCl^(g) hij 1100°K en 1 atmosfeer totale druk een gasvormig mengsel gevormd, dat naast 99,95 vol.# NbCl^ ook nog 0,05 vol.# SiCl^ hevat.
15 De reactie 3SiCl^(g) + 2Al203(c) = 3Si02(c) + ^AlCl^g) levert AlCl^ - en AlgCl^-damp, die afhankelijk van temperatuur en druk zelfs nog met 2.-7 vol.# SiCl^ kan zijn vermengd.
Wanneer men derhalve een halogenide of halogenide-20 mengsel in zuivere vorm wil winnen, dient men het van de andere gasvormige stoffen op bekende wijze fysisch of chemisch te scheiden, hij voorkeur door gefractioneerde condensatie of destillatie.
Aangezien echter in vele gevallen de resterende begeleidende stoffen een restfractie van het afgescheiden halogenide of 25 halogenidemengsel - steeds afhankelijk van de dampdrukken en de wijze van afscheiden daarvan - met zich meevoeren, is het voordelig deze in de apparatuur terug te voeren en aldus verliezen te vermijden.
Bij het vormen van zuivere oxyden door oxydatie van halogeniden met zuurstof tot oxyden en vrij halogeen is - door natuur-30 wetten bepaald - de chemische omzetting des te kleiner des te groter de halogenidevormingsaffiniteit van het in het halogenide gebonden element is. B.v. verkrijgt men hij de oxydatie van 17»73 mol zink-bromide met de stoeehiometrische hoeveelheid lucht hij 1000°K en 1 atmosfeer totale druk een gasvormig mengsel bestaande uit 3*27 mol 02, 35 6,55 mol ZnBr2, 11,18 mol Br2 en 79,00 mol U2, alsmede 11,18 mol vast 7905965 9 zinkoxyde. De molaire chemische omzetting van zinkbromide tot zinkoxyde bedraagt derhalve slechts 11,18 : 17,73 = 63%; bij temperaturen boven 1000°K is deze nog slechter.
Wanneer men echter het oxyderende halogenide in 5 reactie brengt met het oxyde van een element, dat een grotere haloge-nidevormingsaffiniteit bezit dan het in het te oxyderen halogenide gebonden element, dan is de chemische omzetting aanzienlijk groter, en bedraagt deze in vele gevallen praktisch 100%. B.v. reageert bij 1000°K en 1 atmosfeer druk zinkbromidedamp met vast loodoxyde vrij-10 wel volledig tot vast zinkoxyde en gesmolten loodbromide. Bij 1200°K en 1 atmosfeer druk verkrijgt men vast zinkoxyde en een gasvormig mengsel van 99,84 mol PbBr,, en slechts 0,16 mol ZnBr2· Een op deze wijze gevormd vast of vloeibaar oxyde is zeer zuiver; zoals bekend kan het gemakkelijk van het achterblijvende gasvormige mengsel worden 15 afgescheiden.
Het is voordelig wanneer men het voor de omzetting noodzakelijke oxyde van het element met een grotere halogenidevor-mingsaffiniteit voor oxydatie van een overeenkomstig in de apparatuur gewonnen halogenide met zuurstof, zuurstofhoudende gassen en zuur-20 stof-afgevende stoffen vormt.
Men kan b.v. (fig. 1) vast silieiumdioxyde uit het uit de apparatuur afgevoerde siliciumtetrachloride aldus vormen dat men de uit de apparatuur afgevoerde titaantetrachloridedamp met zuurstof » of lucht of nitreuze gassen tot vast titaandioxyde oxydeert, dit van 25 chloorhoudend restgas afscheidt en met siliciumtetrachloridedamp tot reactie brengt; aangezien titaan een aanzienlijk hogere chloride-vormingsaffiniteit heeft dan silieium worden titaantetrachloridedamp (met sporen siliciumtetrachloridedamp) en vast, zeer zuiver sili-ciumdioxyde gevormd die gemakkelijk van elkaar kunnen worden geschei-30 den.
Het titaantetrachloride kan op bekende wijze worden gecondenseerd en b.v. voor de TiO^-pigment- of de titaanvorming worden toegepast. Men kan het echter ook in de zones I en II van de apparatuur terugvoeren, b.v. uit procestechnische gronden, zodat een vol-35 doende grote gashoeveelheid voor het opwervelen van de oxydestof aan- 790 5 9 65 10 wezig is. In zone II wordt zonder meer uit het TiO^ van het te verwerken oxydemengsel TiCl^ gevormd, dat ook nog in zone I aanwezig is, waar het voortdurend met FegO^ in TiOg wordt omgezet (zoals ook sporen SiCl^ in SiOg).
5 Een bijzonder voordelige vorm van de werkwijze voor het vormen van oxyden of oxydemengsels is derhalve gekenmerkt door de volgende bijzonderheden: a) gewonnen halogeniden of halogenidemengsels worden met oxyden of oxydemengsels van elementen met een grotere halogenidevormings- 10 affiniteit tot de overeenkomstige oxyden of oxydemengsels omgezet en deze van de daarbij gevormde halogeniden of halogenidemengsels gescheiden; b) de hiervoor noodzakelijke oxyden of oxydemengsels van de elementen met de grotere halogenidevormingsaffiniteit worden uit over- 15 eenkomstig in de apparatuur gewonnen halogeniden of halogenidemengsels door oxydatie met zuurstof, zuurstofhoudende gassen of zuurstof-afgevende stoffen gevormd; c) de in werkwijzetrap a) gevormde en na afscheiding van de oxyden of oxydemengsels verkregen halogeniden of halogenidemengsels worden 20 in de apparatuur teruggevoerd.
In het voorbeeld (fig. 1 en 2) wordt in de achterkant 2 van de apparatuur van buiten een halogenide (WClg) ingevoerd en het overeenkomstige oxyde (WO^) afgevoerd. Zoals reeds toegelicht kan men dit halogenide uit het oxyde door reducerende halogenering 25 steeds weer vormen. Het is echter voordeliger wanneer men het in de laatste zone (fig. 1 IV) optredende oxyde (SiOg) of (fig. 2, III) oxydemengsel (AlgO^ + SiOg) reducerend halogeneert en het zo gevormde een halogenide (SiCl^)- of halogeniden (AlCl^ + AlgClg+ SiCl^)-bevattende gasvormige mengsel in tegenstroom ten opzichte van de oxy-30 den door de apparatuur voert.
Deze technische en economisch voordelige uitvoeringsvorm van de uitvinding bestaat uit de volgende trappen: a) in plaats van een halogenide worden in de achterkant van de apparatuur een reductiemiddel en een halogeen- of halogeenhoudende gas-35 sen of halogeen-afgevende stoffen ingevoerd in hoeveelheden die 7905965 11 equivalent zijn aan het totale halogeengehalte van de uit de apparatuur afgevoerde halogeniden; b) reduetiemiddelen en halogeen worden met het in de achterkant van de apparatuur binnenkomende oxyde of oxydemengsel in een gasvormig 5 halogenidehoudend mengsel omgezet, dat met het in de apparatuur ingevoerde oxydemengsel in tegenstroom in reactie wordt gebracht; c) delen van de in de afzonderlijke zones aanwezige halogenidehouden-de gasvormige mengsels worden van de oxyden gescheiden en uit de zones onttrokken, en wel zoveel, dat de in de onttrokken hoeveel- 10 heden van de gasvormige mengsels aanwezige halogenidemengsels per element equivalent zijn aan de in de voorkant van de apparatuur ingevoerde oxydemengsels per element; d) van de uit de afzonderlijke zones onttrokken en van de oxyden bevrijde gasvormige mengsels worden de halogeniden afgescheiden.
15 Bij de reducerende halogenering worden telkens naar gelang van het toegepaste reductiemiddel gasvormige stoffen gevormd, die de gevormde gasvormige halogeniden verdunnen; b.v. leveren koolstof, carbide en koolstofhalogenide CO^ en CO; zwzvel, zwavelhaloge-nide en sulfide leiden tot SO^; fosfor en fosfide vormen fosforoxy-20 halogenide; waterstof en eventuele vochtigheid van het reductiemiddel en het oxydemengsel leiden tot de vorming van halogeenwaterstof.
Yan dergelijke gasvormige begeleidingsstoffen kunnen de te winnen halogeniden naar gelang van het toepassingsdoel op bekende wijze fysisch of chemisch worden afgescheiden. Bij voorkeur wor-25 den ze door gefraetioneerde condensatie of destillatie in zuivere vorm geïsoleerd.
Het bij de afscheiding achterblijvende residu kan echter aanmerkelijke hoeveelheden van de gewonnen halogeniden - afhankelijk van de dampdrukken en de wijze van afscheiding daarvan - met zhh 30 mee voeren. Om verliezen te vermijden wordt zodanig te werk gegaan dat men uit een, uit een zone onttrokken, gasvormig mengsel het daarin aanwezige halogenide of halogenidemengsel op bekende wijze afscheidt en het residu in de apparatuur terugvoert.
Bij deze uitvoeringsvorm van de werkwijze met een 35 trap met reducerende halogenering kunnen eveneens zuivere oxyden of 790 5 9 65 12 oxydemengsel -worden gevormd, en wel op analoge wijze, zoals reeds eerder beschreven, met inbegrip van de hertoepassing van vrijkomend halogeen.
Onder de vele mogelijke zuurstof-halogeen-uitwisse-5 lingsreacties zijn er exotherme en endotherme reacties. Zoals bekend leiden bij adiabatische systemen exotherme reacties tot temperatuur-verhoging en endotherme reacties tot temperatuurverlaging.
Wanneer meerdere dergelijke reacties in een tegen-stroomsysteem met elkaar zijn verbonden worden de temperaturen in de • 10 reaetiezones ten opzichte van elkaar min of meer genivelleerd. Het kan echter voorkomen, dat deze nivellering niet voldoende is, zodat de temperatuur in een zone te hoog en in een andere te laag is ingesteld.
In den regel dienen halogeneringsinrichtingen met 15 tegen hoge temperatuur bestendige materialen te zijn bekleed, die bij de.heersende temperaturen een lange houdbaarheid hebben en wrij-vingsvast, corrosievast en bestendig tegen temperatuurwisseling zijn, zoals b.v. magnesiumspinel (MgO.Al^O^). Dergelijke materialen zijn echter niet porievrij en hebben een betrekkelijk kleine warmtegeleid-20 baarheid. Aldus is het technisch zeer moeilijk aan de afzonderlijke zones door de wanden van de reaetieruimte heen warmte toe te voeren of te onttrekken.
Er zijn reeds voorstellen gedaan de noodzakelijke hoeveelheid warmte voor de zuurstof-halogenerings-uitwisselingsreaeties 25 op te wekken door aan het oxydemengsel overeenkomstig veel koolstof toe te voegen en gasvormig halogeneringsmiddel (halogenide en/of halogeen) samen met zuurstof en lucht in te leiden. Op deze wijze wordt door verbranding van een deel van de koolstof de noodzakelijke hoeveelheid warmte geproduceerd. Deze werkwijze heeft echter het nadeel, 30 dat extra koolstof en zuurstof nodig is, de gashoeveelheid in het systeem aanmerkelijk wordt verhoogd en warmte wordt geproduceerd, die echter bij de afkoeling van de gasvormige produkten en condensatie van de gewonnen halogeniden moet worden afgevoerd.en verloren gaat, nog afgezien daarvan dat zowel de halogenerings- alsook de condensatie-35 apparatuur zeer omvangrijk moeten zijn. Deze methode voor het regelen 7905965 13 van de reactietemperatuur is omslachtig» stoort de chemische reacties en beïnvloedt nadelig de economie van de werkwijze.
Ter verlaging van de reactietemperatuur bij de exotherm reducerende chlorering van ertsen werd reeds voorgesteld aan het 5 reactiemengsel koud ehloreringsresidu of andere koude inerte vaste stoffen toe te voegen.
Bij het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding - zonder of met een trap met reducerende halogenering - waarbij de temperaturen van de afzonderlijke zones elkaar wederkerig 10 beïnvloeden» en waarbij naar gelang van de kwalitatieve en kwantitatieve samenstelling van het te verwerken oxydemengsel en reductie-middel alsmede van het toegepaste halogeen de ontwikkelde warmte van geval tot geval en in de aparte zones verschillend is, kan de vakman op bekende wijze rekenkundig bepalen hoeveel en aan welke zones van 15 de apparatuur, warmte moet worden toegevoerd of onttrokken om daarin de gewenste reactietemperaturen te bereiken en in te stellen.
De regeling van de reactietemperaturen in de inrichting wordt volgens de uitvinding bereikt doordat men vaste, vloeibare of gasvormige stoffen - met inbegrip van het te verwerken oxydemengse, 20 reductiemiddel en halogeen - met overeenkomstige temperaturen en in overeenkomstige hoeveelheden op geschikte plaatsen van de apparatuur binnenvoert; koude stoffen voor het doen dalen van de temperatuur en hete stoffen voor het doen stijgen van de temperatuur. Uiteraard dienen stoffen te worden toegepast die de chemische reacties niet na-25 delig beïnvloeden. Hierbij is het voordelig niet alleen de voelbare warmte maar ook de omzettingswarmte en de chemische reactiewarmte van de stoffen te benutten; b.v. voor het koelen van een mengsel van vast HaCl en KC1 in de mol-verhouding 1 : 1 (Smp. = 936°K), koud vloeibaar SiCl^ (Kp. = 331°K); vloeibaar gemaakt chloor of vast cal-30 ciumfosfaat in de zone voor de reducerende halogenering, waarbij cal-eiumhalogenide en fosforhalogenide sterk endotherm gevormd worden; of voor het verhitten van kaliumchloridedamp (Kp. 1T10°K; Smp. 10UU°K) of gesmolten natriumchloride (Smp. = 107^°C); d.w.z. er dienen gasvormige of vloeibare stoffen te worden toegevoerd die in de apparatuur 35 smelten en/of verdanken of condenseren en/of stollen, waardoor bij 79059 65 · relatief geringe hoeveelheden stof veel warmte verbruikt resp. vrijgegeven wordt.
Qm economisch optimaal te werken zal men bij deze methode van de temperatuurregeling naar mogelijkheid stoffen toepas-5 sen, die uit de produktie van de apparatuur en de nevenapparaten stammen, b.v. halogeneringsresten, gewonnen halogeniden, restgassen uit de afscheiding van halogeniden of stoffen uit de vorming van oxy-den, kort gezegd produkten van de totale werkwijze.
Zoals reeds toegelicht worden bij de werkwijze vol-10 gens de uitvinding de in de afzonderlijke zones gevormde gasvormige halogeniden met andere gassen gemengd die na het winnen van de zuivere halogeniden - b.v. door'gefractioneerde condensatie of destillatie - achterblijven en die in vele gevallen nog fracties van deze halogeniden bevatten; om verliezen te vermijden worden de restgas-15 sen in de inrichting teruggevoerd. Het is bijzonder voordelig de restgassen in de volgende zone van de apparatuur terug te voeren, waarin het gasvormige mengsel in de apparatuur verder stroomt, waarbij men de temperatuur en de hoeveelheid van het teruggevoerde restgas zodanig regelt, dat in deze volgende zone een. gewenste reactietempe-20 ratuur wordt ingesteld.
Hierbij kan men de uit de destillatie- of condensa-tieapparatuur ontwijkende koele restgassen door middel van de uit de halogeneringsapparatuur onttrokken hete gasvormige mengsels b.v. in een warmtewisselaar weer verhitten. Aldus is geen extra koolstof en 25 geen brandstof nodig en wordt de gashoeveelheid niet vergroot.
Deze maatregelen voor het aanhouden van de gewenste reactietemperatuur in de afzonderlijke zones van de apparatuur worden voor een beter begrip met het volgende voorbeeld toegelicht.
Fig. 3 toont schematisch de apparatuur in de vorm 30 van een verticale toren die uit vier zones I, II, III en IV bestaat.
Een aan de oxyde-invoer equivalent deel van het uit CO^ en een halo-genide bestaand gasvormig mengsel wordt steeds uit elke zone onttrokken, het halogenide in een van de condensors V, VI, VII en VIII door koeling op 298°K gecondenseerd en het COg bij een temperatuur 35 van 298°K in de volgende zone teruggevoerd. Het in de toren achterblij- 790 5 9 65 15 vende deel van het gasvormige mengsel stroomt direct in de volgende zone verder.
In zone I wordt van "bovenaf een kond, zeer fijn gemalen, oxydemengsel ingevoerd, dat in gew.% de volgende samenstelling 5 heeft:
Fe203 3,137
Ti02 1,570 A1203 32,1*77
Si02 62,816.
10 In het onderste deel van zone IV worden de vereiste equivalente hoeveelheden koude koolstof en koud chloor ingevoerd.
De vaste stoffen zakken in de toren naar beneden terwijl de gasvormige mengsels naar hoven stromen. In de afzonderlijke zones vinden de reeds beschreven reacties tussen de vaste stoffen 15 en de gasvormige halogeniden plaats. De zuivere chloriden worden uit de condensoren afgevoerd: vast FeCl3 uit V, vloeibaar TiCl^ uit VI, . vast A1C13 uit VII en vloeibaar SiCl^ uit VIII. De achterblijvende C02-hoeveelheden keren bij een temperatuur van 29δ°Κ in de toren terug, en wel: uit zone IV via condensor VIII in zone III, uit III via 20 VII in II en uit II via VI in I.
Berekent men thermodynamisch de zich in elke zone Instellende reactietemperatuur dan komt men tot het volgende theoretische resultaat:
Zone I ........ 308°K(te laag) 25 Zone II ........ 355°K (te laag)
Zone III........ h-j6°K (te laag)
Zone IV ........ 1.300°K.
Wil men echter in de zones I, II en III een reactietemperatuur van 1000°K aanhouden (fig. h) dan dient men het oxyde-30 mengsel bij een temperatuur van 1032°K in te voeren en de in de zones teruggevoerde COg-hoeveelheden weer te verhitten, b.v. in de te-genstroom-warmtewisselaars IX, X, XI door middel van het uit de toren bij de reactietemperatuur onttrokken gasvormige mengsel en wel bij de volgende temperaturen: 790 59 65 16
Uit condensor VI in zone I ........ 90Ö°K
Uit condensor VII in zone II ....... 892°K
Uit condensor VIII in zone III...... 991°K.
De reactietemperatuur in zone IV stelt zich dan in 5 op 1528°K.
De uit de condensor VIII ontwijkende COg-hoeveelheid mag niet -volledig Voor zone III worden toegepast. Men kan een deel van het COg voor andere doeleinden aftakken en de rest - uiteraard op hogere temperatuur verhit - naar zone III toevoeren.
10 Wanneer het FeCl^-COg-mengsel zone I met een tempe ratuur van slechts 5Ê0°K moet verlaten is het voldoende wanneer men het oxydemengsel met een temperatuur van T12°K invoert; de vaste stoffen en gassen dienen echter in dit geval ten behoeve van warmteuitwis-seling in het bovenste deel van zone I eerst in tegenstroom met el-15 kaar in aanraking te worden gebracht.
Wenst men de reactietemperatuur ook in zone. IV op 1000°K in te stellen, dan kan men daar hetzij het in condensor VIII gewonnen koude vloeibare SiCl^ en/of het tot vloeistof samengeperste chloor als warmte-verbruikend middel toevoegen. Men kan echter ook 20 in zone IV een overeenkomstige hoeveelheid ruw fosfaat invoeren, waarvan de reducerende chlorering sterk endotherm is, en uit het afgas van condensor V door hydrolyse van het ontstane fosforoxyhalogenide zuiver fosforzuur en een halogeenwaterstofzuur als nevenprodukten winnen.
25 Afhankelijk van de samenstelling van het te verwer ken oxydemengsel en het toe te passen reduetiemiddel kunnen enerzijds naast gasvormige halogeniden ook weinig vluchtige halogeniden worden gevormd, die in het, aan de achterkant van de inrichting afge-voerde, halogeneringsredidu in vaste of vloeibare vorm aanwezig zijn; 30 b.v. alkali- en aardalkalihalogeniden, MnBrg, CoBrg, CuClg, NiClg. Anderzijds kan uit de voorkant van. de apparatuur een gasvormig mengsel uittreden, dat naast een te winnen halogenide een reeks van stoffen bevat, die na de afscheiding van dit. halogenide als "restgas" achterblijven. Zowel de halogeneringsrest als ook het restgas kun-35 nen niet zonder meer in de omgeving worden af gevoerd, aangezien zij .
790 5 9 65 17 onder omstandigheden schadelijke stoffen kunnen bevatten. De opruiming van dergelijke stoffen onder gelijktijdige -winning van nevenprodukten, zoals fosforzuur, zwavelzuur, sulfieten, vanadiumpentoxyde, halogeenwaterstofzuren, alkalihydroxyden, aardalkalicarbonaten, zware 5 metaaloxyden of -hydroxyden enz. is in combinatie met halogenerings-methoden reeds bekend en kan ook in het onderhavige geval worden toegepast .
Wanneer men bij de verschillende vormen van de werkwijze volgens de uitvinding voor de trap met reducerende halogenering 10 een vast, technisch koolstof houdend reductiemiddel toepast, b.v. hoog-ovenkooks, hoge temperatuur-bruinkoolkooks of turf, dat de carbiden, sulfiden, fosfiden of oxyden van verschillende elementen, zoals ijzer, aluminium, silicium, bevat, worden de te winnen halogeniden door de halogeniden van dergelijke elementen min of meer verontreinigd.
15 Dienen de gewonnen halogeniden bijzonder zuiver te worden verkregen, dan moet het koolstofhoudende reductiemiddel op bekende wijze door behandeling met halogeen of halogeenverbindingen worden gereinigd, en van het verkregen gasvormige mengsel worden gescheiden, alvorens dit voor de reducerende halogenering wordt toegepast.
20 Uit het gasvormige mengsel kan men op bekende wijze nevenprodukten winnen. Voordelig is echter de toepassing daarvan in de apparatuur, doordat men het in een zone binnenvoert, waarin het het chemische mechanisme van de werkwijze op zijn minst niet nadelig beïnvloedt of beter nog zelf daaraan deelneemt. B.v. kan in het gasvormige mengsel 25 aanwezig ijzer- en aluminiumhalogenide. gemeenschappelijk met het uit een oxydemengsel gewonnen ijzer- en aluminiumhalogenide worden gewonnen.
De uitvinding betekent ten opzichte van de stand van de techniek zowel in technisch, economisch als maatschappelijk op-30 zicht alsook uit milieuoverwegingen een verrassend grote vooruitgang. Dit blijkt duidelijk uit de nu volgende voorbeelden:
Vele industrielanden moeten uit ver verwijderde gebieden van de aarde voor de aluminiumproduktie bauxiet importeren, waaruit volgens de Bayer-methode eerst zuivere kleiaarde als voorlopig 35 produkt wordt gewonnen, waarbij als afval een rode slib wordt verkre- 790 5 9 65 18 gen, waarvan de opslag een van de onaangenaamste problemen van de klei-aardevorming is (gevaar voor grondwater, opslagkosten). Aangezien elke ton kleiaarde ongeveer 2 ton rode slib oplevert, ontstond b.v. alleen in de Bondsrepubliek in het jaar 1976 bij een produktie van 1,3 5 miljoen ton kleiaarde de geweldige hoeveelheid van rond 2,6 miljoen ton rood slib met nog 500.000 ton kleiaardegehalte naast 600.000 ton ijzeroxyde- en UOO.OOO ton titaanoxydegehalte. De totale wereld-produktie aan kleiaarde bedroeg in dit tijdvak rond ^5 miljoen ton, hetgeen overeenkomt met ca 90 miljoen ton rode slib.
10 Uit de bij de kleiaardeproduktie ontstane rode slib en uit het rode slib van de aanwezige réusachtige stortplaatsen, kunnen volgens de werkwijze van de uitvinding continu in een enkele doorgang door de apparatuur zuiver FeCl^ of FegO^ (pigment), zuiver TiCl^ of TiOg (pigment) en zuiver AICI3 of AlgOg worden gewonnen. Deze 15 produkten kunnen naar gelang van de marktsituatie met ijzer, staal, metallisch titaan en metallisch aluminium op gebruikelijke wijze worden omgezet.
Ten gevolge van de eenvoudige uitvoering van deze werkwijze voor het winnen van de tot dusver verloren gegane hoeveel-20 heden aluminium en het winnen van de eveneens tot dusver verloren gegane ijzer- en titaanverbindingen is de werkwijze bijzonder winstgevend, en maakt een drastische vermindering van de bauxiet-, rut iel- en ilme-nietimporten mogelijk, wordt het probleem van de opslag van rode slib vermeden en de grondstofverzorging met titaan gegarandeerd.
25 In de toekomst behoeft men het rode slib niet meer te laten ontstaan, maar kan men volgens de werkwijze van de uitvinding en onder vermijding van het Bayer-proces bauxiet rechtstreeks tot AlClg of AlgO^, FeClg of FegO^ en TiCl^ of TiC>2 verwerken. Van bijzonder maatschappelijk economische betekenis is bovendien, dat 30 de winning van AlgO^, Fe^3 en TiC^ uit klei, dat in grote hoeveelheden ter beschikking staat, mogelijk is, zodat, in feite geen bauxiet meer behoeft te worden geïmporteerd.
Het gewonnen ijzeroxydepoeder kan gemakkelijk en economisch tot ijzer- of staalpoeder voor de sintertechniek of tot zeer 35 zuiver gegeleerde staalsoorten in compacte vorm (vrij van zwavel, 790 59 65 ) 19 fosfor en koolstof) worden omgezet. Volgens de werkwijze van de uitvinding kan men uit de totale, uit arme en complexe, oxydische, sili-caathoudende, sulfidehoudende of fosforhoudende ertsen, waarvan de verwerking tot metaal op klassieke wijze technisch moeilijk, oneco-5 nomisch en uit milieuoogpunt onaanvaardbaar is, naar keuze halogeni-den en oxyden op technisch elegante en economische wijze winnen. Bovendien verkrijgt men naar gelang van het type te verwerken erts nevenprodukten zoals fosfor-, zwavel- en zoutzuur alsmede vanadium-, chroom-, mangaan- en andere verbindingen.
10 Dergelijke ertsen zijn b.v. het in miljoenen ton nen voorkomende titanomagnetiet, zwart zand en ilmeniet. Het op gebruikelijke wijze verwerken tot metaal van deze complexe titaan - ijzer - oxyden is moeilijk en duur. TiO^-pigmenten worden momenteel voor het grootste gedeelte nog volgens de sulfaatmethode verkregen, 15 waarbij bij elke ton TiOg 15-20 ton afval ontstaat, dat in zee wordt afgevoerd. Deze onhoudbare toestand dient volgens de nieuwe richtlijnen van de EEG Ministerraad voor de milieubescherming (1977) einde 1980 opgelost te zijn. De nieuwe werkwijze van de uitvinding stelt een technisch eenvoudige en verrassend economische methode voor 20 voor het winnen van zuiver ijzeroxyde, zuiver titaanhalogenide en TiOg-pigment uit titaan-ij zer-erts zonder enige gevaar voor luchten waterverontreiniging.
Aangezien bij de uitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding steeds gasvormige stoffen van vaste en/of gesmolten 25 stoffen worden gescheiden is men niet op het evenwicht in waterige oplossing of smelten aangewezen, die steeds met betrekkelijk grote verliezen en milieugevaren gepaard gaan. Als reductiemiddel kan elke waterstofarme koolstofdrager of elk sulfidisch materiaal worden toegepast; men heeft geen val-, druk- en slijtagevast hoogovekkooks 30 nodig. Aangezien de apparatuur, zoals de meeste chemische installaties, naar buiten toe gasdicht afgesloten is en zeer weinig vaste en onschadelijke residu's (die desgewenst ook nog kunnen worden opgewerkt) alsmede onschadelijke gassen, zoals stikstof, waterdamp en kooldioxyde achterblijven, is de methode bijzonder gunstig voor het 35 milieu.
79059 65
Claims (29)
1. Werkwijze voor het selectief winnen van meerdere van elkaar gescheiden zuivere halogeniden en/of halogenidemengsels uit een mengsel van vaste oxyden, zonder of met slechts een enkele trap van reducerende halogenering, onder benutting van de bekende 5 reeks van halogenidevormingsaffiniteiten, met het kenmerk, dat a) in de voorkant van een apparatuur, die zoveel zones bezit als halogeniden of halogenidemengsels moeten worden gewonnen, het fijngemaakte vaste oxydemengsel wordt ingevoerd en door de apparatuur geleid; 10 b) in de achterkant van de apparatuur het halogenide van een element wordt ingevoerd, dat een kleinere halogenidevormingsaffiniteit bezit als het in de te winnen halogeniden voorkomende element met de kleinste halogenidevormingsaffiniteit, en wel zoveel dat het ingevoerde halogenidëmengsel equivalent is aan.het totale halogeen- 15 gehalte van de uit de apparatuur te onttrekken halogeniden; c) het in de achterkant van de apparatuur ingevoerde halogenide en een aldaar binnenkomend vast oxyde of oxydemengsel door zuurstof-halogeen-uitwisseling tot een vast oxyde en een gasvormig halogenide of halogenide-mengsel worden omgezet; 20 d) het in de achterkant van de apparatuur gevormde vaste oxyde van het gasvormige halogenide of halogenidemengsel wordt gescheiden en aan de apparatuur wordt onttrokken; e) het in de achterkant van de apparatuur gevormde gasvormige halogenide of halogenidemengsel met het in de voorkant van de appara- 25 tuur ingevoerde vaste oxydemengsel in tegenstroom in aanraking wordt gebracht, waarbij - weer door zuurstof-halogeenuitwisseling -in elke zone van de apparatuur een afzonderlijk gasvormig halogenide of halogenidemengsel wordt gevormd; f) delen van de in de afzonderlijke zones gevormde gasvormige halo- 30 geniden of halogenidemengsels van de vaste oxyden worden gescheiden en aan de apparatuur worden onttrokken en wel zoveel, dat de onttrokken hoeveelheid halogenide per element equivalent is aan de in de voorkant van de apparatuur ingevoerde hoeveelheid oxyde- 790 5 9 65 mengsel per element.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men het aan de achterkant van de apparatuur onttrokken oxyde met halogeen of halogeenhoudende gassen of halogeen-afgevende stoffen en een 5 reductiemiddel reducerend halogeneert, uit het verkregen gasvormige mengsel het gevormde halogenide afscheidt en weer in de achterkant van de apparatuur invoert.
3- Werkwijze volgens conclusie 1 voor het winnen van oxyden of oxydemengsels, met het kenmerk, dat men ten minste een van 10 de gewonnen halogeniden of halogenidemengsels op bekende wijze met zuurstof, zuurstofhoudende gassen of zuurstof-afgevende stoffen oxy-deert, en het verkregen oxyde of oxydemengsel of de verkregen oxyden van het vrijkomende halogeen afscheidt. h. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat 15 men met het, bij de oxydatie van ten minste een gewonnen halogenide, vrijkomende en extra halogeen en een reductiemiddel door reducerende halogenering het aan de achterkant van de apparatuur onttrokken oxyde in een halogenide omzet, uit het verkregen gasvormige mengsel het gevormde halogenide afscheidt en weer in de achterkant van de appara-20 tuur invoert.
5· Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat 'men uit een, uit een zone onttrokken, gasvormig mengsel het te winnen halogenide of halogenidemengsel door gefractioneerde condensatie of destillatie afscheidt.
6. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men uit een, uit een zone onttrokken,, gasvormige mengsel het te winnen halogenide of halogenidemengsel op bekende wijze afscheidt en de rest in de apparatuur terugvoert.
7· Werkwijze volgens conclusie 1, voor het winnen van 30 oxyden of oxydemengsels, met het kenmerk, dat men de gewonnen halogeniden of halogenidemengsels omzet met oxyden van elementen, die een grotere halogenidevormingsaffiniteit bezitten dan de in de te oxyde-ren halogeniden gebonden elementen en de zo gevormde oxyden van de • daarbij gevormde halogeniden afscheidt.
8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat 790 59 65 men de noodzakelijke oxyden van elementen met een grotere halogeni-devormingsaffiniteit vormt door oxydatie van overeenkomstige, in de apparatuur gewonnen, halogeniden met zuurstof, zuurstofhoudende gassen of zuurstof-afgevende stoffen. 5 9· Werkwijze volgens conclusie 1 voor het winnen van oxyden of oxydemengsels, met het kenmerk, dat a) gewonnen halogeniden of halogenidemengsels met oxyden of oxydemengsels van elementen met een grotere halogenidevormingsaffini-teit tot de overeenkomstige oxyden of oxydemengsels worden omge- 10 zet en deze van de daarbij gevormde halogeniden of halogenidemengsels worden gescheiden; b) de hiervoor noodzakelijke oxyden of oxydemengsels van de elementen met een grotere halogenidevormingsaffiniteit uit overeenkomstige in de apparatuur gewonnen halogeniden· of halogenidemeng- 15 seis door oxydatie met zuurstof, zuurstofhoudende gassen of zuurst of-af gevende stoffen worden gewonnen; c) de in trap a) gevormde en na afscheiding van de oxyden of oxydemengsels resulterende halogeniden of halogenidemengsels weer in de apparatuur worden teruggevoerd.
10. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat a) in plaats van een halogenide in de achterkant van de apparatuur een reductiemiddel en een halogeen of halogeenhoudende gassen of halogeen-afgevende stoffen worden ingevoerd in hoeveelheden die equivalent zijn aan het totale halogeengehalte van de uit de appa- 25 ratuur onttrokken halogeniden; b) reductiemiddel en halogeen met het in de achterkant van de apparatuur aankomende oxyde of oxydemengsel in een gasvormig halogenide-houdend mengsel worden omgezet, dat met het in de apparatuur ingevoerde oxydemengsel in tegenstroom in reactie wordt gebracht; 30 c) delen van de in de afzonderlijke zones aanwezige halogenidehoudende gasvormige mengsels van de oxyden worden gescheiden en steeds uit de zones worden onttrokken en wel zoveel dat de in de onttrokken hoeveelheden van de gasvormige mengsels aanwezige halogenidehoe-veelheden per element equivalent zijn aan de in de voorkant van de 35 apparatuur ingevoerde oxydehoeveelheden per element; 790 5 9 65 d) uit de uit de afzonderlijke zones onttrokken en van de oxyden bevrijde gasvormige mengsels de halogeniden worden afgescheiden.
11. Werkwijze volgens conclusie 10, met bet kenmerk, dat men uit een, uit een zone onttrokken, gasvormig mengsel bet daarin 5 aanwezige halogenide of halogenidemengsel door gefractioneerde condensatie of destillatie afscheidt.
12. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat men uit een, uit een zone onttrokken, gasvormig mengsel het daarin aanwezige halogenide of halogenidemengsel op bekende wijze afscheidt 10 en het residu in de apparatuur terugvoert.
13. Werkwijze volgens conclusie 10 voor het vormen van oxyden of oxydemengsels, met het kenmerk, dat men ten minste een van de gewonnen halogeniden of halogenidemengsels op bekende wijze met zuurstof, zuurstofhoudende gassen of zuurstof-afgevende stoffen oxy- 15 deert en het verkregen oxyde of oxydemengsel of de verkregen oxyden van het vrijkomende halogeen afscheidt.
11. Werkwijze volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat men met het bij de oxydatie van ten minste een gewonnen halogenide vrijwordende halogeen en extra halogeen en een reductiemiddel het in 20 de achterkant van de apparatuur aankomende oxyde of oxydemengsel reducerend halogeneert en het resulterende gasvormige mengsel met het in de apparatuur ingevoerde oxydemengsel in tegenstroom in reactie brengt.
15. Werkwijze volgens conclusie 10 voor het vormen van 25 oxyden of oxydemengsels, met het kenmerk, dat men de uit een zone onttrokken, een halogenide of halogenidemengsel bevattende gasvormige mengsels omzet met een oxyde of oxydemengsel van elementen, die een grotere halogenidevormingsaffiniteit bezitten dan de in de te oxyde-ren halogeniden gebonden elementen en de aldus gevormde oxyden van 30 de daarbij gevormde halogeniden afscheidt.
16. Werkwijze volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat men de noodzakelijke oxyden van de elementen met een grotere halogenidevormingsaffiniteit door oxydatie van overeenkomstige in de apparatuur gewonnen halogeniden met zuurstof, zuurstofhoudende gassen of 35 zuurstof-afgevende stoffen vormt. 790 5 9 65 2k
17. Werkwijze volgens conclusie 10 voor het vormen van oxyden of oxydemengsels, met het kenmerk, dat a) de uit de zones onttrokken, een halogenide of meerdere halogeniden bevattende, gasvormige mengsels in aanraking worden gebracht met 5 oxyden of oxydemengsels van elementen die een grotere halogeenvor-mingsaffiniteit bezitten dan de in de halogeniden gebonden elementen, waarbij de halogeniden tot de overeenkomstige oxyden of oxydemengsels worden omgezet en deze van de resulterende gasvormige mengsels worden gescheiden; 10 b) de hiervoor noodzakelijke oxyden of oxydemengsels van de elementen met de grotere halogenidevormingsaffiniteit uit overeenkomstige, in de apparatuur gewonnen, halogeniden of halogenidemengsels door oxydatie met zuurstof, zuurstofhoudende gassen of zuurstof-afgevende stoffen worden gevormd; 15 c) de in trap a) verkregen gasvormige mengsels na afscheiding van de oxyden of oxydemengsels in de apparatuur worden teruggevoerd.
18. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men ten behoeve van de regeling van de reactietemperatuur passende hoeveelheden stoffen, die het reactiemeehanisme van de werkwijze op 20 zijn minst niet nadelig beïnvloeden, met passende temperaturen bij geschikte plaatsen van de apparatuur invoert.
19. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat men ten behoeve van de regeling van de reactietemperatuur passende hoeveelheden stoffen, die het reactiemeehanisme van de werkwijze op 25 zijn minst niet nadelig beïnvloeden, met passende temperaturen bij geschikte plaatsen van de apparatuur invoert.
20. Werkwijze volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat men vaste of vloeibare stoffen invoert, die in de apparatuur door smelten en/of verdampen warmte verbruiken. 30 21 . Werkwijze volgens conclusie 19» met het kenmerk, dat men vaste of vloeibare stoffen invoert, die in de apparatuur door smelten en/of verdampen warmte verbruiken.
22. Werkwijze volgens, conclusie 18, met het kenmerk, dat men gasvormige of vloeibare stoffen invoert,, die in de.apparatuur 35 door condenseren en/of stollen warmte af geven. 79059 65
23. Werkwijze volgens conclusie 19s met het kenmerk, dat men gasvormige of vloeibare stoffen invoert, die in de apparatuur door condenseren en/of stollen warmte afgeven. 2k. Werkwijze volgens conclusie 18, met het kenmerk, 5 dat de voor de temperatuurregeling toegepaste stoffen afkomstig zijn uit de produktie van de totale werkwijze.
25. Werkwijze volgens conclusie 19, met het kenmerk, dat de voor de temperatuurregeling toegepaste stoffen afkomstig zijn uit de produktie van de totale werkwijze.
26. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat men uit een, uit een zone onttrokken, fractie van een gasvormig mengsel het daarin aanwezige halogenide of halogenidemengsel afscheidt en de gasvormige rest in de volgende zone van de apparatuur terugvoert, waarin het gasvormige mengsel in de apparatuur verder stroomt, 1 5 "waarbij men de temperatuur en de hoeveelheid van het teruggevoerde restgas zodanig regelt, dat in de volgende zone een gewenste reactie-temperatuur wordt ingesteld.
27. Werkwijze volgens conclusie 26, met het kenmerk, dat men de teruggevoerde restgassen door middel van een uit de halo- 20 generingsapparatuur onttrokken heet gasvormig mengsel weer verhit.
28. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat uit de halogeneringsresten en restgassen op bekende wijze nevenprodukten worden gewonnen.
29. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, 25 dat uit de halogeneringsresten en restgassen op bekende wijze nevenprodukten worden gewonnen.
30. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat men een vast koolstofhoudend reduetiemiddel ter toepassing voor de reducerende halogenering met halogeen of halogeenverbindingen behandelt, 30 dit van het resulterende gasvormige mengsel afscheidt en in een zone van de apparatuur binnenvoert, waarin het het reactiemechanisme op zijn minst niet nadelig beïnvloedt.
31. Werkwijze volgens conclusie k, met het kenmerk, dat men een vast koolstofhoudend reduetiemiddel ter toepassing voor de 35 reducerende halogenering met halogeen of halogeenverbindingen behan- 79059 65 delt, dit uit het resulterende gasvormige mengsel afscheidt en in een zone van de apparatuur binnenvoert waarin het het reactiemechanis-me van de werkwijze op zijn minst niet nadelig beïnvloedt.
32. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, 5 dat men een vast koolstofhoudend reductiemiddel ter toepassing voor de reducerende halogenering met halogeen of halogeenverbindingen behandelt, dit uit het resulterende gasvormige mengsel afscheidt en in een zone van de apparatuur binnenvoert waarin het het react iemecha-nisme van de werkwijze op zijn minst niet nadelig beïnvloedt.
33. Werkwijze volgens conclusie 1^, met het kenmerk, dat men een vast koolstofhoudend reductiemiddel ter toepassing voor de reducerende halogenering met halogeen of halogeenverbindingen behandelt, dit uit het resulterende gasvormige mengsel afscheidt en in een zone van de apparatuur binnenvoert waarin, het het reactiemecha-15 nisme van de werkwijze op zijn minst niet nadelig beïnvloedt. 790 5 9 65
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2834165 | 1978-08-04 | ||
| DE2834165A DE2834165C3 (de) | 1978-08-04 | 1978-08-04 | Verfahren zur selektiven Gewinnung mehrerer voneinander getrennter reiner Halogenide und/oder Halogenidgemische aus einem Gemisch fester Oxide |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL7905965A true NL7905965A (nl) | 1980-02-06 |
Family
ID=6046178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL7905965A NL7905965A (nl) | 1978-08-04 | 1979-08-02 | Werkwijze voor het selectief winnen van meerdere van elkaar gescheiden zuivere halogeniden en/of halogenide- mengsels uit een mengsel van vaste oxyden. |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4288411A (nl) |
| JP (1) | JPS5560004A (nl) |
| AT (1) | AT375896B (nl) |
| AU (1) | AU530289B2 (nl) |
| BE (1) | BE878047A (nl) |
| CA (1) | CA1146337A (nl) |
| CH (1) | CH651000A5 (nl) |
| DE (1) | DE2834165C3 (nl) |
| FR (1) | FR2432992A1 (nl) |
| GB (1) | GB2029387B (nl) |
| IL (1) | IL57968A (nl) |
| NL (1) | NL7905965A (nl) |
| NO (1) | NO155286C (nl) |
| SE (1) | SE440768B (nl) |
| ZA (1) | ZA794034B (nl) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ZA81604B (en) * | 1980-02-19 | 1982-02-24 | Laporte Industries Ltd | Process for beneficiating oxidic ores |
| US4415545A (en) * | 1980-12-15 | 1983-11-15 | Monkowski Joseph R | Solid film growth via preferential etching of liquid solutions |
| FR2514028B1 (fr) * | 1981-10-01 | 1986-05-09 | Pechiney Aluminium | Procede de chloruration selective de melanges d'oxydes metalliques d'origine naturelle ou synthetique |
| US4452767A (en) * | 1983-04-26 | 1984-06-05 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Method for removing oxide contamination from titanium diboride powder |
| US4695290A (en) * | 1983-07-26 | 1987-09-22 | Integrated Carbons Corporation | Integrated coal cleaning process with mixed acid regeneration |
| US4699770A (en) * | 1984-11-28 | 1987-10-13 | David Weston | Production of a purified alumina-silica product and substantially pure aluminum chloride from bauxites, bauxitic clays, kaolinitic clays and mixtures thereof |
| US7718319B2 (en) | 2006-09-25 | 2010-05-18 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Cation-substituted spinel oxide and oxyfluoride cathodes for lithium ion batteries |
| US20110052481A1 (en) * | 2008-04-29 | 2011-03-03 | Cvmr Corporation | Method of treating metalliferrous materials |
| CN111186818B (zh) * | 2019-12-20 | 2023-04-18 | 大连融科储能集团股份有限公司 | 一种金属卤化物的生产方法及其生产装置 |
| AU2023327571A1 (en) | 2022-08-15 | 2025-02-27 | Tcm-Research Ltd | Selective extraction and separation of vanadium and iron |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2733983A (en) * | 1956-02-07 | fecij | ||
| US2758019A (en) * | 1951-11-03 | 1956-08-07 | Nat Lead Co | Separation of iron from titaniferous iron ores |
| US3244509A (en) * | 1961-08-22 | 1966-04-05 | M H Hoepli | Halide process for extraction of iron from iron-oxide-bearing materials |
| DE1243165B (de) * | 1964-12-31 | 1967-06-29 | Halomet Ag | Verfahren zur Gewinnung reiner Metallchloride |
| US3793003A (en) * | 1971-01-04 | 1974-02-19 | D Othmer | Method for producing aluminum metal directly from ore |
| US3853541A (en) * | 1971-01-04 | 1974-12-10 | D Othmer | Method for producing aluminum metal directly from ore |
| US3859077A (en) * | 1972-03-17 | 1975-01-07 | Donald F Othmer | Manufacture of titanium chloride, synthetic rutile and metallic iron from titaniferous materials containing iron |
| US4096234A (en) * | 1977-03-23 | 1978-06-20 | Aluminum Company Of America | Production of anhydrous aluminum chloride from clay using catalyst and recycling of silicon chloride |
-
1978
- 1978-08-04 DE DE2834165A patent/DE2834165C3/de not_active Expired
-
1979
- 1979-07-27 AT AT0520579A patent/AT375896B/de not_active IP Right Cessation
- 1979-07-28 JP JP9662779A patent/JPS5560004A/ja active Pending
- 1979-08-02 NO NO792539A patent/NO155286C/no unknown
- 1979-08-02 NL NL7905965A patent/NL7905965A/nl not_active Application Discontinuation
- 1979-08-02 GB GB7926995A patent/GB2029387B/en not_active Expired
- 1979-08-03 CA CA000333136A patent/CA1146337A/en not_active Expired
- 1979-08-03 SE SE7906566A patent/SE440768B/sv unknown
- 1979-08-03 IL IL57968A patent/IL57968A/xx unknown
- 1979-08-03 CH CH7175/79A patent/CH651000A5/de not_active IP Right Cessation
- 1979-08-03 AU AU49533/79A patent/AU530289B2/en not_active Ceased
- 1979-08-03 BE BE2/57995A patent/BE878047A/fr not_active IP Right Cessation
- 1979-08-03 US US06/063,514 patent/US4288411A/en not_active Expired - Lifetime
- 1979-08-03 FR FR7920027A patent/FR2432992A1/fr active Granted
- 1979-08-10 ZA ZA00794034A patent/ZA794034B/xx unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO792539L (no) | 1980-02-05 |
| GB2029387B (en) | 1982-08-11 |
| GB2029387A (en) | 1980-03-19 |
| BE878047A (fr) | 1980-02-04 |
| IL57968A (en) | 1982-07-30 |
| SE7906566L (sv) | 1980-02-05 |
| DE2834165B2 (de) | 1981-07-02 |
| JPS5560004A (en) | 1980-05-06 |
| IL57968A0 (en) | 1979-12-30 |
| CH651000A5 (de) | 1985-08-30 |
| NO155286C (no) | 1987-03-11 |
| FR2432992B1 (nl) | 1984-06-29 |
| ATA520579A (de) | 1984-02-15 |
| SE440768B (sv) | 1985-08-19 |
| DE2834165C3 (de) | 1982-04-22 |
| AU530289B2 (en) | 1983-07-07 |
| DE2834165A1 (de) | 1980-02-14 |
| US4288411A (en) | 1981-09-08 |
| FR2432992A1 (fr) | 1980-03-07 |
| ZA794034B (en) | 1981-03-25 |
| CA1146337A (en) | 1983-05-17 |
| AT375896B (de) | 1984-09-25 |
| NO155286B (no) | 1986-12-01 |
| AU4953379A (en) | 1980-02-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2004550B1 (en) | Process for preparing metal chlorides from metal oxide containing materials | |
| US4800003A (en) | Production of magnesium metal from magnesium containing materials | |
| US8834600B2 (en) | Extraction process for reactive metal oxides | |
| US6500396B1 (en) | Separation of titanium halides from aqueous solutions | |
| US3859077A (en) | Manufacture of titanium chloride, synthetic rutile and metallic iron from titaniferous materials containing iron | |
| US2701180A (en) | Production of titanium tetrachloride | |
| NL7905965A (nl) | Werkwijze voor het selectief winnen van meerdere van elkaar gescheiden zuivere halogeniden en/of halogenide- mengsels uit een mengsel van vaste oxyden. | |
| Bazin et al. | Sequential leaching for the recovery of alumina from a Canadian clay | |
| US3244509A (en) | Halide process for extraction of iron from iron-oxide-bearing materials | |
| Xia et al. | Energy consumption of the Kroll and HAMR processes for titanium production | |
| TW201437382A (zh) | 鈦氧化物及鐵氧化物之製備方法 | |
| US20140308197A1 (en) | Production of titanium compounds and metal by sustainable Methods | |
| US3989510A (en) | Manufacture of titanium chloride and metallic iron from titaniferous materials containing iron oxides | |
| GB1565220A (en) | Production of aluminum chloride and silicon chloride from clay | |
| US4563338A (en) | Selective chlorination method for mixtures of metallic oxides of natural or synthetic origin | |
| US2784058A (en) | Production of titanium tetrachloride | |
| US2761760A (en) | Process for the manufacture of titanium tetrachloride | |
| US4355007A (en) | Two stage chlorination process for aluminum value containing source | |
| US4288414A (en) | Process for chlorinating clays and bauxite | |
| US4179489A (en) | Chlorination of iron-containing materials | |
| US20150040728A1 (en) | Method and Apparatus For High Temperature Production of Metals | |
| EP0165543B1 (en) | Recovery of chlorine | |
| Steinlechner | Amelioration and market strategies for zinc oxide with focus on secondary sources | |
| US4519988A (en) | Two stage chlorination of titaniferous ore | |
| US6770255B1 (en) | Process for chlorine recovery |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
| BV | The patent application has lapsed |