NO830353L - PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF TITANIUM Dioxide CONCENTRATES - Google Patents

PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF TITANIUM Dioxide CONCENTRATES

Info

Publication number
NO830353L
NO830353L NO830353A NO830353A NO830353L NO 830353 L NO830353 L NO 830353L NO 830353 A NO830353 A NO 830353A NO 830353 A NO830353 A NO 830353A NO 830353 L NO830353 L NO 830353L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
iron
chlorine
ilmenite
gas mixture
quartz tube
Prior art date
Application number
NO830353A
Other languages
Norwegian (no)
Inventor
Klaus Joedden
Gero Heymer
Hans-Werner Stephan
Original Assignee
Hoechst Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19823203482 external-priority patent/DE3203482A1/en
Priority claimed from DE19823223068 external-priority patent/DE3223068A1/en
Application filed by Hoechst Ag filed Critical Hoechst Ag
Publication of NO830353L publication Critical patent/NO830353L/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B34/00Obtaining refractory metals
    • C22B34/10Obtaining titanium, zirconium or hafnium
    • C22B34/12Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08
    • C22B34/1204Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08 preliminary treatment of ores or scrap to eliminate non- titanium constituents, e.g. iron, without attacking the titanium constituent
    • C22B34/1209Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08 preliminary treatment of ores or scrap to eliminate non- titanium constituents, e.g. iron, without attacking the titanium constituent by dry processes, e.g. with selective chlorination of iron or with formation of a titanium bearing slag
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

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

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte til fremstilling av titandioksydkonsentrater ved fjerning av jern fra jernoksydholdig titanoksydholdig materiale ved hjelp av klorhoIdige gasser. The invention relates to a method for producing titanium dioxide concentrates by removing iron from iron oxide-containing titanium oxide-containing material using chlorine-containing gases.

Fra US-patent 2.184.885 er det kjent en fremgangsmåte til fjerning av jern fra en jern-titan-malm, hvor en god blanding av malmen kloreres med 1-12 vekt% karbon ved temperaturer over 500°C, idet hoveddelen av jernes og merkbare titanmengder fordamper som klorider. Det gjenblivende residu består i det vesentlige av titandioksyd med bare lite jerninnhold. From US patent 2,184,885, a method for removing iron from an iron-titanium ore is known, where a good mixture of the ore is chlorinated with 1-12% by weight of carbon at temperatures above 500°C, the main part of the iron and noticeable amounts of titanium evaporate as chlorides. The remaining residue essentially consists of titanium dioxide with only a small iron content.

Ved fremgangsmåten til oppberedning av jern- og titanoksydholdige malmer ifølge britisk patent 1.359.882, behandles en blanding av malmen med 20-40 vekt% karbon ved 800-1000°C i en virvelsjiktreaktor med en gassblanding som ved siden av nitrogen inneholder 2 0-50 volum% klor og 0-10 volum% oksygen. Derved overføres jernoksyd hovedsakelig til jern-II-klorid. In the method for the preparation of iron and titanium oxide-containing ores according to British patent 1,359,882, a mixture of the ore with 20-40% carbon by weight is treated at 800-1000°C in a fluidized bed reactor with a gas mixture which, in addition to nitrogen, contains 20- 50 volume% chlorine and 0-10 volume% oxygen. Thereby, iron oxide is mainly transferred to iron II chloride.

Uheldig ved førstnevnte fremgangsmåte er at den med hensyn til sin selektivitet er vanskelig å kontrollere, mens det ved sist-nevnte fremgangsmåte dannede jern-II-klorid er vesentlig mindre flyktig enn jern-III-klorid, og virker ytterst korrosivt ved høyere temperaturer. The unfortunate thing about the first-mentioned method is that, with regard to its selectivity, it is difficult to control, while the iron-II chloride formed in the last-mentioned method is significantly less volatile than iron-III chloride, and acts extremely corrosive at higher temperatures.

Det er derfor oppfinnelsens oppgave å tilveiebringe en fremgangsmåte til å fjerne jern fra jernoksydholdig titanoksydholdig materiale med klorholdige gasser, hvor jernoksydene flyktiggjøres med høy selektivitet som jern-III-klorid. Det oppnås ifølge oppfinnelsen ved at det titanoksydholdige materiale som holdes i bevegelse, omsettes med en gassblanding bestående av minst 70 volum% klor, eventuelt en inert gass i en reaksjonssone oppvarmet til 800-1300°C, idet dannet jern-III-klorid forflyktiges og blir tilbake et i det vesentlige av titandioksyd bestående residu. It is therefore the task of the invention to provide a method for removing iron from iron oxide-containing titanium oxide-containing material with chlorine-containing gases, where the iron oxides are volatilized with high selectivity as iron III chloride. This is achieved according to the invention by reacting the titanium oxide-containing material which is kept in motion with a gas mixture consisting of at least 70 vol% chlorine, possibly an inert gas in a reaction zone heated to 800-1300°C, the iron III chloride formed being volatilized and remains a residue consisting essentially of titanium dioxide.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan etter valg dessuten også være utformet ved at: The method according to the invention can, by choice, also be designed in that:

a) man lar titanoksydholdig materiale bevege ;seg i retning av tyngdekraften og behandler med gassblandingen i mot-strøm, b) man oppvirvler titanoksydholdig materiale med gassblandingen, c) man lar det titanoksydholdige materiale risle i fritt fall gjennom den loddrett anordnede reaksjonssone og a) material containing titanium oxide is allowed to move in the direction of gravity and treated with the gas mixture in counter-current, b) material containing titanium oxide is stirred with the gas mixture, c) material containing titanium oxide is allowed to trickle in free fall through the vertically arranged reaction zone and

behandles i motstrøm med gassblandingen, treated in countercurrent with the gas mixture,

d) som inertgass tjener nitrogen, d) nitrogen serves as an inert gas,

e) gassblandingen inneholder minst 85 volum% klor, e) the gas mixture contains at least 85% chlorine by volume,

f) reaksjonssonen er oppvarmet fra 900 til 1100°C, f) the reaction zone is heated from 900 to 1100°C,

g) reaksjonssonen er oppvarmet til minst 1000°C. g) the reaction zone is heated to at least 1000°C.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan det som titanoksydholdig materiale spesielt anvendes ilmenit (hovedbestanddeler: FeTi03, Fe203, Ti02), leukoksen (forvitringsprodukt av ilminit) eller titanomagnetitt (hovedbestanddeler: Fe^ O^, In the method according to the invention, ilmenite (main constituents: FeTi03, Fe203, Ti02), leucoxene (weathering product of ilminite) or titanomagnetite (main constituents: Fe^O^,

Fe203, Ti02). Fe 2 O 3 , TiO 2 ).

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen flyktiggjøres ved an-vendelsen av et titanoksydholdig materiale som også inneholder oksydisk bundet vanadiumj,samtidig vanadium 'som klorid eller oksyklorid.. In the method according to the invention, the use of a titanium oxide-containing material which also contains oxidatively bound vanadium, at the same time vanadium as chloride or oxychloride, is volatilized.

Med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan jerninnholdet i kloreringsresiduet ved tilstrekkelig reaksjonstid praktisk talt innstilles etter ønske, utenat det kommer til noen nevne-verdig TiCl^-dannelse. Dessuten er reaksjonssystemet også sterkt ufølsomt overfor apparative endringer. With the method according to the invention, the iron content in the chlorination residue can be practically set as desired with sufficient reaction time, without any significant formation of TiCl^ occurring. Moreover, the reaction system is also highly insensitive to apparatus changes.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen har jernets verdighet In the method according to the invention, the iron has the dignity

og bindingstype i det titanoksydholdige materiale ingen inn-virkning på fullstendigheten av jernets adskillelse. and bond type in the titanium oxide-containing material no effect on the completeness of the separation of the iron.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen må ved oppvirvling av In the method according to the invention, by stirring up the

det titanoksydholdige materiale gassblandingens strømningshastig-het minst være så stor at det hindres en sintring eller sammen-klebning. Imidlertid påvirkes praktisk talt ikke selektiviteten the titanium oxide-containing material, the flow rate of the gas mixture must be at least so great that sintering or sticking together is prevented. However, the selectivity is practically not affected

ved høyere strømningshastighet. - at higher flow rates. -

Fordelaktig er det ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen It is advantageous in the method according to the invention

når det titanoksydholdige materiale i finere fordeling bringes i berøring med de klorholdige gasser. when the titanium oxide-containing material in a finer distribution is brought into contact with the chlorine-containing gases.

I de følgende eksempler angir prosentangivelser - når intet annet er bemerket - vekt%. In the following examples, percentages indicate - when nothing else is noted - % by weight.

Eksempel 1 (Sammenligningseksenipel) Example 1 (Comparison example)

I et vannrett anordnet kvartsrør (50 mm 0) ble det ifylt A horizontally arranged quartz tube (50 mm 0) was filled

200 g ilminit med en lagringstetthet på 24 00 g/l, samt av sammensetning 53,5% Ti02, 21,5% FeO, 20,9% Fe203, 0,9% Al203, 0,5% Si02, 0,01% CaO og 0,13% V205. Kvartsrøret ble oppvarmet til 1000°C og klorgass ført gjennom med en strømningshastighet på 0,5 cm/sek. Den til å begynne med kraftige FeCl3~utvikling går etter 60 minutter betraktelig tilbake og var etter ytterligere 30 minutter praktisk talt avsluttet. Nå ble det fra kvartsrøret tatt ut et uhomogent,fast sammenbakt produkt som åpenbart bare på overflaten hadde reagert med kloret og har et gjennomsnittli<g>Fettinnhold på 34,3%. 200 g of ilminite with a storage density of 24 00 g/l, and of composition 53.5% Ti02, 21.5% FeO, 20.9% Fe203, 0.9% Al203, 0.5% Si02, 0.01% CaO and 0.13% V 2 O 5 . The quartz tube was heated to 1000°C and chlorine gas passed through at a flow rate of 0.5 cm/sec. After 60 minutes, the initially strong FeCl3~evolution recedes considerably and after a further 30 minutes it has practically ended. Now an inhomogeneous, solid caked-on product was taken out of the quartz tube which had obviously only reacted with the chlorine on the surface and has an average fat content of 34.3%.

Eksempel 2 (ifølge oppfinnelsen) Example 2 (according to the invention)

I et loddrett stående kvartsrør (40 mm 0) med innsmeltet Dl-fritte ble 80 g ilménit med lagringstetthet på 2400 g/l, samt av sammensetning 53,5% Ti02, 21,5% FeO, 20,9% Fe203, 0,9% A12<0>3, 0,5% Si02, 0,01% CaO og 0,13% V"205 oppvarmet under oppvirvling med nitrogen til 1090°C. Under opprettholdelse av denne temperatur ble det deretter som virvelgass ført igjennom klor med en strømningshastighet fra 5,0 til 5,5 cm/sek. (referert til normalbetingelser og til det tomme kvartsrør). Det gassformede jern-III-klorid som med en gang danner seg ble utfølt i etterkoblede utskillingskar. Kloreringen ble gjennomført i 30 min. In a vertically standing quartz tube (40 mm 0) with fused Dl frit, 80 g of ilmenite with a storage density of 2400 g/l and of composition 53.5% Ti02, 21.5% FeO, 20.9% Fe203, 0, 9% A12<0>3, 0.5% SiO2, 0.01% CaO and 0.13% V"205 heated while stirring with nitrogen to 1090°C. While maintaining this temperature, it was then passed through chlorine as a vortex gas with a flow rate of 5.0 to 5.5 cm/sec (referred to normal conditions and to the empty quartz tube). The gaseous iron III chloride which immediately forms was sensed in downstream separation vessels. The chlorination was carried out for 30 my.

Som residu blir det tilbake i kvartsrøret 4 3,5 g av et løst gråhvitt pulver med et Ti02-innhold på 97,7%, samt med 0,3% As a residue, 3.5 g of a loose grey-white powder with a Ti02 content of 97.7%, as well as with 0.3%

jern og 0,0027% vanadium. iron and 0.0027% vanadium.

TiC^-tapet ved flyktiggjøring av meddannet titan-IV-klorid utgjorde mindre enn 1%, referert til det i ilmenitten inneholdte Ti02. The TiC^ loss during volatilization of co-formed titanium IV chloride amounted to less than 1%, referred to the TiO 2 contained in the ilmenite.

Eksempel 3 (ifølge oppfinnelsen) Example 3 (according to the invention)

Eksempel 2 ble gjentatt med den endring at kloreringen ble gjennomført ved 1010°C. Example 2 was repeated with the change that the chlorination was carried out at 1010°C.

Det i kvartsrøret gjenblivende residu (44,2 g) har et TiC>2-innhold på 95,7%. Videre inneholdt det 0,8% jern og 0,005% vanadium. The residue remaining in the quartz tube (44.2 g) has a TiC>2 content of 95.7%. Furthermore, it contained 0.8% iron and 0.005% vanadium.

TiC^-tapet ved flyktiggjøring av meddannet titan-IV-klorid utgjorde mindre enn 0,5%, referert til det i ilmenitten inneholdte TiC>2. The TiC^ loss during volatilization of co-formed titanium IV chloride amounted to less than 0.5%, referred to the TiC>2 contained in the ilmenite.

Eksempel 4 (ifølge oppfinnelsen) Example 4 (according to the invention)

Eksempel 2 ble gjentatt med den endring at kloreringen ble gjennomført ved 950°C. Example 2 was repeated with the change that the chlorination was carried out at 950°C.

Det i kvartsrøret dannede residu (47,0 g) har et Ti02_innhold på 93,0%. Videre inneholder det 3,7% jern og 0,006% vanadium. TiCl^-tåke ble ikke iakttatt i avgassen. The residue formed in the quartz tube (47.0 g) has a TiO2 content of 93.0%. Furthermore, it contains 3.7% iron and 0.006% vanadium. TiCl^ mist was not observed in the exhaust gas.

Eksempel 5 (ifølge oppfinnelsen) Example 5 (according to the invention)

I den i Eksempel 2 omtalte anordning ble det oppvarmet 12 0 g titanomagnetit med en lagringstetthet på 2550 g/l samt av sammensetning 28,4% Ti02, 51,8% Fe og 0,2% V under oppvirvling med nitrogen til 980°C. Under opprettholdelse av denne temperatur ble det deretter som virvelgass ført igjennom klor med en strømningshastighet fra 6,0 til 6,5 cm/sek. (referert til normalbetingelser og til det tomme kvartsrør). Det gassformede jern-III-klorid som spontant danner seg, ble utfelt i etterkoblede utskillingskar. Kloreringen ble gjennomført i 20 minutter. In the device mentioned in Example 2, 120 g of titanomagnetite with a storage density of 2550 g/l and of composition 28.4% Ti02, 51.8% Fe and 0.2% V were heated while stirring with nitrogen to 980°C . While maintaining this temperature, chlorine was then passed through as vortex gas at a flow rate of 6.0 to 6.5 cm/sec. (referred to normal conditions and to the empty quartz tube). The gaseous iron III chloride that spontaneously forms was precipitated in downstream separation vessels. The chlorination was carried out for 20 minutes.

Som residu ble det tilbake i kvartsrøret 35,8 g av et løst grått pulver med TiC^-innhold på 95,2%, samt med 1,9% jern og 0,005% vanadium. As a residue, 35.8 g of a loose gray powder with a TiC^ content of 95.2%, as well as 1.9% iron and 0.005% vanadium remained in the quartz tube.

TiC^-tapet ved flyktiggjøring av meddannet titan-IV-klorid utgjorde mindre enn 0,5%, referert til det i titanomagnetit inneholdte Ti02. The TiC^ loss by volatilization of co-formed titanium IV chloride amounted to less than 0.5%, referred to the TiO 2 contained in titanomagnetite.

Eksempel 6 (ifølge oppfinnelsen) Example 6 (according to the invention)

I den i Eksempel 2 omtalte apparatur ble det oppvarmet til 1000°C 40 g av den i samme eksempel anvendte ilmenit under oppvirvling med nitrogen. Under opprettholdelse lav denne temperatur ble det deretter som virvelgass ført igjennom en blanding av 85 volum% klor og 15 volum% nitrogen med en strømningshastighet på 3,8 cm/sek.(referert til normalbé-tingelser og på det tomme kvartsrør). Det gassformede jern-III-klorid som danner seg ble utfel;t i etterkoblede utskillingskar. Kloreringen ble gjennomført i 20 minutter. In the apparatus described in Example 2, 40 g of the ilmenite used in the same example was heated to 1000°C while stirring with nitrogen. While maintaining this low temperature, a mixture of 85 vol.% chlorine and 15 vol.% nitrogen was then passed through as vortex gas with a flow rate of 3.8 cm/sec. (referred to normal conditions and on the empty quartz tube). The gaseous iron III chloride that forms was precipitated in downstream separation vessels. The chlorination was carried out for 20 minutes.

Som residu ble det tilbake i kvartsrøret 22,3 g av et løst gråhvitt pulver med et Ti02~innhold på 96%, samt med 1,0% jern og 0,004% vanadium. As a residue, 22.3 g of a loose grey-white powder with a Ti02 content of 96%, as well as 1.0% iron and 0.004% vanadium, remained in the quartz tube.

Ti02-tapet ved flyktiggjøring av meddannet titan-IV-klorid utgjorde mindre enn 0,5% referert til det i ilmenitten inneholdte Ti02. The Ti02 loss during volatilization of co-formed titanium IV chloride amounted to less than 0.5% referred to the Ti02 contained in the ilmenite.

Eksempel 7 (ifølge oppfinnelsen) Example 7 (according to the invention)

I den i eksempel 2 omtalte apparatur ble det til 1050°C oppvarmet 40 g av den i samme eksempel ilmenit under oppvirvling med nitrogen. Under opprettholdelse av denne temperatur ble det deretter, som virvelgass ført igjennom en blanding av 75 volum% klor og 25 volum% nitrogen med en strømningshastighet på 3,8 cm/sek.(referert til normalbetingelser og til det tomme kvartsrør). Jern-III-kloridet som danner seg ble utfelt i etterkoblede utskillingskar. Kloreringen ble gjennomført i 20 minutter. In the apparatus mentioned in example 2, 40 g of the ilmenite in the same example was heated to 1050°C while stirring with nitrogen. While maintaining this temperature, a mixture of 75 vol.% chlorine and 25 vol.% nitrogen was then passed through as swirling gas at a flow rate of 3.8 cm/sec. (referred to normal conditions and to the empty quartz tube). The iron III chloride that forms was precipitated in downstream separation vessels. The chlorination was carried out for 20 minutes.

Som residu ble det tilbake i kvartsrøret 22,0 g av et løst gråhvitt pulver med et TiC^-innhold på 97,2%, samt med 0,5% jern og 0,004% vanadium. As a residue, 22.0 g of a loose grey-white powder with a TiC^ content of 97.2%, as well as with 0.5% iron and 0.004% vanadium, remained in the quartz tube.

TiC^-tapet ved flyktiggjøring av meddannet titan-IV-klorid, utgjorde mindre enn 1% referert til det i ilmenitten inneholdte Ti02. The TiC^ loss by volatilization of co-formed titanium IV chloride amounted to less than 1% referred to the TiO 2 contained in the ilmenite.

Eksempel 8 (ifølge oppfinnelsen) Example 8 (according to the invention)

Eksempel 7 ble gjentatt med den modifikasjon at klorerings-temperaturen bare utgjorde 950°C. Example 7 was repeated with the modification that the chlorination temperature was only 950°C.

Som residu ble det tilbake i kvartsrøret 23,6 g av et løst gråhvitt pulver med et Ti02-innhold på 92,8%, samt med 3,9% jern og 0,006% vanadium. As a residue, 23.6 g of a loose grey-white powder with a Ti02 content of 92.8%, as well as 3.9% iron and 0.006% vanadium, remained in the quartz tube.

TiCl^-tåke ble ikke iakttatt i avgassen. TiCl^ mist was not observed in the exhaust gas.

Eksempel 9 (ifølge oppfinnelsen) Example 9 (according to the invention)

Et loddrett stående kvartsrør (50 mm Øj lengde: 80 cm) var ved sin nedre ende utstyrt med en nedre avsperringshane'og ved sin øvre ende forbundet med en med ilmenit ifølge Eks. 2 fylt faststoff-forrådsbeholder som ved sin nedre ende er utstyrt med en avsperringshane muliggjorde en kontinuerlig eller dis-kontinuerlig tildosering av ilmenit. Over den på kvartsrøret befinnende nedre avsperringshane kunne det utenfor reaksjonssonen over en sidestuss innføres kloreringsgass. Videre ble det ved kvartsrørets øvre ende innført et ytterligere bevege-lig kvartsrør som tjente til eventuell sukring og til kontroll av ilmenittens strømningsevne. Gassformede reaksjonsprodukter kunne unnvike over reaksjonssonen over en sidestuss fra kvarts- A vertically standing quartz pipe (50 mm Øj length: 80 cm) was equipped at its lower end with a lower shut-off valve and at its upper end connected to one with ilmenite according to Ex. 2 filled solids storage container which at its lower end is equipped with a shut-off tap enabled a continuous or discontinuous addition of ilmenite. Above the lower shut-off valve on the quartz tube, chlorination gas could be introduced outside the reaction zone via a side connection. Furthermore, a further movable quartz tube was introduced at the upper end of the quartz tube, which served for possible sugaring and to control the flowability of the ilmenite. Gaseous reaction products could escape over the reaction zone via a side nozzle from quartz

røret. the pipe.

I første rekke ble det loddrett stående kvartsrør fylt fra nedre avsperringshane inntil halvparten av den ca. 2 0 cm lange oppvarmede sone med rutil (96% TiC^). Under gjennom-føring av klorgass med en strømningshastighet på 0,6 cm/sek., ble nevnte sone oppvarmet til 1000°C og holdt ved denne temperatur. Deretter ble det fra faststoff-forrådsbeholderen dosert kontinuerlig ca. 2 g ilmenit pr. minutt inn i kvarts-røret. Etter 30 minutter ble omtrent samme mengde pr. minutt av det på forhånd ifylte rutil fjernet. Etter 60 minutter ble doseringen av ilmenit avsluttet, imidlertid fortsatte gjennomføringen av klorgass enda i 15 minutter. Av den for en stor del løse reaksjonsblanding ble etter avkjøling uttatt en prøve med TiC^-innhold på 95,0%, samt med 2,3% jern og 0,00 9% vanadium. TiC^-tapet ved flyktiggjøring av meddannet titan-IV-klorid utgjorde mindre enn 0,5%, referert til det i ilmenitten inneholdte Ti02. In the first row, the vertically standing quartz pipe was filled from the lower shut-off valve up to half of the approx. 20 cm long heated zone with rutile (96% TiC^). During the passage of chlorine gas with a flow rate of 0.6 cm/sec., said zone was heated to 1000°C and held at this temperature. Then, from the solids storage container, approx. 2 g ilmenite per minute into the quartz tube. After 30 minutes, approximately the same amount per minute of the pre-filled rutile removed. After 60 minutes, the dosing of ilmenite was terminated, however, the passage of chlorine gas continued for another 15 minutes. After cooling, a sample with a TiC content of 95.0%, as well as with 2.3% iron and 0.009% vanadium, was taken from the mostly loose reaction mixture. The TiC^ loss by volatilization of co-formed titanium IV chloride amounted to less than 0.5%, referred to the TiO 2 contained in the ilmenite.

Eksempel 10 (ifølge oppfinnelsen) Example 10 (according to the invention)

Eksempel 9 ble gjentatt med den endring at gjennomføringen Example 9 was repeated with the change that the implementation

av klorgass ble gjennomført ved en temperatur av den oppvarmede sone på 1050°C. of chlorine gas was carried out at a temperature of the heated zone of 1050°C.

En etter avkjøling av den løse reaksjonsblanding uttatte prøve har et Ti02~innhold på 96,2%, samt 1,2% jern og 0,008% vanadium. A sample taken after cooling the loose reaction mixture has a Ti02~ content of 96.2%, as well as 1.2% iron and 0.008% vanadium.

TiC^-tapet ved flyktiggjøring av meddannet titan-IV-klorid utgjorde mindre enn 1%, referert til det i ilmenitten inneholdte Ti02. The TiC^ loss during volatilization of co-formed titanium IV chloride amounted to less than 1%, referred to the TiO 2 contained in the ilmenite.

Eksempel 11 (ifølge oppfinnelsen) Example 11 (according to the invention)

Eksempel 9 ble gjentatt med den endring at i stedet for klorgass, ble det ført igjennom den oppvarmede sone en av 90 volum% klor og 10"volum% nitrogen bestående gassblanding med en strømnings-hastighet på 0,7 cm/sek. Example 9 was repeated with the change that instead of chlorine gas, a gas mixture consisting of 90% by volume chlorine and 10% by volume nitrogen was passed through the heated zone with a flow rate of 0.7 cm/sec.

En etter avkjøling av den løse reaksjonsblanding uttatte prøve viser et Ti02~innhold på 94,6%, samt 2,1% Fe og 0,010% vanadium. A sample taken after cooling the loose reaction mixture shows a Ti02~ content of 94.6%, as well as 2.1% Fe and 0.010% vanadium.

TiC^-tapet ved flyktiggjøring av meddannet titan-IV-klorid utgjorde mindre enn 0,5%, referert til det i ilmenitten inneholdte Ti02. The TiC^ loss by volatilization of co-formed titanium IV chloride amounted to less than 0.5%, referred to the TiO 2 contained in the ilmenite.

Eksempel 12 (ifølge oppfinnelsen) Example 12 (according to the invention)

Eksempel 9 ble gjentatt med den endring at i stedet for klorgass ble det anvendt en av 85 volum% klor og 15 volum% nitrogen bestående gassblanding med en strømningshastighet på Example 9 was repeated with the change that instead of chlorine gas, a gas mixture consisting of 85 vol% chlorine and 15 vol% nitrogen was used with a flow rate of

0,7 cm/sek. og at gassblandingen ble ført igjennom den til 97 0°C oppvarmede sone. 0.7 cm/sec. and that the gas mixture was passed through the zone heated to 97 0°C.

En etter avkjøling av den løse reaksjonsblanding uttatte prøve viser et Ti02~innhold på 92,2%, samt 4,1% jern og 0,015% vanadium. A sample taken after cooling the loose reaction mixture shows a Ti02~ content of 92.2%, as well as 4.1% iron and 0.015% vanadium.

Ti02~tapet ved flyktiggjøring av meddannet titan-IV-klorid utgjorde mindre enn 0,5%, referert til det i ilmenitten inneholdte Ti02. The TiO 2 loss during volatilization of co-formed titanium IV chloride amounted to less than 0.5%, referred to the TiO 2 contained in the ilmenite.

Eksempel 13 (ifølge oppfinnelsen) Example 13 (according to the invention)

I et loddrett anordnet kvartsrør (27 mm 0, 300 cm lengde) ble det inndosert 107 g/time ilmenit.av sammensetning 53,5% TiC>2, 21,5% FeO, 20,9% Fe203, 0,9% Al 03, 0,5% Si02og 0,13% V205, samt et kornstørrelsesområde fra 63 til 610 ym og ble behandlet i fritt fall ved 1090°C med motstrømmende klor (150 l/t). Det derved dannede gassformede jern-III-klorid ble utfelt i etterfølgende utskillingskar. Det overskytende klor ble kondensert og mengden av den av oksygen bestående resterende avgass forfulgt volumetrisk. In a vertically arranged quartz tube (27 mm 0, 300 cm length) 107 g/hour of ilmenite of composition 53.5% TiC>2, 21.5% FeO, 20.9% Fe2O3, 0.9% Al were dosed 03, 0.5% SiO2 and 0.13% V2O5, as well as a grain size range from 63 to 610 ym and was treated in free fall at 1090°C with countercurrent chlorine (150 l/h). The thereby formed gaseous iron III chloride was precipitated in subsequent separation vessels. The excess chlorine was condensed and the amount of the remaining off-gas consisting of oxygen monitored volumetrically.

Ved den nedre ende av kvartsrøret var det etter 60 minutter dannet 65,2 g av et lyst risledyktig residu med Ti02~innhold At the lower end of the quartz tube, after 60 minutes, 65.2 g of a light, friable residue with a Ti02 ~ content had formed

på 91,6%, samt med 4,1% jern. of 91.6%, as well as with 4.1% iron.

Ti02~tapet ved flyktiggjøring av meddannet titan-IV-klorid utgjorde mindre enn 0,1% referert til det i ilmenitten inneholdte Ti02. The Ti02~ loss during volatilization of co-formed titanium IV chloride amounted to less than 0.1% referred to the Ti02 contained in the ilmenite.

Eksempel 14 (ifølge oppfinnelsen) Example 14 (according to the invention)

Eksempel 13 ble gjentatt med den endring at det ble innført 200 l/t klor. Example 13 was repeated with the change that 200 l/t chlorine was introduced.

Ved den nedre ende av kvartsrøret var dejt etter 45 minutter dannet 47,5 g av et lyst, risledyktig residu med et Ti02-innhold på 95,8%, samt med 0,6% jern. At the lower end of the quartz tube, after 45 minutes, 47.5 g of a bright, friable residue with a TiO 2 content of 95.8% and 0.6% iron had formed.

Ti02~tapet ved flyktiggjøring av meddannet titan-IV-klorid utgjorde mindre enn 0,1% referert til det i ilmenitten inneholdte Ti02. The Ti02~ loss during volatilization of co-formed titanium IV chloride amounted to less than 0.1% referred to the Ti02 contained in the ilmenite.

Eksempel 15 (ifølge oppfinnelsen) Example 15 (according to the invention)

Analogt Eksempel 13 ble 321 g/t ilmenit med kornstørrelses-område fra 100 til 149 ym behandlet med 450 1 klor pr. time. Analogous to Example 13, 321 g/t ilmenite with a grain size range from 100 to 149 ym was treated with 450 1 chlorine per hour.

Ved den nedre ende av kvartsrøret var det etter 30 minutter dannet 93,8 g av et lyst, risledyktig residu med Ti02~innhold på 96,0%, samt med 0,5% jern. At the lower end of the quartz tube, after 30 minutes, 93.8 g of a bright, friable residue with a Ti02 content of 96.0% and 0.5% iron had formed.

TiCl^-tåke ble ikke iakttatt ved avgassen. TiCl^ mist was not observed in the exhaust.

Eksempel 16 (ifølge oppfinnelsen) Example 16 (according to the invention)

Eksempel 15 ble gjentatt med den endring at behandlingen av ilmenit med klor foregikk ved 1030°C. Example 15 was repeated with the change that the treatment of ilmenite with chlorine took place at 1030°C.

Ved den nedre ende av kvartsrøret var det etter 30 minutter dannet 108,5 g av et risledyktig residu med et Ti02-innhold på 83,0%, samt med 9,8% jern. At the lower end of the quartz tube, after 30 minutes, 108.5 g of a friable residue with a TiO 2 content of 83.0% and 9.8% iron had formed.

TiCl^-tåke ble ikke iakttatt ved avgassen. TiCl^ mist was not observed in the exhaust.

Eksempel 17 (ifølge oppfinnelsen) Example 17 (according to the invention)

Analogt Eksempel 13 ble 53 0 g/t ilmenitt med et kornstørrelses-område fra 100 til 149 ym behandlet med 6 00 1 klor pr. time. Analogous to Example 13, 530 g/t ilmenite with a grain size range from 100 to 149 ym was treated with 600 1 chlorine per hour.

Ved den nedre ende av kvartsrøret var det etter 60 minutter dannet 33 9 g av et risledyktig residu med et TiC^-innhold på 88,1%, samt med 6,8% jern. At the lower end of the quartz tube, after 60 minutes, 33 9 g of a friable residue with a TiC 2 content of 88.1% and with 6.8% iron had formed.

Ti02-tapet ved flyktiggjøring av meddannet titan-(IV)-klorid utgjorde mindre enn 0,1% referert til det i ilmenitten inneholdte Ti02. The Ti02 loss during volatilization of co-formed titanium (IV) chloride amounted to less than 0.1% referred to the Ti02 contained in the ilmenite.

Eksempel 18 (ifølge oppfinnelsen) Example 18 (according to the invention)

I et loddrett anordnet kvartsrør (50 mm 0, 700 cm lengde) ble det inndosert 705 g/t ilmenit av den i Eksempel 1 anvendte sammensetning og kornstørrelse og behandlet i fritt fall ved 10 50°C med motstrømmende klor .(750 l/t) . Det derved dannede gassformede jern -(III)-klorid ble utfelt i etterfølgende ut-fellingskar. Det overskytende klor ble kondensert og mengden av den av oksygen bestående resterende avgass forfulgt volumetrisk. In a vertically arranged quartz tube (50 mm 0.700 cm length) 705 g/t of ilmenite of the composition and grain size used in Example 1 was dosed and treated in free fall at 10 50°C with counter-flowing chlorine (750 l/h ). The thereby formed gaseous iron -(III) chloride was precipitated in subsequent precipitation vessels. The excess chlorine was condensed and the amount of the remaining off-gas consisting of oxygen monitored volumetrically.

Ved den nedire ende av kvartsrøret var det etter 60 minutter dannet 417 g av et lyst, risledyktig residu med et Ti02~innhold på 95,6%, samt med 0,4%' jern. At the lower end of the quartz tube, after 60 minutes, 417 g of a bright, friable residue with a TiO 2 content of 95.6% and 0.4% iron had formed.

Ti02~tapet ved flyktiggjøring av meddannet titan-(IV)-klorid utgjorde mindre enn 0,1% referert til det i ilmenitten inneholdte Ti02. The Ti02~ loss during volatilization of co-formed titanium (IV) chloride amounted to less than 0.1% referred to the Ti02 contained in the ilmenite.

Eksempel 19 (ifølge oppfinnelsen) Example 19 (according to the invention)

Analogt Eksempel 18 ble 13 20 g/t ilmenit av den i Eks. 1 anvendte sammensetning og kornstørrelse behandlet med 1200 l/t Analogously to Example 18, 13 20 g/t of ilmenite was obtained from that in Ex. 1 used composition and grain size treated with 1200 l/h

klor. chlorine.

Ved den nedre ende av kvartsrøret var det etter 60 minutter dannet 785 g av et lyst, risledyktig residu med et Ti02~innhold på 94,5%, samt med 0,6% jern. At the lower end of the quartz tube, after 60 minutes, 785 g of a light, friable residue with a Ti02~ content of 94.5% and with 0.6% iron had formed.

Ti02~tapet ved flyktiggjøring av meddannet titan-(IV)-klorid utgjorde mindre enn 0,1%, referert til det i ilmenitten inneholdte Ti02. The TiO 2 loss during volatilization of co-formed titanium (IV) chloride amounted to less than 0.1%, referred to the TiO 2 contained in the ilmenite.

Eksempel 20 (ifølge oppfinnelsen) Example 20 (according to the invention)

Eksempel 13 ble gjentatt med den endring at ilmenitten ble behandlet med 170 l/t av en av 88 volum% klor og 12 volum% nitrogen bestående gassblanding. Example 13 was repeated with the change that the ilmenite was treated with 170 l/h of a gas mixture consisting of 88 volume% chlorine and 12 volume% nitrogen.

Ved den nedre ende av kvartsrøret var det etter 60 minutter dannet 64,5 g av et risledyktig residu med et Ti02~innhold på 91,1%, samt med 4,2% jern. At the lower end of the quartz tube, after 60 minutes, 64.5 g of a friable residue with a Ti02 content of 91.1% and 4.2% iron had formed.

Ti02~tapet ved flyktiggjøring av meddannet titan-(IV)-klorid utgjorde mindre enn 0,1% referert til det i ilmenitten inneholdte Ti02. The Ti02~ loss during volatilization of co-formed titanium (IV) chloride amounted to less than 0.1% referred to the Ti02 contained in the ilmenite.

Eksempel 21 (ifølge oppfinnelsen) Example 21 (according to the invention)

Eksempel 18 ble gjentatt med den endring at ilmenitten ble behandlet med 9 00 l/t av en av 83 volum% klor og 17 volum% nitrogen bestående gassblanding. Example 18 was repeated with the change that the ilmenite was treated with 900 l/h of a gas mixture consisting of 83% by volume chlorine and 17% by volume nitrogen.

Ved den nedre ende av kvartsrøret var det etter 60 minutter dannet 414 g av et lyst, risledyktig residu med et Ti02~innhold på 93,5%, samt med 1,8% jern. At the lower end of the quartz tube, after 60 minutes, 414 g of a bright, friable residue with a TiO 2 content of 93.5% and 1.8% iron had formed.

Ti02-tapet ved flyktiggjøring av meddannet titan-(IV)-klorid utgjorde mindre enn 0,1% referert til det i ilmenitten inneholdte Ti02. The Ti02 loss during volatilization of co-formed titanium (IV) chloride amounted to less than 0.1% referred to the Ti02 contained in the ilmenite.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av titandioksydkonsentrater ved fjerning av jern fra jernoksydholdig titan-dioksydholdig materiale ved hjelp av klorholdige gasser,karakterisert vedat det i bevegelse holdte titanoksydholdige materiale omsettes méd en av minst 70 volum% klor og eventuelt en inertgass bestående gassblanding i en til 800 til 1300°C oppvarmet reaksjonssone, idet dannet jern-III-klorid flyktiggjøres og det blir tilbake ett i det vesentlige av titandioksyd bestående residu.1. Process for the production of titanium dioxide concentrates by removing iron from iron oxide-containing titanium dioxide-containing material using chlorine-containing gases, characterized in that the titanium oxide-containing material kept in motion is reacted with a gas mixture consisting of at least 70% by volume chlorine and possibly an inert gas in a to 800 reaction zone heated to 1300°C, as the iron-III chloride formed is volatilized and a residue consisting essentially of titanium dioxide remains. 2. Fremgangsmåte ifølgekrav 1,karakterisert vedat titanoksydholdig materiale beveger seg i retning av tyngdekraften og behandles med gassblandingen i mot-strøm.2. Method according to claim 1, characterized in that titanium oxide-containing material moves in the direction of gravity and is treated with the gas mixture in counter-flow. 3. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat et titanoksydholdig materiale oppvirvles med gassblandingen.3. Method according to claim 1, characterized in that a material containing titanium oxide is stirred up with the gas mixture. 4. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat man lar det titanoksydholdige materiale risle i fritt fall gjennom den loddrett anordne'de reaksjonssone og behandles i motstrøm med gassblandingen.4. Method according to claim 1, characterized in that the titanium oxide-containing material is allowed to trickle in free fall through the vertically arranged reaction zone and is treated in countercurrent with the gas mixture. 5. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1-4,karakterisert vedat det som inert gass anvendes nitrogen.5. Method according to one of claims 1-4, characterized in that nitrogen is used as inert gas. 6. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1-5,karakterisert vedat gassblandingen minst inneholder 85 volum% klor.6. Method according to one of claims 1-5, characterized in that the gas mixture contains at least 85% chlorine by volume. 7. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1-6,karakterisert vedat.reaksjonssonen er oppvarmet til 900-l'100°O.7. Method according to one of claims 1-6, characterized in that the reaction zone is heated to 900-100°C. 8. Fremgangsmåte ifølge krav 7,karakterisert vedat reaksjonssonen oppvarmes til minst 1000°C.8. Method according to claim 7, characterized in that the reaction zone is heated to at least 1000°C.
NO830353A 1982-02-03 1983-02-02 PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF TITANIUM Dioxide CONCENTRATES NO830353L (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19823203482 DE3203482A1 (en) 1982-02-03 1982-02-03 Process for the preparation of titanium dioxide concentrates
DE19823223068 DE3223068A1 (en) 1982-06-21 1982-06-21 Process for the preparation of titanium dioxide concentrates

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO830353L true NO830353L (en) 1983-08-04

Family

ID=25799298

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO830353A NO830353L (en) 1982-02-03 1983-02-02 PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF TITANIUM Dioxide CONCENTRATES

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP0085345B1 (en)
AU (1) AU549774B2 (en)
BR (1) BR8300518A (en)
DE (1) DE3363977D1 (en)
ES (1) ES8400363A1 (en)
NO (1) NO830353L (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3516549A1 (en) * 1985-05-08 1986-11-13 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt METHOD FOR PRODUCING TITANIUM DIOXIDE CONCENTRATES
IN166537B (en) * 1986-02-14 1990-05-26 Du Pont
CN105236476B (en) * 2015-10-30 2017-03-29 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 The quick furnace lifting method of low-temperature boiling chlorination furnace

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2120602A (en) * 1935-08-30 1938-06-14 Donaldson Kenneth Hume Process of making titanium and other compounds
US2184885A (en) * 1938-04-30 1939-12-26 Pittsburgh Plate Glass Co Treatment of titanium ores
US2657976A (en) * 1949-10-19 1953-11-03 Nat Lead Co Process for producing iron oxide and titanium tetrachloride from titaniferous iron ores
US2758019A (en) * 1951-11-03 1956-08-07 Nat Lead Co Separation of iron from titaniferous iron ores
US2852362A (en) * 1955-06-21 1958-09-16 Nat Lead Co Process for forming titanium concentrates
GB992317A (en) * 1961-08-09 1965-05-19 British Titan Products Titanium ore beneficiation process
AU5160864A (en) * 1964-11-11 1966-05-12 Wilcox Barnardo. Removal of iron from titanium andiron-bearing ores
NO134591C (en) * 1971-04-07 1976-11-10 Mitsubishi Metal Corp
JPS49123918A (en) * 1973-03-16 1974-11-27

Also Published As

Publication number Publication date
EP0085345A1 (en) 1983-08-10
BR8300518A (en) 1983-11-08
AU549774B2 (en) 1986-02-13
ES519507A0 (en) 1983-11-16
EP0085345B1 (en) 1986-06-11
AU1095783A (en) 1983-08-11
ES8400363A1 (en) 1983-11-16
DE3363977D1 (en) 1986-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3867515A (en) Treatment of titanium tetrachloride dryer residue
EP0449892A1 (en) EXTRACTION AND PURIFICATION OF TITANIUM PRODUCTS FROM TITANIZING ORES.
US3787556A (en) Method for preparing titanium tetrachloride
NO830353L (en) PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF TITANIUM Dioxide CONCENTRATES
NO134591B (en)
US4046853A (en) Production of titanium tetrachloride
JP2868124B2 (en) Improved fluidized bed process for chlorination of titanium-containing materials and coke useful in such a method
EP0173132A2 (en) Two stage chlorination of titaniferous ore with FeCl3 reclamation
US4619815A (en) Chlorination of iron-containing metaliferous material
US4652434A (en) Chlorination of ores containing alkali or alkaline earth values
US4994255A (en) Oxidation of ferrous chloride directly to chlorine in a fluid bed reactor
US4179489A (en) Chlorination of iron-containing materials
US4487747A (en) Production of metal chlorides
US3560152A (en) Vapor phase production of titanium dioxide pigments
CA1231535A (en) Process for the chlorination of oxidic materials
US3218122A (en) Purification of ferric chloride
CA1113225A (en) Recovery of chlorine values
US4517163A (en) Process for making titanium dioxide concentrates
NO842294L (en) PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF TITANIDE Dioxide CONCENTRATES
AU597935B2 (en) Selective chlorination of iron values in titaniferous ores
EP0096241B1 (en) Production of metal chlorides
US5064632A (en) Process for partial oxidation of FeCl2 to FeCl3
EP0173133B1 (en) Process for partial oxidation of fecl2 to fecl3
DE3203482A1 (en) Process for the preparation of titanium dioxide concentrates
KR101919971B1 (en) Manufacturing method of titanium tetrachloride