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技術 チタン含有物質の精製方法

出願人 石原産業株式会社
発明者 石川達雄中村忠義伊藤直也
出願日 1992年9月8日 (28年5ヶ月経過) 出願番号 1992-264170
公開日 1994年3月29日 (26年10ヶ月経過) 公開番号 1994-088149
状態 未査定
技術分野 金属の製造または精製
主要キーワード チタン鉱 チタン含有物質 下げ処理 篩通過分 チタン含有鉱石 富化処理 モナズ石 鉱酸処理
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この項目の情報は公開日時点(1994年3月29日)のものです。
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目的

本発明は四塩化チタン製造原料であるチタン含有物質に含まれる放射性元素成分の除去方法に関する。

構成

チタン含有物質を鉱酸水溶液中で、ウラン分とトリウム分の総除去率が60%以上であってかつ処理品の200メッシュ細粒分が1%以下になるように加熱処理する。

効果

細粒分の発生やTiO2歩留りの低下を抑制しながら放射性元素成分を効果的に除去し得る。

概要

背景

概要

本発明は四塩化チタン製造原料であるチタン含有物質に含まれる放射性元素成分の除去方法に関する。

チタン含有物質を鉱酸水溶液中で、ウラン分とトリウム分の総除去率が60%以上であってかつ処理品の200メッシュ細粒分が1%以下になるように加熱処理する。

細粒分の発生やTiO2歩留りの低下を抑制しながら放射性元素成分を効果的に除去し得る。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

チタン含有物質鉱酸水溶液中で、ウラン分とトリウム分の総除去率が60%以上であってかつ処理品の200メッシュ細粒分が1%以下になるように加熱処理することを特徴とするチタン含有物質の精製方法

技術分野

0001

本願発明は、チタン含有物質精製方法であって、とりわけ四塩化チタン製造用原料として好適なチタン含有物質の製造方法に係わり、さらに詳細にはチタン含有物質に含まれる放射性元素成分を除去する方法に関する。

0002

四塩化チタンは、二酸化チタン顔料金属チタンの原料として、さらには有機チタン化合物の原料などに広く使用されている。一般に四塩化チタンは、チタン含有鉱石を800〜1200℃の温度で流動状態に維持された塩化炉内塩素ガスと反応させる、いわゆる流動塩素化法にて製造されている。しかしてイルメナイト天然ルチル合成ルチルチタンスラグなどのチタン含有物質には、ウラントリウムなどの放射性元素成分が混在していることが少なくなく環境面からその低減化が望まれている。ところで、チタン含有物質に含まれる放射性元素成分は混在するモナズ石などを選鉱分離することによってある程度除去し得るものの、鉱石組織中に含有されるものは実質的に除去し得ない。このような放射性元素成分の除去に関して、例えばチタン含有鉱石を粉砕して得られる細粉を、アルカリ処理鉱酸処理とを多段処理する方法が知られている。しかしながら、この処理方法による場合は、放射性元素成分の低減化は図られる反面、流動塩素化方法には不適当ないわゆる細粒分(200メッシュ以下の篩通過分)の発生が多くかつ鉱石中のチタン分が部分的に溶出し易く、Ti02 の歩留りの大幅な低下が避けられないなどの欠陥が依然として残り、工程の煩雑化と相まってそれらの欠陥の解決が強く希求されている。

0003

本発明者等は、放射性廃棄物等の環境管理厳格化の動向とも相まって、四塩化チタン製造原料用のチタン含有物質の放射性元素成分の低減化について、前記問題点を解決すべく種々検討を進めた結果、比較的簡潔な手段でもってこれらの問題点を解決し得ることの知見に基づいて本発明を完成したものである。

課題を解決するための手段

0004

本発明は、流動法塩素化方法による四塩化チタン製造用原料であるチタン含有物質を処理して、好ましくない細粒分の発生やTiO2歩留りの低下を抑制しながら放射性元素成分を効果的に除去する方法である。すなわち本発明はチタン含有物質を、鉱酸水溶液中でウラン分とトリウム分の総除去率が60%以上であってかつ処理品の200メッシュ細粒分が1%以下になるように加熱処理することを特徴とするチタン含有物質の精製方法である。

0005

本発明方法は、細粒分の発生、TiO2歩留りの低下などを抑制しながら放射性元素成分を除去するようにチタン含有物質を鉱酸水溶液中で加熱処理することに特徴がある。本発明において使用するチタン含有物質としては、例えばイルメナイト、リューコクシンハイチタン鉱(チタン含有鉱石を選鉱分離した高チタン品位鉱)及びこれらを富化処理したチタンスラッグや合成ルチルなどの高チタン品位物質などを挙げることができる。本発明においては、200メッシュ細粒分が1%以下になるように鉱酸処理するために、処理前のチタン含有物質は実質的にすべて+200メッシュ以上のものを使用するのが望ましい。本発明において使用する鉱酸としては塩酸硝酸硫酸などを挙げることができる。酸の濃度は通常1重量%以上、望ましくは5〜60重量%、特に望ましくは10〜40重量%である。また本発明の鉱酸による精製処理は、大気圧下もしくは加圧下いずれで行ってもよく、また常温下で行うこともできるが、なるべくは加温下で行うのが好ましく、通常70〜130℃、望ましくは90〜115℃で行う。処理時間は処理装置形式処理温度などによって異なるが通常30分〜3時間程度である。所定時間の処理後、処理物は常法により濾過水洗、乾燥して精製処理品とする。本発明により、ウラン分とトリウム分の総除去率を60%以上とすることができ、200メッシュ細粒分を1%以下にすることができる。なお、必要に応じ前記精製処理に先立ってチタン含有物質を比較的低温度で加熱処理しておくこともできる。なお本発明において、%とは、重量%のことを言う。

0006

実施例1
コンデンサー温度計及び攪拌機を備えた1リットル四つ口フラスコに20%の濃度の硫酸400mlを入れ攪拌しながら沸点近くまで昇温した。次に、この中に表−1に示す組成のオーストラリア産リュウコクシン(鉱石A)200gを入れて更に沸点まで昇温し、3時間加熱処理した。処理した鉱石は純水中に入れ冷却した後、200メッシュ篩を用い細粒分を分離した後、粗粒分洗浄し、このものを110℃で乾燥して本発明の精製処理品とした。

0007

実施例2
表−1に示す組成のオーストラリア産ハイTiO2 鉱(鉱石B)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、本発明の精製処理品を得た。

0008

実施例3
表−1に示す組成のオーストラリア産イルメナイト(鉱石C)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、本発明の精製処理品を得た。

0009

0010

実施例4
実施例1において、40%の濃度の硫酸400mlを使用すること以外は同様に処理して、本発明の精製処理品を得た。

0011

実施例5
前記鉱石Bを用いたこと以外は実施例4と同様にして、本発明の精製処理品を得た。

0012

実施例6
前記鉱石Cを用いたこと以外は実施例4と同様にして、本発明の精製処理品を得た。

0013

実施例7
酸処理時間を1時間とすること以外は実施例1と同様にして、本発明の精製処理品を得た。

0014

実施例8
酸処理時間を2時間とすること以外は実施例1と同様にして、本発明の精製処理品を得た。

0015

実施例9
酸処理時間を5時間とすること以外は実施例1と同様にして、本発明の精製処理品を得た。

0016

実施例10
酸処理時間を8時間とすること以外は実施例1と同様にして、本発明の精製処理品を得た。

0017

実施例11
実施例4において酸処理時間を5時間とすること以外は同様に処理して本発明の精製処理品を得た。

0018

実施例12
10%塩酸を用いること以外は実施例11と同様にして、本発明の精製処理品を得た。

0019

実施例13
20%塩酸を用いること以外は実施例11と同様にして、本発明の精製処理品を得た。

0020

実施例14
20%硝酸を用いること以外は実施例11と同様にして、本発明の精製処理品を得た。

0021

実施例15
40%硝酸を用いること以外は実施例11と同様にして、本発明の精製処理品を得た。

0022

比較例
20%の濃度の苛性ソーダ600ml及び前記鉱石A200gをオートクレーブに入れ、蓋をし150℃に昇温した。5時間処理した後、温度を下げ処理物を水中に取り出した。処理物は、200メッシュ篩を用い細粒部を分離した。得られた粗粒部は水洗し110℃で乾燥した。次に、実施例1と同様に四ツ口フラスコに20%塩酸を600ml入れ加熱して90℃まで加熱し、苛性ソーダ処理で得られた前記粗粒部150gをフラスコに入れ4時間処理した。処理物は冷却後、200メッシュ篩でふるい、細粒部を分離除去し、粗粒部は水洗し110℃で乾燥し、精製物を得た。

0023

前記実施例及び比較例の処理結果を表−2及び表−3に示した。

0024

0025

発明の効果

0026

本発明は、流動法塩素化方法による四塩化チタン製造用原料であるチタン含有物質を処理して好ましくない細粒分の発生やTiO2歩留りの低下を抑制しながら放射性元素成分を効果的に除去する方法であり、工業的に非常に有効なものである。

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