Процесс Бехера - Becher process

В Процесс Бехера является производственный процесс используется для производства рутил, форма оксид титана, из руды ильменит. Он конкурентоспособен с хлоридный процесс и сульфатный процесс, который позволяет достичь аналогичных чистых конверсий.[1][2]

С идеализированной формулой FeTiO3, ильменит содержит 55-65% оксид титана, остальное оксид железа. Процесс Бехера, как и другие процессы обогащения, направлен на удаление железа. В процессе Бехера используется преобразование двухвалентного железа (FeO) в трехвалентное железо (Fe2О3).[3]

История

Эта технология была разработана в начале 1960-х гг. Западная Австралия[4] по совместной инициативе промышленности и правительства. Процесс был назван в честь Роберт Гордон Бехер, который, работая в Химических лабораториях правительства Западной Австралии (предшественник ChemCentre), изобрел, разработал и внедрил этот метод в промышленность по производству минеральных песков Западной Австралии.[5] Процесс был запатентован в 1961 году.[6]

Процесс

Процесс Бехера подходит для выдержанный ильменит с низким концентрации из хром и магний.[7] Удаление железной части ильментита состоит из четырех этапов:

  1. Окисление
  2. Редокс
  3. Аэрация
  4. Выщелачивание

Окисление

Окисление включает нагревание ильменита во вращающейся печи воздухом для превращения железа в оксид железа (III):

4 FeTiO3 + O2 → 2 Fe2О3· TiO2 + 2 TiO2

Этот этап подходит для ряда видов сырья, содержащего ильменит.[8]

Снижение

Восстановление осуществляется во вращающейся печи псевдобрукитом (Fe2О3.TiO2), уголь и сера, затем нагреваются до температуры выше 1200 ° C.[9] Оксид железа в зернах минералов восстанавливается до металлического железа с образованием восстановленного ильменита:

Fe2О3· TiO2 + 3 CO → 2 Fe + TiO2 + 3 СО2

«Восстановленный ильменит» отделяют от полукокса перед следующей стадией.

Аэрация

Аэрация включает удаление металлического железа, образовавшегося на последнем этапе, путем его «ржавления». Это преобразование достигается в больших резервуарах, содержащих 1% хлорид аммония раствор с воздухом, прокачиваемым через резервуар. Бак постоянно перемешивается, и железо ржавеет и выпадает в виде слизи.

4 Fe + 3 O2 → 2 Fe2О3

Затем более мелкий оксид железа отделяется от более крупных частиц синтетического рутила.

Кислотное выщелачивание

После удаления большей части оксида железа его остаток выщелачивают с использованием 0,5M раствора. серная кислота.[10]

Рекомендации

  1. ^ Уэлхэм, Нью-Джерси (1996). «Параметрическое исследование механически активированного карботермического восстановления ильменита». Минерал Инжиниринг. 9 (12): 1189–1200. Дои:10.1016 / S0892-6875 (96) 00115-X.
  2. ^ Benson, L.L .; Mellor, I .; Джексон, М. (2016). «Прямое восстановление синтетического рутила с использованием процесса FFC для производства новых недорогих титановых сплавов». Журнал материаловедения. 51 (9): 4250–4261. Bibcode:2016JMatS..51.4250B. Дои:10.1007 / s10853-015-9718-1.
  3. ^ «Рутил и ильменит - австралийское производство и потенциальный профиль».
  4. ^ "Австралийский атлас минеральных ресурсов, информация о минеральных песках". Архивировано из оригинал 30 августа 2007 г.
  5. ^ "Медаль Фонда Клуниса Росса ATSE - 1992".[постоянная мертвая ссылка ]
  6. ^ «Обработка титансодержащего материала». ПРЕТЕНЗИИ Патентные услуги. Получено 16 августа 2016.
  7. ^ "Титан Университета Мердока" (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2006-12-01.
  8. ^ Bruckard, Warren J .; Калле, Кармен; Флетчер, Стивен; Хорн, Майкл Д .; Воробей, Грэм Дж .; Урбан, Андью Дж. (2004). «Применение окислительно-восстановительных катализаторов антрахинона для ускорения стадии аэрации в процессе Бехера». Гидрометаллургия. 73 (1–2): 111–121. Дои:10.1016 / j.hydromet.2003.09.003.
  9. ^ «Палата минералов и энергетики Западной Австралии - Информационный бюллетень о минеральных песках» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2008-07-04.
  10. ^ "WIPO-WO / 1994/003647 ОБРАБОТКА ТИТАНОВЫХ МАТЕРИАЛОВ".[постоянная мертвая ссылка ]

дальнейшее чтение