Becher-Verfahren - Becher process

Das Becher-Verfahren ist ein industrielles Verfahren zur Gewinnung von Rutil , einer Form von Titandioxid , aus dem Erz Ilmenit . Es ist konkurrenzfähig mit dem Chloridverfahren und dem Sulfatverfahren, die ähnliche Nettoumsätze erzielen.

Mit der idealisierten Formel FeTiO 3 enthält Ilmenit 55-65% Titandioxid , der Rest ist Eisenoxid . Das Becher-Verfahren zielt wie andere Aufbereitungsverfahren darauf ab, Eisen zu entfernen. Das Becher-Verfahren nutzt die Umwandlung von Eisen(II) (FeO) zu Eisen(III) (Fe 2 O 3 ).

Geschichte

Diese Technologie wurde Anfang der 1960er Jahre in Westaustralien durch eine gemeinsame Initiative von Industrie und Regierung entwickelt. Das Verfahren wurde nach Robert Gordon Becher benannt , der während seiner Arbeit in den Western Australian Government Chemical Laboratories (dem Vorläufer von ChemCentre) die Technik erfand, entwickelte und in der westaustralischen Mineralsandindustrie einführte. Das Verfahren wurde 1961 patentiert.

Prozess

Der Becher - Verfahren eignet sich für die verwitterten Ilmenit , die niedrige hat Konzentrationen von Chrom und Magnesium . Es gibt vier Schritte, um den Eisenanteil des Ilmentits zu entfernen:

  1. Oxidation
  2. Redox
  3. Belüftung
  4. Auslaugen

Oxidation

Bei der Oxidation wird der Ilmenit in einem Drehrohrofen mit Luft erhitzt, um Eisen in Eisen(III)-Oxid umzuwandeln :

4 FeTiO 3 + O 2 → 2 Fe 2 O 3 ·TiO 2 + 2 TiO 2

Dieser Schritt ist für eine Reihe von Ilmenit-haltigen Einsatzstoffen geeignet.

Die Ermäßigung

Die Reduktion wird in einem Drehrohrofen mit Pseudobrookit (Fe 2 O 3 .TiO 2 ), Kohle und Schwefel durchgeführt und dann auf eine Temperatur von mehr als 1200 °C erhitzt. Das Eisenoxid in den Mineralkörnern wird zu metallischem Eisen reduziert, um reduziertes Ilmenit zu erzeugen:

Fe 2 O 3 ·TiO 2 + 3 CO → 2 Fe + TiO 2 + 3 CO 2

Der "reduzierte Ilmenit" wird vor dem nächsten Schritt von der Kohle getrennt.

Belüftung

Bei der Belüftung wird das im letzten Schritt entstandene metallische Eisen durch "Ausrosten" entfernt. Diese Umwandlung wird in großen Tanks erreicht, die 1% Ammoniumchloridlösung enthalten , wobei Luft durch den Tank gepumpt wird. Der Tank wird ständig bewegt, das Eisen rostet und fällt in Form eines Schleims aus.

4 Fe + 3 O 2 → 2 Fe 2 O 3

Das feinere Eisenoxid wird dann von den größeren Partikeln des synthetischen Rutils getrennt.

Säurelauge

Nachdem der größte Teil des Eisenoxids entfernt wurde, wird der Rest mit 0,5 M Schwefelsäure ausgelaugt .

Verweise

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