(57)【要約】  本発明は、アナターゼ機械精鉱から、低い放射性核種元素含有量を有するチタン精鉱を製造する独特な方法に関する。この高いＴｉＯ２含有精鉱は、本質的に二酸化チタン顔料製造の塩化物工程に向けられる。ここに記載された工程は基本的に、次の単位操作シーケンス：いずれも流動床反応器又は回転キルン中で行われる、空気中のか焼、及び水素又はその他の還元ガスによる還元、還元生成物の低強度磁力選鉱、低強度磁力選鉱の結果生じる非磁性分級物の高強度磁力選鉱、高強度磁力選鉱の生成物の塩酸浸出、浸出生成物の濾過及び脱水、連続空気又は酸素流で、かつフッ化ナトリウム（ＮａＦ）及び非晶質シリカ（ＳｉＯ２）の混合物の存在下での脱水した材料の高温酸化、酸化鉱物の高速冷却、フッ化ナトリウムの存在下での酸化生成物の塩酸浸出、第２浸出及び高強度磁力選鉱の生成物の濾過及び乾燥、を介してアナターゼ機械精鉱を加工処理することを含み、この最終磁力選鉱の非磁性分級物が、最終生成物になる。この方法は、事実上全ての関与する単位操作の改善である、現在公知のステップシーケンスの変更、及び放射性核種除去機構の独特な使用を特色とする。
2007510059.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
次の単位操作シーケンス：酸化鉄水和物を赤鉄鉱に変換し、かつ次の還元ステップでより短い時間を要することを促進する、流動床炉又は回転キルン中、４００℃〜５５０℃の温度範囲で、３０分間〜１時間の鉱石か焼；赤鉄鉱を磁鉄鉱に変換するための、流動床炉又は回転キルン中、水素、一酸化炭素、天然ガス又は他の還元ガスを用いた、４００℃〜５５０℃で、５〜３０分間のか焼生成物の磁化還元；還元段階で形成された磁性分級物を抽出する、ドラム選鉱機中、６００〜８００ガウスの磁界での、還元生成物の低強度磁力選鉱；ケイ酸塩、第２リン酸塩、モナザイト、カルジルタイト、ジルコノライト及びウラン及びトリウムを産出する鉱物を抽出する、ドラム又はロール選鉱機中、希土類永久磁石による、１６０００〜２００００ガウスの磁界での、低強度非磁性分級物の乾式高強度磁力選鉱；第１リン酸塩、酸化鉄、アルミニウム、マグネシウム、バリウム及びカルシウムを可溶化する、攪拌又はカラムタンク中、２０〜３０％（ｗ／ｗ）ＨＣｌによる、１／２（ｗ／ｗ）の固−液比、９０℃〜１０７℃の温度、２〜４時間の高強度磁性分級物の塩酸浸出；ベルトフィルタ中での浸出生成物の濾過；回転又は流動床乾燥機中での濾過生成物の乾燥；鉄分に富む相への放射性核種移動を促進することに加えて、放射性核種に富むガラス質相を、アナターゼ結晶の粒界中に形成する、回転キルン又は流動床反応器中、空気又は酸素流下、１０００℃〜１１００℃で、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）と非晶質シリカ（ＳｉＯ２）との混合物の存在下、酸化に供給される材料量に対する３％〜１０％ＮａＦ及び１％〜１０％ＳｉＯ２の比率での、乾燥した鉱石の酸化；ガラス質及び鉄分に富む相をそれぞれ安定させる、水中での酸化生成物の急冷；発生し又は添加されたフッ化物イオンの作用（Ｆ−）により、放射性核種に富むガラス質相を可溶化する、攪拌又はカラムタンク中、２０〜３０％（ｗ／ｗ）ＨＣｌによる、１／２（ｗ／ｗ）の固−液比、９０℃〜１０７℃の範囲の温度、２〜４時間、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）又はフッ化水素酸（ＨＦ）の存在下での、急冷生成物の塩酸浸出；ベルトフィルタ中での第２浸出生成物の濾過；回転又は流動床乾燥機中での濾過生成物の乾燥；鉄を含有し、放射性核種に富む分級物を選鉱する、ドラム又はロール選鉱機及び希土類永久磁石中での、乾式高強度磁力選鉱（１６０００〜２００００ガウス）、を含み、非磁性分級物が、最終生成物になり、かつ磁性分級物が処分されることを特徴とする、アナターゼ機械精鉱からの高いＴｉＯ２含有量及び低い放射性核種元素含有量を有するチタン精鉱の製造方法。
【請求項２】
還元ステップが、４００℃〜５５０℃の温度範囲、好ましくは５００℃で、５〜３０分間、好ましくは５分間、水素、一酸化炭素、天然ガス又は他の還元ガスによって実行されることを特徴とする、請求項１に記載のアナターゼ機械精鉱からの高いＴｉＯ２含有量及び低い放射性核種元素含有量を有するチタン精鉱の製造方法。
【請求項３】
還元後、鉄分に富む不純物、ケイ酸塩、第２リン酸塩、モナザイト、カルジルタイト、ジルコノライト及びウラン及びトリウムを含有する鉱物の選鉱が、低強度及び高強度磁力選鉱の操作の順次使用を通して行われることを特徴とする、請求項１及び２に記載のアナターゼ機械精鉱からの高いＴｉＯ２含有量及び低い放射性核種元素含有量を有するチタン精鉱の製造方法。
【請求項４】
高強度磁力選鉱ステップは、希土類ロール又は永久磁石選鉱機中、１６０００〜２００００ガウスの範囲、好ましくは２００００ガウスの磁界強度で行われることを特徴とする、請求項３に記載のアナターゼ機械精鉱からの高いＴｉＯ２含有量及び低い放射性核種元素含有量を有するチタン精鉱の製造方法。
【請求項５】
低強度及び高強度磁力選鉱後の塩酸浸出操作は、２０％〜３０％（ｗ／ｗ）ＨＣｌ、好ましくは２５％を含む溶液によって、２〜４時間、好ましくは４時間、９０℃〜１０７℃、好ましくは１０５℃の温度で、浸出中、空気又はその他の酸化剤の添加なしに、行われることを特徴とする、請求項１、２、３及び４に記載のアナターゼ機械精鉱からの高いＴｉＯ２含有量及び低い放射性核種元素含有量を有するチタン精鉱の製造方法。
【請求項６】
第１のＨＣｌ浸出の結果生じる生成物の酸化ステップは、回転水平キルン又は流動床中、連続空気又は酸素噴射下、１０００℃〜１１００℃の温度で、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）と非晶質シリカ（ＳｉＯ２）との混合物の存在下、両方とも酸化に供給される鉱石量に対して３％〜１０％ＮａＦ、好ましくは６％〜７％ＮａＦ及び１％〜１０％ＳｉＯ２、好ましくは３％〜４％ＳｉＯ２量で、３０〜１２０分間、好ましくは６０分間の滞留時間で実行されることを特徴とする、請求項１、２、３、４及び５に記載のアナターゼ機械精鉱からの高いＴｉＯ２含有量及び低い放射性核種元素含有量を有するチタン精鉱の製造方法。
【請求項７】
酸化ステップに使用されるフッ化物含有化合物が、次の物質：フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）、フッ化カリウム（ＫＦ）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、又はフッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）の１種以上を含むことを特徴とする、請求項６に記載のアナターゼ機械精鉱からの高いＴｉＯ２含有量及び低い放射性核種元素含有量を有するチタン精鉱の製造方法。
【請求項８】
酸化ステップの結果生じる材料が、水、空気又は他の冷却手段中で急冷されることを特徴とする、請求項１、２、３、４、５、６及び７に記載のアナターゼ機械精鉱からの高いＴｉＯ２含有量及び低い放射性核種元素含有量を有するチタン精鉱の製造方法。
【請求項９】
酸化生成物の塩酸浸出及び熱衝撃が、２０％〜３０％（ｗ／ｗ）ＨＣｌ、好ましくは２５％を含む溶液によって、２〜４時間、好ましくは４時間、９０℃〜１０７℃、好ましくは１０５℃の温度で、かつフッ化ナトリウム又はフッ化水素酸の存在下で、浸出液１リットル当たり１０ｇ〜３０ｇのフッ化物イオン（Ｆ−）、好ましくは１リットル当たり２０ｇのＦ−の量で、実行されることを特徴とする、請求項１、２、３、４、５、６、７及び８に記載のアナターゼ機械精鉱からの高いＴｉＯ２含有量及び低い放射性核種元素含有量を有するチタン精鉱の製造方法。
【請求項１０】
第２のＨＣｌ浸出に使用されるフッ化物含有化合物が、次の物質：フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）、フッ化カリウム（ＫＦ）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）若しくはフッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）、又はフッ化水素酸（ＨＦ）の１種以上を含むことを特徴とする、請求項９に記載のアナターゼ機械精鉱からの高いＴｉＯ２含有量及び低い放射性核種元素含有量を有するチタン精鉱の製造方法。
【請求項１１】
第２の塩酸浸出の結果生じる生成物が、１６０００〜２００００ガウスの範囲、好ましくは２００００ガウスの磁界強度を有するロール又はドラムの希土類永久磁石を介した磁力選鉱を受け、この選鉱の結果生じる非磁性分級物が、最終精鉱になることを特徴とする、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９及び１０に記載のアナターゼ機械精鉱からの高いＴｉＯ２含有量及び低い放射性核種元素含有量を有するチタン精鉱の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アナターゼ機械精鉱から、高いＴｉＯ２含有量及び低い放射性核種元素含有量を有するチタン精鉱を製造する方法に関する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
この方法の主な利点は、二酸化チタン顔料製造の塩化物ルートに使用される他の原料と比較したときに、より良い品質のチタン精鉱を製造することである。
【課題を解決するための手段】
【０００３】
かかる技術は、アナターゼ機械精鉱加工処理の大きな進歩となり、図１に例証される。
【０００４】
本発明は、幾つかの公知の最先端の単位操作の中の適切なシーケンスが、アナターゼ機械精鉱から選鉱されるチタンを製造する上で非常に有効になるように、当該幾つかの公知の最先端の単位操作の独特な使用に更に関する。本発明の目的について、アナターゼ機械精鉱は、粗アナターゼ鉱の加工処理における次の単位操作シーケンスの使用の結果生じる材料として定義される：洗浄ドラム中でのスクラビング、破砕、篩い分け、分級、精鉱の粒径分布が１．０ｍｍ〜０．０７４ｍｍになるような粉砕、それに続く、２０００ガウス非磁性分級物がアナターゼ精鉱になる、低強度（８００ガウス）及び中間強度（２０００ガウス）磁力選鉱。
【０００５】
本発明に関する方法は、空気噴射による３０分間〜１時間、４００℃〜５５０℃の範囲の温度でのか焼（Ａ）から始まり、同じ温度範囲の水素、一酸化炭素、天然ガス又は他の還元ガスによる、５〜３０分間の滞留時間での還元（Ｂ）、その後低強度（６００〜１０００ガウス）磁力選鉱（Ｃ）が続く。現在の技術的最先端において、還元ステップ前のか焼の使用が知られているが、それはより高温（７５０℃）によるものである。か焼温度を７５０℃から５００℃に減少することにより、還元時間を６０分間から５〜３０分間に低減することが可能であることが発見された。
【０００６】
低強度磁力選鉱からの磁性分級物−合成磁鉄鉱−は、排除され、かつ非磁性分級物は、ケイ酸塩、第２リン酸塩、モナザイト、カルジルタイト、ジルコノライト及びウラン及びトリウムを含有する鉱物を抽出するために、ドラム又はロールの希土類磁石により、乾式高強度（１６０００〜２００００ガウス）磁力選鉱（Ｄ）を受ける。同じ目的での静電選鉱の使用も現在知られている。しかしながら、希土類永久磁石による磁力選鉱機中での高強度磁力選鉱は、前述の鉱物をより多量に抽出することにより、より高純度の磁性チタン精鉱をもたらすことが発見された。
【０００７】
高強度磁性分級物は次に、適切な装置（攪拌又はカラムタンク）中、２０．０％〜３０．０％（ｗ／ｗ）ＨＣｌ濃度の塩酸により、１／２（ｗ／ｗ）の固−液比、９０℃〜１０７℃の範囲の温度、２〜４時間の浸出時間で、第１浸出（Ｅ）を受ける。同じような技術の使用が現在知られているが、それは１８．５％ＨＣｌ溶液を用いるものである。しかしながら、２０％〜２５％ＨＣｌを含有する溶液を使用することで、第１リン酸塩、酸化鉄、アルミニウム、マンガン、及びカルシウム、バリウム及びストロンチウムのようなアルカリ土類金属のより高い可溶化が可能になることが確認された。
【０００８】
固／液分離ステップ後、第１浸出液は、希土類回収及びＨＣｌ再生装置（Ｊ）に向けられる。
【０００９】
第１浸出からの固体残留物は、回転キルン又は流動床炉中、空気又は酸素流下、１０００℃〜１１００℃の範囲の温度、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）と非晶質マイクロシリカ（ＳｉＯ２）との混合物の存在下、酸化供給材料量に対して３％〜１０％ＮａＦ及び１％〜１０％ＳｉＯ２の量で、連続空気噴射下、３０〜１２０分間の滞留時間で、酸化される（Ｆ）。これらの条件は、鉄分に富む相への放射性核種の移動を促進することに加えて、放射性核種に富むガラス質相が、アナターゼ結晶の粒界中で形成されるように選択される。
【００１０】
酸化生成物は、それにより形成された（ガラス質の及び鉄分に富む）両方の相を安定させるために、水中で急冷され（Ｇ）、従って続いて行われる単位操作をより有効にする。
【００１１】
熱衝撃に続き、酸化生成物は、適切な装置（攪拌又はカラムタンク）中、２０〜３０％（ｗ／ｗ）ＨＣｌ溶液により、１／２（ｗ／ｗ）の固−液比、９０℃〜１０７℃の範囲の温度、４時間、ＮａＦ又はＨＦの存在下で、第２塩酸浸出（Ｈ）を受け、主に、発生し又は添加されたフッ化物（Ｆ−）イオンの作用により、放射性核種に富むガラス質相の溶解度を増加させるように努める。この操作の使用は現在知られているが、それは１８．５％ＨＣｌ溶液を使用し、フッ化物イオンによらず、むしろ空気噴射によるものである。
【００１２】
固／液分離に続き、第２浸出液も、希土類回収及びＨＣｌ再生装置（Ｊ）に移動し、かかるＨＣｌ再生は、熱加水分解によって行われる。
【００１３】
第２浸出の残留物は、磁性分級物に属する、鉄分に富み、放射性核種に富む分級物を抽出する目的で、希土類磁石を備えたロール又はドラム装置中における乾式高強度（１６０００〜２００００ガウス）磁力選鉱（Ｉ）を受け、非磁性分級物は、最終生成物になり、他方で磁性分級物は排除される。この操作の使用は、前述の方法において知られていたが、それは、７０００〜１５０００ガウスの磁界により、かつ還元段階で鉄分に富む磁性分級物を再循環することを目的とし、あるいは磁性分級物が、一様に低級の放射性核種を示したので、この磁性分級物を副産物とみなしたものであった。しかしながら、この磁性分級物の使用は、その高い放射性核種元素含有量のために、本発明において検討されない。以前の方法に対するこの相違は、高強度磁力選鉱におけるより高い操作選択性によって説明される。かかる選択性は、希土類永久磁石選鉱機の使用に起因する。
【００１４】
本発明は、事実上全ての関与する単位操作の改善である、公知の方法のシーケンスの変化、及び放射性核種の除去機構の独特な使用に更に関する。これらの機構は、（ガラス質相の場合）フッ化物イオンの存在下での塩酸浸出、及び（鉄分に富む相の場合）高強度磁力選鉱、によって除去できる、高い放射性核種元素含有量を有する、ガラス質相及び鉄分に富む相をそれぞれ形成するための、酸化ステップにおけるＮａＦ／ＳｉＯ２混合物の使用、それに続く高速冷却、を特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の性質及び範囲は、次の実施例に基づき完全に理解され得る。前記実施例は、例証となるに過ぎず、かつ開発された方法を限定しないことに注意すべきである。
【実施例１】
【００１６】
実施例１−本実施例に対応する単位操作のシーケンスを、本明細書の図１に示す。アナターゼ機械精鉱の重さ１０００ｇの試料及び表１にあるような化学組成は、いずれも同じ実験室規模の流動床反応器中で行われる、空気中、５００℃で、３０分間のか焼、及び水素による、５００℃で、３０分間の還元、のステップに順次供された。還元中に形成された磁性相の再酸化を回避するために、炉自体の中、窒素雰囲気中で冷却した後、９２９ｇの還元生成物が、実験室規模のドラムかつ永久磁石湿式選鉱機中で加工処理され−磁界強度は、８００ガウスに等しかった。磁鉄鉱に富む２８４ｇの磁性分級物が、排除された。化学組成を本明細書の表１に示された６４５ｇの非磁性分級物が、急傾斜及び２００００ガウスに等しい磁界強度を有する希土類ロールかつ永久磁石乾式実験室選鉱機中で行われた、高強度磁力選鉱に送出された。この段階で、６０６ｇの磁性精鉱（化学組成を、本明細書の表１に示す）及び３９ｇの非磁性材料（基本的には、ケイ酸塩、リン酸塩及びジルコニウム鉱物）が製造され、後者の３９ｇは、排除された。６０６ｇの磁性精鉱は、ベンチスケールのリフロー及び機械攪拌を有するガラス反応器中において、２５％（ｗ／ｗ）ＨＣｌ溶液中、１／２（ｗ／ｗ）の固−液比、１０５℃の温度で、４時間、浸出された。洗浄、濾過及び乾燥に続き、４７２ｇの中間精鉱が回収された（化学組成を、本明細書の表１に示す）。結果として生じた液−塩化鉄、アルミニウム、リン、希土類及びアルカリ土類金属に富む−は分離され、希土類及びＨＣｌ回収に送出された。次に、浸出した精鉱は、１１部のホウ砂（Ｎａ２Ｂ４Ｏ７．１０Ｈ２Ｏ）及び４部の塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）と混合され、その後、実験室回転水平炉中、９５０℃で、６０分、酸化された。質量が酸化相供給に等しい、結果として生じた生成物は、ベンチスケールのリフロー及び機械攪拌を有するガラス反応器中、２５％（ｗ／ｗ）ＨＣｌ溶液により、１／２（ｗ／ｗ）の固−液比、１０５℃で、４時間、浸出された。洗浄、濾過及び乾燥に続き、３８２ｇの中間精鉱が回収された（化学組成を、本明細書の表１に示す）。最後に、浸出した生成物は、実験室選鉱機（希土類ロールかつ永久磁石、急傾斜かつ２００００ガウスの磁界強度）中で乾式高強度磁力選鉱を受けた。この最終磁力選鉱の結果生じた非磁性分級物（重さ３１３ｇであり、かつ化学組成を表１に示す）が、最終生成物である。７９ｇの磁性分級物は、処分された。非常に減少した量の主要不純物を含むが、最終生成物は、なおも１００万分の８７（ｐｐｍ）のウラン及び１１９ｐｐｍのトリウム−この生成物を、二酸化チタン顔料製造の塩化物工程の原料として不適切にする十分に高い量−を含む。このために、より適した添加剤を酸化相で使用することにより、以下の実施例に示すように、放射性核種元素の含有量が著しく低い材料を確保することが可能である。
【００１７】
【表１】
2007510059.tif 000003
【実施例２】
【００１８】
実施例２−上記実施例１と同じ機械精鉱の１０００ｇの試料は、いずれも同じ実験室規模の流動床反応器中で行われる、５００℃で３０分間のか焼、及び水素による、５００℃で、５分間の還元、のステップに順次供された。還元された材料は次に、酸化段階まで、上記実施例１に記載された同じ単位操作シーケンス、すなわち：湿式低強度磁力選鉱、乾式高強度磁力選鉱、及び２５％（ｗ／ｗ）の塩酸による１０５℃で４時間の浸出、を受けた。洗浄、濾過及び乾燥後、浸出した中間精鉱は、４１４ｇの質量、及び下記表２に示すような化学組成を示した。この材料は次に、６．７部のフッ化ナトリウム及び３．３部の非晶質シリカと混合され、その後、実験室回転水平炉中、連続空気流により、１１００℃で、６０分間、か焼された。質量が供給に等しい、酸化生成物は、水浴中で急冷され、次に、ベンチスケールのリフロー及び機械攪拌を有するガラス反応器中、２５％（ｗ／ｗ）塩酸により、１／２（ｗ／ｗ）の固−液比、１０５℃で、４時間、浸出された。洗浄、濾過及び乾燥に続き、３３５ｇの中間精鉱（化学組成を、表２に示す）が回収された。最後に、浸出した生成物は、実験室選鉱機（希土類ロールかつ永久磁石、急傾斜かつ２００００ガウスの磁界強度）を通過した。この最終磁力選鉱において得られた非磁性分級物−重さ３１８ｇであり、かつ化学組成を表２に示す−が、最終生成物である。１７ｇの磁性分級物塊が、排除された。酸化ステップにおいてフッ化ナトリウムと非晶質シリカとの混合物を使用すること、及び酸化生成物の水中での急速冷却を使用することは、最終生成物中のウラン及びトリウムの含有量の実質的な減少をもたらした。しかしながら、最終精鉱は、比較的高いシリカ含有量を、結果として生じたそのＴｉＯ２品位の減少と共に示した。この問題は、浸出中に発生したＦ−イオンの作用により、放射性核種に富むガラス質相の溶解度を増加するために、フッ化ナトリウムによる第２塩酸浸出（酸化に続く）を行うことによって解決できる。この事実は、下記実施例３で例証される。
【００１９】
【表２】
2007510059.tif 000004
【実施例３】
【００２０】
実施例３−上記実施例１及び２に示すものと同じアナターゼ機械精鉱の１０００ｇの試料は、実施例２に記載された、同一の単位操作シーケンス、すなわち：流動床中における、空気中５００℃（３０分間）のか焼及び水素による還元（５分間）、湿式低強度磁力選鉱、乾式高強度磁力選鉱、及び２５％（ｗ／ｗ）の塩酸による１０５℃で４時間の浸出、を受け、これら操作の全ては、ベンチスケールであった。浸出、洗浄、濾過及び乾燥後、４１０ｇの中間精鉱（化学組成を、表３に示す）が、回収された。浸出した生成物は、次に、６．７部のフッ化ナトリウム及び３．３部の非晶質シリカと混合され、その後、実験室回転水平炉中、連続空気流により、１１００℃で、６０分間、か焼された。酸化鉱石は、水中で急速に冷却され、ベンチスケールのリフロー及び機械攪拌を有するガラス反応器中において、２５％（ｗ／ｗ）ＨＣｌ中、フッ化ナトリウム（浸出液１リットル当たり４０ｇのＮａＦに等しい量）の存在下、１／２（ｗ／ｗ）の固−液比、１０５℃で、４時間、浸出された。洗浄、濾過及び乾燥後、３２３ｇの中間精鉱（化学組成を、表３に示す）が回収された。最後に、浸出した生成物は、実験室磁力選鉱機（希土類ロールかつ永久磁石、急傾斜かつ２００００ガウスの磁界強度）を通過した。結果として生じた非磁性分級物（３１２ｇの質量を有し、かつ化学組成を表３に示す）が、最終生成物である。１１ｇの磁性分級物塊は処分された。酸化においてフッ化ナトリウム及び非晶質シリカの混合物を使用すること、及び酸化生成物の水中での急速冷却、その上に第２ＨＣｌ浸出中のフッ化ナトリウム添加は、高いＴｉＯ２品位、及び二酸化チタン顔料製造の塩化物工程に有害である不純物の低い含有量、を有する最終生成物を確保することを可能にした。その上、この生成物中の放射性核種量は、二酸化チタン顔料業界で現在、世界的に課されている、原料の使用、及び廃棄排出に関する環境規制を満たしている。
【００２１】
【表３】
2007510059.tif 000005
【実施例４】
【００２２】
実施例４−実施例１、２及び３と同じアナターゼ機械精鉱の、かつ下記表４に示すような化学組成を有する１０００ｋｇの試料は、空気中のか焼（５００℃で３０分間）及び水素による還元（５００℃で５分間）のシーケンスステップを異なるバッチで受けた。両方の操作は、同じパイロット規模の、１バッチ当たり５０ｋｇまでの鉱石を加工処理することが可能な流動床反応器でなされた。各バッチにおいて、還元鉱石は、還元中に形成された酸化鉄の再酸化を回避するために、流動床反応器中、窒素流下で冷却された。この段階の最後に、９４５ｋｇの還元鉱石が回収され、次に、ドラム及び永久磁石の磁力選鉱機中、パイロット規模で、８００ガウスの磁界強度により湿式加工処理された。この段階で、６７０ｋｇの非磁性材料（化学組成を、表４に示す）が得られ、他方で２７５ｋｇの磁性生成物が処分された。非磁性分級物は、急傾斜を備え、１時間当たり１．５トンまでの鉱石を加工処理することが可能な希土類ドラム、永久磁石パイロット選鉱機中で、高強度磁力選鉱を受けた。この操作は、乾式で、２００００ガウスの磁界強度で実行された。結果として６３０ｋｇの磁性精鉱及び４０ｋｇの非磁性排除物が得られた。磁性精鉱は、１バッチ当たり４０ｋｇの鉱物を加工処理することが可能な、３つの円筒断面（３０５ｍｍ、２５５ｍｍ及び２００ｍｍの直径）を有する１２００ｍｍの高さの浸出パイロットカラム中で、塩酸による浸出を受けた。浸出実験条件は：４時間の滞留時間、カラム中央で１００℃〜１０５℃の範囲の温度、及び２５％（ｗ／ｗ）のＨＣｌ浸出液、であった。各バッチの最後で、鉱石は、カラム自体の中の水によって徹底的に洗浄され、洗浄水は処分された。浸出した鉱石は次に、カラムのふたを介して手動で除去された。この操作の結果、４２２ｋｇの精鉱（化学組成を、表４に示す）が回収された。合計５５ｋｇのフッ化ナトリウム及び３０ｋｇの非晶質シリカは次に、精鉱塊と混合され、かつ混合物は、半工業規模回転水平炉中で酸化された。この炉（５０ｃｍの内径、８ｍの長さ）は、炭素鋼外殻、内部耐火レンガ張り、及びディーゼル油燃焼による加熱を有する。酸化操作条件は：１０５０℃〜１１００℃の温度及び７５分間の鉱石滞留時間であった。炉の出口で、か焼生成物は、鉱石の熱衝撃を促進するように、室温の水を有する容器に放出された。この操作の結果、４００ｋｇの酸化鉱石が回収され、次に第２塩酸浸出を受けた。この操作は、同じ前述のカラム浸出パイロットユニット中で、次の条件：２５％（ｗ／ｗ）ＨＣｌ中、フッ化ナトリウム１リットル当たり４０ｇの浸出液への添加下、４時間の期間、１００℃〜１０５℃のスラリー温度、で行われた。第１浸出の場合のように、各バッチの最後で、浸出鉱石は、水によって徹底的に洗浄された。結果として３２５ｋｇの浸出した精鉱（化学組成を、表４に示す）が回収された。最終的に、第２ＨＣｌ浸出からの材料は、１時間当たり０．５トンまでの鉱石を加工処理可能な、乾式パイロット磁力選鉱機（希土類ロールかつ永久磁石、急傾斜かつ２００００ガウスの磁界強度）中で加工処理された。合計３０２ｋｇの非磁性生成物及び２３ｋｇの磁性排除物が回収された。非磁性材料（組成を、表４に例証する）が、最終生成物であった。
【００２３】
【表４】
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【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係るチタン精鉱を製造する方法を例証する図である。
【図１】
2007510059.tif 000007
【国際調査報告】
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2007510059.tif 000009
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