베커 공정
Becher process베커 공정은 광석 일메나이트로부터 이산화티타늄의 한 형태인 루틸을 생산하기 위해 사용되는 산업 공정이다.비슷한 순변환을 달성하는 염화물 공정과 황산염 공정에 경쟁력이 있다.[1][2]
이상적인 공식 FeTiO로3 일메나이트는 55~65%의 이산화티타늄을 함유하고 있으며, 나머지는 산화철이다.베커 과정은 다른 복지 과정과 마찬가지로 철분을 제거하는 것을 목표로 한다.베커 프로세스는 철철(FeO)을 철철(FeO23)로 변환하는 방법을 이용한다.[3]
역사
이 기술은 1960년대 초 서부 오스트레일리아에서[4] 산업계와 정부의 공동 이니셔티브에 의해 개발되었다.이 과정은 서부 오스트레일리아 정부 화학 연구소(ChemCentre의 전신)에서 근무하던 중 이 기술을 개발해 서부 오스트레일리아 광물샌즈 산업에 도입했던 로버트 고든 베커의 이름을 따서 명명되었다.[5]이 과정은 1961년에 특허를 얻었다.[6]
과정
베커 공정은 크롬과 마그네슘의 농도가 낮은 풍화 일메나이트에 적합하다.[7]Ilmentite의 철 부분을 제거하는 데는 네 가지 단계가 있다.
산화
산화에는 일메나이트를 회전 가마에 가열하여 철을 산화철(III)로 변환한다.
- 4 FeTiO3 + O2 → 2 FeO23·TiO2 + 2TiO2
이 단계는 일메나이트가 함유된 다양한 공급 장치에 적합하다.[8]
축소
감속은 가성비(FeO23)가 있는 회전 가마에 행해진다.TiO2), 석탄 및 황을 1200 °C 이상의 온도로 가열한다.[9]미네랄 알갱이의 산화철은 금속 철로 감소하여 일메나이트를 감소시킨다.
- FeO23·TiO2 + 3 CO → 2 Fe + TiO2 + 3 CO2
"축소된 일메나이트"는 다음 단계 이전에 char와 분리된다.
Aeration
aeration은 마지막 단계에서 금속 철을 "러스트"하여 제거한다.이 변환은 1% 염화암모늄 용액이 함유된 대형 탱크에서 이루어지며, 탱크를 통해 공기를 펌핑한다.탱크는 계속 동요하고 있고, 쇠는 슬라임 형태로 녹슬고 침전될 것이다.
- 4 Fe + 32 O → 2 FeO23
그리고 나서 더 미세한 산화철은 합성 루타일의 더 큰 입자들로부터 분리된다.
산성 침출물
대부분의 산화철을 제거하면 나머지 산화철은 0.5M 황산을 사용하여 침출된다.[10]
참조
- ^ Welham, N.J. (1996). "A parametric study of the mechanically activated carbothermic reduction of ilmenite". Minerals Engineering. 9 (12): 1189–1200. doi:10.1016/S0892-6875(96)00115-X.
- ^ Benson, L. L.; Mellor, I.; Jackson, M. (2016). "Direct reduction of synthetic rutile using the FFC process to produce low-cost novel titanium alloys". Journal of Materials Science. 51 (9): 4250–4261. Bibcode:2016JMatS..51.4250B. doi:10.1007/s10853-015-9718-1.
- ^ "Rutile and ilmenite - Australian production and potential profile".
- ^ "Australian Atlas of Mineral Resources Mineral Sands Fact Sheet". Archived from the original on 2007-08-30.
- ^ "ATSE Clunies Ross Foundation Medal Awards - 1992".[영구적 데드링크]
- ^ "Treatment of titanium-containing material". CLAIMS Patent Services. Retrieved 16 August 2016.
- ^ "Murdoch University Titanium" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2006-12-01.
- ^ Bruckard, Warren J.; Calle, Carmen; Fletcher, Stephen; Horne, Michael D.; Sparrow, Graham J.; Urban, Andew J. (2004). "The application of anthraquinone redox catalysts for accelerating the aeration step in the becher process". Hydrometallurgy. 73 (1–2): 111–121. doi:10.1016/j.hydromet.2003.09.003.
- ^ "Chamber of Minerals and Energy Western Australia - Mineral Sands Factsheet" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2008-07-04.
- ^ "WIPO-WO/1994/003647 TREATMENT OF TITANIFEROUS MATERIALS".[영구적 데드링크]
추가 읽기
- Venugopal (January 2005). Mineral Processing Technology Mpt-2005. ISBN 9780070599215. Retrieved 10 July 2013.
- Winkler, Jochen (2003). Titanium Dioxide. ISBN 9783878701484. Retrieved 10 July 2013.
