Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 2. 13 januari 1953 - Framställning av titantetraklorid, av Thomas Miöen
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
18
TEKNISK TIDSKRIFT
-f 2 C = TiCl4 + 2 CO har ingående studerats
vetenskapligt i laboratorieskala av ett flertal
forskare, särskilt av ryssar under mitten av
1930-talet1-2-3.
Framställning ur titandioxid och rutil
Klorering av en briketterad blandning av
titan-dioxidpigment och kol är en kommersiell
framställningsmetod använd såväl i Tyskland4 som
USA. Vanligen klorerar man kontinuerligt i en
schaktugn vid en temperatur av ca 700°C och
uppnår ett titanutbyte av drygt 90 %.
Metoden har den stora fördelen, att en ren, så
gott som järnfri råvara används. Men
nackdelarna är många. Visserligen har den åsikten
framförts5, att titandioxidpigment väl kan anses
som lämpligt utgångsmaterial för
titanproduk-tion, när färgmarknadens under senare år enormt
ökade behov fyllts, men för närvarande är
pigmentets pris högt och tillgången otillräcklig. Den
höga reaktionstemperaturen ger besvärliga
korrosionsproblem, men den största nackdelen är
ändå att reaktionen är så litet exoterm, att
klo-reringen ej kan fortgå utan värmetillförsel av
något slag.
Yttre upphettning av ugnen anses ej praktiskt
genomförbar. Tyskarna använde därför starkt
förvärmda briketter. Andra sätt, som kommit till
praktisk användning, är att man försätter
chargen med överskott på kol och blåser in luft —
med försämrat kondenseringsutbyte som följd —
eller att man i chargen blandar in titankarbid
eller titankarbonitrid (US Pat. 2 401 543).
Härigenom införs dock dyrare och mer förorenade
produkter. Enligt US Pat. 2 486 912 kan
problemet lösas genom att man använder en
fluidise-ringsprocess i värmeisolerad reaktor. Tänkbart
vore även att ordna inre elektrisk upphettning
med chargen som motståndselement, ett
förfarande som med gott resultat provats vid
klorering av zirkoniumdioxid6.
En annan amerikansk framställningsmetod är
att klorera titankarbonitrid, som framställts ur
titandioxidpigment eller rikt rutilkoncentrat
genom smältning i ljusbågsugn i närvaro av kol
och kväve. Denna metods största fördelar är
lägre kloreringstemperatur och starkt exoterm
reaktion. En nackdel är framställningen av
kar-bonitrid, som innebär vissa svårigheter och som
för med sig en fördyring och förorening av
framställd klorid.
Rikt rutilkoncentrat kloreras aldrig direkt,
beroende på korrosionssvårigheterna vid den höga
temperatur (mer än 700°C) som fordras, utan
det behandlas i stället på nyss angivna sätt7.
Rutilkoncentrat med lägre titandioxidhalt
(mindre än 92 % Ti02) har för närvarande ingen
användning alls i USA8. Då detta koncentrat
erhålles i allt större mängder som biprodukt vid
bearbetning av strandsand på ilmenit i Florida,
vore det synnerligen önskvärt att utveckla en ny
process, som medgav klorering vid låg
temperatur, 200—500°C. Hittills har två förslag gjorts.
Det ena8 utnyttjar förhållandet, att titansulfid
kan kloreras vid så låg temperatur som 175°G.
Rutil (även ilmenit kan användas) smälts
tillsammans med pyrit och koks vid ca 1 550°C
varvid fås en skärsten, innehållande allt titan som
sulfid. När skärstenen kloreras, sker reaktionen
vid låg temperatur och är starkt exoterm, men
den erhållna kloriden är mycket förorenad av
svavel. Dessutom är processens totala
titanutbyte lågt, 65—81 %.
Då verkar det andra förslaget7 mer tilltalande.
Enligt detta reduceras en blandning av
petroleumkoks och rutil i en högfrekvent
induktionsugn vid 1 100—1 400°C på så sätt, att en
blandning av titansuboxider och ringa mängd
titankarbid erhålles (Tekn. T. 1952 s. 41).
Blandningen kloreras vid 200—500° C och ger en produkt,
som är nästan fri från kisel och som lätt kan
renas. Totalt kan minst 90 % av titanet i rutilen
utvinnas.
Klorering av ilmenit
Det har alltid funnits en strävan att försöka
direkt använda den billiga och tillgängliga
råvaran ilmenit vid kloridtillverkningen. Ett otal
förfaranden har patenterats1, men deras
kommersiella betydelse har varit ringa. Främsta
orsaken härtill är ilmenitens höga järnhalt —
normalt ca 50 % i form av FeO och Fe203 — samt
den höga kloreringstemperaturen, 500—1 100°C.
Järnet kloreras lättare än titanet, vilket direkt
medför ökad klorförbrukning. Vid kylning av en
ångblandning av järnklorid och titantetraklorid
kondenseras järnkloriden först, varvid en del av
den kan suspenderas i titankloridångorna och
föras med till andra delar av kondensorn och där
vålla igentäppningar. Att järnkloriden vanligtvis
kondenserar direkt från ånga till fast form, gör
inte saken lättare.
Direkt klorering av ilmenit har således inte
varit någon mer allmänt använd metod. I stället
har man gått omvägen över titandioxidpigment,
vid vars framställning järnet frånskilts som
järnsulfat. På senare år har det emellertid
framkommit en ny metod för förädling av ilmenit. Då
denna är av speciellt svenskt intresse, skall den
närmare beskrivas.
Smältning av järnrik titanmalm.
Vid framställning av titanvitt på vanligt sätt,
genom läkning av ilmenit med svavelsyra, går
järnet förlorat som tämligen värdelöst
järnsulfat. Samtidigt förloras en ekvivalent mängd
svavelsyra. Rent principiellt skulle det därför vara
ett stort framsteg, om man genom en lämplig
metallurgisk process kunde avskilja järnet som
värdefullt tackjärn och samtidigt erhålla en järn-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
