El proceso del cloruro se utiliza para separar el titanio de sus minerales. En este proceso, la materia prima se trata a 1000 ° C con carbono y cloro gaseoso, dando tetracloruro de titanio . Típica es la conversión a partir del mineral ilmenita : [1]
- 2 FeTiO 3 + 7 Cl 2 + 6 C → 2 TiCl 4 + 2 FeCl 3 + 6 CO
El proceso es una variante de una reacción carbotérmica , que aprovecha el poder reductor del carbono.
Otras impurezas también se convierten en los respectivos cloruros, pero son menos volátiles que el TiCl 4 . El tetracloruro de titanio se purifica por destilación . Posteriormente se puede oxidar en una llama de oxígeno o plasma para dar el dióxido de titanio puro. [2] [3]
- TiCl 4 + O 2 + calor → TiO 2 + 2Cl 2
De esta forma, el cloro se recupera para su reciclaje.
El proceso estándar
El proceso estándar de cloruro para material a base de dióxido de titanio consta de las siguientes unidades de producción principales: [4]
- Oxidación
- Cloración
- Condensación
- Purificación
Son necesarias las siguientes unidades auxiliares de producción:
- Almacenamiento de mineral / coque
- Tratamiento de gases de escape
- Tratamiento de polvo
En condiciones de estado estacionario, el proceso de cloruro es un ciclo continuo en el que el cloro cambia del estado oxidado al estado reducido y viceversa. La forma oxidada del cloro es cloro molecular Cl 2 , la forma reducida es tetracloruro de titanio (TiCl 4 ). El agente oxidante es el oxígeno molecular (O 2 ), el agente reductor es el coque. Ambos deben incorporarse al proceso. El titanio se introduce en el proceso en forma de mineral junto con el coque. El mineral de titanio es una mezcla de óxidos. El O 2 agregado sale del proceso con el producto TiO 2 , el coque agregado sale del proceso junto con el oxígeno agregado del mineral de titanio en forma de CO y CO 2 . Los otros metales alimentados abandonan el proceso en forma de cloruros metálicos. [5]
Referencias
- ^ Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Química de los Elementos (2ª ed.). Butterworth-Heinemann . ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ "El proceso de TiO 2 " . Ti-Cons . Consultado el 17 de diciembre de 2016 .
- ^ Jones, Tony; Egerton, Terry A. (2000). "Compuestos de titanio, inorgánicos". Enciclopedia Kirk-Othmer de tecnología química . John Wiley & Sons, Inc. doi : 10.1002 / 0471238961.0914151805070518.a01.pub3 . ISBN 9780471238966.
- ^ "Fabricación y propiedades generales de pigmentos de dióxido de titanio" (PDF) . Ti-Cons. Archivado desde el original (PDF) el 24 de enero de 2011 . Consultado el 11 de abril de 2012 .
- ^ "Los detalles del proceso de TiO 2 " (PDF) . Ti-Cons . Consultado el 11 de abril de 2012 .
enlaces externos
- "Proceso del cloruro" . KRONOS Worldwide, Inc . Consultado el 11 de mayo de 2020 .
- "El proceso de cloruro de Ti-Cons" . Ti-Cons Jendro, Weiland und Partner . Consultado el 16 de junio de 2010 .