Pumpen für die Produktion von TitandioxidPumps for the production of titanium dioxidePompes pour la production de dioxyde de titane

Die Verfahren der Titandioxidherstellung The process of manufacturing titanium dioxideLe procédé de fabrication de TiO2

Due to its unique optical properties suchas high reflectivity, excellent whiteningcapability and its chemical stability,titanium oxide (TiO2) is the most impor-tant pigment all round. Due to these pro-perties virtually all white coloured objec-ts contain TiO2. The broad spectrum ofuse stretches from dyes, paints, plasticsand fibres right up to cosmetics, oint-ments and toothpaste. Worldwide over 3million tonnes TiO2 are produced (andtending to increase).

Large scale production of TiO2 is mainlyby the sulphate or the chloride process.

The sulphate process, known since1917 is based on the raw materialsilmenite (FeTiO3) or titanium slag.The finely ground raw material is extrac-ted by sulphuric acid or oleum (concen-tration range 92 % - 106 %).

Extraction:TiFeO3 + 2H2SO4 � TiOSO4 + FeSO4 +2H2O

The iron (III) ions dissolved in theextraction process are reduced to iron(II) ions by the addition von iron-scrap.This prevents the iron (III) ions fromprecipitating with the titanium oxide hy-drate TiO(OH)2 in the subsequent hydro-lysis and thus negatively effecting thequality of the TiO2 pigments.For the subsequent process the solutionmust be free from solids.After the addition of sedimentationagents, the solution is cleansed of inso-luble solids in thickeners, rotary filtersand then filter presses.

By cooling the solution, iron sulphateheptahydrate (FeSO4*7H2O = greensalts) are crystallised out, and spun outin a centrifuge. Green salts can, amongother things, be used as raw material foriron oxide pigments, as raw material forthe manufacture of H2SO4 by roasting,or as a flocculant in the treatment ofeffluent.

Then the introduction of steam bringsabout the hydrolysis of the titaniumoxide sulphate (TiOSO4) into water-insoluble titanium oxide hydrateTiO(OH)2. In the hydrolysis 20 - 23 %H2SO4 with varying proportions of ironsulphate is generated, so-called diluteacid.

Titanoxid (TiO2) ist aufgrund seiner einzig-artigen optischen Eigenschaften wie hoherReflektionsgrad, hervorragendes Aufhel-lungsvermögen und der chemischenStabilität das wichtigste Weiß-Pigmentüberhaupt. Aufgrund dieser Eigenschaftenenthalten nahezu alle weiß gefärbtenGegenstände TiO2. Das Anwendungs-spektrum ist breit gefächert und reicht vonFarben, Lacken, Kunststoffen und Fasernbis hin zu Kosmetik, Salben und Zahnpa-sta. Weltweit werden über 3 Mio. Tonnen(steigende Tendenz) TiO2 produziert.

TiO2 wird großtechnisch überwiegendnach dem Sulfat- oder nach dem Chlorid-verfahren hergestellt.

Das seit 1917 bekannte Sulfatverfahrenbasiert auf den Rohstoffen Ilmenit(FeTiO3) oder Titanschlacke.Der feingemahlene Rohstoff wird mitSchwefelsäure bzw. Oleum (Konzentra-tionsbereich 92 - 106 %) aufgeschlossen.

Aufschluß:TiFeO3 + 2H2SO4 � TiOSO4 + FeSO4 +2H2O

Durch Zugabe von Eisen-Schrott werdendie in dem Aufschluß gelösten Eisen (III)Ionen zu Einsen (II) Ionen reduziert. Diesverhindert, daß Eisen (III) Ionen bei deranschließenden Hydrolyse gemeinsam mitTitanoxidhydrat TiO(OH)2 ausfallen undsomit die Qualität der TiO2-Pigmentenegativ beeinflussen.Für den nachfolgenden Prozeß muß dieLösung frei von Feststoffen sein.Nach Zugabe von Sedimentationshilfs-mitteln wird die Lösung in Eindickern,Drehfiltern und darauffolgenden Filter-pressen von unlöslichen Feststoffen gereinigt.

Durch Abkühlen der Lösung kristallisiertEisensulfatheptahydrat (FeSO4*7H2O =Grünsalz) aus, das in einer Zentrifugeabgeschleudert wird. Grünsalz kann u.a.als Rohstoff für Eisenoxid-Pigmente, alsRohstoff zur H2SO4 Herstellung durchRösten, oder als Flockungsmittel bei derAbwasseraufbereitung verwendet werden.Anschließend erfolgt durch Einleiten vonDampf die Hydrolyse des Titanoxidsul-fates (TiOSO4) zu wasserunlöslichemTitanoxidhydrat TiO(OH)2. Bei der Hydro-lyse entsteht eine 20 - 23 %ige H2SO4 mitvariierenden Anteilen an Eisensulfaten, diesogenannte Dünnsäure.

Le dioxyde de titane (TiO2) en raison deses propriétés optiques uniques, commeson indice de réfraction élevé, ses possi-bilités remarquables de blanchiment etsa stabilité chimique, est le pigmentblanc le plus utilisé. Le large spectred’utilisation s’étend des peintures, cou-leurs, plastiques, fibres et jusqu’auxcosmétiques, pommades et pâte dentif-rice. Plus de 3 millions de tonnes deTiO2 sont produits dans le monde, avecune tendance constante à la hausse.

Le TiO2 est fabriqué principalement àpartir de 2 procédés: sulfate ou chlore.

Connu depuis 1917, le procédé au«sulfate» utilise le minerai ilménite(FeTiO3) ou les laitiers tétanifères(slags).Le minerai finement moulu est mélangéà de l’acide sulfurique ou de l’oléum(concentration comprise entre 92-106 %).

Dissolution:TiFeO3 + 2H2SO4 � TiOSO4 + FeSO4 +2H2O

Par l’addition de ferraille, les ions fer (III)dissous sont réduits en ions fer (II). Ceciempêche pendant l’hydrolyse, les ionsfer (III) de précipiter avec l’hydroxyde detitanyle TiO(OH)2 et ainsi de détériorer laqualité du pigment TiO2.Le procédé ci-après exige une solutionexempte de matières solides.Avec l’addition d’agents de sédimenta-tion et l’utilisation de floculants, de filtresrotatifs et de filtres presse, il en résulteune solution sans solides en suspension.

Par refroidissement de la solution, onprovoque la cristallisation du sulfateferreux (FeSO4*7H2O = sel vert), qui estensuite déshydratée dans une centrifu-geuse. Ce sulfate peut être utilisé, entreautres, comme matière première pourles pigments d’oxyde de fer, pour lafabrication de H2SO4 par grillage ouencore comme floculant pour le traite-ment des eaux résiduaires.

Ensuite par injection de vapeur, inter-vient l’hydrolyse du sulfate de titanyle(TiOSO4) qui se transforme en hydroxy-de de titanyle TiO(OH)2 insoluble. Aveccette hydrolyse, on obtient de l’acidedilué (20 - 23 % H2SO4) avec desconcentrations variables de sulfate defer.

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Hydrolyse:TiOSO4 + 2H2O � TiO(OH)2 + H2SO4

L’hydroxyde de titanyle est séparé del’acide dilué par filtration et ensuitetransformé en TiO2 dans un four rotatif(calcination).

Calcination:TiO(OH)2 � TiO2 + H2O

Par l’addition de germes de TiO2 auxproduits de l’hydrolyse, le choix judi-cieux de la température de recuit (entre800 à 1000 °C) et l’addition d’agentschimiques de régulation avant et aprèsla calcination, on obtient la qualitévoulue de TiO2. Le procédé au sulfateproduit les deux variantes de TiO2 :rutile et anatase.

Grâce à son indice de réfraction plusélevé, le rutile possède un meilleurpouvoir couvrant que l’anatas et paraîtainsi d’un blanc plus éclatant.L’anatase a une dureté inférieure et dece fait, est surtout utilisé lorsqu’il fautminimiser l’effet abrasif (par ex. pour lesfibres de synthèse).Dans le procédé „ au sulfate“ on rencon-tre des solutions H2SO4 avec différentesconcentrations de matières solides. Enraison de son excellente résistance àl’acide sulfurique et de sa bonne tenue àl’érosion, les pompes situées sur lespostes stratégiques, sont en Siguss.

Exemples:P1 Type RNSi Fluide: maxi 30 % H2SO4avec 400-450 g/l TiOSO4, matières ensuspension env. 400 g/l P2 Type RNSi Fluide: 10 % H2SO4avec 400-450 g/l TiOSO4 et des sulfatesmétalliques dissous.P3 Type RNSi Fluide: 10 % H2SO4avec 400-450 g/l TiOSO4et des cristaux de sulfate de fer.P4 Type RNSi Fluide: 10 % H2SO4avec 400-450 g/l TiOSO4P5 Type RNSi Fluide: 20 – 23% H2SO4avec 200 – 250 g/l TiO2P6, P7 Typ RNSi Fluide: 2 - 10 %H2SO4 avec une suspension de 200 à370 g/l TiO2

Le schéma technologique du procédé„sulfate“ se trouve à la page 8 (feuillepliable).

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Hydrolyse:TiOSO4 + 2H2O � TiO(OH)2 + H2SO4

Das Titanoxidhydrat wird durch Abfiltra-tion von der Dünnsäure gereinigt undanschließend in einem Drehrohrofen(Kalzination) in TiO2 überführt.

Kalzination:TiO(OH)2 � TiO2 + H2O

Durch Impfen des Hydrolysates mit ent-sprechenden TiO2-Keimen, die Wahl dergeeigneten Glühtemperatur im Bereichvon 800-1000 °C und durch Zugabegeeigneter Einstellchemikalien vor undnach der Kalzination läßt sich diegewünschte TiO2 Qualität erzielen. DasSulfatverfahren liefert die beiden TiO2Modifikationen Rutil oder Anatas.

Rutil besitzt aufgrund seines günsti-geren Brechungsindexes ein besseresDeck-ungsvermögen als Anatas underscheint daher in hellerem Weiß.Anatas besitzt eine geringere Härte undwird vorzugsweise dort eingesetzt, woes auf niedrigere Abrasion ankommt (z. B. Mattierung von Synthesefasern)Bei dem Sulfatverfahren treten H2SO4-haltige Lösungen mit unterschiedlichenKonzentrationen an Feststoffen auf. Auf-grund der hervorragenden Beständigkeitin Schwefelsäure und der guten Ver-schleißeigenschaften werden daher anden wichtigsten Positionen Pumpen ausdem Werkstoff Siguss verwendet.

Beispiele:P1 Typ RNSi Medium: 400 – 450 g/lTiOSO4 in max. 30 %-iger H2SO4,ungelöster Feststoffanteil ca. 400 g/l P2 Typ RNSi Medium: 400 – 450 g/lTiOSO4 in 10 %-iger H2SO4 mitgelösten MetallsulfatenP3 Typ RNSi Medium: 400 – 450 g/lTiOSO4 in 10 %-iger H2SO4, auskristal-lisiertes Eisensulfatheptahydrat P4 Typ RNSi Medium: 400 – 450 g/lTiOSO4 in 10 %-iger H2SO4P5 Typ RNSi Medium: 200 – 250 g/lTiO2 in 20 – 23%-iger H2SO4P6, P7 Typ RNSi Medium: TiO2-Suspension, 200 - 370 g/l TiO2 in 2 - 10 %- iger H2SO4

Das vereinfachte Fließbild des Sulfat-verfahrens finden Sie auf Seite 8 alsaufklappbare Seite.

Hydrolysis:TiOSO4 + 2H2O � TiO(OH)2 + H2SO4

The titanium oxide hydrate is purified byfiltering out the dilute acid and thenconverted into TiO2 in a rotary oven(calcination).

Calcination:TiO(OH)2 � TiO2 + H2O

The desired TiO2 quality is achieved byseeding the hydrolysate with suitableTiO2-seed crystals, by selecting asuitable annealing temperature in therange from 800 - 1000 °C and by theaddition of suitable adjustment chemi-cals before and after the calcination. Thesulphate process provides the two TiO2modifications rutile or anatase.

Thanks to its more favourable refractiveindex rutile has a better coveragecapability than anatase and so appearsin a brighter white.Anatase has a lower hardness and ispreferred for used where low abrasionoccurs (e.g. production of syntheticfibres).In the sulphate process solutions occurwhich contain H2SO4 with different con-centrations of solids. Due to their excel-lent resistance to sulphuric acid andtheir good wear properties pumps madeof Siguss material are used in the mostcritical positions.

Example:P1 Type RNSi Medium: 400 – 450 g/lTiOSO4 in max. 30 % H2SO4, undissol-ved solids content approx. 400 g/l P2 Type RNSi Medium: 400 – 450 g/lTiOSO4 in 10 % H2SO4 with dissolvedmetal sulphatesP3 Type RNSi Medium: 400 – 450 g/lTiOSO4 in 10 % H2SO4, crystallied ironsulphate heptahydrate P4 Type RNSi Medium: 400 – 450 g/lTiOSO4 in 10 % H2SO4P5 Type RNSi Medium: 200 – 250 g/lTiO2 in 20 – 23%-iger H2SO4P6, P7 Typ RNSi Medium: TiO2-suspension, 200-370 g/l TiO2 in 2-10 % H2SO4

You will find the simplified flow chartfor the sulphate process on thefoldout Page 8.

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Bei dem Chloridverfahren werden Roh-stoffe mit hohem TiO2-Gehalt wie Rutil-sande oder Titanschlacke verwendet.Das im Rohstoff vorhandene TiO2 wirdmit calciniertem Petrolkoks und Chlor zuTitantetrachlorid TiCl4 umgesetzt. DieReaktion findet in einem Fließbettreaktorbei einer Temperatur zwischen 800 -1200 °C statt. Der Prozeß ist kontinuier-lich.

Chlorierung:TiO2 + 2Cl2 + C � TiCl4 + CO2oder FeTiO3+3Cl2 +2C�TiCl4+FeCl2+CO+CO2

Das bei dem Prozeß anfallende Eisen(II)Chlorid FeCl2 wird in Wasser gelöst undabgetrennt. Die durch die Restfeuchteder Schlacke entstehende Salzsäure HClwird ebenfalls entfernt und als Rohstoffverkauft.Die Reinigung des gasförmigen TiCl4erfolgt zunächst durch Abkühlen aufeine Temperatur unter 0°C. Das konden-sierte flüssige TiCl4 wird durch Absetzenvon festoffhaltigen Verunreinigungen be-freit. Durch Zugabe von Reduktionsmit-teln (z.B. Ölsäure, H2S) und Destillationwerden unerwünschte Chloride wieSiCl4, FeCl3, VOCl2 vom TiCl4 entfernt.Anschließend wird das gereinigte Gasbei Temperaturen von 900 – 1400 °C mitSauerstoff zu TiO2-Pigment und Chlorumgesetzt. Das entstandene Chlor wirddem Reaktionsprozeß wieder zugeführt.Die Zugabe von bis zu 5% AlCl3 vor derVerbrennung unterstützt die Bildung vonfeinteiligem Rutil. Durch gezielte Nach-behandlungsmaßnahmen können diegewünschten Rutilqualitäten eingestelltwerden.

Oxidation:TiCl4 + O2 � TiO2 + 2Cl2

Das Chloridverfahren liefert in der Regelnur die TiO2-Modifikation Rutil.

Bei der Herstellung von TiO2 nach demChloridverfahren fallen auch aggressiveund abrasive Abfallstoffe an. P2, P4 In der Gasreinigung und in derAufbereitung von HCl und FeCl2 habensich Pumpen des Typs CPDR, RCNKuund RVKu aus PP, PE 1000 oder PVDFgut bewährt.P1 Die abrasive metallchloridhaltigeFeststofflösung, die in der Gasreinigung

Raw materials with a high TiO2 content,such as rutile sands or titanium slag,are used in the chloride process. TheTiO2 present in the raw material isconverted into titanium tetrachlorideTiCl4 with calcined petroleum coke andchlorine. The reaction takes place in afluid bed reactor, at a temperaturebetween 800-1200 °C. The process iscontinuous.

Chlorination:TiO2 + 2Cl2 + C � TiCl4 + CO2or FeTiO3+3Cl2 +2C�TiCl4+FeCl2+CO+CO2

The iron(II) chloride FeCl2 occurring inthe process is dissolved in water andseparated out. The hydrochloric acidHCl occurring due to the residualmoisture in the slag is also removed andsold as a raw material.The purification of the gaseous TiCl4 isachieved by first cooling it down to atemperature below 0 °C. The condensedliquid TiCl4 is cleared of impuritiescontaining solids by sedimentation.Unwanted chlorides such as SiCl4,FeCl3, VOCl2 are removed from the TiCl4by the addition of reducing agents (e.g.oleic acid, H2S) and distillation.The purified gas is then converted toTiO2 pigments and chlorine with oxygen,at temperatures of 900 – 1400 °C. Thechlorine formed is fed back into thereaction process. The addition of up to5% AlCl3 before combustion promotesthe formation of fine particle rutile. Thequality of rutile required can be adjustedby specific after treatment.

Oxidation:TiCl4 + O2 � TiO2 + 2Cl2

The chloride process usually providesonly the TiO2-modification rutile.

Aggressive and abrasive waste productsalso occur when manufacturing TiO2 bythe chloride process. P2, P4 Pump types CPDR, RCNKu andRVKu made of PP, PE 1000 or PVDF ha-ve proven their worth in gas purificationand in the preparation of HCl and FeCl2.P1 The abrasive solids solution contai-ning metal chlorides, which is generated in the gas purification after

Dans le procédé «au chlore» on utilisedes minerais à haute teneur en TiO2comme le rutile ou le minerai de titane.Le TiO2 contenu dans ses minerais vaêtre transformé, grâce à l’action du cokeet du chlore, en tétrachlorure de titaneTiCl4. Cette transformation se dérouledans un réacteur à lit fluidisé, à unetempérature de 800 à 1200 °C. Leprocédé est continu.

Chloration:TiO2 + 2Cl2 + C � TiCl4 + CO2ou FeTiO3+3Cl2 +2C�TiCl4+FeCl2+CO+CO2

Dans ce procédé, le chlorure ferreuxFeCl2 va être dissous dans l’eau etséparé. En raison de l’humidité résiduelle,le laitier contient de l’acide chlorhydriqueHCl qui sera également isolé et venducomme matière première.La purification du TiCl4 sous formegazeuse s’effectue d’abord par refroidis-sement à une température < à 0 °C. LeTiCl4 concentré obtenu sera libéré deses impuretés (matières solides) pardécantation. A l’aide d’addition deréducteurs (par exemple, acide oléique,H2S) et par distillation, les chloruresindésirables comme SiCl4, FeCl3, VOCl2seront séparés du TiCl4.Au final, le gaz enrichi sera transformé, àune température de 900 – 1400 °C avecde l’oxygène, en pigment TiO2 et chlore.Ce dernier sera reconduit dans leprocédé de réaction. La proportion deAlCl3 (5% maxi) avant l’incinérationfavorise la formation de fines particulesde rutile. Grâce à différentes conditionsde traitement, les qualités souhaitées derutile peuvent être obtenues.

Oxydation:TiCl4 + O2 � TiO2 + 2Cl2

Le procédé «chlore» ne fournit normale-ment que le TiO2 issu du rutile.

Lors de la production du TiO2, ceprocédé crée également des sous-produits corrosifs et abrasifs. P2, P4 Dans l’épuration des gaz et dansle traitement de HCl et FeCl2 , lespompes de type CPDR, RCNKu etRVKu en PP, PE 1000 ou PVDF ontprouvé leur fiabilité.P1 Les solutions solides, abrasivescontenant des chlorures métalliques, qui

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nach dem Reaktor entsteht wird mitPumpen des Typs RNSiC aus demWerkstoff SiSiC oder Pumpen des TypsFNC aus FRIKORUND® gefördert.P3 Im Bereich der TiO2-Reinigung sindNormpumpen Typ RN aus Siguß und1.4136 S im Einsatz

Vereinfachtes Fließbild des Chlorid-verfahrens

the reactor, is conveyed by pumps ofthe RNSiC type, made of SiSiC materialor by pumps of the FNC type made ofFRIKORUND®.P3 Type RN standardised pumps madeof Siguss and 1.4136 S are used in thearea of TiO2 purification

Simplified flow chart for the Chlorideprocess

se forment après le réacteur dans lapurification des gaz, sont véhiculées parles pompes type RNSiC en SiSiC outype FNC en FRIKORUND®.P3 Dans le secteur de la concentrationdu TiO2, on utilise les pompes norma-lisées type RN en Siguss et en 1.4136 S.

Schéma simplifié du procédé«au chlore»

1) Mahlaggregat2) Silo3) Wirbelbettreaktor4) Kühlturm5) Abtrennung der

Metallchloride6) TiCl4-

Kondensation 7) Tank8) Kühler 9) Vanadium-

Reduktion10) Destillation11) Verdampfer12) Überhitzer

13) Sauerstoff-überhitzer

14) Brenner 15) Kühlwendel 16) Filter 17) TiO2-Reinigung18) Silo 19) Gasreinigung 20) Abgasreinigung 21) Chlor-

verflüssigung

1) Grinding unit 2) Silo3) Fluidised bed

reactor 4) Cooling tower 5) Separation of the

metal chlorides 6) TiCl4-

condensation 7) Tank 8) Cooler 9) Vanadium

reduction 10) Distillation 11) Evaporator

12) Super heater 13) Oxygen super

heater 14) Burner 15) Cooling coil 16) Filter 17) TiO2-purification 18) Silo 19) Gas purification20) Flue gas cleaning 21) Chlorine

liquefaction

1) Broyeur à boules/sécheur

2) Silo 3) Réacteur à lit fluidisé 4) Tour de refroidissement 5) Extraction des

chlorures métalliques 6) Condensation du TiCl47) Réservoir 8) Refroidisseur 9) Réduction du vanadium

10) Distillation 11) Evaporateur 12) Surchauffeur

13) Surchauffeur d’oxygène

14) Brûleur 15) Hélice de

refroidissement 16) Filtre 17) Concentration

du TiO2

18) Silo 19) Purification du

gaz 20) Traitement des gaz 21) Condensation

du chlore

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Dünnsäureeindampfung

Bei dem Titanerzaufschluß nach demSulfatverfahren entstehen pro TonneTiO2 ca. sechs bis acht TonnenDünnsäure.Die Dünnsäure ist eine 20 - 23 %igeSchwefelsäure mit einem Anteil vonetwa 12% Metallsulfaten. Das Ziel derAufkonzentrierung ist die Gewinnungeiner Schwefelsäure, die für den Auf-schluß wieder verwendet werden kann.Je nach Ausgangsstoff für die TiO2-Her-stellung benötigt man eine unterschied-liche H2SO4-Konzentration. Für den Auf-schluß von Ilmenit reicht eine 70%igeH2SO4, für den Aufschluß von TiO2-Schlacke wird eine Konzentration von95% benötigt.

Die Aufarbeitung der Dünnsäuregeschieht in der Regel in mehrstufigenVakuumverdampfern. Die entstandeneetwa 70%ige H2SO4 bildet mit den ent-haltenen Metallsulfaten eine Suspensionund fließt mit einer Temperatur von etwa115 °C in einen Reifebehälter, kühlt dortauf 50 °C ab und wird anschließend überFilterpressen abfiltert.

Die abgefilterten Metallsulfate könnenanschließend z.B. zur Schwefelsäure-herstellung durch Rösten verwendetwerden. Die 70%ige H2SO4 steht zumAufschluß von Ilmenit zur Verfügungoder wird über eine weitere Aufkonzen-trierungsstufe (Verdampfer oder Spalt-anlage) zu 80%iger H2SO4 aufgearbei-tet. Eine weitere Aufkonzentrierung kanndurch Mischen mit Oleum erfolgen.

Aufgrund der kritischen Temperaturender Schwefelsäure und der starken Fest-stoffbelastung (bis zu 36% FeSO4*H2O)werden hohe Anforderungen an die ver-wendeten Pumpen gestellt.

In den unterschiedlichen Stufen des Ein-dampfprozesses werden daher Pumpendes Typs RSU (P1, P2, P3, P6) undRNSi (P4, P5) aus dem Werkstoff Sigußbevorzugt eingesetzt.

Concentration of dilute acid

In the extraction of titanium ore by thesulphate process about six to eighttonnes of dilute acid are generated foreach tonne of TiO2.The dilute acid is a 20 - 23 % sulphuricacid with a metal sulphate content ofaround 12%. The aim of the concentra-tion process is to recover sulphuric acidthat can be reused for the extraction.Dependent on the starting material forthe manufacture of TiO2, different con-centrations of H2SO4 are needed. Forthe extraction from ilmenite 70%igeH2SO4 is adequate, the extraction fromTiO2 slag requires a concentration of95%.

As a rule, the preparation of the diluteacid takes place in multi-stage vacuumevaporators. The around 70% H2SO4obtained forms a suspension with themetal sulphates contained and flowsinto a maturation tank at a temperatureof around 115 °C, cools down to 50 °Cthere and is then filtered out throughfilter presses.

The metal sulphates filtered out can thenbe used e.g. for the manufacture ofsulphuric acid- by roasting. The 70%H2SO4 is available for the extractionfrom ilmenite or is processed up to 80%H2SO4 through a further concentrationstage (evaporator or cracking plant).Further concentration can be achievedby mixing with oleum.

The critical temperatures of the sulphu-ric acid and high contamination withsolids (up to 36% FeSO4*H2O), makehigh demands on the pumps used.

This is why pumps of the types RSU(P1, P2, P3, P6) and RNSi (P4, P5)made of Siguss material are employed inthe different stages of the concentrationprocess.

Concentration de l’acide dilué

Dans le procédé au « sulfate » lors de ladissolution du minerai de titane, uneproduction d’une tonne de TiO2 fournitsix à huit tonnes d’acide dilué.L’acide dilué est un acide sulfurique à 20 - 30 % avec environ 12% de sulfatesmétalliques. Le but de la concentrationest d’obtenir de nouveau un acideutilisable à la dissolution du minerai.Selon le type de minerai utilisé pour lafabrication du TiO2, on utilise des con-centrations différentes de H2SO4. Pourla dissolution de l’ilménite, du H2SO4 à70% est suffisant et pour celle deslaitiers de TiO2, du H2SO4 à 95% estnécessaire.

Le retraitement de l’acide dilué s’élaboregénéralement dans des évaporateurs àplusieurs étages. On obtient ainsi duH2SO4 à 70%, qui avec les sulfatesmétalliques, forme une suspensiond’une température d’environ 115 °C.Celle-ci passe dans un réservoir dematuration où elle est refroidie à 50 °Cet ensuite filtrée dans des filtres-presse.

Les sulfates métalliques filtrés peuventêtre utilisés dans la fabrication d’acidesulfurique par grillage. Le H2SO4 à 70%peut être utilisé pour la dissolution del’ilménite ou par évaporation, être con-centré à 80%. Une plus forte concentra-tion ne peut être obtenue qu’avec l’addi-tion d’oléum.

Les températures élevées de l’acidesulfurique et la quantité importante desolides (jusqu’à 36% de FeSO4*H2O)impliquent des exigences élevées auxpompes en service.

De ce fait, dans les différentes étapes duprocédé de concentration, on utilise depréférence des pompes en Siguss, typeRSU (P1, P2, P3, P6) et RNSi (P4, P5).

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Vereinfachtes Fließbild der Dünn-säureaufbereitung

Simplified flow chart for the concen-tration of dilute acid

Schéma simplifié de la concentrationde l’acide dilué

P1, P2, P3, P6 Umwälzpumpen Typ RSU

P4, P5 Chemie-Normpumpen Typ RNSi

7, 8, 9, 10 Umlaufverdampfer mit außen-liegendem Wärmetauscher

11 Reifestation12 Filtration

P1, P2, P3, P6 Axial flow circulating pumps type RSU

P4, P5 Standardized chemical-pumps type RNSi

7, 8, 9, 10 Circulatory evaporator with external heat exchangers

11 Maturation station12 Filtration

P1, P2, P3, P6 Pompes chimie de circulation type RSU

P4, P5 Pumpes chimie normalisées type RNSi

7, 8, 9, 10Circuit d’évaporation avec échangeur de chaleur extérieur

11 Unité de maturation12 Filtration

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Vereinfachtes Fließbild des Sulfatverfahrens

Simplified flow chart for the Sulphate process

Schéma simplifié du procédé «au sulfate»

1) Kugelmühle / Trockner

2) Sieb3) Magnet-

abscheider 4) Zyklon 5) Silo 6) Aufschlussgefäß 7) Eindicker 8) Drehfilter 9) Filterpresse

10) Kristallisator 11) Zentrifuge 12) Vakuum-

verdampfer

13) Vorwärmer 14) Hydrolyse-

behälter15) Kühler 16) Moore-Filter 17) Bleichbehälter 18) Dotierungs-

behälter 19) Drehfilter zur

Entwässerung 20) Drehrohrofen 21) Kühler

1) Ball mill / dryer 2) Sieve3) Magnetic separator 4) Cyclone 5) Silo 6) Extraction vessel 7) Thickener 8) Rotary filter 9) Filter press

10) Crystalliser 11) Centrifuge 12) Vacuum evaporator 13) Preheater14) Hydrolysis tank 15) Cooler

16) Moore Filter 17) Bleach container 18) Doping tank 19) Rotary filter

to extract water 20) Rotary oven21) Cooler

1) Broyeur à boules/sécheur

2) Filtre 3) Séparateur

magnétique 4) Cyclone 5) Silo6) Cuve de

dissolution 7) Décanteur 8) Filtre rotatif 9) Filtre-presse

10) Cristalliseur 11) Centrifugeuse

12) Evaporateur sous vide

13) Préchauffe 14) Bac d’hydrolyse 15) Refroidisseur 16) Filtre à tourbe 17) Cuve de

blanchiment 18) Cuve de dopage 19) Filtre rotatif pour

eaux résiduaires 20) Four rotatif 21) Refroidisseur

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Chemie-Normpumpe Typ RNSi..B aus Eisensiliziumguß zur För-derung aller H2SO4-haltigen Lösungen beim Sulfatverfahren undder unterschiedlichen Dünnsäuren bei der Aufbereitung.

Standardised chemical pump Type RNSi..B made of cast siliconiron for pumping all solutions containing H2SO4-in the sulphateprocess and the various dilute acids during their preparation.

Pompe chimie normalisée type RNSi..B en fonte au silicium(Siguss) pour le transfert de toutes les solutions contenant del’acide sulfurique (H2SO4 du procédé au «sulfate» et divers acidesdilués du traitement.

Chemie-Normpumpe Typ CPDR aus massivem Kunststoff mitmetallischer Vollpanzerung zum Einsatz in der Gasreinigung undder HCl-Aufbereitung beim Chloridverfahren.

Standardised chemical pump Type CPDR in solid plastic withmetal armouring, for use in gas purification and the preparation ofHCl in the chloride process.

Pompe chimie normalisée type CPDR en plastique massif (avecun blindage métallique) pour utilisation dans le traitement des gazet la préparation de HCl du procédé «au chlore».

Chemie-Normpumpe Typ FNC aus technischer KeramikFRIKORUND® zur Förderung abrasiver Medien.

Standardised chemical pump Type FNC made of FRIKORUND®

engineering ceramic material for pumping abrasive media.

Pompe chimie normalisée type FNC, en céramiqueFRIKORUND®, pour le transfert des fluides abrasifs.

Chemie-Umwälzpumpe Typ RSU aus Eisensiliziumguß zur Förde-rung der feststoffbeladenen Dünnsäuren bei der Aufbereitung.

Chemical circulation pump Type RSU made of cast silicon iron forthe pumping during the preparation of dilute acids contaminatedwith solids.

Pompe chimie de circulation type RSU, en fonte au silicium, pourle transfert d’acides dilués et chargés, pour la concentration.

RNSi..B

CPDR

FNC RSU

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FRIATEC-Rheinhütte GmbH & Co. KGPostfach / P.O.B. 12 05 45 • D-65083 WiesbadenRheingaustr. 96 - 98 • D-65203 WiesbadenTel. +49 (0)611/604-0 • Fax +49 (0)611/604-328Internet: www.friatec.de • www.rheinhuette.dee-mail: info@rheinhuette.de • service@rheinhuette.de

Rheinhütte-Pumpen in der TitandioxidproduktionRheinhütte-pumps in the production of titanium dioxidePompes Rheinhütte pour la production de dioxyde de titane

Chemie-Normpumpen Typ RNSi zur Förderung von Dünnsäure.

Standardized chemical pumps type RNSi for handling weakacid.

Pompes chimie normalisée type RNSi pour véhiculer desacides dilués.

Umwälzpumpen Typ RSU in einer Anlage zur Aufkonzentrie-rung der Dünnsäure.

Circulating pumps type RSU in a weak acid re-concentrationplant.

Pompes de circulation type RSU dans une installation dereconcentration d’acides dilués.