Upgrade of $TiO_2$ by Carbon Reduction of Ilmenite

Ilmenite의 炭素還元에 의한 $TiO_2$ 品位 向上 硏究

  • 김준수 (韓國地質資源硏究院 資源活用素材硏究部) ;
  • 김성돈 (韓國地質資源硏究院 資源活用素材硏究部) ;
  • 박형규 (韓國地質資源硏究院 資源活用素材硏究部) ;
  • Published : 2004.10.01

Abstract

It has been carried our for establishing the methodology to upgrade $TiO_2$ by carbothermal reduction of iron oxide in ilmenite. Based on present experimental results, the possibility for substitution with rutile has been investigated. It could by proposed that the 2 wt.% $FeCl_3$ of sample and carbon of 2 equivalents are optimum conditions as a feeding materials. And also appropriate reducing temperature and reduction time were about $1100^{\circ}C$ and 30 minutes. The product obtained by the processes of carbon reduction and magnetic separation may be used the substitute mineral of rutile.

본 연구는 탄소 환원반응을 이용하여 ilmenite 중 $TiO_2$의 품위 향상을 목적으로 ilmenite 중에 존재하는 철산화물의 탄소환원에 가장 효과적인 첨가물과 최적조건을 검토하였다. Ilmenite 중 철산화물의 환원에 가장 적절한 환원제의 종류 및 첨가량은 $FeCl_3$로서 ilmenite 시료무게의 2 wt.%이었고, 또한 최적의 탄소환원제 양은 당량비로 2배였다. 그리고 적절한 환원온도 및 시간은 $1100^{\circ}C$ 부근으로서 대부분 철산화물의 환원반응이 종료되는 30분 정도로 조사되었다. 이와 같은 조건하에서 얻어진 환원반응 생성물은 자력선별 공정을 거치면 rutile의 대체 자원으로 사용이 가능함을 확인하였다.

Keywords

References

  1. Kim, D. S., Choi, Y. Y, Kim, J. S. and Im, S. J., 1986: Electric arc smelting of domestic titaniferrous magnetite ore, J.Korean. Inst. Met., 24(6), pp. 44-52
  2. Henn, J. J., and Barclay, J. A., 1970: A review of proposed processes for making rutile substitutes, U.S. Bur. Min. Inf. Circ. 8450, pp. 27-37
  3. 강태욱, 윤종규, 1978: 합성 Ilmenite의 흑연에 의한 환원속도론, 대한금속학회지, 16(2), pp. 80-89
  4. Jones, D. G., 1973: Reaction sequences in the reduction of ilmenite: 2-gaseous reduction by carbon monoxide. Trans. Inst. Min. Metall, Sect. C, 82, C186-192
  5. Re d A. F. and Jones D. G., 1974: Reaction sequences in the reduction of ilmenite: 4-interpretation in terms of the Fe-Ti-O and Fe-Mn-Ti-O phase diagrams. Trans. Inst. Min. Metall., Sect. C 82, C105-111
  6. Grey, I. E. and Reid, A. F., 1974: Reaction sequences in the reduction of ilmenite: 3-reduction in a commercial rotary kiln.; an X-ray diffraction study, Trans. Inst. Min. Metall Trans. Inst. Min. Metall.., Sect. C84, C39-46
  7. Wouterlood. H. J., 1979: The reduction of ilmenite with carbon, J. Chem. Tech. Biotechnol., 29. pp. 603-618
  8. Gupta S. K., Rajakumar V. and Grieveson P., 1987: Kinetics of reduction ot ilmenite with graphite at 1000 to 1100^\circC, Met. Trans. B. 18B, pp. 713-718
  9. Bronkala. W. J., 1969: Magnetic separators and their application in the Mineral industry AIME/SME Preprint 69-B364