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資源리싸이클링 = Journal of the Korean Institute of Resources Recycling   v.27 no.3, 2018년, pp.30 - 38   KCI
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일메나이트 광의 Fe 선택염화 거동에 미치는 환원제의 영향에 관한 연구
The Effects of Reductants on the Behaviors of Fe Selective Chlorination using an Ilmenite Ore

손용익   (경북대학교 자동차부품소재연구소  ); 손호상   (경북대학교 자동차부품소재연구소  ); 정재영   (경북대학교 자동차부품소재연구소  );
  • 초록

    본 연구는 1173 K에서 60분 동안 유지하는 조건하에 PVC 또는 $CO-Cl_2$ 혼합가스를 각각 사용하여 환원제에 따른 ilmenite ore의 Fe 선택염화 거동에 대해 조사하였다. 환원제로 PVC를 사용한 경우, 무게 감소율은 28%로 관찰되었다. 그리고 반응관 출구부위에 생성된 응축물은 X-선 회절 분석결과 $FeCl_2$ 로 확인되었다. 이러한 결과로부터 ilmenite ore 내의 철은 HCl 가스와 반응하였고 $FeCl_2$ 형태로 Fe만 선택적으로 제거된 것으로 관찰하였다. 그러나 환원제로 $CO-Cl_2$ 혼합가스를 사용한 경우, 무게 감소 비율은 54%로 관찰되었으며, 실험 종료 후 반응관 출구부위에 생성된 응축물은 $FeCl_3$ 로 추측할 수 있었다. 이를 통해 ilmenite ore는 $CO-Cl_2$ 혼합가스와 반응하여 $FeCl_3$ 및 $TiCl_4$ 반응물 형태로 동시에 제거되는 것으로 관찰되었다. 다만 반응후 ilmenite ore의 X선 회절 결과에서 Fe는 대부분 제거되었음을 보여주었다.


    In this study, the behaviors of Fe selective chlorination in ilmenite ore by using PVC or $CO-Cl_2$ gas mixture as reducing agents under the condition of 1173 K, for 60 minutes were investigated. The weight loss ratio was 28% when PVC was applied as the reducing agent. The condensate formed at the outlet of reaction tube was identified as $FeCl_2$ by X-ray diffraction analysis. From these results, it was observed that iron in ilmenite ore reacted with HCl gas and Fe was selectively removed in the form $FeCl_2$ . However, when $CO-Cl_2$ gas mixture was used as a reducing agent, the weight reduction ratio was 54%, and the condensate formed at the outlet of reaction tube after the experiment was estimated to be $FeCl_3$ . It was observed that the ilmenite ore reacted with the $CO-Cl_2$ gas mixture and was simultaneously removed in the form of $FeCl_3$ and $TiCl_4$ . However, the results of X-ray diffraction of ilmenite ore after the reaction showed that Fe was almost removed.


  • 주제어

    혼합가스  . 선택염화  .

  • 참고문헌 (27)

    1. Guo-Hua Zhang, Kuo-Chin Chou, and Hai-Lei Zhao, 2012 : "Reduction Kinetics of $FeTiO_3$ Powder by Hydrogen", ISIJ International 52, pp.1986-1989. 
    2. Ho-Sang Sohn and Jae-Young Jung, 2016 : "Current Status of Titanium Smelting Technology", J. of Korean Inst. of Resources Recycling, 25(4), pp.68-79. 
    3. Ho-Sang Sohn and Jae-Young Jung, 2016 : "Current Status of Ilmenite Beneficiation Technology for Production of $TiO_2$", J. of Korean Inst. of Resources Recycling, 25(5), pp.64-74. 
    4. M. Mozammel, S. K. Sadrnezhaad, A. Khoshnevisan, and H. Youzbashizadeh, 2013 : "Kinetics and reaction mechanism of isothermal oxidation of Iranian ilmenite concentrate powder", J. Therm. Anal. Calorim., 112, pp.781-789. 
    5. Sang-Soon Lee, 1994 : "Beneficiation of titaniferrous magnetite by the chlorination in a fluidized bed reactor", M.S.Thesis, Dankook University, (1994). 
    6. Yongik Son, Rie Ring, and Ho-Sang Sohn, 2016 : "Removal of Iron from Ilmenite through Selective Chlorination Using PVC", J. of Korean Inst. of Resources Recycling, 25(3), pp.74-81. 
    7. Vasquez, R. and Molina, A. 2008 : "Leaching of ilmenite and pre-oxidized ilmenite in hydrochloric acid to obtain high grade titanium dioxide", 17th Int'l Conference on Metallurgy and Materials, Metal 2008 Hradec nad Moravici, Czech Republic, 13-15 May 2008. 
    8. Thomas S. Mackey, 1974 : "Acid Leaching of Ilmenite into Synthetic Rutile, Ind. Eng. Chem.", Prod. Res. Develop., 13(1), pp.9-18. 
    9. Tai Ouk Kang and Jong Kyu Yoon, 1978 : "Reduction Kinetics of Synthetic Ilmenite by Graphite", J. Kor. Inst. Metals, 16(2), pp.80-89. 
    10. Eungyeul Park and Oleg Ostrovski, 2003 : "Reduction of Titania-Ferrous Ore by Carbon Monoxide", ISIJ International, 43(9), pp.1316-1325. 
    11. Eungyeul Park and Oleg Ostrovski, 2004 : "Reduction of Titania-Ferrous Ore by Hydrogen", ISIJ International 44(6), pp.999-1005. 
    12. K. Borowice, A. E. Grau, M. Gueguin, and J. F. Turgeon, 1998 : "Method to upgrade titania slag and reslting product", US Patent 5,830,420. 
    13. Arun S. AthaVale and Vishwanath A. Altekar, 1971 : "Kinetics of Selective Chlorination of Ilmenite Using Hydrogen Chloride in a Fluidized Bed", Ind. Eng. Chem. Process Des. Develop., 10(4), pp.523-530. 
    14. A. Fuwa, E. Kimura, and S. Fukushima, 1978 : "Kinetics of Iron Chlorination of Roasted Ilimenite Ore, $Fe_2TiO_5$ in a Fluidized-Bed Reactor", Metall. Trans. B, 9B, pp.643-652. 
    15. James P. Bonsack, 1992 : "Entrained-Flow Chlorination of Ilmenite to Produce Titanium Tetrachloride and Metallic Iron", Metall. Trans. B, 23B, pp.261-266. 
    16. J. S. J. Van Deventer, 1988 : "Kinetics of the Selective Chlorination of Ilmenite", Thermochemica Acta, 124, pp.205-215. 
    17. T. S. Yun and Y. Paik, 1976 : Kinetics of Chlorination of Titaniferous Magnetite-Selective Chlorination Rate of Ilmenite, J. Kor. Inst. Metals, 14(3), pp.74-80. 
    18. K. I. Rhee and H. Y. Sohn, 1990 : "The Selective Chlorination of Iron from Iimenite Ore by CO-$Cl_2$ Mixtures: Part I. Intrinsic Kinetics", Metall. Trans. B, 21B, pp.321-330. 
    19. C. M. Lakshmanan, H. E. Hoelscher, and B. Chennakesavan, 1965 : "The kinetics of ilmenite beneficiation in a fluidized chlorinator", Chem. Eng. Sci., 20, pp.1107-1113. 
    20. J. S. Kang and T. H. Okabe, 2013 : "Removal of Iron from Titanium Ore through Selective Chlorination Using Magnesium Chloride", Materials Transactions, 54(8), pp.1444-1453. 
    21. J. S. Kang and T. H. Okabe, 2013 : "Upgrading Titanium Ore Through Selective Chlorination Using Calcium Chloride", Metall. Trans. B, 44B, pp.516-527. 
    22. J. S. Kang and T. H. Okabe, 2014 : "Production of Titanium Dioxide Directly from Titanium Ore through Selective Chlorination Using Titanium Tetrachloride", Materials Trans., 55(3), pp.591-598. 
    23. GyeSeung Lee and YoungJun Song, 2003 : "Study on the Synchronous Recycling of EAF Dust and Waste PVC", J. Kor. Inst. of Resources Recycling, 12(6), pp.47-56. 
    24. Ho-Sang Sohn, 2012 : Thermodynamics of metallurgy, pp.251-266, Kyungpook National University Press, Daegu, S.Korea. 
    25. O. Kubaschewski and C. B. Alcock, 1979 : Metallurgical Thermochemistry, 5rd Edition, Pergamon Press, Oxford, UK. 
    26. Robert D. Bach, David S. Shobe, H. Bernhard Schlegel, and Christopher J. Nagel, 1996 : "Thermochemistry of Iron Chlorides and Their Positive and Negative Ions", J. Phys. Chem., 100, pp.8770-8776. 
    27. Nam Hwi Hur, 2017 : Private Communication, Sogang University, Seoul, S.Korea. 

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