Chemistry
and mineralogy of titania-rich slags. Part 1—Hemo-ilmenite,
sulphate,
and upgraded titania slags
Michel Guéguin and François Cardarelli
Abstract.
- Titania-rich slags with
80 mass percent TiO2
are produced in the electric arc
furnaces of QIT-Fer & Titane, Inc., by the continuous smelting
of
hemo-ilmenite ore with anthracite coal. Titania slag represents an
important feedstock for the manufacture of titanium dioxide pigment by
the sulphate process. Moreover, part of the production of the
titania-rich slag is further acid-leached under a high-pressure and
moderate-temperature hydrometallurgical process to yield an upgraded
titania slag with 94.5 mass percent TiO2,
which is used in
the chloride process. After describing in detail the beneficiation,
chemistry, and mineralogy of the hemo-ilmenite ore, this article
reviews the unique crystallochemistry and mineralogy of the titanate
phases with pseudobrookite-karrooite structure and to a lesser extent
silicates and oxides present in these titania-rich feedstocks, focusing
on the chemical reactions occurring at each step of the pyro- and
hydro-metallurgical processes. The behavior of major elements such as
titanium, iron, magnesium, calcium, aluminum, and silicon along with
that of minor elements such as vanadium, chromium, and manganese are
particularly detailed. A general discussion of the methods specifically
developed for the study of the synthetic minerals present in these
materials is also presented.
Mineral
Processing and Extractive
Metallurgy Review
Volume
28, Number 1, January-March
2007,
Pages 1-58 [Full
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