Hispanopedia Wiki
Articulo de referencia

Proceso Becher

El proceso Becher es un proceso para producir rutilo , una forma de dióxido de titanio , a partir del mineral ilmenita . Aunque es competitivo con el proceso de cloruro y el pro...

Hispanopedia WikiContenido en espanolLectura gratuita

El proceso Becher es un proceso para producir rutilo , una forma de dióxido de titanio , a partir del mineral ilmenita . Aunque es competitivo con el proceso de cloruro y el proceso de sulfato, [ 1 ] [ 2 ] el proceso Becher no se utiliza a gran escala. [ 3 ]

Con la fórmula idealizada FeTiO₃ , la ilmenita contiene entre un 55 % y un 65 % de dióxido de titanio , siendo el resto óxido de hierro . El proceso Becher, al igual que otros procesos de beneficio, tiene como objetivo eliminar el hierro. Este proceso aprovecha la conversión del hierro ferroso (FeO) en hierro férrico (Fe₂O₃ ) . [ 4 ] Los minerales de ilmenita pueden transformarse en rutilo sintético aumentando su contenido de TiO₂ a entre el 90 % y el 96 %. [ 5 ]

Historia

Esta tecnología se desarrolló a principios de la década de 1960 en Australia Occidental [ 6 ] mediante una iniciativa conjunta entre la industria y el gobierno. El proceso recibió el nombre de Robert Gordon Becher , quien, mientras trabajaba en los Laboratorios Químicos del Gobierno de Australia Occidental (precursores de ChemCentre), inventó, desarrolló e introdujo la técnica en la industria de arenas minerales de Australia Occidental. [ 7 ] El proceso fue patentado en 1961. [ 8 ]

Proceso

Diferentes procesos que conducen a la obtención de dióxido de titanio a partir de mineral de ilmenita

El proceso Becher es adecuado para la ilmenita meteorizada que tiene bajas concentraciones de cromo y magnesio . [ 9 ] Hay cuatro pasos involucrados en la eliminación de la porción de hierro de la ilmenita:

  1. Oxidación
  2. Reducción
  3. Aireación
  4. Lixiviación

Oxidación

La oxidación implica calentar la ilmenita en un horno rotatorio con aire para convertir el hierro en óxido de hierro(III) :

4 FeTiO 3 + O 2 → 2 Fe 2 O 3 ·TiO 2 + 2 TiO 2

Este paso es adecuado para una variedad de materias primas que contienen ilmenita. [ 10 ]

Reducción

La reducción se realiza en un horno rotatorio con pseudobrookita (Fe₂O₃ · TiO₂ ) , carbón y azufre, y luego se calienta a una temperatura superior a 1200 °C. [ 11 ] El óxido de hierro en los granos minerales se reduce a hierro metálico para producir ilmenita reducida: 

Fe 2 O 3 ·TiO 2 + 3 CO → 2 Fe + TiO 2 + 3 CO 2

La "ilmenita reducida" se separa del carbón vegetal antes del siguiente paso.

Aireación

La aireación consiste en eliminar el hierro metálico generado en la etapa anterior mediante su oxidación. Esta conversión se logra en grandes tanques que contienen una solución de cloruro de amonio al 1% , a la que se bombea aire. El tanque se agita continuamente, y el hierro se oxida y precipita en forma de lodo.

4 Fe + 3 O 2 → 2 Fe 2 O 3

A continuación, se separa el óxido de hierro más fino de las partículas más grandes de rutilo sintético.

Lixiviación ácida

Una vez eliminada la mayor parte del óxido de hierro, el resto se lixivia utilizando ácido sulfúrico 0,5 M. [ 12 ]

Referencias

  1. ↑ Welham, NJ (1996). "Un estudio paramétrico de la reducción carbotérmica activada mecánicamente de la ilmenita". Minerals Engineering . 9 (12): 1189– 1200. Bibcode : 1996MiEng...9.1189W . doi : 10.1016/S0892-6875(96)00115-X .
  2. ↑ Benson, LL; Mellor, I.; Jackson, M. (2016). "Reducción directa de rutilo sintético mediante el proceso FFC para producir nuevas aleaciones de titanio de bajo costo" (PDF) . Journal of Materials Science . 51 (9): 4250– 4261. Bibcode : 2016JMatS..51.4250B . doi : 10.1007/s10853-015-9718-1 .
  3. ↑ Sibum, Heinz; Güther, Volker; Roidl, Oskar; Habashi, Fathi; Wolf, Hans Uwe (2000). "Titanio, aleaciones de titanio y compuestos de titanio". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . doi : 10.1002/14356007.a27_095 . ISBN 978-3-527-30385-4.
  4. ↑ "Rutilo e ilmenita: producción australiana y perfil potencial" . Archivado del original el 23 de febrero de 2021. Consultado el 1 de marzo de 2008 .
  5. ↑ Organización Mundial de la Propiedad Intelectual. (2023). «Informe sobre el panorama de las patentes» . OMPI . Informes sobre el panorama de las patentes. doi : 10.34667/tind.47029 . Consultado el 19 de octubre de 2023 .
  6. ↑ "Atlas Australiano de Recursos Minerales: Hoja Informativa sobre Arenas Minerales" . Archivado del original el 30 de agosto de 2007.
  7. ↑ Errington, Steve, "Robert Gordon (Bob) Becher (1913–1997)" , Diccionario Australiano de Biografías , Canberra: Centro Nacional de Biografías, Universidad Nacional Australiana , consultado el 12 de julio de 2026.
  8. ↑ "Tratamiento de material que contiene titanio" . Servicios de Patentes de CLAIMS . Consultado el 16 de agosto de 2016 .
  9. ↑ "Titanio de la Universidad Murdoch" (PDF) . Archivado del original (PDF) el 1 de diciembre de 2006.
  10. ↑ Bruckard, Warren J.; Calle, Carmen; Fletcher, Stephen; Horne, Michael D.; Sparrow, Graham J.; Urban, Andrew J. (2004). "La aplicación de catalizadores redox de antraquinona para acelerar la etapa de aireación en el proceso Becher". Hydrometallurgy . 73 ( 1– 2): 111– 121. Bibcode : 2004HydMe..73..111B . doi : 10.1016/j.hydromet.2003.09.003 .
  11. ↑ "Cámara de Minerales y Energía de Australia Occidental - Hoja informativa sobre arenas minerales" (PDF) . Archivado del original (PDF) el 4 de julio de 2008.
  12. ↑ "WIPO-WO/1994/003647. TRATAMIENTO DE MATERIALES TITANÍFEROS" . Patentscope . OMPI . Consultado el 21 de mayo de 2025 .

Lecturas adicionales

  • Venugopal (enero de 2005). Tecnología de procesamiento de minerales Mpt-2005 . McGraw-Hill Education (India) Pvt Limited. ISBN 9780070599215. Consultado el 10 de julio de 2013 .
  • Winkler, Jochen (2003). Dióxido de titanio . Vincentz Network GmbH & Co KG. ISBN 9783878701484. Consultado el 10 de julio de 2013 .