CS211230B1

CS211230B1 - Method of making the gold mother-of pearl pigment

Info

Publication number: CS211230B1
Application number: CS454280A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Nedorost; Alexander Palffy; Kvetoslava Halamova; Dagmar Jirakova; Linhart Sladecek
Original assignee: Miroslav Nedorost; Alexander Palffy; Kvetoslava Halamova; Dagmar Jirakova; Linhart Sladecek
Priority date: 1980-06-26
Filing date: 1980-06-26
Publication date: 1982-02-26

Abstract

Způsob výroby zlatého perletového pigmentu s povlakem oxidu titaničitého a oxidu železitého ne částečkách slídy. Nanášení oxidu titaničitého na povrch slídy se děje termickou hydrolýzou z čistého nebo technického titanylsulfátového roztoku. Po hydrolýze se na zfiltrovaný a promytý produkt vysráží hydroxid železnatý nebo železitý neutralizační hydrolýzou amoniakem nebo alkalickým hydroxidem při normální téplotě, u železa dvojmooného do hodnoty pH 8 a železa trojmocného do hodnoty pH 6, suspenze se uvede do varu, zfiltruje, promyje, vysuší a kalcinuje při teplotě 850 až 950 *C. Je tak možno vyrobit kvalitní zlatý perleťový pigment z titanylsulfátového roztoku. Odpadající čistá zředěná kyselina sírová se dá ekonomicky využít, čímž se sníží náklady na neutralizační činidlo a obsah vodorozpustných solí v odpadních vodách.Method of production of gold pearl titanium dioxide coated pigment and iron oxide not mica particles. Applying titanium dioxide to the surface of the mica is done by thermal hydrolysis from pure or technical titanyl sulfate solution. After hydrolysis, it is filtered and washed the product precipitates ferrous or ferric hydroxide neutralizing hydrolysis with ammonia or alkaline hydroxide at normal temperature, with double-iron to value pH 8 and iron (III) to pH 6 the suspension is boiled, filtered, washed, dried and calcined at 850 to 950 * C. It is thus possible to produce quality gold pearlescent pigment from titanyl sulfate solution. Dropped pure dilute sulfuric acid can be economically exploited, thereby reducing costs of neutralizing agent and content water-soluble salts in wastewater.

Description

Vynález se týká způsobu výroby zlatého perleťového pigmentu s povlakem oxidu titaničitého a oxidu železitého na částečkách slídy.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a gold pearlescent pigment coated with titanium dioxide and iron oxide on mica particles.

Výroba zlatých perleťových pigmentů je již známa a je popsána v následujících patentech:The manufacture of gold pearlescent pigments is already known and is described in the following patents:

v DP 195 998 se vrstva obsahující oxid železitý a titaničitý povléká ještě druhou vrstvu oxidu titaničitého nebo zirkoničitého. Oxid titaničitý a oxid železitý se srážejí na slídě z chloridu titaničitého a železité soli neutralizační hydrolýzou v kyselém prostředí.in DP 195 998, a layer comprising iron (III) and titanium dioxide is coated with a second layer of titanium dioxide or zirconia. Titanium dioxide and ferric oxide precipitate on mica from titanium tetrachloride and ferric salt by neutralizing hydrolysis in an acid medium.

Takto upravené slídové částečky se zfiltrují, promyjí, vysuší a kalcinují.The mica particles thus treated are filtered, washed, dried and calcined.

Podle US patentu 3 874 890 se vyrábí zlatý perleťový pigment srážením hydrátu oxidu titaničitého na částečkách slídy neutralizační hydrolýzou z okyseleného roztoku chloridu titaničitého při konstantním pH t,5 až 3 až do zlaté interferenční barvy. Potom se zvýší hodnota pH suspenze alkalickým hydroxidem na 8 a při konstantní hodnotě pH se vysráží neutralizační hydrolýzou hydroxid železnatý pozvolným dávkováním kyseleného roztoku síranu železnatého a alkalického hydroxidu nebo amoniaku. Vysrážený produkt se zfiltruje, promyje, vysuší a kalcinuje.According to U.S. Pat. No. 3,874,890, a gold pearlescent pigment is produced by precipitating titanium dioxide hydrate on mica particles by neutralizing hydrolysis from an acidified titanium tetrachloride solution at a constant pH t of 5 to 3 to a gold interference color. Thereafter, the pH of the suspension is increased to 8 with alkaline hydroxide and precipitated at neutral pH by neutralizing hydrolysis with ferrous hydroxide by gradually adding an acidic solution of ferrous sulfate and alkaline hydroxide or ammonia. The precipitated product is filtered, washed, dried and calcined.

Podle těchto postupů používá se k nanášení hydrátu oxidu titaničitého na částečkách slídy jako výchozí surovina chlorid titaničitý. Hydrát železa trojmocného se sráží u prvého postupu v kyselém prostředí spolu s oxidem titaničitým, u druhého postupu se sráží hydrát železa dvojmocného až na částečkách slídy s oxidem titaničitým v roztoku po hydrolýze při konstantní hodnotě pH v alkalickém prostředí.According to these processes, titanium tetrachloride is used as the starting material for the deposition of titanium dioxide hydrate on the mica particles. The trivalent iron hydrate is precipitated in the first process in acidic medium together with titanium dioxide, in the second process the divalent iron hydrate is precipitated up to mica particles with titanium dioxide in solution after hydrolysis at constant pH in alkaline medium.

Je-li výchozí surovinou pro výrobu zlatého perleťového pigmentu titanylsulfátový roztok bu5 čistý vyráběný z titanátu sodného rozpouštěním v kyselině sírové, nebo technický roztok z výroby titanové běloby, je výhodnější nanášet oxid titaničitý na slídu termickou hydrolýzou za varu. Tento postup je jednodušší, nepoměrně kratší a dává lepší kvalitu výrobků v širokém sortimentu. Množství naneseného oxidu titaničitého se volí podle specifického povrchu slídy tak, až se dosáhne po kalcinaci zlatá intergerenční barva, tj. přibližně 0,38 g TiOg/m . Po hydrolýze se suspenze zfiltruje, promyje odsolenou vodou. Filtrační koláč se rozplaví v odsolené vodě na koncentraci 50 až 200 g/1, výhodně ,00 g/1.If the starting raw material for the gold pearlescent pigment is a titanyl sulfate solution either pure produced from sodium titanate by dissolution in sulfuric acid, or a technical solution from titanium dioxide production, it is preferable to apply titanium dioxide to mica by thermal hydrolysis under boiling. This procedure is simpler, disproportionately shorter and gives better product quality in a wide range. The amount of titanium dioxide deposited is selected according to the specific mica surface until a gold intergerial color is obtained after calcination, i.e. approximately 0.38 g TiOg / m. After hydrolysis, the suspension is filtered, washed with desalinated water. The filter cake is melted in desalinated water to a concentration of 50 to 200 g / l, preferably, 00 g / l.

K suspenzi se odměří okyselený roztok železnaté soli nebo železité soli v množství odpovídajícím 1 až 1 0 % oxidu železitého na hmotnost perletového pigmentu, výhodně 5 %. Množstvím přidaného oxidu železitého se mění barevný odstín zlatého perletového pigmentu od jasně žlutého do tmavě červeného. Suspenze se pak během 20 až 60 minut zneutralizuje při normální teplotě stejnoměrným dávkováním ,0 % roztoku amoniaku nebo alkalického hydroxidu při použití železnaté soli do hodnoty pH 8, při použití železité soli hodnoty do pH 6. Po neutralizaci se suspenze zahřeje k varu, krátce se povaří a po ochlazení na teplotu přibližně 60 °C se zfiltruje a promyje. Eiltrační koláč se vysuší a kalcinuje při teplotě 850 až 950 °C, výhodně při teplotě 900 °C.The acidified solution of the ferrous salt or ferric salt is metered into the suspension in an amount corresponding to 1-10% of ferric oxide on the weight of the nacre pigment, preferably 5%. The amount of ferric oxide added changes the color shade of the gold nacre pigment from bright yellow to dark red. The suspension is then neutralized over 20 to 60 minutes at normal temperature by uniform dosing of a 0% ammonia or alkaline hydroxide solution using ferrous salt to pH 8, using ferric salt to pH 6. After neutralization, the suspension is heated to boiling, boil and, after cooling to about 60 ° C, filter and wash. The filter cake is dried and calcined at 850 to 950 ° C, preferably at 900 ° C.

Hlavním účelem vynálezu je poskytnou nový a zlepšený způsob výroby zlatého perleťového pigmentu při využití titanylsulfátového roztoku jako hlavní suroviny podle čs. autorských osvědčení č. 207 841, 207 046.The main purpose of the invention is to provide a new and improved process for the production of a gold pearlescent pigment using the titanyl sulfate solution as the main raw material according to U.S. Pat. No. 207 841, 207 046.

Postup podle vynálezu je charakterizován tím, že nanášení oxidu titaničitého na slídu se děje termickou hydrolýzou. Na zfiltrovaný a promytý produkt se vysráží hydroxid železnatý nebo železitý v množství 1 až 10 % oxidu železitého na hmotnost perletového pigmentu.The process according to the invention is characterized in that the deposition of titanium dioxide on the mica is carried out by thermal hydrolysis. Ferrous or ferric hydroxide is precipitated on the filtered and washed product in an amount of 1 to 10% iron oxide based on the weight of the nacre pigment.

Pokrok dosažený vynálezem spočívá spočívá předevSím v tom, že je možno vyrobit kvalitní zlatý perleťový pigment z titanylsulfátového roztoku bu3 čistého připraveného z titanátu sodného a kyseliny sírové nebo technického titanylsulfátového roztoku z výroby titanové běloby. Odpadající čistá zředěná kyselina sírová se dá ekonomicky využít při výrobě titanové běloby, čímž se sníží náklady na neutralizační činidlo a obsah vodorozpustných solí v odpadních vodách.The progress achieved by the invention consists in the fact that it is possible to produce a high quality gold pearlescent pigment from a titanyl sulfate solution either pure prepared from sodium titanate and sulfuric acid or a technical titanyl sulfate solution from titanium dioxide production. The effluent pure dilute sulfuric acid can be used economically in the production of titanium dioxide, thereby reducing the costs of the neutralizing agent and the content of water-soluble salts in the waste water.

Pro objasnění pracovního postupu jsou uvedeny příklady:To illustrate the workflow, examples are given:

Přikladl g slídy o měrném povrchu 3,2 m /g se rozplaví v 250 ml 1% kyseliny sírové a suspenze se aktivuje za míchání při teplotě 90 °C 20 minut. Nato se suspenze ochladí na normální teplotu, přidá se za míchání 136,4 ml okyseléného roztoku soli čtyřmocného titanu o koncentraci 97,5 g TiOg/l s obsahem celkové kyseliny sírové 226,98 g/1. Suspenze se zahřeje k varu, ve varu se udržuje 120 minut, načež se zfiltruje a promyje odsolenou vodou. Promytý produkt se rozplaví v odsolené vodě na objem 200 ml, k suspenzi se za chladu a za míchání přidá 23 ml okyseleného roztoku heptahydrátu síranu železnatého o koncentraci 300 g/1 a nato se sráží 10% vodným roztokem amoniaku během 30 minut do hodnoty pH 8. Pak se suspenze s vysráženým hydroxidem železnatým nechá 30 minut aíchat, načež ae uvede do varu a krátce se povaří. Po ochlazení se zfiltruje, promyje odsolenou vodou, vyšuěí při 120 °C a kalcinuje se při teplotě 900 °C 30 minut. Obdržený pigment má zletou barvu se žlutým odstínem a vysokým leskem. Obsahuje 4,05 % oxidu železitého.Example 1 g of mica having a specific surface area of 3.2 m / g was dissolved in 250 ml of 1% sulfuric acid and the suspension was activated with stirring at 90 ° C for 20 minutes. Thereafter, the suspension is cooled to normal temperature, 136.4 ml of an acidic solution of a tetravalent titanium salt of 97.5 g TiOg / l having a total sulfuric acid content of 226.98 g / l are added with stirring. The suspension is heated to boiling, held at boiling for 120 minutes, then filtered and washed with desalinated water. The washed product is decanted in desalinated water to a volume of 200 ml, 23 ml of an acidic 300 g / l solution of acidified ferrous sulfate heptahydrate are added to the suspension while cooling and stirring, and then precipitated with a 10% aqueous ammonia solution over 30 minutes to pH 8 The suspension with precipitated ferric hydroxide is allowed to stir for 30 minutes, then boiled and boiled briefly. After cooling, it is filtered, washed with desalinated water, dried at 120 ° C and calcined at 900 ° C for 30 minutes. The pigment obtained is of a yellow color with a high gloss. Contains 4.05% iron oxide.

Pří. klad 2At. clade 2

Postup podle příkladu 1 s tím rozdílem, že se místo 2β ml okyseleného roztoku heptahydrátu síranu železnatého přidá 32,5 ml tohoto roztoku.The procedure of Example 1 was followed, except that 32.5 mL of the acidified ferrous sulfate heptahydrate solution was added instead of 2β mL.

Obdržený pigment má zlatou barvu s tmavě žlutým odstínem a vysokým leskem. Obsahuje 5,72 % oxidu železitého.The pigment received is golden in color with a dark yellow hue and high gloss. It contains 5.72% iron oxide.

Přiklad 3Example 3

Postup podle příkladu 1 s tím rozdílem, že se místo 23 ml okyseleného roztoku heptahydrátu síranu železnatého přidá 23,2 ml nonahydrátu síranu železitého o koncentraci 300 g/1. Obdržený pigment má zlatou barvu se žlutým odstínem a vysokým leskem. Obsahuje 4,1 % oxidu železitého.The procedure of Example 1 was followed, except that 23.2 mL of 300 g / l ferrous sulfate nonahydrate was added instead of 23 mL of acidified ferrous sulfate heptahydrate solution. The pigment received is golden in color with a yellow hue and high gloss. It contains 4.1% iron oxide.

Příklad 4Example 4

Postup podle příkladu 3 s tím rozdílem, že se místo 23,2 ml roztoku nonahydrátu síranu Železitého přidá 32,75 ml tohoto rotoku. Obdržený pigment mé zlatou barvu s tmavěžlutým odstínem. Obsahuje 5,62 % oxidu železitého.The procedure of Example 3 was followed, except that 32.75 ml of this stream was added instead of 23.2 ml of ferric sulfate nonahydrate solution. Received pigment my golden color with dark yellow hue. It contains 5.62% iron oxide.

Claims

Process for producing a gold pearlescent pigment coated with titanium dioxide and iron oxide on mica particles, characterized in that on the mica particles, titanium dioxide hydrate is precipitated from the titanyl sulfate solution by thermal hydrolysis, the filtered and washed product is decanted in desalinated water at a concentration of 50-200 g (1), preferably 100 g / l, add a solution of ferrous or ferric salt in an amount corresponding to 1 to 10% iron oxide per weight of pearlescent pigment, preferably 5%, the suspension is neutralized

10% ammonia or alkaline hydroxide solution for 30 to 60 minutes at normal temperature to pH 6, heated to boiling, filtered, washed, dried and colloidal for 30 to 60 minutes at 850 to 950 ° C, preferably 900 ° C.

Severografía, n. P. Zévod 7, Most