DE1109292B

DE1109292B - Manufacture of titanium dioxide

Info

Publication number: DE1109292B
Application number: DEB36746A
Authority: DE
Inventors: Arthur Wallace Evans; William Hughes
Original assignee: British Titan Ltd
Current assignee: British Titan Ltd
Priority date: 1955-08-04
Filing date: 1955-08-04
Publication date: 1961-06-22

Description

Herstellung von Titandioxyd Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen bei der Herstellung von Titandioxyd durch Oxydieren von Titantetrachlorid in der Dampfphase.Manufacture of Titanium Dioxide The invention relates to improvements in the manufacture of titanium dioxide by oxidizing titanium tetrachloride in the Vapor phase.

In früher beschriebenen Verfahren wird die Reaktion zwischen dem Titantetrachloriddampf und den Luft oder Sauerstoff enthaltenden Gasen in einem von festen Oberflächen abgelegenen Bereich durchgeführt, z. B. den umfassenden Wänden der Reaktionskammer und den zur Zuleitung der Gase in den Ofen verwendeten Düsen oder Brennerspitzen. In den bisherigen Verfahren zeigte es sich, daß sich an diesen festen Oberflächen größere Titandioxydkristalle bilden, als sie zur Herstellung eines geeigneten Pigmentes wünschenswert sind. Die an den festen Oberflächen entstehenden Kristalle können manchmal verhältnismäßig fest anhaften und können sowohl an den Wänden der Reaktionskammer wie auch um die Brennerdüse herum auftreten und unerwünschte Verstopfungen verursachen.In previously described processes, the reaction between the titanium tetrachloride vapor and the air or oxygen containing gases in one of solid surfaces remote area carried out e.g. B. the comprehensive walls of the reaction chamber and the nozzles or burner tips used to feed the gases into the furnace. In previous processes it was found that on these solid surfaces Form larger titanium dioxide crystals than they would for the production of a suitable pigment are desirable. The crystals that develop on the solid surfaces can sometimes adhere relatively firmly and can both on the walls of the reaction chamber as well as occur around the torch nozzle and cause undesirable clogging.

Zweck der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Titandioxyd aus Titantetrachlorid, das die oben beschriebenen Nachteile beseitigt oder auf ein Mindestmaß verringert.The purpose of the invention is a process for the production of titanium dioxide made of titanium tetrachloride, which eliminates the disadvantages described above or on a Reduced minimum size.

Die Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung von Titandioxyd dar, das die Oxydierung von Titantetrachlorid mit Luft oder anderen Sauerstoff enthaltenden Gasen im Fließbett unter Reaktionsbedingungen in Gegenwart eines nachstehend beschriebenen Stoffes vorsieht, der eine Teilchengröße von etwa 40 bis 1000 @t besitzt und das Fliehbett bildet.The invention provides a process for the production of titanium dioxide represents the oxidation of titanium tetrachloride with air or other oxygen containing Gases in the fluidized bed under reaction conditions in the presence of one described below Provides substance that has a particle size of about 40 to 1000 @t and that Forms a refugee bed.

Der obenerwähnte Stoff ist so beschaffen, daß in einem 5mal schnelleren Luftstrom als zur Mindestverwirbelung erforderlich ist bei einer Temperatur von 1000° C während 100 Stunden die in Suspension im Luftstrom weggetragene Menge an Staub und feinen Stoffteilen 5 °/o (vorzugsweise 111/9 oder darunter) des ursprünglich im Fließbett vorhandenen Stoffes nicht überschreitet.The above-mentioned fabric is such that in a 5 times faster Airflow than required for minimum turbulence is at a temperature of 1000 ° C for 100 hours, the amount carried away in suspension in the air stream Dust and fine debris 5 ° / o (preferably 111/9 or less) of the original does not exceed the material present in the fluidized bed.

Der bevorzugte Stoff besteht aus festen Teilchen, die eine große Oberfläche haben und im einzelnen so klein sind, daß sie im wesentlichen in einem Fließ-oder Schwebezustand gehalten werden können. Zur Verwendung im Fließbett müssen geeignete Stoffe verschiedene Eigenschaften besitzen, nämlich chemische und mechanische Widerstandsfähigkeit unter den Betriebsbedingungen, verhältnismäßig hohe Dichte, wie man sie gewöhnlich in massiven Gesteinsbildungen in sandartigem Material findet, verhältnismäßig große Härte und die Korngröße, die die Fähigkeit einer genügenden Verwirbelung gewährleistet. Geeignete Stoffe sind Kieselerde, Tonerde, Zirkonsand und Rutil, die vorzugsweise aus mineralischen, zur Entfernung unerwünschter Verunreinigungen, erforderlichenfalls mit Chlor bei hoher Temperatur vorbehandelten Stoffen gewonnen werden. Die genannte Auswahl ist keine ausschließliche, da auch andere Materialien den obenerwähnten Anforderungen genügen.The preferred fabric consists of solid particles that have a large surface area and are so small in detail that they are essentially in a flowing or Can be held in limbo. Suitable for use in the fluidized bed Substances have different properties, namely chemical and mechanical resistance under the operating conditions, relatively high density, as is usually the case found in massive rock formations in sandy material, relatively large ones Hardness and the grain size, which ensures the ability of a sufficient turbulence. Suitable substances are silica, alumina, zircon sand and rutile, which are preferred from mineral, to remove unwanted impurities, if necessary substances pretreated with chlorine at high temperature can be obtained. The said Selection is not exclusive, as other materials include those mentioned above Requirements met.

Die angewendete Verwirbelungsgeschwindigkeit kann sich zwischen der Mindestverwirbelungsgeschwindigkeit, die von der Dichte und Teilchengröße abhängt, und dem Zehnfachen der Mindestgeschwindigkeit halten.The swirl speed used can vary between the Minimum turbulence speed, which depends on the density and particle size, and ten times the minimum speed.

Die Reaktionskammer, in der die Oxydation stattfindet, besteht im wesentlichen aus einem Schachtofen mit einer perforierten Grundplatte, die vorzugsweise mit porösen Membranen oder einer anderen geeigneten Vorrichtung über den Perforationen versehen ist, um das Durchströmen des Gases nach oben zu gestatten, aber den Durchgang fester Körper durch die Platte nach unten zu verhindern. Über der Platte befindet sich ein Bett aus sandartigem Stoff, der das Fließbett bildet, und in dieses Bett, vorzugsweise durch die perforierte Platte, werden Luft oder Sauerstoff oder Sauerstoff enthaltende Gase geleitet, um das Bett in einem Fließzustand zu halten. Das zu oxydierende Titantetrachlorid (Dampf oder Flüssigkeit) wird gemischt mit Sauerstoff eingeführt oder für sich durch eine besondere Einführungsöffnung zugeführt; diese nimmt einen Teil der perforierten Platte ein oder befindet sich in der Seitenwandung der Kammer zwischen der oberen und der unteren Begrenzung des Bettes.The reaction chamber in which the oxidation takes place consists of the essentially from a shaft furnace with a perforated base plate, which is preferably with porous membranes or other suitable device over the perforations is provided to allow the gas to flow upwards, but the passage Prevent solid body through the plate down. Located above the plate a bed of sandy material, which forms the fluidized bed, and in this bed, preferably through the perforated plate, are air or oxygen or oxygen containing gases passed to keep the bed in a fluid state. The one to be oxidized Titanium tetrachloride (vapor or liquid) is introduced mixed with oxygen or supplied by itself through a special inlet opening; this takes one Part of the perforated plate or is located in the side wall of the chamber between the top and bottom of the bed.

Das Verfahren läßt sich auf die Erzeugung von Titandioxyd, entweder in Form von Anatas oder in Form von Rutil anwenden, wobei der Sand im fließenden Zustand zum Mischen der reagierenden Gase und gleichzeitig zur Erhaltung des Produktes in feinverteilter Form dient, so daß es suspendiert in den austretenden Gasen aus dem Ofen ausgetragen werden kann. Die Kammer über der perforierten Platte sowohl in der Zone des Fließbettes als auch darüber kann von außen her erhitzt werden und die Form eines gut isolierten Schachtofens besitzen, dem, wenn nötig, zusätzliche Hitze zugeführt werden kann. In der Nähe des oberen Endes der Kammer befindet sich eine Austrittsöffnung zum Entweichen der Gase, die das Titandioxyd in Suspension enthalten. Diese Gase werden Zyklonenscheidern oder anderen bekannten geeigneten Vorrichtungen zur Trennung des suspendierten Titandioxyds von den Gasen zugeführt, wobei letztere dann zur Rückgewinnung von Chlor mit bekannten Mitteln vor Abgabe an die Atmosphäre behandelt werden; oder die Chlor enthaltenden Gase können zur Chlorierung von titanhaltigen Erzen oder zu anderen Zwecken verwendet werden, wobei die Chlorreinigung nicht notwendig zu sein braucht. Die Kammer und ihre Zubehörteile, einschließlich perforierter Platten und Leitungen, bestehen aus feuerfestem Material, das bei der Reaktionstemperatur gegen Chlor widerstandsfähig ist.The process can be applied to the production of titanium dioxide, either apply in the form of anatase or in the form of rutile, with the sand in the flowing Condition to mix the reacting gases and at the same time to preserve the product serves in finely divided form so that it is suspended in the exiting gases can be discharged from the furnace. The chamber above the perforated plate both in the zone of the fluidized bed as well as above it can be heated from the outside and be in the form of a well-insulated shaft furnace, with additional ones if necessary Heat can be supplied. Located near the top of the chamber an outlet opening for the escape of the gases that make the titanium dioxide in suspension contain. These gases are cyclone separators or other known suitable ones Devices for separating the suspended titanium dioxide from the gases are supplied, the latter then being used to recover chlorine by known means prior to dispensing to be treated to the atmosphere; or the chlorine-containing gases can be used for Chlorination of ores containing titanium or used for other purposes, whereby the chlorine cleaning need not be necessary. The chamber and its accessories, including perforated plates and pipes, made of refractory material, which is resistant to chlorine at the reaction temperature.

Der das Bett über der perforierten Platte bildende Sand besitzt eine Tiefe, die bestimmt ist durch die Gasmenge, welche pro Flächeneinheit und Zeiteinheit durchströmt; der Flächenquerschnitt des Bettes ist folglich der erforderlichen Leistung proportional. Die durch die perforierte Platte geleiteten Gase bestehen aus Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasen wie Luft, die durch einen Teil der Plattenfläche oder durch die ganze Plattenfläche eingeführt werden können. Im ersteren Fall wird durch den übrigen Teil der Platte Titantetraehloriddampf gesondert zugeführt, so daß sich der Titantetrachloriddampf und die Sauerstoff enthaltenden Gase berühren, verteilt werden und im Fließbett reagieren. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das Titantetrachlorid und die Sauerstoff enthaltenden Gase bei Temperaturen unter 500° C vorzumischen und das Gemisch durch die perforierte Platte zu leiten. Eine dritte Möglichkeit besteht darin, die Sauerstoff enthaltenden Gase durch die perforierte Platte einzuleiten und das Titantetrachlorid in die Reaktionskammer einzuführen, entweder dadurch, daß man flüssiges Titantetrachlorid aber vorzugsweise über der perforierten Platte in das Bett einfließen läßt oder daß man es gasförmig in das Bett vorzugsweise seitlich über ein Rohr einführt, das in das Bett gerade über der perforierten Platte mündet. Die Temperatur, bei der Titantetrachlorid zugeführt wird, wird so eingestellt, daß sich optimale Bedingungen ergeben.The sand forming the bed over the perforated plate has one Depth, which is determined by the amount of gas per unit area and unit of time flows through; the surface area of the bed is therefore the required power proportional. The gases passed through the perforated plate consist of oxygen or oxygen-containing gases such as air passing through part of the plate surface or can be inserted through the entire surface of the plate. In the former case, through the remaining part of the plate titanium tetra-chloride vapor is supplied separately so that touch the titanium tetrachloride vapor and the oxygen-containing gases, distributed and react in the fluidized bed. Another possibility is the titanium tetrachloride and premixing the oxygen-containing gases at temperatures below 500 ° C and passing the mixture through the perforated plate. A third possibility consists in introducing the oxygen-containing gases through the perforated plate and introducing the titanium tetrachloride into the reaction chamber, either by that liquid titanium tetrachloride but preferably over the perforated plate can flow into the bed or that it is gaseous into the bed, preferably laterally through a tube that opens into the bed just above the perforated plate. The temperature at which titanium tetrachloride is fed is adjusted so that optimal conditions arise.

Die Reaktion zwischen Titantetrachlorid und Sauerstoff ist exotherm; bei einem gut isolierten Ofen reicht die durch die Reaktion erzeugte Hitze aus. Es kann jedoch wünschenswert sein, andere Brenngase, z. B. Kohlenmonoxyd, zuzuführen, das entweder in Beimischung zu dem Titantetrachlorid oder getrennt nach einem der oben beschriebenen Verfahren zugeführt wird, und zwar unter der Platte oder durch eine geeignete Eintrittsöffnung, deren Mündung innerhalb des Bettes dicht über der perforierten Platte liegt.The reaction between titanium tetrachloride and oxygen is exothermic; in a well-insulated oven, the heat generated by the reaction is sufficient. However, it may be desirable to use other fuel gases, e.g. B. carbon monoxide to supply, either in admixture with the titanium tetrachloride or separately according to one of the is fed to the method described above, namely under the plate or through a suitable inlet opening, the mouth of which within the bed just above the perforated plate.

Es hat sich gezeigt, daß bei Einführung eines Brenngases, insbesondere Kohlenmonoxyds, in das Fließbett ein weiterer Vorteil eintritt, nämlich der, daß die Anhäufung von Titandioxyd an dem Fließbettmaterial vermindert wird. Durch die Zufuhr des Brenngases in Verbindung mit dem bei der Oxydation von Titantetrachlorid frei werdenden Chlor erfolgt nämlich die Rückverwandlung des auf dem Bettmaterial niedergeschlagenen Ti 02 in Ti C14.It has been shown that when a fuel gas is introduced, in particular Carbon monoxide, another advantage occurs in the fluidized bed, namely that the build-up of titanium dioxide on the fluidized bed material is reduced. Through the Supply of the fuel gas in connection with that in the oxidation of titanium tetrachloride The chlorine released is converted back into the bed material deposited Ti 02 in Ti C14.

Die erfindungsgemäß verwendete perforierte Platte ist so ausgebildet, daß sie die zugeleiteten Gase nach oben in das Fließbett führt; wobei vorzugsweise der Druckabfall an der Platte dem Druckabfall durch das Bett nahekommt. Bei einer bevorzugten Ausführung sind in die Perforationen unterseitig der Platte regelbare Öffnungen eingebaut, und eine Scheibe oder eine gasdurchlässige Membran ist über jeder Perforation angebracht, die das Gas wohl nach oben strömen läßt, aber verhindert, daß Staub oder anderer unerwünschter, fester Stoff entweder in die Öffnungen oder die Gaskammer unter der Anordnung eindringt. Die Öffnungen werden dank dieser nicht überhitzt und nicht verstopft; des weiteren können sie leicht gewartet werden. Die Gasverteilung ist gleichmäßig infolge der Verteilung der Perforationen.The perforated plate used according to the invention is designed so that it leads the supplied gases upwards into the fluidized bed; being preferably the pressure drop across the plate approximates the pressure drop across the bed. At a preferred embodiment are adjustable in the perforations on the underside of the plate Openings built in, and a disc or gas permeable membrane is over attached to every perforation, which allows the gas to flow upwards, but prevents it, that dust or other undesirable solid matter either in the openings or penetrates the gas chamber under the assembly. The openings will not be thanks to this overheated and not clogged; furthermore, they are easy to maintain. the Gas distribution is even due to the distribution of the perforations.

Die Scheiben oder Membranen können zur überprüfung leicht abgenommen werden, ohne daß es notwendig ist, die Platte selbst zu entfernen. Auch kann, wie obenerwähnt, die perforierte Platte auf der Unterseite unterteilt werden, so daß Gase, wie Sauerstoffgase oder Titantetrachloriddampf, Kohlenmonoxyd oder andere Brenngase getrennt in das Bett eingeleitet werden können; infolge dieser Teilung können die verschiedenen Gaseinlässe so verteilt werden, daß bei Eintritt in das Bett nach oben eine rasche und innige Vermischung gewährleistet ist.The discs or membranes can easily be removed for checking without the need to remove the plate yourself. Also can how mentioned above, the perforated plate on the bottom can be divided so that Gases such as oxygen gases or titanium tetrachloride vapor, carbon monoxide or others Fuel gases can be introduced separately into the bed; as a result of this division the various gas inlets can be distributed in such a way that when entering the Bed upwards a rapid and intimate mixing is guaranteed.

Für die Produktion von Anatas liegt die Temperatur zwischen 700 und 1200° C und der bevorzugte Bereich bei 800 bis 950° C; diese Temperatur kann durch vorheriges Verbrennen von Kohlenmonoxyd oder eines anderen Brenngases mit Sauerstoff vor Zuführung von Titantetrachlorid herbeigeführt werden.For the production of anatase the temperature is between 700 and 1200 ° C and the preferred range at 800 to 950 ° C; this temperature can go through prior combustion of carbon monoxide or another fuel gas with oxygen be brought about before the addition of titanium tetrachloride.

Das Molverhältnis von Titantetrachlorid zu Sauerstoff kann in dem Bereich 1: 0,2 bis 1: 5 liegen, während sich das bevorzugte Verhältnis in dem Bereich 1:0,5 bis 1:3 bewegt; bei hilfsweiser Erhitzung können Kohlenmonoxyd und Sauerstoff im Molverhältnis 2:1 beigemischt werden; der für die Reaktion mit dem Kohlenmonoxyd erforderliche Sauerstoff kann mit diesem gemischt zugeführt werden oder getrennt von diesem in dessen Nähe, so daß die Vermischung erst im Bett eintritt. Das Verhältnis von Sauerstoff und Sauerstoff enthaltenden Gasen zu Titantetrachlorid ist in erster Linie deshalb so gewählt, um das Produkt am besten geeignet zu machen, je niedriger jedoch das Verhältnis von Sauerstoff zu Titantetrachlorid ist, desto stärker wird die Wirtschaftlichkeit bei der Rückgewinnung von Chlor sein, d. h. desto geeigneter wird die Gasmischung zur Wiederverwendung bei den Chloriervorgängen ohne besondere technische Einrichtungen sein.The molar ratio of titanium tetrachloride to oxygen can be in the The range is 1: 0.2 to 1: 5, while the preferred ratio is in the range 1: 0.5 to 1: 3 moved; with auxiliary heating, carbon monoxide and oxygen can be released are added in a molar ratio of 2: 1; the one for the reaction with the carbon monoxide required oxygen can be supplied mixed with this or separately from this in its vicinity, so that the mixing only occurs in bed. The relationship from oxygen and oxygen containing gases to titanium tetrachloride is primary Line therefore chosen to make the product most suitable, the lower however, the stronger the ratio of oxygen to titanium tetrachloride it becomes be the economics of chlorine recovery; d. H. the more suitable the gas mixture can be reused in the chlorination processes without special be technical facilities.

Die Kontaktzeit der Gase innerhalb der Kammer ist nicht nur in bezug auf die Vollständigkeit der Reaktion bedeutsam, sondern auch bezüglich der Beschaffenheit des erzeugten Produktes. So wird, wo die Kontaktzeit relativ kurz ist, eine hohe Temperatur erforderlich sein, während bei einer langen Kontaktzeit niedrigere Temperaturen genügen. Im Falle eines langen Kontaktes bei einer hohen Temperatur hat die Anatasform die Neigung, sich in Rutil umzuwandeln..The contact time of the gases within the chamber is not only related significant to the completeness of the reaction, but also to the nature of the reaction of the produced product. So will where the contact time is relatively short is required a high temperature while at a long contact time lower temperatures are sufficient. In the case of a long contact at a high one Temperature, the anatase form has a tendency to transform into rutile.

Bei der Herstellung von Titandioxyd in der Rutilform sind die Bedingungen den obenerwähnten ähnlich, die Temperatur variiert zwischen 700 und 1200°C (vorzugsweise von 800 bis 1100° C) je nach der Kontaktzeit. Beispiel 1 Ein Quarzrohr von 13 cm Durchmesser und 93 cm Länge wird senkrecht in einen elektrischen Ofen eingebaut. In dem Rohr wird eine poröse Scheibe aus gesintertem Quarzpulver als perforierte Auflage für das Fließbett befestigt. Der untere Teil des Rohres wird mit zwei Einlaßrohren verschlossen, von denen das eine das Sauerstoffgas in die Kammer unter der porösen Scheibe leitet, das andere das Titantetrachlorid zuführt und nach oben durch die Scheibe leitet und schwanenhalsförmig gebogen ist, so daß der obere Teil des Halses über den Spiegel des Wirbelbettes herausragt; hinter der Krümmung reicht das Titantetrachloridzuleitungsrohr bis zu einem Punkt direkt über der porösen Scheibe und läuft in ein als Düse dienendes, verengertes Ende aus, wo die Gasgeschwindigkeit den Eintritt von verwirbeltem Quarzsand in das Rohr verhindert. Der obere Teil des Rohres ist auch verschlossen, und in dem Deckel ist eine Öffnung angebracht, durch die die Reaktionsprodukte in geeignete Auffangbehälter geleitet werden. Durch den Deckel führt auch ein Quarzrohr mit einem Pyrometer, das in die Fließzone einmündet. Es sind Vorkehrungen getroffen, um die der Vorrichtung durch einen Rotameter zugeleitete Titantetrachloridflüssigkeit zu messen; ein entsprechendes Gerät dient zur Messung der Menge des zugeführten Sauerstoffs. Das Fließbett besteht aus einem Quarzsand mit einer Korngröße von 250 bis 350 #x; die Füllung des Rohres über der porösen Scheibe ergibt eine statische Höhe von 18 cm.In the manufacture of titanium dioxide in the rutile form, the conditions are similar to those mentioned above, the temperature varies between 700 and 1200 ° C (preferably from 800 to 1100 ° C) depending on the contact time. Example 1 A quartz tube of 13 cm Diameter and 93 cm length is installed vertically in an electric furnace. In the tube, a porous disk made of sintered quartz powder is called perforated Support for the fluidized bed attached. The lower part of the tube comes with two inlet tubes sealed, one of which the oxygen gas in the chamber under the porous The disc leads, the other supplies the titanium tetrachloride and up through the Disc directs and is curved gooseneck so that the upper part of the neck protrudes over the mirror of the fluidized bed; the titanium tetrachloride feed pipe extends behind the bend to a point directly above the porous disc and runs into a nozzle that serves as a narrowed end from where the gas velocity allows the entry of turbulent quartz sand prevented into the pipe. The top of the tube is also sealed, and in An opening is attached to the lid through which the reaction products can be poured in Collecting container are directed. A quartz tube with a also leads through the lid Pyrometer that opens into the flow zone. Precautions are taken to prevent the titanium tetrachloride liquid fed through a rotameter to the device measure up; a corresponding device is used to measure the amount of oxygen supplied. The fluidized bed consists of a quartz sand with a grain size of 250 to 350 #x; the filling of the tube above the porous disk gives a static height of 18 cm.

Das Bett wird auf eine Temperatur von 920° C erhitzt, während es durch Einströmen von Sauerstoffgas in einer Menge von 121/Min. in einem Fließzustand gehalten wird. Anschließend wird Titantetrachlorid in einer Menge von 0,18 Mol/Min. zugeführt und die Sauerstoffzuleitung so geregelt, daß das Molverhältnis von Titantetrachlorid zu Sauerstoff 1: 3 beträgt, während die Temperatur dadurch auf 920' C gehalten wird. Die Reaktion findet praktisch sofort statt, und die Kontaktzeit in der Zone des Fließbettes beträgt ungefähr 2 Sekunden, die Zeitdauer des Versuches 35 Minuten. Mindestens 99,9 % des Titantetrachlorids werden umgesetzt. Das fertige Produkt ist reines TiO2 zu 93% in Anatasform und besitzt hervorragende Pigmenteigenschaften in bezug auf die Färbekraft und Farbe. Bei Prüfung des Ofens nach Beendigung des Versuches sind weder an den Wänden noch an dem Einmündungsrohr Spuren einer Titandioxydbildung festzustellen.The bed is heated to a temperature of 920 ° C while it is through Influx of oxygen gas at an amount of 121 / min. kept in a flowing state will. Then titanium tetrachloride in an amount of 0.18 mol / min. fed and the oxygen supply regulated so that the molar ratio of titanium tetrachloride to oxygen is 1: 3, while the temperature is thereby kept at 920 ° C. The reaction takes place almost instantly, and the contact time in the zone of the Fluidized bed is about 2 seconds, the duration of the experiment 35 minutes. At least 99.9% of the titanium tetrachloride is converted. The finished product is 93% pure TiO2 in anatase form and has excellent pigment properties in terms of tinting power and color. When checking the furnace after the There are no traces of titanium dioxide formation either on the walls or on the confluence pipe ascertain.

Beispie12 Man verwendet eine Vorrichtung ähnlich wie im Beispiel 1, nur mit dem Unterschied, daß das vertikale Rohr 5 cm Durchmesser hat; die anderen Bedingungen sind dieselben. Das durch Sauerstoff in Fließzustand versetzte Bett wird auf eine Temperatur von 910° C vorerhitzt und- Titantetrachlorid unter Beibehaltung dieser Temperatur in einer Menge von 5 ccm/Min. zugeleitet, wobei die Sauerstoffmenge so geregelt wird, -daß sich ein Molverhältnis von Titantetrachlorid zu Sauerstoff von 1:1,8 ergibt: Die Reaktion ist eine sofortige und praktisch vollständige, d. h. mindestens 99,90/a des Titantetrachlorids werden umgesetzt. Die Zeitdauer des Versuches beträgt 30 Minuten. Das Produkt besteht aus reinem Ti, 0z, welches zu 9619/o in Form von Anatas vorliegt. Bei Prüfung auf Färbkraft und Farbe zeigt das Produkt ausgezeichnete Pigmenteigenschaften. Beispie13 Ein Quarzrohr von 8 cm Durchmesser mit einer porösen Scheibe, entsprechend Beispiel 1, wird vertikal in einen Ofen eingesetzt. Über der Scheibe befindet sich ein Bett aus Zirkonsand mit einer Teilchengröße von 124 bis 152 g., der, wenn er durch den durch die Scheibe geleiteten Sauerstoff verwirbelt wird, eine gleichbleibende Höhe von 25 cm besitzt. Durch die Scheibe führt ein umgedrehtes U-Rohr aus Quarz, durch das Titantetrachloriddampf an einem Punkt entlang der Rohrachse und innerhalb des Bettes 6 cm über der porösen Platte eingeführt werden kann.Example 12 A device similar to that in Example 1 is used, the only difference is that the vertical tube is 5 cm in diameter; the others Conditions are the same. The bed made fluid by oxygen is preheated to a temperature of 910 ° C and titanium tetrachloride while maintaining this temperature in an amount of 5 ccm / min. supplied, the amount of oxygen is regulated so that there is a molar ratio of titanium tetrachloride to oxygen of 1: 1.8 gives: The reaction is immediate and practically complete, i. H. at least 99.90 / a of the titanium tetrachloride are converted. The duration of the Trial is 30 minutes. The product consists of pure Ti, 0z, which to 9619 / o is in the form of anatase. This shows when testing for tinting power and color Product excellent pigment properties. Beispie13 A quartz tube with a diameter of 8 cm with a porous disc, according to Example 1, is placed vertically in an oven used. Above the disc is a bed of particle size zircon sand from 124 to 152 g., which when passed through the oxygen passed through the disc is swirled, has a constant height of 25 cm. Through the pane leads an inverted U-tube made of quartz, through which titanium tetrachloride vapor on one Point along the pipe axis and within the bed 6 cm above the porous plate can be introduced.

Der auf einer Temperatur von 1020° C gehaltene Zirkonsand wird durch einen Sauerstoffstrom von 0,23 Mol/Min. verwirbelt, und Titantetrachlorid wird durch das umgedrehte U-Rohr in einer Menge von 0,082 Mol/Min. in das Bett geleitet. Der Versuch dauert 1 Stunde.The zircon sand kept at a temperature of 1020 ° C is through an oxygen flow of 0.23 mol / min. swirled, and titanium tetrachloride is through the inverted U-tube at 0.082 moles / min. headed into bed. Of the The attempt lasts 1 hour.

Die gasförmigen Reaktionsprodukte bestehen aus 53% Chlor und 470/a Sauerstoff; Titantetrachlorid war nicht nachzuweisen, woraus sich ergibt, daß die Reaktion abgeschlossen ist. Zusammen mit diesen Gasen entsteht ein feines, weißes Titandioxyd, das nach der Reynold-Skala eine Farbstärke von 1500 ergibt.The gaseous reaction products consist of 53% chlorine and 470 / a Oxygen; Titanium tetrachloride could not be detected, from which it follows that the Reaction is complete. Together with these gases, a fine, white one is created Titanium dioxide, which according to the Reynold scale gives a color strength of 1500.

Die Wände der Reaktionskammer wie auch die Rohrleitung bleiben frei von Belag.The walls of the reaction chamber as well as the pipeline remain free of topping.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Process for the production of titanium dioxide pigments by oxidation of titanium tetrachloride vapors by means of oxygen or those containing oxygen Gases, characterized in that this reaction takes place in one of the conditions the implementation of inert, heat-resistant and abrasion-resistant substance with a particle size from about 40 to 1000 #t of existing fluidized bed.

2. Procedure according to claim 1, characterized in that the fluidized bed of silica, alumina, Zircon sand or rutile.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that that one or both of the gases participating in the reaction by a plurality introduced from inlet ports of a perforated base plate below the bed and that the pressure drop in the supply of the gases is approximately as great like the pressure drop in the bed.

4. Process according to Claims 1 to 3, characterized in that that the two gases participating in the reaction through the inlet openings in be introduced in such a way that a rapid and intimate mixing of these gases entry.

5. The method according to claims 1 to 4, characterized in that the Reaction is carried out autothermally in an isolated reaction chamber.

6th Process according to claims 3 and 4, characterized in that the pressure drop in the gas supply lines in front of the perforated plate in a controllable manner provided for this purpose Openings is created.

7. The method according to claims 1 to 6, characterized in that in addition to the titanium tetrachloride vapors and the oxygen or the oxygen-containing gases, a fuel gas, for. B. carbon monoxide, is introduced into the fluidized bed. B. The method according to claim 7, characterized in that the fuel gas is introduced in admixture with the titanium tetrachloride. 9. The method according to claim 7, characterized in that the carbon monoxide is introduced separately into the fluidized bed. Considered publications: Swiss patent specification No. 287 877; French patents nos. 1049 140, 1068517.