DE1224288B - Verfahren zur Herstellung von TiS-Teilchen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

COIg

Deutsche Kl.: 12 η-23/00

Nummer: 1224 288

Aktenzeichen: T 28378 IV a/12 η

Anmeldetag: 13. April 1965

Auslegetag: 8. September 1966

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von TiS₂-Teilchen durch Umsetzung von gasförmigem TiCl₄ und H₂S bei erhöhten Temperaturen und unter Ausschluß einer oxydierenden Atmosphäre, welches darin besteht, daß die Reaktionspartner mit einer Temperatur zwischen 400 und 700° C in einem molaren Verhältnis von TiCl₄ zu H₂S von 1:2 bis 1:6 in ein Fließbett aus TiS₂-Körnern mit einer Durchschnittsteilchengröße von nicht weniger als 0,1 mm Durchmesser mit einer zur Aufwirbelung der TiS₂-Körner ausreichenden linearen Geschwindigkeit eingeleitet werden und die gebildeten kugelförmigen TiS₂-Teilchen vor Überschreitung einer Teilchengröße von 4,8 mm aus dem Reaktionsgefäß entnommen werden.

Es wurden bereits verschiedene Verfahren zur Herstellung von Titandisulfid beschrieben, beispielsweise wurde die Umsetzung von Titantetrachlorid mit Schwefelwasserstoff bei erhöhten Temperaturen vorgeschlagen, wobei jedoch im allgemeinen das Titandisulfid in Form eines feinverteilten Pulvers anfällt, welches keine einheitliche Zusammensetzung besitzt und beim Stehen instabil ist. Darüber hinaus besitzen die feinverteilten Titandisulfid-Teilchen die unangenehme Eigenschaft, an den Seitenwänden des Ofens, in dem ihre Herstellung erfolgt, festzukleben, so daß sich Krusten mit einer uneinheitlichen Zusammensetzung bilden.

Diese Nachteile werden durch das erfindungsgemäße Verfahren überwunden. Die nach diesem Verfahren in wirtschaftlicher Weise hergestellten freifließenden TiSjj-Teilchen besitzen eine einheitliche Zusammensetzung und eine gute Lagerungsstabilität und kleben darüber hinaus nicht bei ihrer Herstellung an den Reaktionsgefäßwänden fest.

Die erfindungsgemäß hergestellten festen TiS₂-TeU-chen besitzen eine kugelförmige Gestalt und bestehen aus praktisch konzentrischen Schichten plättchenförmiger Kristalle aus Titandisulfid, die auf einem zentralen Kern aus Titandisulfid aufgebaut sind. Diese kugelförmigen Teilchen, die ein messingartiges Aussehen besitzen, ergeben beim Reiben auf einer hell gefärbten Oberfläche einen grünschwarzen Strich.

Durch die Maßnahme, daß die Reaktionspartner in ein Fließbett aus TiS₂-Körnern mit einer Durchschnittsteilchengröße von nicht weniger als 0,1 mm Durchmesser mit einer zur Aufwirbelung der TiS₂-Körner ausreichenden linearen Geschwindigkeit eingeleitet werden, reagieren sie bei der vorherrschenden Temperatur von 400 bis 700° C in Gegenwart der TiS₂-Teilchen des Fließbettes unter Bildung plättchenförmiger TiS₂-Kristalle, wobei sich diese Kristalle Verfahren zur Herstellung von TiS₂-Teilchen

Anmelder:

Titangesellschaft m. b. H., Leverkusen

Als Erfinder benannt:

James Allan Hamilton, Lincroft, N. J.;

James Anthony Yeck, Freehold, N. J. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 15. April 1964 (360108)

auf den TiS₂-Körnern des Fließbettes in Form konzentrischer Schichten unter Ausbildung kugelförmiger TiS₂-Teilchen, die vorzugsweise nach dem Anwachsen auf eine Größe zwischen 0,85 und 2,00 mm Durchmesser aus dem Reaktionsgefäß entfernt werden, abscheiden.

Vorzugsweise werden die Reaktionspartner in das aus TiS₂-Körnern bestehende Fließbett, deren Durchmesser zum Beginn der Umsetzung vorzugsweise zwischen 0,15 und 0,25 mm liegt, mit einer Lineargeschwindigkeit von mindestens 0,03 m/s eingeleitet.

Wie eingangs erwähnt, muß das erfindungsgemäße Reaktionssystem gegenüber einer oxydierenden Atmosphäre dicht abgeschirmt werden. Vorzugsweise wird das System vor Beginn der Umsetzung mit Stickstoff oder einem anderen Inertgas durchgespült.

Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung.

Beispiel

Ein Nickelrohr von 50 mm Durchmesser und 0,9 m Länge wurde als Reaktionsgefäß verwendet. 300 g TiS₂-Teilchen mit einer Größe von 0,15 bis 0,17 mm wurden in das senkrechte Reaktionsgefäß auf einer porösen, feuerfesten Unterlage eingebracht. 1,41 verdampftes TiCl₄ je Minute, 7,71 H₂S je Minute und 0,7 1 N₂ je Minute, sämtliche Gase auf 500° C erhitzt, wurden durch die poröse Unterlage am Boden des Reaktionsgefäßes eingeleitet. Sämtliche Gasvolumina wurden bei normalen Druck- und Temperaturbedingungen gemessen. Die Gase waren ausreichend, um die TiS₂-Körner in dem Bett zu suspendieren, wobei die lineare Geschwindigkeit

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0,064 m je Sekunde, bestimmt bei normalen Druck- und Temperaturbedingungen, betrug.

Das TiS₂ bildete sich in Form plättchenförmiger Kristalle aus und wurde auf den suspendierten Körnern aus TiS₂ in Form von festen konzentrischen Schichten abgelagert. Beim Fortschreiten der Umsetzung bauten sich diese TiS₂-Schichten auf dem kornförmigen TiS₂-Kern auf, bis die Teilchen eine Größe von 0,85 bis 2,00 mm besaßen, worauf dann das Bett aus dem Reaktionsgefäß entnommen wurde. Es ging kein TiS₂-Staub aus dem Reaktionsgefäß verloren, und auf den Ofenwänden bildeten sich keine Krusten aus. 630 g Teilchen von 0,85 bis 2,00 mm Größe wurden aus dem Reaktionsgefäß gewonnen. Sie waren bei Berührung hart und waren beim Stehen *5 in einem geschlossenen Behälter stabil. Sie hatten ein messingartiges Aussehen und ergaben einen grünlichschwarzen Strich, wenn sie auf einer hellen Oberfläche gerieben wurden. Die erhaltenen Körner hatten die chemische Analyse und die Röntgenanalyse von TiS₂.

Diese Körner aus TiS₉ zeigten fein gemahlen ungewöhnlich gute Hochdruckeigenschaften in einem Schmiermittel. Die Körner können auch als Ausgangsmaterial zur Herstellung verschiedener organischer Titanverbindungen verwendet werden.

Aus der vorstehenden Beschreibung und durch das Beispiel ergibt sich, daß ein TiS₂-Produkt von hoher Qualität nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden kann. Das Verfahren ist einfach und wirtschaftlich durchzuführen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von TiS₂-Teilchen durch Umsetzung von gasförmigem TiCl₄ und H₂S bei erhöhten Temperaturen und unter Ausschluß einer oxydierenden Atmosphäre, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionspartner mit einer Temperatur zwischen 400 und 700° C in einem molaren Verhältnis von TiCl₄ zu H₂S von 1:2 bis 1:6 in ein Fließbett aus TiS₂-Körnern mit einer Durchschnittsteilchengröße von nicht weniger als 0,1 mm Durchmesser mit einer zur Aufwirbelung der TiS₂-Körner ausreichenden linearen Geschwindigkeit eingeleitet werden und die gebildeten kugelförmigen TiS₂-Teilchen vor Überschreitung einer Teilchengröße von 4,8 mm aus dem Reaktionsgefäß entnommen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lineargeschwindigkeit der Reaktionspartner von mindestens 0,03 m je Sekunde angewendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kugelförmigen TiS₂-TeU-chen nach dem Anwachsen auf eine Größe zwischen 0,85 und 2,00 mm Durchmesser aus dem Reaktionsgefäß entnommen werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für das Fließbett zu Beginn der Umsetzung TiS₂-Körner mit einem Durchmesser zwischen 0,15 und 0,25 mm eingesetzt werden.

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