DE2046009A1 - Herstellung von Anatas Titandioxyd pigment - Google Patents
Herstellung von Anatas Titandioxyd pigmentInfo
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Description
PATENTANWÄLTE
BANKKONTO:
BANKHAUS H. AUFHÄUSER
β MÜNCHEN 2.
Case T-711
Titangesellschaft m.b.H., Leverkusen
Herstellung von Anatas-Titandioxydpigment
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Titandioxydpigment in hoher Qualität, bei dem das Titandioxyd
in Anataskristallform vorliegt. Das Verfahren besteht darin, daß man auf besondere Weise Titanwerte aus einer Titansulfat-Ei
sen- Il-sulfatlösung,in der die Konzentration an Titan 80 bis
180 gpl TiO2 beträgt und das FeS04/Ti02-Verhältnis 2,20 bis
2,75 beträgt, hydrolysiert und das so gebildete Hydrat behandelt und calciniert, um Anatas-TiO^-Pigment hoher Qualität
herzustellen. Verwendet man das erfindungsgemäße Hydrolyseverfahren, so kann man ein Anatas-Titandioxydpigment in hoher
Qualität aus einer Lösung herstellen, bei dem es nicht erforderlich ist, die übliche Kristallisationsstufe zu verwenden,
um die meisten der Eisenwerte zu entfernen, und die Konzentrationsstufe, um den Titangehalt in der Flüssigkeit auf mindestens
200 gpl TiO2 zu erhöhen.
Titandioxydpigmente werden im allgemeinen technisch nach bekannten
Verfahren hergestellt, wobei man das sogenannte "Sulfat-Verfahren"
anwendet, bei dem titanhaltig^es Material, wie titan-
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_ 2 —
haltiges Eisenerz oder Erzkonzentrat oder eine TitanschlacJce,
bei erhöhten Temperaturen mit konzentrierter Schwefelsäure erhüzt
wird, damit ein poröser Kuchen gebildet wird, der manchmal r-jh als "Aufschlußkuchen" bezeichnet wird. Man läßt den Aufjchlußkuchen
trocknen, um "beim lösen eine maximale Gewinnung der Titanwerte zu erreichen. Nach, dem Reifen wird der
Kuchen in Wasser oder schwacher Säure unter Rühren gelöst, wobei eine Lösung von Titansulfat und Eisensulfaten gebildet
wird. Die Eisen-III-sulfatwerte werden in der Lösung durch
Zugabe eines Reduktionsmittels zu der Lösung, wie Abfalleisen bzw. Eisenschrott, mit oder ohne Antimonoxyd in Eisen-II-sulfat
überführt. Die Lösung wird dann durch Absitzenlassen und Filtration geklärt, um das gesamte feste Material, das in der Lösung
vorhanden ist, zu entfernen mit minimalem Verlust an
Nach der Klärung der Lösung wird diese dann im allgemeinen einer Kristallisationsstufe unterworfen, um die meisten Eisen-II-sulfetwerte
als Copperas, d.h. FeSQ.·7HpO, zu entfernen.
Nach der Kristallisation wird die Titansulfatlösung einer Konzentration
unterworfen, um Wasser aus der Lösung zu entfernen. Dies erreicht man, indem man in Konzentriergefäßen, die unter
Vakuum und bei erhöhten Temperaturen arbeiten, verdampft. Man konzentriert so lange, bis das spezifische Gewicht der Lösung
mindestens 1,5 mit einem TiOp-Gehalt von mindestens 200 gpl,
und vorzugsweise von 250 bis 300 gpl, beträgt.
Die konzentrierte Titansulfatlösung wird dann durch Hydrolyse von dem löslichen Zustand in das unlösliche TiOp-Hydrat überführt,
und im allgemeinen wird dieser Wechsel dadurch erreicht, daß man die konzentrierte Titansulfat-Eisen-II-sulfat-Lösung
mit Wasser bei erhöhten Temperaturen verdünnt. So wird eine zuvor bestimmte Menge Titansulfat-Eisen-II-sulfat-Lösung mit
einem TiOp-Gehalt von mindestens 200 gpl auf eine Temperatur von mindestens 900C vorerhitzt, und dann wird mit vorher bestimmter
Geschwindigkeit unter Rühren in klares Wasser bei im wesentlichen
.der gleichen Temperatur gegeben, wobei das Verhältnis
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3 bis 19 Teile Lösung zu 1 Teil Wasser beträgt. Bei dem nachfolgenden
Erhitzen bis zum Sieden bildet das ausgefällte TiOp zu Beginn kolloidale Teilchen, die anschließend zusammenflocken,
wobei man ein TiO^-Hydrat erhält, das filtrierbar ist und 30
bis 36 % Feststoffe enthält.
Titandioxydpigmente in hoher Qualität können aus dieser besonderen
Art des bekannten Hydrats hergestellt werden, wenn man das Hydrat aus einer konzentrierten und kristilisierten Titansulfatlösung
herstellt.
Dieses bekannte Hydrolysierverfahren ist jedoch nicht zufriedenstellend,
wenn man es bei nicht-konzentrierter und nichtkristalliserter
Titansulfat-Eisen-II-sulfat-Lösung verwenden
will.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ein Titandioxydpigment,
das die Kristallstruktur von Anatas besitzt, in hoher
Qualität hergestellt werden, wenn man ein Hydrolyseverfahren anwendet, bei dem man eine Titansulfat-Eisen-II-sulfat-Lösung
mit einer Titankonzentration von 80 bis 180 gpl TiO2, einem
FeSo4/Ti02-Verhältnis von 2,20-2,75 und einem H2S04?TiO2-Verhältnis
von 1,70-2,30 verwendet.
Das Verfahren umfaßt die folgenden Stufen:
1.) In ein leeres Ausfällungsgefäß bzw. einen Tank gibt man eine bestimmte Menge der obigen geklärten, nicht-konzentrierten
und nicht-kristallisierten Titansulfat-Eisen-II-sulfat-Lösung.
Die Temperatur der Lösung sollte 40 bis 700C betragen;
2.) zu der obigen Lösung fügt man ein getrennt hergestelltes Keimbildungsmittel zu. Die Menge an diesem Keimbildungsmittel,die
man verwendet, kann 0,5 bis 2,0 % betragen, berechnet als TiO2 und bezogen auf das Gewicht des TiO2,
das ausgefällt werden soll. Der Gehalt an Feststoffen
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des Keimbildungsmittels kann 12 bis 16 % betragen, und die Feststoffe können 85 bis 89 % TiO2 und 11 bis 15 %
Na?0 enthalten, wobei die Molverhältnisse von TiOpJNa2O
5,7 bis 8,1:1,0 betragen;
3.) die Zugabe von 1 und 2 wird in dem Ausfällungsgefäß unter Rühren durchgeführt;
4.) und nach der Zugabe wird die Mischung innerhalb von 20 bis 70 Minuten auf Siedetemperatur erhitzt;
5.) die Mischung wird während l/2 bis 4 Stunden unter schwa-P ehern Sieden erhitzt;
6.) man filtriert und wäscht das ausgefällte Titanhydrat gut;
7.) das gewaschene Hydrat wird gebleicht, um die Eisen-III-Werte
in den Eisen-II-Zustand zu überführen, und nach Filtrieren und Waschen
8.) wird Wasser zugefügt,um eine Titanhydrataufschlämmung zu
bilden;
9.) die Aufschlämmung wird mit Salzen von Kalium und Phosphor
fe in Mengen behandelt, die äquivalent sind zu 0,3 bis 0,5 %
KpO und 0,4 bis 0,8 % Ρ?Ο5» bezo9en auf das Gewicht des
TiO2, wobei die Molverhältnisse von K2OtPpO5 0,9 bis 1,3:1,0
betragen;
10.) die entwässerte Aufschlämmung wird bei einer Temperatur
zwischen 850 und 1000°C calciniert, wobei ΤίΟ,,-Anatas mit
einer Spektralcharakteristik von mindestens 2,5 gebildet
wird;
11.) die Masse, die aus dem Calcinierofen entnommen wird, wird
gemahlen, um das Anataspigment zu bilden.
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Bei einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird das Hydrolyseverfahren verwendet, wie es oben beschrieben ist,
und ein Keimbildungsndttel verwendet, das folgendermaßen hergestellt
wird:
a) Gewaschenes Titanhydrat, das frisch hergestellt wurde, wird mit Wasser vermischt unter Bildung einer Aufschlämmung,
die einen Feststoffgehalt von 20 bis 26 % und eine Temperatur von 25 bis 700C aufweist;
b) eine 50% NaOH-Lösung von 25 bis 5O°C wird mit der obigen
Aufschlämmung umgesetzt in Mengen, die ausreichen, um ein
NaOH/TiO2-Verhältnis von 1,5 bis .1)7. zu ergeben.
c) unter Rühren wird die Mischung 1 bis 2 Stunden bei einer Temperatur zwischen 80 und 92°C gehalten;
d) nachdem man 1 Stunde gehalten hat, wird die Aufschlämmung
durch Zugabe von Wasser auf einen Gehalt von 10 bis 15 % Feststoffen verschnitten;
e) die Aufschlämmung wird dann filtriert und gut mit Wasser
gewaschen;
f.) der gewaschene Filterkuchen wird erneut in Wasser auf geschlämmt
unter Bildung einer wäßrigen Aufschlämmung mit einem Feststoffgehalt von 12 bis 16 %.
Alle Prozentgehalte und Verhältnisse sind auf das Gewicht f
bezogen, ausgenommen dort, wo sie als Molanteile angegeben
Verwendet man das vorliegende Hydrolyseverfahren zur Hydrolyse
einer nicht-kristallisierten, nicht-konzentrierten lösung,
so besitzt das gebildete Titanhydrat die notwendige Kristallit- und Flockengröße, so daß das Anatas-TiOp-Pigment, das bei
der Behandlung und Calcinierung gebildet wird, überlegene Pigmenteigenschaften aufweist.
Bei diesem Verfahren wird das getrennt hergestellte Impfoder Keimbildungsmittel zuvor hergestellt. Es kann für zu-
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künftige Verwendung gelagert werden, und da von ihm pro Ansatz nur kleine Mengen verwendet werden, kann ein einheitlicheres
Hydrolyseprodukt hergestellt werden.
DJ Pigmenteigenschaften wurden folgendermaßen bestimmt:
Jas Aufhellungsvermögen wurde gemäß dem gut bekannten Verfahren
von Reynolds zur Bestimmung des Aufhellungsvermögens "bestimmt,
wie es in "Physical and Chemical Examination of Paints, Varnishes,
lacquers, and Colours" von H.V. Gardner, 9. Ausgabe, Mai 1939, Seite 37 beschrieben ist.
Die Helligkeit und der Ton wurden gemäß dem folgenden Verfahren
bestimmt:
Bei diesem Versuch werden die Helligkeit und
H<er Ton des Titandioxydpigments in einem feuchten Film eines
, Alkydträgers mit Instrumenten bestimmt. Das Pigment wurde in einem Soja-Alkyd-Bindemittel dispergiert, und die grünen, roten
und blauen Reflexionswerte des feuchten Films wurden gemessen. Der grüne Reflexionswert wurde als Maß für die Helligkeit des
Pigments und die blauen minus roten Reflexionswerte wurden als
Maß für den Farbton verwendet. Die Bestimmungen wurden mit einem Colormaster Differential Colorimeter, das von der Manufacturers
Engineering and Equipment Corporation, Hatboro, Pa., hergestellt wird, durchgeführt.
Das Pigment wurde mit einem Soja-Alkydharz unter Bildung einer
Paste vermischt, und die Paste wurde auf die Oberfläche einer weißen Keramikplatte mit hohem Reflexionsvermögen aufgebracht,
wobei die Dicke des pastenförmigen Films ausreichte, um die
Farbe des Hintergrunds zu eliminieren. Die grünen, roten und blauen Reflexionsstärken bzw. Reflexionswerte des Films wurden
auf dem Colormaster abgelesen, und die Reflexionsstärken wurden als Prozent Reflexion gemessen.
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Die Spektralcharakteristik des Pigments wurde folgendermaßen "bestimmt:
Spektralcharakteristik des Pigments in einem ffarbstoffbindemittel
Das Pigment wurde mit einem Soja-Alkyd-Bindemittel, das Ruß enthielt,
vermischt, und die Mischung wurde zu einer Paste geformt. Das Verhältnis von Pigment zu Ruß, das in der Paste vorlag, war
5:0,15. Die Paste wurde dann auf eine gelackte Folie verstrichen, und der feuchte Film wurde unmittelbar in einem Colormaster
Colorimeter, wie oben beschrieben, untersucht. Die blauen und roten Reflexionswerte wurden erhalten. Die Spektralcharakteristik
des Pigments wurde gemessen, indem man das Ergebnis, das I man durch Subtraktion der roten von den blauen Reflexionswerten
erhielt, mit dem Ergebnis der Spektralcharakteristik eines Standardpigments, wie zuvor beschrieben, verglich.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie jedoch zu beschränken.
Natriumtitanatkristallisationskeime wurden folgendermaßen hergestellt:
a) Zuvor hergestelltes Titanhydrat, das·gut gewaschen und j
gebleicht worden war, wurde als Titanquelle verwendet. ^ Man fügte zu dem Titanhydrat Wasser zu, um eine Aufschlämmung
mit einem Feststoffgehalt von 23 % herzustellen. Diese
Aufschlämmung wurde bei Zimmertemperatur aufbewahrt, bis
man sie verwendete, um das Natriumtitanatmaterial herzustellen;
b) ausreichend 50%-ige NaOH-Lösung, ebenfalls bei Zimmertemperatur,
wurde dann unter Rühren zu der Hydrataufschlämmung mit einer einheitlicher Geschwindigkeit während etwa 15 Minuten
zugefügt, um ein NaOH1ZTiO2-Verhältnis von 1,60 zu ergeben.
Die Peak-Temperatür, d.h. die höchste Temperatur,
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während der Zugabe,betrug 58°Cj
c) die entstehende Mischung wurde dann auf 89 C erhitzt und bei dieser !Temperatur 1 Stunde gereift;
d) die Natriumtitanataufschlämmung wurde mit einem Wasservolumen
verdünnt, das etwa l/3 des Volumens der Aufschlämmung betrug;
3) das Natriumtitanat wurde dann filtriert und mit warmem Wasser gewaschen, bis das FiItrat frei von Sulfationen war,
wenn es mit BaClp-Lösung geprüft wurde. Der gewaschene Kuchen
wurde dann zu Wasser zugegeben, um eine Natriumtitanatauf schlämmung mit einem Feststoffgehalt von etwa 15 %
zu ergeben.
Eine geklärte, nicht-kristallisierte, nicht-konzentrierte Lösung
von Titansulfat-Eisen-II-sulfat wurde bei diesem Hydrolyseverfahren
verwendet. Die Lösung hatte die folgende Analyse:
| TiO2 (%) | Methylorange) | 8,51 |
| H2SO4(%) (zu | 15,9 | |
| H2So4Mo2 | 1,87 | |
| FeS04/Ti02 | 2,44 | |
Die Ausfällung wurde folgendermaßen durchgeführt:
1.) Natriumtitanataufschlämmung wurde bei Zimmertemperatur
in 10 Sekunden zu 2000 ml Sulfatlösung bei 55°C unter Rühren gegeben;
2.) dann wurden weitere 2000 ml Sulfatlösung zugefügt;
3.) diefMenge an verwendeter Natriumtitanatlösung betrug 0,75 %,
bezogen auf TiO2 auf der Grundlage des TiO2-Gehaltes in
der gesamten Sulfatlösung (4000 ml) und der Natriumtitanatauf schlämmung;
4.) dieJMischung wurde dann während 15Minuten zum Sieden erhitzt
und 1 Stunde unter Sieden erhitzt;
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5.) 500 ml H2O wurden zu dem Ausfällungsansatz zugefügt, und
dann rührte man weitere 5 Minuten ohne Erhitzen;
6.) der Ansatz wurde mit Wasser auf etwa 10 1 verdünnt und über Nacht absitzen gelassen;
7.) die Flüssigkeit wurde entfernt, und das Hydrat wurde gut gewaschen und gebleicht, um Eisen und andere färbende
Verunreinigungen zu entfernen.
In diesem besonderen Beispiel wurde das Eisen in dem Hydrat auf 0,003 % Pe3O3 vermindert, was unterhalb der oberen Grenze
von 0,005 % Fe3O3 liegt.
Das gewaschene und gebleichte Hydrat wurde dann mit Wasser aufgeschlämmt, um eine Aufschlämmung mit einem Feststoffgehalt
von 30 % zu ergeben. Die Aufschlämmung wurde dann mit 0,34 % K2O (zugefügt als KOH-Lösung) und 0,40 % P3O5
(zugegeben als H3PO4) behandelt, wobei die Prozentgehalte . ·
bezogen sind auf die Mengen, die in dem Hydrat enthalten sind, und bezogen auf das Gewicht an TiO3 in der Aufschlämmung. Nach
Rühren der behandelten Aufschlämmung während 1 Stunde wurde
die Aufschlämmung filtriert und das behandelte Hydrat in den Calcinierofen überführt.
Das Hydrat wurde 100 Minuten bei 940°C calciniert. Danach wurde
das calcinierte TiO3 gut vermählen.. Das gemahlene Pigment
hatte die folgenden Eigenschaften:
% Reflexionsstärke 95,9
Ton ' - 3,6
Reynolde-Aufhellungsvermögen 1275
Spektralcharakteristik 3,1
In den Beispielen 2 und 3 wurde das gleiche Verfahren, wie es
in Beispiel beschrieben ist, verwendet, mit der Ausnahme, daß die Menge an Natriumtitanataufschlämmung, die zu der Sulfatlösung
zugegeben wurde 0,5 % bzw.1,0 % betrug.
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ι .
- ίο -
In den Beispielen 4 und 5 wurde das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren verwendet mit Ausnahme der Herstellung der Natriumtitanatkristallisationskeime.
Die Natriumtitanatkristallisa- +ionskeime für diese Beispiele wurden folgendermaßen hergestellt
:
1.) Zuvor hergestelltes Titanhydrat, das gut gewaschen und gebleicht worden war, wurde als Titanquelle verwendet.
Zu dem Titanhydrat wurde Wasser zugefügt, um eine Aufschlämmung herzustellen mit einem Peststoffgehalt von
23 %. Die Hydrataufschlämmung wurde auf 85 C erhitzt und
gerührt.
2.) Das heiße Hydrat wurde zu ausreichend 50%-iger NaOH-Lösung
bei 1OO°C zugefügt, um ein NaOH/TiC^-Verhältnis »
1,60 zu ergeben. Die Zeit, während der die Aufschlämmung zugegeben wurde, betrug 18 bis 19 Minuten.
3.) Die gewünschte Temperatur während der Umsetzung von Hydrat
durch *
und NaOH wurde/äußere Wärmezufuhr eingestellt. In Beispiel 4 betrug diese Temperatur 12O°C, während sie in Beispiel 5
113°C betrug.
4.) Nach der Hydratzugabe ließ man die Natriumtitanataufschlämmung
auf 900C abkühlen und hielt sie bei dieser Temperatur während einer Gesamtreifungszeit von 2 Stunden.
5.) Nach der Reifung war das Herstellen des Natrlumtitanatkristallisationskernsidentisch
mit dem von Beispiel 1.
In Beispiel 6 wurde das gleiche Verfahren, wie es in Beispiel 1 beschrieben wurde, zur Herstellung der Natriumtitanatkrikristailisationskeime
verwendet, mit der Ausnahme, daß die Aufschlämmung aus zuvor hergestelltem Titanhydrat und Wasser
mit einem Dampfstrom vor der Zugabe der Natriumhydroxydlösung bei 60°C ebenfalls auf 6O°C erhitzt wurde. In Beispiel 1 befanden sich sowohl die Titanhydrataufschläraraung als auch die
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Natriumhydroxydlösung bei Zimmertemperatur. Das NaOH/TiOp-Verhältnis
betrug 1,57 anstelle von 1,60.
Das Hydrolyseverfahren unterschied sich etwas, und zwar folgendermaßen:
1.) 56,6 m dieser Lösung wurden in einen Ausfällungstank im
Verlauf von 31 Minuten gegeben.
2.) Gleichzeitig mit der Zugabe der Titanlösung wurden 821 1 Natriumtitanataufschlämmüng ebenfalls während 31 Minuten
in den Ausfällungstank gegeben, wobei die Temperatur während und nach der Zugabe im Bereich von 50 bis 65 C gehalten
wurde.
3.) Die Menge an verwendeten Natriumtitanat betrug 1,7 %, berechnet
als TiOp und bezogen auf das Gewicht an TiOg in
dem Hydrat.
4.) Während der Zugabe fügte man Dampf zu der Mischung zu, so • daß die Mischung innerhalb von 60 Minuten nach Beendigung
der Zugabe siedete.
5.) Die Mischung wurde dann 2 Stunden bei Siedetemperatur gehalten,
wonach sich der Niederschlag absetzen konnte, die Flüssigkeit wurde entfernt, und das Hydrat wurde gut gewaschen
und gebleicht, um Eisen und andere färbende Verunreinigungen zu entfernen.
6.) Das gewaschene und gebleichte Hydrat wurde dann wie in Beispiel
1 weiterverarbeitet, mit der Ausnahme, daß das gewaschene
und gebleichte Hydrat mit 0,45 % K-O und 0,65 %
P2O5 anstelle von 0,34 % K9O und 0,40 % Ρ2°ς behandelt wurde
Beispiele 7 bis 8 '
Bei diesen Beispielen wurde das Verfahren von Beispiel 6 wiederholt,
mit der Ausnahme, daß die Vorcalcinierungsbehandlungen unter die unteren Grenzen, die durch die vorliegende Erfindung
umfaßt werden, reduziert wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle I angegeben, und sie zeigen eindeutig, daß das Aufhellungevermögen
und die Spektralcharakteristik sehr vermindert Bind.
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Lösung
- 12 Tabelle I
TiO2, %
H2SO4
H2SO4Mo2
FeSO4AiO2
Peaktemperatur während der Umsetzung, C
Reifungstemperatur, 0C ReifungBzeit, Stunden
Na0H/Ti0o 8,51 8,46 8,46 8,27 129 129 127
15,9 15,5 15,5 14,7 1,87 1,83 1,83 1,78 2,44 2,43 2,43 2,49
| 58 | 58 | 58 | 120 |
| 89 | 89 | 89 | 90 |
| 1 | • 1 | 1 | 2 |
1,60 1,60 1,60 1,60
hydrolyse
zuaefügte Kristallisationekeime,
%
Siedezeit, Stunden Behandlung 0,75 0,5 1,0 0,75
| K2O, % | 0, | 34 | 0, | 34 | 0, | 34 | 0 |
| P2O5,% | 0, | 40 | 0, | 40 | 0, | 40 | 0 |
| Calcinierunq | |||||||
| Temperatur, 0C | 940 | 940 | 940 | 940 | |||
| Zeit, Minuten | 100 | 100 | 100 | 100 | |||
| Piqmenteiqenschaften |
Reflexionswert, %
Ton
Reynolds-Aufhellungsvermögen Spektralcharakteristik
95,9 95,9 96,0 95,8
-3,6 -3,7 -3,7 -4,0
1200 1250 1250
3,1 3,4 3,2 3,3
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Lösung
- 13 Tabelle I (Fortsetzung)
TiO2, %
" gpl
H2SO4
H2SO4
H2SO4/TiO2
FeSOVTiO0
FeSOVTiO0
P eak temp era tür währ end
der Umsetzung, C Reifungstemperatur, 0O Reifungszeit, Stunden
NaOH/TiO2
Hydrolyse
zuqefüqte Kristalli-8,36 8,01 8,01 8,01
123 123 123 15,08 15,6 15,6 15,6 1,80 1,95 1,95 1,95 2,41 2,46 2,46 2,46
113
92
90 90 90 2 111 1,60 1,57 1,57 1,57
| sationskeime, $ | O, | 75 | CVl | 7 | If | 7 | 2 | 7 |
| Siedezeit, Stunden | 1 | IV) | ||||||
| Behandlunq | o, | O, | ||||||
| K2O, % | o, | 34 | o, | 45 | O, | 18 | O, | 20 |
| P2O5,% | o, | 40 | 65 | o, | 30 | 25 | ||
| CaIeinierunq | 940 | 940 | ||||||
| Temperatur, 0C | 940 | 100 | 940 | 100 | ||||
| Zeit, Minuten | 100 | 100 | ||||||
| Piqmenteiqenschaften | I | |||||||
Reflexionswert, % Ton
Reynolds- Aufhellungsvermögen Spektralcharakteristik 96,0 95,7 94,0 95,0
-4,0 -4,0 -4,7 -4,2 1275 <1000 1000 3,2 2,8 1,2 2,5
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Claims (1)
1.) Verfahren zur Herstellung von Titandioxydpigment von hoher
Qualität, das die Kristallstruktur von Anatas besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß man eine geklärte, nicht-kristallisierte
und nicht-konzentrierte Titansulfat-Eisen-II-sulfat-Lösung
mit einer Temperatur von 40 bis 7O°C schafft, wobei die Lösung eine Titankonzentration von 80 bis 180 gpl
TiO2, ein FeS04/Ti02-Verhältnis von 2,20 bis 2,75 und ein
H2SO4/TiO2-Verhältnis von 1,70 bis 2,30 besitzt, diese Lösung
in einen Ausfällungstank gibt, zu der Lösung unter Rühren ein getrennt hergestelltes Keimbildungsmittel gibt,
wobei die Menge des Keimbildungsmittels, die verwendet wird, 0,5 bis 2,0 %, berechnet als TiO2 und bezogen auf das Gewicht
an TiO2, das ausgefällt werden soll, beträgt, der Feststoffgehalt in dem Keimbildungsmittel 12 bis 16 % beträgt,
wobei die Feststoffe 85 bis 89 % TiO2 und 11 bis
15 % Na2O enthalten, die Molverhältnisse von TiO2:Na2O
5,7 bis 8,1:1,0 betragen, nach der Zugabe die Mischung auf Siedetemperatur innerhalb von 20 bis 60 Minuten erhitzt,
die Mischung l/2 bis 4 Stunden gelinde sieden läßt, das ausgefällte Titanhydrat filtriert und gut wäscht, das
gewaschene Hydrat zur Reduktion der Eisen-III-Werte in den
Eisen-II-Zustand bleicht, und nach Filtrieren und Waschen Wasser zufügt, wobei eine Titanhydrataufschlämmung gebildet
wird, die Aufschlämmung mit Salzen von Kalium und Phosphor
in Mengen behandelt, die 0,3 bis 0,5 ^ KgO und 0,4 bis
0,8 $> PgO5, bezogen auf das Gewicht an TiOg betragen,
wobei die Molverhältnisse von KgOxP^Og 0,9-1,3:1,0 betragen,
die entwässerte Aufschlämmung calciniert, wobei Anatas-TiO2
gebildet wird, der eine Spektralcharakteristik von mindestens 2,5 aufweist, und die Masse, die aus dem Calcinierofen entnommen
wird, vermahlt unter Bildung des Anataspigmente.
2.)Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Keimbildungsmittel, das verwendet wird, hergestellt wird, indem man eine Titanhydrataufschlämmung mit einem
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Feststoffgehalt von 20 bis 26 % und einer Temperatur von 25 bis 7O°C bildet, diese Aufschlämmung mit einer Lösung
von NaOH bei 25 bis 5O°C umsetzt, wobei die Menge an NaOH ausreicht, um ein NaOH/TiOp-Verhältnis von 1,5 bis 1,7 zu
ergeben, die Mischung unter Rühren 1 bis 2 Stunden bei einer Temperatur zwischen 80 und 92°C hält, Wasser zufügt,
um den Gehalt an Feststoffen auf 10 bis 15 % zu vermindern,
filtriert, wäscht und erneut unter Bildung einer wäßrigen Aufschlämmung mit einem Feststoffgehalt von 12 bis 16 %
aufschlämmt.
.3.) Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Keirnbildungsmittel, das verwendet wird, gebildet wird, indem man eine Titanhydrataufschlämmung mit einem Feststoffgehalt
von 20 bis 26 % bildet, diese Aufschlämmung auf eine Temperatur von 85 bis 95°C erhitzt, die erhitzte Aufschlämmung
zu einer Lösung von NaOH, die auf 95 bis 1000C erhitzt worden war, zufügt, wobei die Menge an NaOH ausreicht, um
ein NaOH/TiO2-Verhältnis von 1,5 bis 1,7 zu ergeben, und
wobei die erhitzte Aufschlämmung zu dem NaOH während eines
Zeitraums von 15 bis 20 Minuten zugefügt wird, wobei man eine Temperatur von 115 bis 120 C erhält, und dann eine
Temperatur zwischen 80 und 95°C 2 Stunden aufrechterhält, um die Mischung zu reif en, Wasser zufügt, um den Feststoffgehalt
auf 10 bis 15 % zu vermindern, filtriert, wäscht und erneut unter Bildung einer wäßrigen Aufschlämmung mit
einem Gehalt an Feststoffen von 12 bis 16 % aufschlämmt.
4.) Verfahren zur Herstellung eines Titandioxydpigments in hoher Qualität mit der Kristallstruktur von Anatas, dadurch
gekennzeichnet, daß man eine geklärte, nicht-kristallisierte
und nicht-konzentrierte Titansulfat-Eisen-II-sulfat-Lösung
bei einer Temperatur von 40 bis 70°C schafft, wobei diese Lösung eine Titankonzentration von 80 bis 180 gpl
TiO2, ein FeSO4/TiO2-Verhältnis von 2,20 bis 2,75 und ein
HpSO,/TiO?-Verhältnis von 1,70 bis 2,30 besitzt, ein ge-
109820/2092
'2046ÖÖ9
trennt hergestelltes Keimbildungsmittel schafft, wobei die Menge des Keiinbildungsmittels, die verwendet wird,
0,5 bis 2,0 %, berechnet als TiO2 und bezogen auf das
Gewicht an TiOp, das ausgefällt werden soll, beträgt und .der Gehalt an Feststoffen in dem Keimbildungsmittel 12 %
bis 16 % beträgt, wobei die Feststoffe 85 bis 89 % und 11 bis 15 % Na2O enthalten und die Molverhältnisse
von TiO2/Na2O 5,7 bis 8,1:1,0 betragen, gleichzeitig diese
Lösung und das Keimbildungsmittel unter Rühren während eines Zeitraums von 20 bis 60 Minuten in einen Ausfällungstank
gibt, nach der Zugabe die Mischung innerhalb von 20 bis 60 Minuten auf Siedetemperatur erhitzt, die
Mischung l/2 bis 4 Stunden gelinde sieden läßt, das ausgefällte Titanhydrat filtriert und gut wäscht, das gewaschene
Hydrat bleicht, um die Eisen-III-Werte zu dem Eisen-II-Zustand zu reduzieren, und nach dem Filtrieren
und Waschen Wasser zufügt, um eine Titanhydrataufschlämmung
zu bilden, die Aufschlämmung mit Salzen von Kalium und Phosphor in Mengen behandelt, die 0,3 bis 0,5 # Kp0 und 0,4 bis
0,8 fo 3?2^5» bezogen auf das Gewicht an TiOp betragen, wobei,
die Molverhältnisse von K20:P20c 0,9 bis
1,3:1,0 betragen, die entwässerte Aufschlämmung unter Bildung
eines Anatas-TiO„ calciniert, das eine Spektralcharakteristik
von mindestens 2,5 besitzt, und die Masse, die aus dem Calcinierofen entnommen wird, vermahlt, um das Anatas-Pigment
herzustellen.
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