DE2046483C2

DE2046483C2 - Verfahren zur Herstellung eines Titandioxidpigments mit Anatas-Struktur

Info

Publication number: DE2046483C2
Application number: DE2046483A
Authority: DE
Inventors: Kenneth Warren Overland Mo. Heywood; Charles Raymond Webster Groves Mo. Trampier jun.
Original assignee: Kronos Titan GmbH
Current assignee: Kronos Titan GmbH
Priority date: 1969-09-22
Filing date: 1970-09-21
Publication date: 1982-10-21
Also published as: NL7013997A; DE2046483A1; FI57605B; US3617217A; FR2062373A5; BE756137A; FI57605C

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines qualitativ hochwertigen Titandioxidpigments mit der Kristallstruktur von Anatas unter Verwendung einer unkristallisierten und nicht konzentrierten TJtansulfat/Eisen(II)-sulfat-Lösung mit einer Titankonzentration von 80 bis 180 g/l TiO,, einem FeSO₄ZTiO-,-Verhältnis von 2,20 bis 2,75 und einem H₂SO₄/TiO₂-Verhältnis von 1,70 bis 2,30, wobei die erwärmte Titansulfat/Eisen(II)-sulfat-Lösung zu auf eine Temperatur von 80^J C bis 98" C in einem Reaktionsgefäß erwärmtem Wasser zugegeben wird, und nach Beendigung der Zugabe die Temperatur der Mischung zum Siedepunkt gesteigert wird und die Mischung während 2 bis 4 Stunden zum leichten Sieden gebracht wird, wonach die Mischung filtriert, das erhaltene Titandioxidhydrat gewaschen und geb'eicht und mit geeigneten üblichen Konditionierungsmitteln behandelt und schließlich bei einer Temperatur zwischen 850° C und 1000' C calciniert und vermählen wird.

Titandioxidpigmente werden im allgemeinen gemäß bisher bekannten Verfahren durch das sogenannte »Sulfatverfahren« hergestellt, bei dem ein titanhaltiges Material, wie ein titanhaltiges Eisenerz, ein Erzkonzentrat oder eine Titanschlacke, mit konzentrierter Schwefelsäure unter Bildung eines porösen Kuchens, der manchmal als »Digerierungskuchen« bzw. »Aufschlußkuchen« bezeichnet wird, bei erhöhter Temperatur erhitzt wird. Man läßt den Aufschlußkuchen ausreifen, um die maximale Gewinnung der Titanwerte beim Auflösen zu bewirken. Nach dem Reifen wird der Kuchen in Wasser oder schwacher Säure unter Rühren gelöst unter Bildung einer Lösung von Titansulfat und Eisensulfaten. Die Eisen-(Ill)-sulfatmaterialien in der Lösung werden durch Zugabe eines Reduktionsmittels, wie Eisenschrott, mit oder ohne Antimonoxyd zu der Lösungzu Eisen-(II)-sulfat umgewandelt. Dje Lösung wird dann durch Absetzen und Filtrieren geklärt, um alles in der Lösung enthaltene feste Material mit einem minimalen Verlust an TiO₂ zu entfernen.

Nach der Klärung wird die Lösung dann normalerweise einer Kristallisationsstufe unterworfen, um den Hauptteil der Eisen-(Il)-materialien in Form von Copperas, d. h. FeSO₄-7H₂O, zu entfernen.

Nach der Kristallisation wird die Titansulfatlösung konzentriert, um Wasser aus der Lösung zu entfernen. Dies wird durch Eindampfen in Konzentrierungsvorrichtungen bewirkt, die unter Vakuum und bei erhöhten Temperaturen arbeiten. Die Konzentrierung wird forlgesetzt, bis das spezifische Gewicht der Lösung mindestens 1,5 beträgt mit einem TiO₂-Gehalt von mindestens 200 g pro 1 und vorzugsweise 250 bis 300 g pro 1.

Die konzentrierte Titansulfatlösung wird dann durch Hydrolyse aus dem löslichen Zustand in das unlösliche TiO₂-Hydrat überführt, und im allgemeinen wird diese Umwandlung durch Verdünnen der konzentrierten Titansulfat-Eisen-(II)-sulfatlösung mit H₂O bei erhöhten Temperaturen bewirkt. So wird eine vorher bestimmte Menge einer Titansulfat-Eisen-(ll)-sulfatlösung mit einem TiO₂-Gehalt von mindestens 200 g pro 1 auf eine Temperatur von mindestens 90° C vorerhitzt und mit einer vorher bestimmten Zugabegeschwindigkeit unter Rühren zu klarem Wasser bei im wesentlichen der gleichen Temperatur und im Verhältnis von 3 bis 19 Teilen Lösungzu 1 Teil Wasser zugegeben. Während des anschließenden Siedens bildet das ausgefallene TiO₂ anfänglich kolloidale Teilchen, die anschließend ausflocken unter Bildung eines filtrierbaren TiO_;-Hydrats, das 30 bis 36% Feststoffe enthält.

Es wurden qualitativ hochwertige Titandioxydpigmente aus Hydraten hergestellt, die aus geklärten, konzentrierten und kristallisierten Titansulfatlösungen hergestellt worden waren. Jedoch kann das oben beschriebene Hydrolyseverfahren nicht verwendet werden zur Herstellung befriedigender Hydrate, wenn eine geklärte, jedoch nicht aufkonzentrierte und nicht der Kristallisationsstufe unterworfene Titansulfat-Eisen-(II)-sulfatlösung verwendet wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein qualitativ hochwertiges Titandioxydpigment mit deT Kristallstruktur von Anatas hergestellt werden, bei der ein neues Hydrolyseverfahren verwendet wird, das eine geklärte, jedoch unkristallisierte und nicht aufkonzentrierte TilansuIfat-Eisen-(II)-sulfatlösung verwendet mit einer Titankonzentration von 80 bis 180 gpl TiO-,, einem FeSO/TiCh-Verhältnis von 2,20 bis 2,75 und einem H^SO/TiCh-Verhältnis von 1,70 bis 2,30.

Die US-PS 2331496 betrifft ein Verfahren zur Hydrolyse einer Titansulfatlösung, bei dem relativ verdünnte oder konzentrierte Titansalzlösungen verwendet werden können. Gemäß dieser Patentschrift werden 0,3 bis 2% der gesamten zu hydrolysierenden Sulfatlösung zu einem Volumen des heißen Verdünnungsmittels unter Bildung nicht kolloidaler Keime zugegeben. Nach einer kurzen Alterungsperiode wird der verbliebene Teil der Titansulfatlösung zu dem Keime enthaltenden Verdünnungsmittel zugegeben, wonach die Mischung bei erhöhter Temperatur hydrolysiert wird.

Es wird jedoch dort angegeben, daß konzentrierte Titanlösungen gegenüber relativ verdünnten Titanlösungen bevorzugt sind und mit Vorteilen in großem Umfang bei der industriellen Titandioxidpigment-Herstellung verwendet werden.

Gemäß der US-PS wird das Hydrolyseverfahren ausgeführt, indem man zuerst eine geringere Menge einer nicht kolloidalen Keimsuspension herstellt und nach einer kurzen Alterungsperiode rasch den verbliebenen Teil der Titansulfatlösung zu dem Keime enthaltenden Verdünnungsmittel zufügt und die erhaltene Mischung einer Hydrolyse bei einer erhöhten Temperatur unterwirft.

Gemäß der vorliegenden Erfindung jedoch wird die Zugabe der Titansulfatlösung in drei Stufen durchgeführt, d.h. indem man zuerst eine geringere Menge von 1 bis 5% der Gesamtmenge zur Bildung einer Keimbildungsmittel enthaltenden Lösung zugibt, dann 10 bis 30% der Titanlösung zur Stabilisierung der Keimbildungsmittel enthaltenden Lösung zugibt und schließlich den verbliebenen Teil der Titansulfatlösung zugibt und die erhaltene Mischung unter gelindem Sieden während 2 bis 4 Stunden einer Hydrolyse unterwirft.

Die US-PS 2516548 betrifft die Herstellung von Anatas-Titandioxidpigment, bei der das Hydrolysat mit Salzen von Kalium und Phosphor behandelt wird. Jedoch ist auch dieses Verfahren von dem erfindungsgemäßen Verfahren grundsätzlich verschieden, insbesondere, da das in dem wasserhaltigen Oxid enthaltene Alkalimetallsalz vor der endgültigen Calcinierung entfernt wird. Weiterhin unterscheidet sich dieses Verfahren von dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch, daß es ein vorangehendes Rösten des Titansulfathydrolysats in Gegenwart einer schmelzbaren Alkalimetallverbindung umfaßt.

Die US-PS 3071 439 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Titandioxidpigmenten durch Ausfällung des Titandioxidhydrats aus einer unkristallisierten und nicht konzentrierten Ilmenitlösung.

Gemäß der US-PS ist das dort beschriebene Verfahren nicht ohne Nachteile. Die wichtigsten Nachteile des Verfahrens bestehen darin, daß die Verfahrensbedingungen sehr sorgfältig durch Verwendung von unkristallisierten und nicht konzentrierten Ilmenitlösungen direkt bei dem Blomenfeld-Hydrolyseverfahren kontrolliert werden müssen, um optimale Resultate zu erhalten. Ohne eine solche Kontrolle werden beträchtliche Schwankungen von Ansatz zu Ansatz gefunden, und das Produkt wird zu einer Nicht-Gleichmäßigkeit und Schwankungen in der Pigmentqualität neigen.

Gemäß einer Ausführungsform dieser Patentschrift wird daher vorgeschlagen, eine neue Keim-Methode in dem Verfahren zu verwenden. Diese neue Keim-Methode umfaßt die Zugabe zu dem heißen Hydrolysewasser einer geringen Menge einer üblichen kristallisierten und konzentrierten Ilmenitlösung, die aus den üblichen Behandlungsverfahren aus Ilmenit vor der Hydrolyse erhältlich ist.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist vollständig verschieden von dem Verfahren, wie es weiterhin in der US-PS 3071439 beschrieben ist. Gemäß diesem Verfahren wird die Titansulfat-Eisen-sulfat-Lösung nach und nach zu einer Menge von Wasser während einer Zeitdauer von 5 bis 20 Minuten zugegeben, wonach die Mischung auf dem Siedepunkt für eine Zeitdauer von etwa 1 bis 6 Stunden gehalten wird. Gemäß der Erfindung jedoch wird ein kleinerer Teil der Titansulfat-Eisensulfat-Lösung zu dem heißen Wasser während einer Zeitdauer von 1 bis 2 Minuten zugegeben, um ein Kernbildungsmittel zu bilden, wonach ein weiterer Teil, 10% bis 30% des Restes, der Titanlösung zu der Mischung zugegeben wird, um das Kernbildungsmittel über eine bestimmte Zeitdauer zu stabilisieren, wonach der Rest der Lösung mit der stabilisierten Kernbildungsmischung vermischt wird. Dieser Unterschied in der Verfahrensweise ergibt ein gleichförmiges Anatas-Pigment, das keine Schwankungen in der Pigmentqualität aufweist und das überlegene Pigmentcharakteristiken besitzt, d. h. Spektralcharakteristiken von mindestens 3,5, und einen Rutil-Gehalt von geringer als 2%

Das Verfahren der Erfindung erzielt ein stabiles Anatas-Pigment von verbesserter Pigmentqualität, und es ist ein billiges Verfahren, wobei nicht die kostspieligen Kristallisations- und Konzentrierungsstufen erforderlich sind.

Die Erfindung besteht nun darin, daß man zu einer erwärmten Wassermenge, die 5 bis 20 Vol.-% der gesamten zu hydrolysierenden Titansulfat/Eisen(II)-sulfat-Lösung beträgt, zunächst 1 bis 5 Vol.-% der Gesamtmenge der 40 bis 70° C warmen Titanlösung zu dem Wasser während einer Zeitdauer von 60 bis 120 Sekunden zur Bildung eines Keimbildungsmittels zugibt, anschließend weitere 10 bis 30 Vol.-% des Restes der gemessenen Menge der Titanlösung zu der Mischung zufügt, um das Keim-Mittel in dem Reaktionsgefäß während einer Dauer von 5 bis 20 Minuten zu stabilisieren, die Temperatur der Mischung oberhalb 55^C C im Verlauf der Zugabedauer aufrechterhält, man die so stabilisierte kcimhaltige Mischung schließlich mit dem Rest der Titanlösung in dem Reaktionsgefäß mischt, man die Temperatur der Endmischung, nachdem alle Lösungen zugegeben sind, auf 50 C bis

90⁼ C einstellt, dann zum Sieden erhitzt und man nach Filtrierung, Waschung und Bleichung des ausgefallenen Titandioxidhydrats Wasser zur Bildung einer Aufschlämmung zugibt und die Aufschlämmung mit Salzen von Kalium und Phosphor in Mengen entsprechend 0,3 bis0,5 Gew.-% K₂O und >,4 bis 0,8 Gew.-% P₂O₅, bezogen auf das TiO₂-Gewicht, wobei die Molverhältnisse von K₂OtP₂O₅ 0,9 bis 1,3:1,0 betragen, behandelt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es wichtig, daß das keimbildende Mittel dann durch die Zugabe von 10 bis 30% der verbleibenden Titanlösung stabilisiert wird. Diese stabilisierte Kristallisationskeime können schon vorher hergestellt werden und später in verschiedenen Hydrolyseansätzen verwendet werden, da sie über längere Zeitdauer gelagert werden können.

Die stabilisierte Keime enthaltende Lösung und die verbleibende Lösung können in jeder Art und Weise vermischt werden. Die zwei Lösungen Können gleichzeitig in ein leeres Gefäß eingebracht werden, die keimbildende Lösung kann zu der verbleibenden Lösung gegeben werden, oder die letztere kann zu der ersteren gegeben werden. Obwohl jedes Mischungsverfahren verwendet werden kann, ist es bevorzugt, die zwei Lösungen gleichzeitig oder gleichlaufend zuzugeben, wobei die stabilisierte Keimlösung im Verlauf einer Zeitdauer von 10 bis 15 Minuten und die verbleibende Lösung im Verlauf von 20 bis 40 Minuten zugegeben wird.

Dieses besondere Hydrolyseverfahren zur Herstellung eines Anatas-Titandioxydpigments aus einer nicht-konzentrierten, nicht-kristallisierten Lösung ist besonders vorteilhaft, da das Kristallisationskeime bildende Mittel zuvor hergestellt werden kann und gelagert werden kann, bis es in einem anschließenden Hydrolyseansatz verwendet werden kann. Zusätzlich kann das keinbiidende oder kernbildende Mittel in situ hergestellt werden und erfordert nicht den Ankauf von relativ reinen Alkalimetallverbindungen, die normalerweise bei der Herstellung von Kristallisationskeimen verwendet werden.

Wenn es wünschenswert ist, ein Anataspigmcnt mit besonders hohen Spektralcharakteristika herzustellen, ist eine Wartezeit von 1 bis 5 Minuten zwischen dem Ende der Stufe 3 und dem Anfang von Stufe 4 nützlich.

Es wurde auch gefunden, daß die Absetz- und Filtriereigenschaften gewünschtenfalls verbessert werden können, wenn die Rührgeschwindigkeit in Stufe 2 während der Zugabe der anfänglichen Lösung in Stufe 3 gesteigert wird.

Wenn man das vorliegende Hydrolyseverfahren zum Hydrolysieren einer geklärten, jedoch nicht kristallisierten und nicht aufkonzentrierten Lösung verwendet, besitzt das gebildete Titandioxidhydrat offensichtlich die notwendigen Kristallit- und Flockengrößen, so daß das nach der Behandlung und Calcinierung gebildete Anatas-TiO₂-Pigment die überlegenen Pigmenteigenschaften besitzt.

Die Pigmenteigenschaften wurden wie folgt bestimmt:

Das Aufhellvermögen wurde durch das gut bekannte Reynolds-Aufhellvermögens-Verfahren bestimmt, wie es in -'Physical and Chemical Examination of Paints, Varnishes, Lacquers and Colours« von H. V. Gardner, u. Ausgabe, Mai 1939, Seite 37 beschrieben ist.

Die Helligkeit und der Ton wurden durch die folgenden Methoden bestimmt:

Helligkeit und Ton des Pigments

Diese Untersuchung bestimmte instrumental die Helligkeit und den Ton des Titandioxydpigments in einem feuchten Film eines Alkyd-Bindemittels. 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 ein Maß für die Helligkeit des Pigments und der blaue Reflexionswert abzüglich des roten Reflexionswertes als ein Maß für den Farbton gewertet. Die Bestimmungen wurden mit Hilfe eines Colormaster Differential Colorimeters vergenommen.

Das Pigment wurde mit einem Soja-Alkyd-Harz unter Bildung einer Paste vermischt, und die Paste wurde auf die Oberfläche einer weißen Keramikplatte mit hohem Reflexionsvermögen aufgebracht, wobei die Dicke des Pastenfilms derart war. daß die Untergrundfarbe bedeckt wurde. Die grünen, roten und blauen Reflexionswerte des Films wurden auf dem Colormaster abgelesen, und die Reflexionswerte wurden als prozentuale Reflexionswerte notiert.

Die Spektralcharakteristik des Pigments wurde wie folgt bestimmt:

Spektralcharakteristika des Pigments in einem
Farbträger

Das Pigment wurde mit einem Soja-Alkyd-Bindemittel, das Ruß enthielt, vermischt, und die Mischung wurde in eine Paste überführt. Das Verhältnis des Pigments zu dem Ruß in der Paste betrug 5 zu 0,15. Die Paste wurde dann auf einem lackierten Blatt verteilt, und der nasse Film wurde sofort in dem oben beschriebenen Colormaster Colorimeter untersucht. Die blauen und roten Reflexionswerte wurden erhalten. Die Spektralcharakteristik des Pigments wurde gemessen durch Vergleichen der Ergebnisse, die erhalten wurden durch Abziehen der roten Reflexionswerte von den blauen Reflexionswerten und Vergleichen dieses Ergebnisses mit den Spektralcharakteristika eines vorher bestimmten Standardpigments.

Um das erfindungsgemäße Verfahren weiter zu beschreiben, werden die folgenden Beispiele angegeben:

Beispiel 1

5,7 m³ auf 91" C erhitztes Wasser wurden in einen Ausfälltank gegeben. Unter Rühren wurden im Verlauf von 90 Sekunden bei einer Temperatur von 50⁼ C 1,1 m¹ einer geklärten, jedoch nicht kristallisierten und nicht aufkonzentrierten Titansulfat-Eisen-(Il)-sulfatlösung hinzugegeben. 1,1 m¹ der Sulfatlösung stellen 2% der gesamten Menge der zu hydrolysierenden Lösung dar. Die verwendete Lösung hatte die folgende Analyse:

Spezifisches Gewicht bei 60° C
TiO,, %

H,SÖ₄, % (mit Methylorange)
FeSO₄. %
h,SO₄/TiO,
;

1.530
8,6
16,5
20.0
1,88

/ 2,48

red. TiO₂, g/l 3.0

Direkt nachdem die anfängliche Lösung zugegeben worden war, gab man 11,3 nr der Titanlösung im Ver-

lauf von 7 M nuten in den Tank ein, um die Kristallisationskeime zu stabilisieren. Diese Lösungsmenge stellte 20% der Gesamtmenge der Lösung dar. Die Temperatur der Mischuna am Ende der Zugabedauer betrug 80= C.

Diese stabilisierte Lösung wurde dann mit den verbleibenden 44,2 m' der Titanlösung in einen Tank eingebracht, wobei die Zugabe der stabilisierten Lösung 11 Minuten betrug, wogegen die Zugabe der verbliebenen Titanlösung 28 Minuten betrug.

Man gab Dampf hinzu, um die Mischung zu erhitzen, und nach Beendigung der Lösungszugabe betrug die Temperatur der Mischung 82 C. Die Mischung wurde dann im Verlauf von 35 Minuten zum Sieden erhitzt und wurde 3 Stunden am Sieden gehalten, wonach man das ausgefallene Hydrat sich absetzen ließ, die Flüssigkeit entfernte und das Hydrat wusch und gut bleichte, um das Eisen und die anderen färbenden Verunreinigungen zu entfernen. In diesem besonderen Beispiel wurde der Eisengehalt in dem Hydrat auf 0,003% Fe-,Ο, reduziert, der unterhalb der oberen Grenze von 0,005% Fe₂O₃ liegt.

Das gewaschene und gebleichte Titandioxidhydrat wurde dann mit Wasser aufgeschlämmt, so daß man eine Aufschlämmung mit 30% Feststoffen erhielt. Die Aufschlämmung wurde dann mit 0,45% K?O (zugegeben als 10%-ige K,SO₄-Lösung) und 0,65% P₂Oj (zugegeben als 75%-ige H₃PO₄) behandelt, wobei die Prozentteile auf die Mengen, die im Hydrat festgehalten sind, und auf das Gewicht von TiO₂ in der Aufschlämmung bezogen sind. Nach einstündigem Rühren der behandelten Aufschlämmung wurde die Aufschlämmung filtriert, und das behandelte Hydrat wurde in den Brennofen eingeführt.

Das Hydrat wurde 100 Minuten bei 950^: C calciniert, und danach wurde das calcinierte TiO₂ gut vermählen. Das vermahlene Pigment hatte die folgenden Eigenschaften:

% Reflexionsvermögen 95,5

Ton ~ -3.9

Reynolds-Aufhellvermögen 1225

Spektralcharakteristik 4,0

Beispiele 2 bis 4

Das Verfahren von Beispiel 1 wurde in diesen Beispielen wiederholt mit der Ausnahme, daß die Kristallisationskeime mit verschiedenen Mengen der Titanlösung stabilisiert wurden. In Beispiel 2 wurden 10% der verbleibenden Lösung verwendet, wogegen in Beispiel 3 30% verwendet wurden. In Beispiel 4 wurde die stabilisierte Keimlösung 2 Stunden gelagert, bevor sie in der endgültigen Hydrolysestufe verwendet wurde. In allen diesen Beispielen wurde die stabilisierte Keimlösung gleichzeitig mit der verbleibenden Lösung in ein Gefäß eingebracht.

Die Verfahrensbedingungen und die erhaltenen Ergebnisse in jedem dieser Beispiele zusammen mit denen des Beispiels 1 sind in der folgenden Tabelle angegeben.

Beispiele 5 bis 6

In diesen Beispielen wurde das Verfahren von Beispiel 1 verwendet mit der Ausnahme, daß die stabilisierte Keimlösung und die verbleibende Titanlösung nicht gleichzeitig in den Ausfälltank eingegeben wurden. In Beispiel 5 wurde die stabilisierte Keimlösung zu der verbleibenden Titanlösung zugesetzt, die vorher in den Ausfälltank eingebracht worden war, wogegen in Beispiel 6 die stabilisierte Keimlösung zunächst in den Ausfälltank eingebracht worden war, und die verbleibende Titanlösung wurde zu der stabilisierten Keimlösung' zugegeben.

Die Ergebnisse dieser Ansätze zusammen mit den Verfahrensbedingungen sind ebenfalls in der Tabelle angegeben.

Tabelle

Hydrolyse

Beispiel

2 3

Menge an verwende	50	Behandlungsmittel	5./	5,7	5.7
tem H₂O. m³
Temperatur des H-.O,	91	91	90
C
■'' Menge der anfänglich	ι ι	1 ι	] 1
zugegebenen Lösung.	1.1	1 . ι	1*1
nv Menge der anfänglich
zueeeebenen Lösung.	2	2	2
^:! ^c/c" "
Temperatur der Lö	50	48	55
sung. C
Zugabezeit. Sekun	90	88	100
den
Menge der zugegebe
nen Lösung, um die
Keime zu stabilisie	11.3	5.7	17.0
ren, nr'
Menge der zugegebe
nen Lösung, um die
Keime zu stabilisie	20	10	30
ren. %
Temperatur der Mi	80	81	78
schung, C	7	5	11
Zugabezeit. Minuten
Mischverfahren der
Keimlösung mit der
verbleibenden Titan	gleich	gleich	gleich
lösung	zeitig	zeitig	zeitig

Zugegebene Menge
der verbliebenen Lö	44.2	49,8	38.5
sung, m^?	28	33	24
Zugabezeit. Minuten
"' Menge an zugegebe
ner stabilisierter I.ö-	18.1	12.5	23.8
sung. m^?	11	7	14
Zugabezeit. Minuten
Erhitzungszeit bis	35	35	35
^M zum Sieden, Minuten	3	3	3
Siedezeit, Stunden		Beispiel
1	2 "	3

K,O, %
P₂O₅ %

Calcinierung
Temperatur, ° C
Zeit, Minuten

0,45
0,65

950
100

(Fortsetzung Tabelle)

Behandlungsmittel

Beispiel

2

Pigmenteigenschaften Reflexionsvermögen. %

Reynolds-Aufhellungsvermögen Spektralcharakteristik

Hydrolyse

95.5 -3.9

1225 4.0

95,5 -4.1

1200 4.0

1225 3,9

Beispiel

Verwendete Menge

H_:O, m¹ 5.7 5.7

Temperatur des Η-,Ο,

C "91 91

Menge der anfänglich zugegebenen Lösung,

m³ 1,1 1,1 1,1

Menge der anfänglich zugegebenen Lösung,

Temperatur der Lösung, C 50 50 Zugabezeit, Sekunden 100 90 · Menge der zugegeben Lösung, um die Keime zu stabilisieren,

m³ 11.3 11,3

Menge der zugegebenen Lösung, um die Keime zu stabilisieren, % 20 20 Temperatur der Mischung, ^c C 80 80

Hydrolyse

Beispiel

Zugabezeit. Minuten Mischverfahren der Keimlösung mit der verbleibenden Titanlösung

gleichzeitig

Menge der zugegebenen verbliebenen Lösung, m·¹

Zugabezeit, Minuten Menge der zugegebenen stabilisierten Lösung, ην

Zugabezeit, Minuten Erhitzungszeit bis zum Sieden, Minuten Siedezeit. Stunden

Behandlungsmittel K,O. %
P₂O₅ %

Calcinierung
Temperatur, ° C Zeit, Minuten

Pigmenteigenschaften 11.3 " Reflexionsvermögen,

Ton

Reynolds-Aufhellungsvermögen Spektralcharakteristik

44,2 28

18.1

35 3

0.45 0,65

950 HX)

96,0 -3,9

1225 4,4

stabil. Keimlösung zur verbleibenden Lösung gegeben

44,2

18,1 11

45 3

0,45 0,65

950 100

95,6

-3,7

1225 5,4

verbleib. Ti-Losung zu der Keimlösg. gegeben

950 100

1200

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines qualitativ hochwertigen Titandioxidpigments mit der Kristallstruktur von Anatas unter Verwendung einer umkristallisierten und nicht konzentrierten Titansulfat/Eisen(II)-sulfat-Lösung mit einer Titankonzentration von 80 bis ISO g/l TiO₂, einem FeSO₄/ TiO-.-Verhältnis von 2,20 bis 2,75 und einem HjSOyTiO₂-Verhältnis von 1,70 bis 2,30, wobei die erwärmte Titansulfat/Eisen(II)-sulfat-Lösung zu auf eine Temperatur von 80' C bis 98° C in einem Reaktionsgefäß erwärmtem Wasser zugegeben wird, und nach Beendigung der Zugabe die Temperatur der Mischung zum Siedepunkt gesteigert wird und die Mischung während 2 bis 4 Stunden zum leichten Sieden gebracht wird, wonach die Mischung filtriert, das erhaltene Titandioxidhydrat gewaschen und gebleicht und mit geeigneten üblichen Konditionierungsmitteln behandelt und schließlich bei einer Temperatur zwischen 850° C und 1000° C calciniert und vermählen wird, dadurch gekennzeichnet, daß man zu einer erwärmten Wassermenge, die 5 bis 20 Vol.-% der gesamten zu hydrolysierenden Titansulfat/ Eisen-(II)-sulfat-Lösung beträgt, zunächst 1 bis5 Vol.-% der Gesamtmenge der 40 bis 70° C warmen Titaniösung zu dem Wasser während einer Zeitdauer von 60 bis 120 Sekunden zur Bildung eines Keimbildungsmittels zugibt, anschließend weitere 10 bis 30 Vol.-% des Restes der gemessener. Menge der Titanlösung zu der Mischung zufügt, um das Keim-Mittel in dem Reaktionsgefäb während einer Dauer von 5 bis 20 Minuten zu stabilisieren, die Temperatur der Mischung oberhalb 55 C im Verlauf der Zugabedauer aufrechterhält, man die so stabilisierte keimhaltige Mischung schließlich mit dem Rest der Titanlösung in dem R^aktionsgefäß mischt, man die Temperatur der Endmischung, nachdem alle Lösungen zugegeben sind, auf 50° C bis 90 C einstellt, dann zum Sieden erhitzt und man nach Filtrierung, Waschung und Bleichung des ausgefallenen Titandioxidhydrats Wasser zur Bildung einer Aufschlämmung zugibt und die Aufschlämmung mit Salzen von Kalium und Phosphor in Mengen entsprechend 0,3 bis 0,5 Gew.-% K₂O und 0,4 bis 0,8 Gew.-% P₂O₅, bezogen auf das ΤίΟ-,-Gewicht, wobei die Molverhältnisse von K₂O: P₂O 0,9 bis 1,3:1,0 betragen, behandelt.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das stabilisierte Keimmittel gleichzeitig mit der verbleibenden Titanlösung in einen Ausfälltank eingegeben wird, wobei die Zugabezeit des stabilisierten Keimmittels 10 bis 15 Minuten beträgt und die Zugabezeit für den Rest der Titanlösung 20 bis 40 Minuten beträgt.