DE2707229C2 - Herstellung von Zink- und Erdalkalititanaten - Google Patents

Herstellung von Zink- und Erdalkalititanaten

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Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Erdalkalititanaten, insbesondere Magnesium- und Calciumtitanaten sowie Zinktitanaten, die als Weißpigmente für spezielle eo Einsatzgebiete besonders geeignet sind. Bei der Herstellung von Pigmenten ist es erforderlich, auf hohe Reinheit der Ausgangsmaterialien zu achten und ein Herstellungsverfahren zu entwickeln, das es gestattet, möglichst einheitliche Teilchengrößen mit enger Teilchengrößenverteilung zu erzeugen. Die anzustrebende mittlere Teilchengröße ist dabei vom Brechungsindex der Pigmente abhängig, sie nimmt mit abnehmendem Brechungsindex zu, allerdings liegen die mittleren Teilchengrößen bei optisch besonders wirksamen Materialien deutlich unter 1 μπτ, bei Titandioxid, dem heute am häufigsten eingesetzten Weißpigment üblicherweise bei 0,23 μητ. Um derartige feinteilige und möglichst einheitliche Teilchen herzustellen, ist der Einsatz reaktiver Ausgangsverbindungen nötig.
Es ist bekannt, Magnesium- und Calciumtitanate nach der britischen Patentschrift 4 17 699 und der deutschen Auslegeschrift. 10 14 972 herzustellen. Ausgehend von Titandioxid und den entsprechenden Oxiden bzw. zersetzlichen Salzen des Magnesiums oder Calciums wird durch Glühen bei hohen Temperaturen das Erdalkalititanat erhalten. Nach der US-Patentschrift 24 34 079 werden äquivalente Mengen TLQ2-Hydrat und Magnesiumcarbonat vermengt und bei 100O0C geglühL In der deutschen Auslegeschrift 10 14 972 wird darauf hingewiesen, daß durch derartige Festkörperreaktionen die Herstellung von Einzelkristallen der erforderlichen Korngröße nicht gelingt. Die deutsche Auslegeschrift 10 14 972 hat daher die Fällung von Calciumtitanoxalat aus TiCU, CaCb und Oxalsäure zum Inhalt, durch dessen Verglühung die Einstellung geeigneter Teilchengrößen zwischen 0,1 und 1 μτη gelingt. Dieses Verfahren erfordert jedoch sehr teure Ausgangsverbindungen.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Erdalkalititanaten sowie Zinktitanaten, das großtechnisch und kostengünstig durchgeführt werden kann und die Einstellung der mittleren Teilchengröße auf einen günstigen gewünschten Wert ermöglicht
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von Zink- oder Erdalkalimetallhydroxiden in Gegenwart von feinteiligem Titandioxid oder TiO2-Hydrolysatschlamm, Filtration, gegebenenfalls Waschung, Kalzination, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Hydroxide durch gleichzeitige Zugabe einer Zink- oder Erdalkalimetallsalzlösung und einer Alkalilösung auf vorgelegtes feinteiliges Titandioxid und/oder Titandioxid-Hydrolysatschiamm bei einem möglichst konstanten pH-Wert oberhalb von 8, vorzugsweise 10 bis 12, ausgefällt und der resultierende Filterkuchen bei Temperaturen oberhalb 50O0C, vorzugsweise bei 700 bis 9000C, kalziniert wird.
Während normalerweise Hydroxide der Erdalkalimetalle oder des Zinks als feinteilige, schleimige und kaum zu filtrierende Niederschläge anfallen, und somit eine homogene Abmischung der Titandioxid-haltigen Komponente mit anschließender Filtration aufgrund der langen Auswasch- und Filtrationszeiten für ein technisches Herstellungsverfahren bisher rächt in Frage kam, ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren überraschenderweise möglich, gut filtrierbare und auswaschbare Fällungen zu erhalten, wenn Erdalkalihydroxide auf feinteiliges TiO2 oder auf TiO2-Hydrolysatschlamm aufgefällt werden. Hierbei ist es erforderlich, die Fällung der Hydroxide bei einem möglichst konstanten pH-Wert oberhalb 8, der vorzugsweise nicht mehr als um + oder —1 pH Einheiten schwanken soll, durch gleichzeitige Zugabe einer Erdalkalimetallsalzlösung und einer Alkalihydroxidlösung durchzuführen. Als feinteiliges T1Q2 im Sinne der vorliegenden Erfindung ist beispielsweise ein sogenanntes Flammenhydrolysat, wie es bei der TiCU-Dampfphasenoxidalion gemäß DE-AS 1244 125 oder DE-AS 12 10421 entsteht geeignet. Geeignete TiO2-Hydrolysatschlämme fallen bei der bekannten Hydrolyse Titanylsulfat-haltiger Lösungen nach dem sogenannten Sulfaiverfahren an.
Eine besondere Ausfühmngsform des erfindungsgemäßen Verfahrens geht von dem bei der TKVHerstellung anfallenden TiCVHydrolysatschlamm aus, der nach einem Waschprozeß auf den gewünschten Fällungs-pH-Wert eingestellt und im Fällungskessel vorgelegt wird. Unter Rühren werden nun beispielsweise eine Erdalka-Ifchlorid-Lösung und AlkalihydroxidlösuDg gleichzeitig so zudosiert, daß der pH-Wert während der Fällung konstant bleibL
Das erfindungsgemäße Verfahren führt zu leicht filtrierbaren und gut auswaschbaren Hydroxidniederschlägen, die auf bekannten Filtrationseinrichtungen filtriert und gewaschen werden können. Erst durch die Ausfällung der Hydroxide bei konstantem pH-Wert sind technisch verarbeitbare reaktive Hydroxide aus Zink- und Erdalkalihydroxiden und TOVHydrolysatschlämmen zugänglich, die bereits bei wesentlich niedrigeren Temperaturen, vorzugsweise unterhalb von 9000C, zu den entsprechenden Erdalkalititanaten geeigneter Teilchengröße verglüht werden können und nicht wie die Gemische der Oxide oder Carbonate erst bei erheblich höheren Temperaturen reagieren.
Wie Vergleichsiällungen gezeigt haben, ist der alkalische pH-Wert bei der Fällung allein nicht ausreichend. Bei Vorlage einer Alkalihydroxidlösung und anschließender Zugabe, beispielsweise einer Erdalkalisalzlösung, entstehen ebenso schwer filtrierbare Niederschläge wie bei der umgekehrten Verfahrensweise, wenn die Erdalkalilösung zuerst zum TiO2-Hydrolysat gegeben und anschließend durch Zudosierung der Natronlauge die Erdalkalihydroxide ausgefällt werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Fällung der Erdalkalihydroxide Ί·λ Gegenwart von TiCVHydrolysatschtämmen, vorzugsweise bei einem oH-Wert, der dem J5 Löslichkeitsminimum entspricht. So erfolgt die Fällung von Mg(OH)* vorzugsweise bei einem .pH-Wert von 10. Der jeweils einzustellende pH-Wert nängt von dem gewünschten Titanat ab, so wird bei der Fällung von Ca(OH)2 vorzugsweise ein pH-Wert von 13, bei der Fällung von Zn(OH)2 vorzugsweise ein pH-Wert von 8,5 eingestellt.
Als Erdalkalisalze bzw. Zinksalze eignen sich besonders hochkonzentrierte Lösungen, wie sie bei technischen Prozessen häufig als Nebenprodukte anfallen, z. B. die entsprechenden Erdalkalichloridlösungen, aber auch Magnesiumsulfate, Calciumnitrate, Zinksulfate und andere Salze sind geeignet. Das Verfahren wird von den Anionen nicht beeinträchtigt, solange keine schwerlöslichen Salze ausfallen. Als Alkali ~'° eignen sich die verschiedenen Alkalihydroxide, wie NaOH und KOH. Die Geschwindigkeit der Fällung ist in erster Näherung ohne Einfluß auf das erfindungsgemäße Verfahren, vorausgesetzt, es wird durch turbulentes oder intensives Rühren dafür gesorgt, daß örtlich keine 5> größeren pH-Wert-Schwankungen als 2 auftreten. So wurden bei einem 20 kg Ansatz zur Herstellung von Magnesiumtitanat gleichwertigem MgTiOj-Pigmente erhalten, gleichgültig, ob die Fällung während 5 Minuten, während einer Stunde oder im Verlauf von b0 2 Stunden erfolgte.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in den üblichen Vorrichtungen erfolgen, wie sie bei der TiOä-Herstellung gebräuchlich sind. So sind zur Abtrennung der Feststoffe aus TiO2-Hydro!ysaten und 6' Erdalkalihydroxiden durch Filtration die üblichen Filtergeräte geeignet, z. B. Drehfilter, Filterplatten. Das Auswaschen der Mischung, wie sie bei der Fällung von Erdalkalihydroxid oder Zinkhydroxid in Gegenwart von feinteiligem T1O2 oder TiOz-Hydrolysat anfallen, kann auf dem Filter selbst oder durch erneutes Anschlämmen und anschließende Filtration erfolgen. Es ist jedoch nicht erforderlich das Gemisch vor der Kabdnation zu waschen; in diesem FaD müssen jedoch die wasserlöslichen Salze nach der Kalzination durch Waschen entfernt werden. Bevorzugt wird jedoch ein Auswaschen bei pH 9—11. Die Auswaschbarkeit der Hydroxide erfolgt bei den nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Niederschlagen viel rascher und vollständiger als bei Vorlage der Laugen oder Salzlösungen bei der Fällung.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegt auch die Ausfällung von Mischhydroxiden. So kann es angebracht sein, durch Einbau von Fremdmetallionen besämmte Eigenschaften der Erdalkali titanate oder Zinkutanate zu steuern.
In einer speziellen Ausführungstbrm kann durch Zusatz von Aluminiumchloridlösung zu Magnesiumchloridlösung und gemeinsame Fällung der Hydroxide nach Kalzination ein aluminiumdotiertes Magnesiumtitanat hergestellt werden. Auch in diesem Fall wird die Fiitrierbarkeit und Auswaschbarkeit der gefällten Metallhydroxide erheblich beschleunigt. Als Dotierungsionen können auf diesem Wege alle Metalle eingebaut werden, die im alkalischen pH-Bereich mit den Erdalkalihydroxiden schwer lösliche Niederschläge bilden oder an Erdalkalihydroxiden oder Titanhydrolysaten adsorbiert werden.
Das Mengenverhältnis von Titan zu Zink- oder Erdalkalimetall ist von der gewünschten Festkörperphase abhängig. So wird bei der Herstellung von Ca- oder Ba-Titanaten das Verhältnis von Titan zu Calcium oder zu Barium nahe bei 1 liegen, falls hier die im Perowskitgitter kristallisierenden Phasen hergestellt werden sollen. Bei der Fällung von Mg(0H)2 und Kalzination zu Magnesiumtitanaten sind dagegen die verschiedenen molaren Verhältnisse möglich, da sowohl MgTiOj als auch Mg2Ti04 und MgTi2Os als definierte Verbindungen existieren und für verschiedene Einsatzgebiete interessant sind. So wird bei Hnem molaren Überschuß von Mg(OH)2 im Vergleich zu TiO2 von 2:1, bei der anschließenden Kalzination vorzugsweise Mg2TiO4 erhalten, während bei einem Verhältnis von
1 :1 MgTiO3 die begünstigste Phase darstellt und bei einem TiO2-Überschuß MgTi2Os entsteht. Die Einstellung der mittleren Teilchengröße der Erdalkalititanate von 0,25 bis 0,5 μπι erfolgt insbesondere über die Kalzinierungstemperatur oder -dauer. Wesentlich für die Einstellung einer engen Teilchengrößenverteilung ist dabei eine niedrig*.- Kalzinierungstemperatur, die n-xjglichst unter 10000C, vorzugsweise bei 700 bis 9000C liegen soll.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung beispielhaft dargestellt.
Beispiel 1
In einem mit Rührer versehenen Kessel werden 15,8 kg TiO2-Hydrolysatschlamm mit 31% Gew.-% TiO2 vorgelegt und mit 1,46 kg einer 40%igen NaOH der pH-Wert auf 10 gestellt. Im Verlauf von einer Stunde werden bei konstantem pH-Wert von 10 über
2 Dosierpumpen 19.8 kg einer MgC^Lösung, die 12.2% MgO enthält und 11,3 kg einer 39,5%igen Natronlauge gleichzeitig zudosiert. Am Ende der Fällung wird 5 Minuten nachgerührt und anschließend filtriert. Die Bestimmung der Filtrationsgeschwindigkeit erfolgt über
3 Filterkerzen, die mit Dralontüchern bespannt sind und mit einem Unterdruck von 600 mm Quecksilber bei Raumtemperatur (25 ± 2° C) betrieben werden. Die ausgefällten Hydroxidschlämme mit 14,7% Feststoff und 14,8% wasserlöslichen Salzen werden vorgelegt und die Filterkerzen mit 250 cm2 Filterfläche eingetaucht und im Verlauf von 3 Minuten beladen. Die Beladezeit wurde so gewählt, daß eine Filterkuchenschicht von etwa 20 mm Dicke entstand. Nach der Beladung wird die Fiitervorlage durch Waschwasser ersetzt, eine bestimmte Zeit das Waschwgsser durch den Filterkuchen gesaugt und damit der Anteil wasserlöslicher Salze abgesenkt. Um vergleichbare Verhältnisse zu haben, betrug die Waschzeit in den gewählten Beispielen 9 Minuten. Anschließend wird 2 Minuten trockengesaugt.
Die Dicke des Filterkuchen wurde zu 21 mm bestimmt und der feuchte Filterkuchen mit 2,8 kg ausgewogen bei einem Feststoffgehalt von 34%. Daraus berechnet sich eine Filterleistung von 214 kg/h/m2, Nach der Glühung im Muffelofen bei 9000C während einer Stunde wird der Gehalt an wasserlöslichen Salzen nach DIN 53 197 B zu 1,4% bestimmt Das gebildete MgTiO3-Weißpigment wird durch das A.yfhellvcrmögen von 240 nach DlN 53 192 charakterisiert Die Pigmente sind von hoher Reinheit und vielseitig einsetzbar.
Beispiel 2
Es wurde analog Beispiel 1 gearbeitet wobei am Ende der Fällung 1% AI2O3 als Aluminiumsulfat zugesetzt wurde. Der Feststoffgehalt nach der Fällung betrug 143% bei einem Salzgehalt von 13,5%. Nach 3 Minuten Ansaugzeit und 9 Minuten Waschzeit resultiert ein Filterkuchen von 20 mm und 2,7 kg.
Bei einem Feststoffgehalt von 323% errechnet sich eine Filterleistung von 192 kg pro h und pro m2. Nach der Glühung wurde der Gehalt an wasserlöslichen Salzen zu 2,4 Gew.-% bestimmt, das Aufhellvermögen betrug 200.
Beispiel 3
Entsprechend Beispiel 1 erfolgte die Fällung des Magnesiumhydroxids durch gleichzeitige Zugabe einer 33%igen Magnesiumchloridlösung und 40%iger Natronlauge bei pH = 10 zum vorgelegten TiO2-Hydrolysat, das mit 5% Überschuß eingesetzt wurde. Nach der Fällung enthielt die Hydroxidsuspension 15,4 Gew.-% Feststoff und 13,9% Salze in gelöster Form. Nach 3 Minuten Ansaugzeit, 9 Minuten Waschzeit und 2 Minuten Trockensaugen verbleibt ein Filterkuchen von 2,6 kg und 20 mm Wandstärke. Bei einem Feststoffgehalt von 37,1% berechnet sich eine Filterleistung von 212 kg/h/m2. Nach der Glühung von 1 Stunde bei 9000C warem im Pigment l,5Gew.-% an wasserlöslichen Salzen enthalten. Das Aufhellvermögen betrug 195.
Beispiel 4
15,4 kg TiO2- Hydrolysatschlamm mit 31% TiO2 wurden vorgelegt und nach Beispiel 1577 g NaOH zugegeben, um den pH-Wert auf 11,0 einzustellen. Bei diesem pH-Wert erfolgte die Fällung des Mg(OH)2 durch gleichzeitige Zudosierung von 19,8 kg MgCI2-Lösung mit 12,2% MgO und 11,3 kg einer 39,5%igen Natronlauge. Die Filtration bei einem Feststoffgehalt im Schlamm von 15,3% und einem Salzgehalt von 15,2% ergab nach 3 Minuten Ansaugzeit, 9 Minuten Waschzeit und 2 Minuten Trockenzeit 2,2 kg Filterkuchen entsprechend einer Dicke von 18 mm und damit bei einem Trockenrückstand von 37,6% eine Filterleistung von 183kgh-'m-2. Der Gehalt an wasserlöslichen Salzen nach der Kalzination (1 h 900°C) betrug 13 Gew-%, das Auf hell vermögen 195.
*>
Beispiel 5
Es wurde entsprechend Beispiel 1 gearbeitet mit der Abweichung, daß die Fällung des Mg-Hydroxids in während 4 Stunden bei pH = 10 erfolgte. Die Filterleistung berechnete sich zu 229 kg/h/m2. Das Pigment entsprach in seinen Eigenschaften dem Produkt aus Beispiel 1.
Beispiel 6
Zum Vergleich wurde von dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren, der Fällung bei konstantem pH-Wert abgewichen und 15,7 kg Ti02-Hydrolysat-
2Ii schlamm mit 30,7% TiO2 vorgeiegt Die gesamte Magnesiumchloridlauge wurde zugegeben und anschließend im Verlauf von 1 Stunde der pH-Wert mit 40%iger Natronlauge auf 10 gestellt Ve Weiterverarbeitung erfolgte nach Beispiel 1. Bei dieser Verfahrensvariante
entstand ein schlecht filtrier- und auswaschbares Fällungsprodukt das unter technischen Bedingungen nicht filtriert werden kann. Der Feststoffgehalt betrug \*$%. die wasserlöslichen Salze 16,0%. Nach der Ansaugzeit von 3 Minuten und einer Waschzeit von 9 Minuten wurde ein feuchter Filterkuchen von nur 6 mm Wandstärke und 765 g erhalten. Bei einem Feststoffgehalt des feuchten Filterkuchens von 39,9% ergab sich eine Filterleistung von nur 65 kg/h/m2. Nach der Kalzination (1 h bei 900°C) betrug der Anteil an
wasserlöslichen Salzen noch 4,5%, das Aufheilvermögen wurde zu 200 bestimmt
Beispiel 7
Auch dieses Beispiel dient dem Vergleich. Es wurden zum Ti02-Hydrolysatschlamm die gesamte Natronlauge zugegeben und anschließend mit Mg-Chloridlösung der pH-Wert auf 10,0 eingestellt. Die Mengen entsprachen exakt dem Beispiel 1. Am Ende der Hydroxidfällung betrug der Feststoff- und Salzgehalt 30,9%. Die Beladung der Filterkerzen während 3 Minuten und bei dreifacher Waschzeit führte zu einem Filterkuchen von 5 mm Dicke und 580 g. Bei einem Feststoffgehalt von 39,6% errechnet sich eine Filterleistung von 52 kg pro Stunde und pro m2. Die Verglühung zu MgTiO3 bei 900° C ergab nach 1 Stunde ein Weißpigment, das 15,7% an wasserlöslichen Salzen enthielt und damit für eine weitere Verwendung ungeeignet war. Das Aufhellvermögen des Mg-Titanatpigmentes wurde zu 60 bestimmt.
Beispiel 8
Durch Ausfällung entsprechend Beispiel 1 bei pH = 10 wird ein Niederschlag von 0,5 Mol Zn- und
M) 13MoI Mg-Hydroxid pro MoI vorgelegten TiO2-Hydrolysatschlaimm auf TiO2 erzeugt. Der Feststoffgehalt nach der Ausfällung betrug 10,7% bezogen auf die Oxide und 28.2% mit den gelösten Salzen. Das Produkt wurde nitriert, durch Ansaugen während 3 Minuten,
h> 9 Minuten gewaschen und 1 Minute ίrockengesaugt. Die Filterleistung betrug bei diesem Verfahren 192 kg/h/.n2. Nach einer Kalzination während einer Stunde bei 9000C fiel ein (Mgo.^Znms^TiOj-Mischpigment mit Spinell-
.struktur an, das 0,8% wasserlösliche Salze enthielt und nach einer Trockenmahlung direkt zur Pigmentierung von Papier und Lack eingesetzt werden konnte.
Beispiel 9
Zum Vergleich wurden die Lösungen entsprechend Beispiele nacheinander zu TiOi-Hydrolysatschlamm zugegeben. Nach der Zugabe von Natronlauge zum TiOi-Hydrolysat wurden Mg- und Zn-Chloridlauge gemischt und zugetropft. Bei gleicher Ansaug-, Wasch- und Trockensaugzeit wie in Beispiel 7 betrug die Filterleistung nur 36 kg/h/m2. Das nach der einstündigen Kalzination bei 9003C resultierende Weißpigment enthielt 4,3% wasserlösliche Salze, zeigte hohe Säurelöslichkeit und war damit als Weißpigment nicht brauchbar.
Beispiel 10
Zum Vergleich wurden entsprechende Mengen wie in Beispiel 8 und 9 umgesetzt, mit der Änderung, daß der
-, TiOj-Hydrolysatschlamm zunächst mit der Mg-Zn-Chloridlauge versetzt wurde und anschließend die Zudosierung der Natronlauge erfolgte. Nach der Fällung resultierte ein als nicht filtrierbar zu bezeichnender Schlamm, der bei einem Feststoffgehalt von
ίο 30% mit Salz und 10,5% ohne Salz nach 3 Minuten Ansaugzeit, 9 Minuten Waschzeit und 3 Minuten Trokkensaugzeit nur eine Filterleistung von 61 kg/h/m2 ergab. Nach der Kalzination enthielt der Zn, Mg-Spinell einen Anteil von 25,8% an wasserlöslichen Salzen und
,·, war damit für die Pigmentierung von Papier oder Lacken ungeeignet.

Claims (9)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von Zink- oder Erdalkalititanaten durch Ausfällen von Zink- oder Erdalkalimetallhydroxiden in Gegenwart von feinteiligem Titandioxid oder TiOrHydrolysatschlamm, Filtration, gegebenenfalls Waschung, Kalzination, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydroxide durch gleichzeitige Zugabe einer Zink- oder Erdalkalimetallsalzlösung und einer Alkalilösung auf vorgelegtes feinteiliges Titandioxid und/oder Titandioxid-Hydrolysatschlamm bei einem möglichst konstanten pH-Wert oberhalb von 8, vorzugsweise 10 bis 12, ausgefällt und der resultierende Filterkuchen bei Temperaturen oberhalb 5000C, Vorzugsweise bei 700 bis 9000C kalziniert wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Magnesiumhydroxid bei einem pH-Wert zwischen 9 und 11 durch gleichzeitige Zugabe einer Magnesiumsalz- und einer Alkalilösung ausgefällt wird und der resultierende Filterkuchen gegebenenfalls gewaschen und bei Temperaturen von 700 bis 900° C, kalziniert wird.
3. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß das molare Verhältnis von Titan zu Magnesium auf Werte zwischen 1 :03 und 1 :3 eingestellt wird.
4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Kalzination MgTi2O5, MgTiO3 oder Mg2TiO4 einzeln oder im Gemisch hergestellt werden.
5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Metallhydroxide, insbesondere Aluminiumhydroxid, in Mengen von 0,1 bis 10Gew.-%, bezogen auf TiO2 bzw. TiO2-HydrolysatschIamm, ausgefällt werden und durch Kalzination in entsprechend dotierte Titanate überführt werden.
6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Dotierung des Produkts in Gegenwart von Phosphor-, Bor- oder Siliciumverbindungen gearbeitet wird.
7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Zinkhydroxid im Gemisch mit Magnesiumhydroxid auf TiOrHydrolysatschlamm gefällt wird und die resultierende Suspension anschließend kalziniert wird.
8. Verwendung der nach Anspruch 1 bis 7 hergestellten Titanate als Weißpigmente für den Einsatz in Lacken, Kunststoffen und Papier.
9. Verwendung der nach Anspruch 1 bis 8 hergestellten Titanate als Ferroelektrika.
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GB5604/78A GB1560623A (en) 1977-02-19 1978-02-13 Roduction of zinc and/or alkanline earth metal titanates
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ES467077A ES467077A1 (es) 1977-02-19 1978-02-17 Procedimiento para la obtencion de titanatos de metal alca- lino-terreo o de cinc.
IT48093/78A IT1102356B (it) 1977-02-19 1978-02-17 Procedimento per produrre titanati di zinco e di metalli alcalino-terrosi

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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55113623A (en) * 1979-02-26 1980-09-02 Kyushu Refract Co Ltd Fibrous titanic acid metal salt and manufacture thereof
US4313017A (en) * 1980-02-05 1982-01-26 Phillips Petroleum Co. Selective hydrogenation of polynuclear aromatic reactants
US4318995A (en) * 1980-04-25 1982-03-09 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Method of preparing lightly doped ceramic materials
FI821535L (fi) * 1982-04-30 1983-10-31 Jukka Kalevi Lehto Foerfarande foer framstaellning av titanater
JPS5945928A (ja) * 1982-09-08 1984-03-15 Sony Corp チタン酸ストロンチウム微粒子の製造方法
CA1201575A (en) * 1982-08-25 1986-03-11 Hiroshi Yamanoi Method of manufacturing metal titanate fine powder
EP0141551B1 (de) * 1983-10-12 1988-02-03 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Titanatpulver und Verfahren zu seiner Herstellung
FR2578240B1 (fr) * 1985-03-01 1987-04-17 Rhone Poulenc Spec Chim Titanate de neodyme et titanate de baryum neodyme, leurs procedes de preparation et leurs applications dans des compositions ceramiques
US4769356A (en) * 1985-06-20 1988-09-06 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Catalyst for purifying exhaust gas
US4764493A (en) * 1986-06-16 1988-08-16 Corning Glass Works Method for the production of mono-size powders of barium titanate
US4942146A (en) * 1987-05-15 1990-07-17 Alpha Industries Dense ceramic alloys and process of making same
US4980246A (en) * 1987-05-15 1990-12-25 Alpha Industries Dense ceramic alloys and process of making same
US5024980A (en) * 1987-05-15 1991-06-18 Alpha Industries Ceramic dielectric alloy
US5126011A (en) * 1989-01-26 1992-06-30 Pfizer Inc. Process for the preparation of high purity calcium titanate hydrates and product produced thereby
US5310422A (en) * 1992-12-01 1994-05-10 General Electric Co. High temperature inorganic paint
US6106799A (en) * 1995-12-22 2000-08-22 Ivo International Ltd. Preparation of granular titanate ion exchangers
US6007919A (en) * 1998-12-22 1999-12-28 General Electric Company High temperature high band heat reflecting coating material and coated article
DE10259860A1 (de) * 2002-12-20 2004-07-08 Degussa Ag Pulvergemisch bestehend aus Titandioxid, Zinkoxid und Zink-Titan-Mischoxid
US8715614B2 (en) * 2003-07-21 2014-05-06 Beijing University Of Chemical Technology High-gravity reactive precipitation process for the preparation of barium titanate powders
DE102004046093A1 (de) * 2004-09-23 2006-03-30 Degussa Ag Oberflächenmodifizierte Zink-Titan-Mischoxide

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB530584A (en) * 1938-06-15 1940-12-16 Du Pont Improvements in and relating to the production of titanium pigments
CH475161A (de) * 1964-11-11 1969-07-15 Ciba Geigy Verfahren zur Herstellung von dünnen Schichten, Überzügen und Imprägnationen aus zusammengesetzten Metalloxyden
US3607338A (en) * 1968-04-11 1971-09-21 Nasa Synthesis of zinc titanate pigment and coatings containing the same
US3567480A (en) * 1969-06-11 1971-03-02 Vanderbilt Co R T Pigment or filler and materials and procedures for making the same
SU353525A1 (de) * 1971-01-12 1974-09-05
US3725539A (en) * 1971-04-28 1973-04-03 Dow Chemical Co Preparation of alkaline earth metal titanate
BE789276A (fr) * 1971-09-29 1973-03-26 Bayer Ag Hexatitanates de metaux alcalins fibreux modifies utiles comme pigmentset leur procede de preparation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Publication number Publication date
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DE2707229A1 (de) 1978-08-24
ES467077A1 (es) 1978-11-01
IT7848093A0 (it) 1978-02-17
GB1560623A (en) 1980-02-06

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