DE2824090C3 - Verfahren zur Herstellung von Titandioxid - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von TitandioxidInfo
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- C09C1/3607—Titanium dioxide
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Titandioxid gesteuerter Teilchengröße durch
direkte Hydrolyse einer schwefelsauren Lösung von Ilmeniterz ohne vorheriges Konzentrieren der sauren
Erzlösung.
Neben anderen Gebrauchszwecken wird Titandioxid überall in der Welt in beträchtlichen Mengen als
Pigment für Anstrichfarben verwendet. Um diesem Gebrauchszweck zu genügen, muß die Teilchengröße
des Titandioxids sorgfältig gesteuert werden. So gibt es bereits eine Reihe von Verfahren zur Steuerung oder
Einstellung der Teilchengröße von aus den verschiedensten Quellen, z. B. aus Ilmeniterz, gewonnenem Titandioxid.
In der Regel erhält man Titandioxid aus Ilmeniterz durch Auflösen des Erzes in einer bestimm- w
ten Menge Schwefelsäure und anschließende Hydrolyse der Lösung zur Ausfällung des Titandioxids. Häufig wird
bei derartigen Verfahren zur Entfernung von in der Lösung enthaltenem Eisen(III)-SuIfat vor der Hydrolyse
die Lösung auf einen Titanoxidgehalt von über 200 g/l konzentriert, worauf die konzentrierte Lösung hydrolysiert
wird. Diese Maßnahme einer der Hydrolyse vorgeschalteten (ersten) Konzentration der Titanoxidlösung
ist auch deshalb besonders wichtig, weil das ohne eine solche Vorkonzentration erhaltene Titandioxid
qualitativ schlecht ist und sich nicht zur Verwendung als Pigment eignet (da sich eine Teilchengröße nicht
steuern läßt).
Aus der DE-OS 15 92 224 ist ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art bekannt, nach dem eine
geeignete Titansulfatlösung mit einer geeigneten Menge an Keimen beimpft wird. Bevorzugt sollen
derartige Keime hergestellt werden, indem eine wäßrige Titantetrachloridlösung, die teilweise neutralisiert
worden ist, beispielsweise mit Natriumhydroxid, unter sorgfältig gesteuerten Bedingungen einer thermischen
Hydrolyse unterzogen wird. Das Arbeiten mit Titantetrachlorid ist aus verschiedenen Gründen nachteilig.
Zunächst handelt es sich dabei um eine stechend riechende, an feuchter Luft stark rauchende Flüssigkeit.
In Wasser unterliegt Titantetrachlorid bereits unter Normalbedingungen einer Hydrolyse. Daraus ergibt
sich offensichtlich die Forderung, die thermische Hydrolyse unter sorgfältig gesteuerten Bedingungen
durchzuführen.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschriebene Verfahren so zu verbessern, daß
in verfahrenstechnisch einfacherer Weise ein Titandioxid hervorragender Eigenschaften herstellbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß man eine höchstens 200 g T1O2 pro 1 Lösung
enthaltende wäßrige Schwefelsäurelösung 1 bis 2 h auf eine Temperatur von 90° C bis zum Kochpunkt erwärmt,
bis der Hydrolysegrad etwa 10 bis 20% beträgt und sich
ein Niederschlag filtrierbarer Teilchen bildet, die Lösung zur Entfernung der ausgefallenen TiO^-Teilchen
und zur Gewinnung eines nahezu klaren Filtrats filtriert, danach das Filtrat durch Erhitzen auf eine Temperatur
von 90° C bis zum Kochpunkt weiter hydrolysiert und über 5 bis 8 h langsam mit pro 1 Volumenteil Filtrat 6 bis
8 Volumenteilen der ursprünglichen sauren wäßrigen ΤΪΟ2-Lösung versetzt und schließlich einen hydrolysierten
Niederschlag gewinnt.
Erfindungsgemäß erhält man Titandioxid gleichbleibender und hervorragender Teilchengröße aus einer
nicht-konzentrierten, schwefelsauren Lösung mit höchstens 200 g, vorzugsweise weniger als 180 g Titanoxid
pro I Lösung, indem man die nicht-konzentrierte Lösung 1 bis 2 h auf eine Temperatur von 90° C bis zum
Kochpunkt erhitzt, bis ein Hydrolysegrad von etwa 10 bis 20% erreicht ist. Danach wird die teilweise
hydrolysierte Titandioxidlösung zur Entfernung der gebildeten großen weißen filtrierbaren Titandioxidteilchen
und zur Gewinnung eines nahezu klaren Filtrats filtriert. Das bei dieser Filtration erhaltene Filtrat kann
dann zur weiteren Hydrolyse erneut erhitzt werden, wonach innerhalb von 5 bis 8 h unter Einhaltung des
genannten Temperaturbereichs langsam mit weiterer nicht-hydrolysierter und nicht-konzentrierter schwefelsaurer
Titanoxidlösung, d. h. der ursprünglichen sauren wäßrigen TiCVLosung versetzt wird. Andererseits
braucht das nahezu klare Filtrat nicht durch direktes Erhitzen weiter hydrolysiert zu werden. Vielmehr kann
die zusätzliche nicht-hydrolysierte und nicht-konzentrierte schwefelsaure Titandioxidlösung innerhalb von 5
bis 8 h direkt zu dem Filtrat gegeben werden, das dauernd eine Temperatur von 90° C bis zum Kochpunkt
aufweist. Pro Volumenteil Filtrat werden 6 bis 8 Volumenteile der ursprünglichen sauren wäßrigen
T1O2-Lösung verwendet.
Es muß als überraschend bezeichnet werden, daß durch das einfache Vermischen des oben genannten
Filtrats mit der ursprünglichen ljuren wäßrigen TiCVLösung und durch thermische Hydrolyse in dem
gerannten Temperaturbereich ein hydrolysierter Niederschlag mit hervorragenden Eigenschaften erhältlich
ist, ohne daß in aufwendiger Weise spezielle Keime, z. B. aus einer wäßrigen Titantetrachloridlösung, hergestellt
werden. Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet im Rahmen einer langsamen und gleichbleibenden
weiteren Hydrolyse die Herstellung von Titandioxid gesteuerter Teilchengröße. Dabei steht, wenn die
Titandioxidteilchen langsam im Filtrat wachsen gelassen werden, die Größenzunahme der Teilchen im
Verhältnis zu der zugesetzten Menge an der ursprünglichen sauren wäßrigen TiO2-Lösung. Die erfindungsgemäß
erhältlichen Titandioxidteilchen lassen sich ohne Schwierigkeiten filtrieren und mit Wasser waschen. Sie
besitzen dann einen Farbindex in der Größenordnung von 1500 oder darüber im Vergleich zu einem Farbindex
von 1250, wie er im allgemeinen nach den üblichen
Verfahren erhalten wird.
Das folgende Beispiel soll die Erfindung näher veranschaulichen.
Eine nicht-konzentrierte Mutterlauge in Form einer wäßrigen Lösung von, jeweils bezogen auf 1 1 Lösung,
152,7 g Titandioxid, 3 g Ti2O3, 71 g FeO, 92,9 g freier
H2SO4 und 3773 g Gesamt-H2SO4 wird auf eine
Konzentration von 130 g Titandioxid pro I eingeengt ι ο und auf eine Temperatur von 100° C erhitzt Nachdem
eine 18,5°/oige Hydrolyse des Titandioxids stattgefunden
hat, haben sich große Titandioxidteilchen gebildet. Das Erhitzen wird nun abgebrochen. Nach 90minütigem
Kühlen wird die Lösung zur Entfernung der großen Titandioxidteilchen filtriert Das hierbei erhaltene
Filtrat wird dann wiederum auf eine Temperatur von etwa 90° C erhitzt, wobei man eine hydrolysierte
Saatlösung erhält 500 ml der erhaltenen Saatlösung werden in einen Kolben gefflüi, auf eine Temperatur
von etwa 900C weiter erhitzt und innerhalb von 6 h
langsam und tropfenweise mit 31 frischer, nicht-konzentrierter
Mutterlauge derselben Zusamtnensetzung, wie sie die ursprüngliche Mutterlauge aufwies, versetzt
Während des Zutropfens wird die Temperatur auf etwa 90" bis 1000C gehalten. Hierbei erfolgt eine weitere
Hydrolyse. Nach Beendigung des östündigen Zutropfens wird das Hydrolyseprodukt abfiltiert, mit Wasser
gewaschen, getrocknet und zu Titandioxid eines mit Hilfe eines Colorimeters ermittelten Farbindex von
1.595 calciniert Die Endmenge an erhaltenem TitandioxH
beträgt 200 g.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung von Titandioxid gesteuerter Teilchengröße durch direkte Hydrolyse einer schwefelsauren Lösung von Ilmeniterz ohne vorheriges, Konzentrieren der sauren Erzlösung, dadurch gekennzeichnet, daß man eine höchstens 200 g TiO2 pro I Lösung enthaltende wäßrige Schwefelsäurelösung 1 bis 2 h auf eine Temperatur von 90°C bis zum Kajhpunkt erwärmt, bis der Hydrolysegrad etwa 10 bis 20% beträgt und sich ein Niederschlag filtrierbarer Teilchen bildet, die Lösung zur Entfernung der ausgefallenen TiOrTeilchen und zur Gewinnung eines nahezu klaren Filtrats filtriert, danach das Filtrat durch Erhitzen auf eine Temperatur von 90° C bis zum Kochpunkt weiter hydrolysiert und über 5 bis 8 h langsam mit pro 1 Volumenteil Filtrat 6 bis 8 Volumenteilen der ursprünglichen sauren wäßrigen TiC>2-Lösung versetzt und schließlich einen hydrolysierten Niederschlag gewinnt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19782824090 DE2824090C3 (de) | 1978-06-01 | 1978-06-01 | Verfahren zur Herstellung von Titandioxid |
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DE19782824090 DE2824090C3 (de) | 1978-06-01 | 1978-06-01 | Verfahren zur Herstellung von Titandioxid |
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DE2824090A1 DE2824090A1 (de) | 1979-12-13 |
DE2824090B2 DE2824090B2 (de) | 1980-08-21 |
DE2824090C3 true DE2824090C3 (de) | 1982-07-15 |
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ID=6040790
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19782824090 Expired DE2824090C3 (de) | 1978-06-01 | 1978-06-01 | Verfahren zur Herstellung von Titandioxid |
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DE (1) | DE2824090C3 (de) |
Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
CH644238B (fr) * | 1980-08-18 | Complications Sa | Montre electronique a affichage analogique. |
-
1978
- 1978-06-01 DE DE19782824090 patent/DE2824090C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE2824090B2 (de) | 1980-08-21 |
DE2824090A1 (de) | 1979-12-13 |
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