DE668242C

DE668242C - Hydrolyse von Titansalzloesungen

Info

Publication number: DE668242C
Application number: DET48428D
Authority: DE
Original assignee: Titan Corp
Current assignee: Engility LLC
Priority date: 1936-04-04
Filing date: 1937-04-02
Publication date: 1938-11-29

Description

Hydrolyse von Titansalzlösungen Nach bekannten Verfahren wird die hydrolytische Spaltung von Titansalzlösungen durch Zusatz sogenannter Keime oder Kerne angeregt und beschleunigt. Gewöhnlich werden hydratische Titanverbindungen, die nach gewissen Verfahren hergestellt sind und gewisse physikalische Eigenschaften besitzen, als Hydrolysebeschleuniger verwendet. Dieselben können jedoch auch aus anderen Stoffen, z. B. fein verteiltem Calciumsulfat, bestehen oder solche Stoffe enthalten.
So wird nach einem früheren Verfahren ein Gemisch von hydratischen Titanverbindungen, die durch Zusatz von Alkalien zu einer Titansalzlösung gefällt wurden, und fein verteiltem Gips, vorzugsweise mit Anhydritstruktur, als Hydrolysebeschleuniger verwendet.
Nach anderen Verfahren werden die Keime durch Einstellen von Titansalzlösungen auf eine gewisse Acidität (pH-Wert) gewonnen, gewöhnlich mit darauffolgendem Erhitzen zwecks Aktivierung der Keime. Die Eigenschaften dieser Keime wechseln mit den Herstellungsbedingungen, sie weisen gewöhnlich mehr oder weniger kolloiden Zustand auf, können aber auch das Aussehen eines Niederschlages haben. Nach weiteren Verfahren wird ein Gel von hydratischen Titanverbindungen als Hydrolysebeschleuniger verwendet. Auch Alkalititanate oder Stoffe, die durch Spaltung derselben mit Säuren oder Wasser gewonnen wurden, können, als Keime verwendet werden.
Es hat sich nun, gezeigt, daß, wenn der Hydrolysebeschleuniger der zu hydrolysierenden Lösung bei verschiedenen Fällungsstufen zugesetzt wird, der Endniederschlag leichter auszufällen ist. Das calcinierte Erzeugnis hat dann auch eine bessere Farbe und eine wesentlich erhöhte Farbkraft. Diese Verbesserung der Eigenschaften ist offenbar der verbesserten physikalischen Struktur des Niederschlages zuzuschreiben. Wenn nämlich ein Keim zugesetzt wird, so wird er allmählich von dem hydrolytisch ausfallenden Titanoxyd eingeschlossen, so daß nach einer Zeit die zu hydrolysierende Lösung einen Niederschlag liefert, der von dem ersten Niederschlag etwas verschieden in -der Struktur ist. Der weitere Zusatz von Keimen führt den Charakter des Niederschlages auf den des ursprünglich erhaltenen zurück. Dieser Niederschlag ist dann von einer solchen Struktur, daß er zu einem Pigment von besserer Farbkraft calciniert werden kann. Die Verbesserung in. der Farbe ist wahrscheinlich sowohl auf die physikalische Struktur wie auch darauf zurückzuführen, daß.: weniger Verunreinigungen eingeschlossen sind. Als besonders wirksame Keime zur Beschleünigung der Hydrolyse von Titansalzlösungen _@ haben sich auch hier feuchte oder .trockene Titandioxydgele erwiesen.
Beispiel z Eine Titansulfatlösung folgender Zusammensetzung

T'02 .................. =98 g im Liter

Fe .................... 96g - -

gesamte H2 S 04 . . . . . . . . 5429 - -

wurde zum Sieden erhitzt und 1/4°/o eines Gels mit zo°/o Ti02 Gehalt beim Siedepunkt zugesetzt und dann 1/,0/0 stündlich 3 Stunden lang und 1/4% nach 5 Stunden. Der Niederschlag wurde gewaschen und calciniert und ergab ein rein weißes Pigment mit hoher Farbkraft.
Wenn dieselbe Lösung hydrolysiert wurde unter Zusatz der gesamten Gelmenge (20/,) vor Anfang der Hydrolyse, erhielt man ein Pigment mit etwa 4°/o niedrigerer Farbkraft und einer etwas schlechteren Farbe. Wenn diese Erhöhung von 4.°/o in der Farbkraft auch etwas gering erscheint, so ist sie doch von wesentlicher Bedeutung, insbesondere wenn zusammengesetzte Pigmente hergestellt werden, wo eine höhere Farbkraft die Herstellung eines billigeren Pigmentes oder eines besseren Erzeugnisses mit den gleichen Kosten gestattet. Ein weiterer wesentlicher Vorteil liegt darin, daß die Filtration des nach dem neuen Verfahren erhaltenen Niederschlags um 25 °/o schneller vor sich ging.
Diese Ergebnisse wurden im Laboratorium erzielt. Beim Arbeiten im Großbetrieb können noch größere Unterschiede erhalten werden. Verwendet man beispielsweise Lösungen, die den oben angegebenen sehr ähnlich sind, im Großbetrieb und setzt bei der Hydrolyse in einem Falle i0/, Gel beim Siedepunkt zu, im anderen Falle 1/4°/o in stündlichen Zwischenräumen, so ist die Farbe des erhaltenen Pigmentes im zweiten Fall erheblich besser und die Farbkraft um etwa 5 bis zo°/o höher. Die Ölabsorption ist ebenfalls etwas höher. Das Pigment ist etwas weicher und der Niederschlag filtriert und setzt sich um etwa ein Drittel schneller ab. Die Ausbeuten sind fast die gleichen.
Beispiel 2 Eine Titansulfatlösung folgender Zusammensetzung

Tioz .................. 196 g im Liter

Fe ................ . ... 141 9 - -

gesamte HZ S 04 . . . . . . . . 6o7 g - -

wurde geteilt und jeder Teil gleichzeitig zum Sieden erhitzt. Eine Keimsuspension wurde hergestellt durch Einstellen einer Titansulfatlösung auf einen pH-Wert von etwa 4,5. Es wurden alsdann 2,5 0/a der Suspension zu jeder der beiden siedenden Lösungen zugesetzt. Im ersten Falle wurde die Gesamtmenge auf einmal zugesetzt, im zweiten Falle erfolgte der Zusatz in Abständen, und zwar 1/4°/o beim Siedepunkt, je 1/2°/o nach Beendigung der ersten, zweiten, dritten und vierten Stunde, 1/4°/o nach Ablauf von 5 Stunden.
Die Pigmenteigenschaften des Niederschlages waren bei einmaligem Zusatz bei der Siedetemperatur wesentlich schlechter als diejenigen bei der wiederholten Zugabe. Die Farbkraft wurde um etwa 8 °/o erhöht. Die Farbe war beträchtlich glänzender und die F'ltrationsgeschw-indigkeit wurde um wenigstens 50°/o erhöht.
Die Verwendung von Teilzugaben der Keime während der Hydrolyse verbessert die Pigmenteigenschaften gegenüber einem einmaligen Zusatz der Gesamtmenge der Keime bei Beginn der Hydrolyse nicht nur für die angegebenen, sondern auch für andere bekannte Hydrolysebeschleuniger.

Claims

PATr,NTANSPRUCII: Verfahren zur Hydrolyse von Titansalzlösurigen unter oder nach Zusatz an sich bekannter Keime als Beschleuniger, dadurch gekennzeichnet, daß die benötigte Keimmenge nicht als Gesamtmenge auf einmal, sondern in mehreren Teilmengen in zeitlichen Abständen während der Hydrolyse zugesetzt wird.