DE671279C - Herstellung leicht auslaugbarer Aufschluss massen beim Erhitzen titanhaltiger Stoffe mit Schwefelsaeure - Google Patents

Description

• Herstellung leicht auslaugbarer Aufschlußmassen beim Erhitzen titanhaltiger Stoffe mit Schwefelsäure Die Erfindung betrifft .ein Verfahren: zur Herstellung leicht ausla,ugbarex Aufgchlußmassen paus titanhaltigen Stoffen, wie natürlichen Titanerzen, .mit Alkali behandelten Titanerzen und künstlich erzeugten Titansauerstoffverbindungen durch Erhitzen diersel.ben mit Schwefelsäure.
• Bei Verfahren dieser Art ist @es zweckmäßig, daß die Reaktion schnell vor sich geht und die Reaktionsprodukte in Formeines kristallin.iscben Kuchens vorliegen, der leicht in Wasser aufgelöst werden kann. Neun beeinflussen indessen eine Reihe verschiedener Umstände die Bildung des. Kuchens, wie die Eigenschaften des titanhaltigen Rohmaterials, das Verhältnis von Rohmaterial und Säure, die Konzentration der Säure, die Temperatur, der Flüssigkeitsgrad der Masse usw., und häufig ist das Reaktionsprodukt nicht kristallinischer Natur, sondern es stellt eine plastisclie Masse dar, die sich nur schwer in Wasser löst und dazu neigt, unstabile Titanlösungen zu ergeben. Eine Masse dieser Art kann zwar nicht durch längeres Erhitzen in den festen Zustand übergeführt werden; sie besitzt ,aber auch nach dieser Behandlung nicht die gewünschte Durchdringb,arkeit für Lösungsmittel -und gewünschte schnelle Löslichkelt.
• Titanerze, wie Rutil, werden nicht leicht von Mineralsäuren angegriffen. Infolgedessen beruht eine Anzahl von Verfahren auf einem Schmelzen oder Fritten von Rutil mit Alkali. Die Eigenschaften der Produkte einer derartigen Behandlung wechseln ebenfalls, insb,csondere in b@ezug auf ihre Wasserlöslichkeit, die .in einem großen Ausmaß von der zu ihrer Herstellung verwendeten Alkalimenge !und auch von ;anderen bei dem Verfahren auftretenden Faktoren abhängt. So hat man beispielsweise vorgeschlagen, Rutil (eb--nso auch ,andere titanhaltige Stoffe) mit Alkali zu behandeln unter Bildung ,einer Verbindung der allgemeinen Formel M.Ti5011, wobei M ein Alkalimetall ist. Eine Verbindung solcher Zusammensetzung erfordert normal eine Schwefelsäurebehandlung, um sie in Wasser löslich zu machen; aber eine derartige Behandlung liefert nicht immer poröse, kristallinische, leicht lösbare Produkte.
• Weiterhin erfordern Verbindungen, wie Ilmenit und Rutil, hydratisierte oder entwässerte (calcinierte) Titansauerstoffverbindungen, eine Behandlung mit konzentrierter Schwefelsäure oder kaustischem Alkali, um sie in wasserlösliche Verbindungen überzuführen.
• Durch das neue Verfahren wird die Herstellung wasserlöslicher Stoffe aus titanhaltigen Stoffen erleichtert.
• Gemäß der Erfindung wird die Reaktion zwischen Schwefelsäure und dem titanhaltige.n Material in Gegenwart einer kleinen Menge kristallinischer Titansulfate ausgeführt.
• Unter dem Ausdruck titanhaltiges, Material werden alle die gewöhnlichen Titanquellen verstanden, die einer Schwefelsäurebehand-Jung unterworfen werden können, einschließlich natürlich vorkommender Titanerze, wie Ilmenit und Rutil, alkalbehandelter, natürlich vorkommender Titanerze, wie alkalibeha;ndelter Rutil, !und künstlich hergestellter Titansauerstoffverbindungen, wie hydratisierte Titansauerstoffverbi,n:dungen und entwässertes (calciniertes) Titandioxyd.
• Kristallinische Titansulfate scheinen .als Keime zu wirken. Ihre Anwendung führt zu der Bildung eines Kuchens der gewünschten Porosität oder Durchdringbarkeit für Lösungsmttel, Kristallinität und Löslichkeit in wässerigen Lösungsmitteln. Jede der kris@tal-Iinüschen Verbindungen, die aus Titan und Schwefelsäure entstehen, kann verwendet werden. Zweckmäßig verwendet man jedoch basiß,ches Titansulfat der allgemeinen Formel Ti0 # S O4, gewöhnlich als Titanylsulfat bekannt. Die beiden bekannten hydratischen Modifikati-)nen des Titanylslulfats, das Monohydrat TiÖ # S 04.H20 und das Dihydrat Ti.O # S 04 # 2 H2 O, können ebenso wie das wasserfreie Sulfat mit gutem Erfolg zur Ausführung der Erfindung benutzt werden.
• Ist einmal: eine genügende Menge Titanylsulfat hergestellt, @um bei der Reaktion zwisclien hydratischen öder entwässerten Titansauerstoffverbindungen und Schwefelsäure als Keime gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung zu dienen; so kann das entstehende Produkt, das im wesentlichen .aus reinen Titanylsiulfatkristallen besteht, bei den folgenden Durchführungen des neuen Verfahrens als Zusatz benutzt werden. Es hast sich weiter gezeigt, daß kleine Mengen einer Aufschlußmasse, die aus einer Reaktion zwischen Schwefelsäure und einem titanha.ltigen Material unter Venvendüng von Keimen -der genannten Art hergestellt sind, v orteil-,.h:aft selbst als Keime an Stelle von reinen Tkanylsulfatknstallen benutzt werden können.
• `IDi.e zur Ausführung der vorliegenden Erfindung notwendige Keimmenge kann verhältnismäßig klein sein. So hat sich heis:pielswei.se gezeigt, daß o,5 bis i o o/o, berechnet auf den Ti0.-Gehalt des aufzuschließenden Stoffes, im allgemeinen ausreichen, um das gewünschte Ergebnis zu liefern, obwohl auch größere Mengen verwendet werden können. Der Zusatz der Keime zu dem titanhaltigen Ausgangsstoff kann voroder während der Behandlung mit Schwefelsäure erfolgen. Diese Behandlung kann nach bekannten Verfahren durch Erhitzen vorgenommen werden.
• Um die Bildung eines Erzeugnisses, das in Wasser leicht löslich ist, zu unterstützen, kann die Masse während des Aufschlusses in bekannter Weise durch Einführung von Luft öder anderen Gasen gerührt werden, um so die Durchlässigkeit des Aufschlußkuchens für Flüssigkeit zu erhöhen. Ausführungsbeispiele i. iooo kg fein gepulverter Rutil werden mit 125okg.einer 2o%Qgen Natriumcarbonatläsüng gemischt und die Mischung alsdann zur Trockne- verdampft; gemahlen und mehrere Stunden bei 95o° geröstet. Die Analyse zeigt, daß der entstehende Stoff der FormelM2Tir,011entspricht.
• 6oo kg des gerösteten Gutes werden mit 1140 kg Schwefelsäure (spez. Gewicht 1,85) und i o kg Titanylsulfatkristallen gemischt. Die Mischung wird alsdann erhitzt, bis Reaktion .eintritt. Es fällt als kristalliiischer Kucheneine Masse an, die porös und leicht wasserlöslich ist.
• 2. Zoo kg gefälltes und entwässertes Titandioxyd (Ti02) und 2 kg Titanylsulfatkri;stalIe werden mit 563 kg Schwefelsäure (spei. Gewicht i,8o) erhitzt. Nach etwa io Minuten beginnt die Bildung eines kristallinischen Kuchens -und ist nach etwa 45 Minuten beendet.
• Die nach dem Verfahren der Erfindung erhältlichen Mässen sind leicht durchda?n;glich für Lösungsmittel, kristallinisch und leicht in Wasser löslich unter Bildung beständiger Lösungen, die außerordentlich gut geeignet sind zur Verwendung beider Herstellung von Titan.pigmenten, organischen oder anorganischen. Titanverbindungen u. dgl.

Claims (6)

1. PATrNTANSi'RÜCIIC: i. Verfahren zur Herstellung leicht auslaugbarer Aufschlußmassen beim Erhitzen titanlia,ltiger Stoffe mit Schwefelsäure, dadurch gekennzeichnet, daß vor oder während des Aufschlusses eine kleine Menge kristallinischer Titansulfate zugesetzt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, .dadurch gekennzeichnet, daß zunächst in an sich bekannter Weise aus Rutileine Verbindung entsprechend der Formel M2Ti2011, worin M ein Alkalvnetall darstellt, gebildet und dann das Produkt mit Schwefelsäure in Gegenwart eines kristalliiü',-schen Tit,ans,ulfats in Reaktion gebracht wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, d;aß die Menge der zugesetzten Titawulfate o, 5 bis i o Gewichtsprozente, bezogen auf den Titandioxydgehalt der aufzuschließenden Stoffe, beträgt. q..
4. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch geleennzeichnet, da,ß als. kristallinisches Titansulfat Titanyls@ulfatkriistallc zugesetzt werden.
5. 5. Verfahren nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, d@aß als kristallinisches Titansulfat eine kleine Menge einer nach Anspruch i bis 4. erhaltenen Aufschliußmasse zugesetzt wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß während des Aufschlusses in .an sich bekannter Weise die Masse durch Einleiten von Luft oder anderen Gasen gerührt wird.