DE748015C - Herstellung von Titandioxydpigmenten - Google Patents

Description

• Herstellung von Titandioxydpigmenten Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Titandioxydpigmenten durch Hydrolyse wässeriger Titantetrachloridlösungen mit nachfolgendem Waschen, Filtrieren und Glühen.
• Es ist bekannt, daß bei Fällung von Titandioxyd aus Chloridlösungen die erwünschte Rutilmodifikation stets erhalten wird. Die Hydrolyse selbst stieß aber auf erhebliche Schwierigkeiten, denn die hydratischen Titanverbindungen fallen dabei in der Regel in kolloider oder außerordentlich fein verteilter Form aus, was für ihre Weiterverarbeitung auf Titanpigmente nachteilig ist. Sie lassen sich nämlich nur sehr schwer filtrieren, auch ist es unmöglich, die Verunreinigungen der Mutterlauge aus ihnen auszuwaschen. Infolge der außerordentlichen Feinheit der Teilchen und infolge der Schwierigkeiten beim Auswaschen führte das nachfolgende Calcinieren bisher nur zu Erzeugnissen mit sehr geringer Farbkraft und sehr niedriger Deckkraft, die also pigmenttechnisch nur wenig befriedigten.
• Es ist bereits bekannt, zur Fällung von Titanverbindungen durch Hydrolyse aus mineralsaurer, insbesondere schwefelsaurer Lösung so zu arbeiten, daß die Titanlösung bei erhöhter Temperatur. beispielsweise etwa 9o°, mit der Lösung einer organischen Säure oder von Verbindungen einer organischen Säure gemischt wird, wobei die Säurereste der Zusatzstoffe die verschiedensten Wertigkeiten haben können, d. h. sie können ein-, zwei-, drei-, vier- und höherwertig sein. `lach den bei diesem bekannten Verfahren gemachten Feststellungen üben die organischen Verbindungen bei der hydrolytischen Fällung der Titansäure eine dispergierende Wirkung aus, die im Falle der Hydrolyse von Titantetrachloridlösungen unerwünscht wäre, ganz abgesehen davon, daß zur Hydrolyse Titansulfatlösungen verwendet würden. I?s ist ferner bekannt, bei der Herstellung von Kompositionspigmenten aus Titandioxyd und Kieselerde oder kieselsaurem .@lulniniuln aus Titanchlorid durch Hydrolyse nach Zusatz voll Schwefelsäure so vorzugehen, daß ein Titanchlorid als Ausgangsmaterial verwendet wird, das, auf Titandioxyd bezogen, nur die 1-Iälfte der dein Tetrachlorid entsprechenden Mengen Salzsäure enthält. Auch durch dieses Verfahren werden die oben allgegebenen Nachteile nicht vermieden.
• Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß die Hydrolyse wässeriger Titantetrachlöridlösungen in Gegenwart zweiwertiger organischer Anionen durchgeführt wird.
• Zweckmäßig wird eine Lösung von Titantetrachlorid zu warmem Wasser zugegeben, in dem Verbindungen gelöst sind, die in Lösung zweiwertige organische Anionen bilden, und daß gegebenenfalls die Mischung zur Förderung der hydrolytischen Fällung erwärmt wird.
• Die Gegenwart zweiwertiger organischer Anionen kann durch Zugabe von Weinsäure, Oxalsäure oder Salzen dieser Säuren bzw. .Mischungen der genannten Stoffe hergestellt werden.
• Die nach der Erfindung erhaltenen Fällungen eignen sich viel besser zur Herstellung voll Pigmenten als diejetligen der bekannten Verfahren. Vor allein ist das nach der Erfindung hergestellte Titandioxyd von ganz besoliderer Reinheit. Es hat eine ausgezeichnete Farbkraft und hohe Deckkraft.
• Im folgenden ist die Erfindung all einem Ausführungsbeispiel erläutert. Titantetrachlorid wird durch Chlorieren titanhaltiger Stoffe unter reduzierenden Bedingungen hergestellt. Das Verfahren kann derart ausgeführt werden, daß Titanclilorid erzielt wird, das nur verhältnismäßig kleine Mengen all Verunreinigungen enthält. Das Titantetrachlorid wird dann in zwei Teilen kaltem Wasser gelöst, wobei eine klare wässerige Titanchloridlösung mit etwa z 5 °/o Titandioxvd erhalten wird. Das gesamte vorhandene Eisen wird zur Ferrostufe reduziert. Diese Reduktion kann nach jedem bekannten Verfahren durchgeführt werden, beispielsweise durch Einführen voll metallischem Zink. Um die Abwesenheit von Ferrieiseii während der Fällung zu sichern, ist es zweckmäßig, die Lösung auf einen Gehalt von 2 bis 3 g!I.iter dreiwertiges Titan (berechnet als Ti O=) zu reduzieren.
• zooo kg Chloridlösung, enthaltend t 3 °/" Titanoxyd, werden zu t o ooo kg kochendem Wasser, enthaltend 1o kg Oxalsätire, während etwa einer Stunde zugesetzt. Nachdem das Zusetzen beendet ist, sind etwa 93 % des Gesamttitans als hydratische Titanverbinditngen ,fällt. Diese liegen in einer leicht absetz-1)aren und filtrierbaren Form vor und können daher ohne Schwierigkeiten abgetrennt und gewaschen werden. Nach dein Filtrieren und @@'aschen wird der Niederschlag durch Calcinieren bei 700 bis 100o= in die t-)utilfoil-111 übergeführt.
• An Stelle voll Oxalsäure als koagtilierendem Mittel kann jede dissoziierbare Verbindung ver~vendet «-erden, die in wässeriger Lösung zweiwertige organische Anionen bilde.t; beispielsweise Weinsäure. Lösungen dieser Säuren, besonders in Form ihrer Alkalisalze. wie Natriutnstilfat, Natriunioxalat, Natriumtartrat ti. dgl., können verwendet werden.
• Die flach dein angemeldeten \-erfahren erhaltenen Pigmente zeigen eine sehr hole Farb- und Deckkraft. Die Farbkraft gegenüber den bisher bekannten "1'itandioxvc1pignienten wurde nach dein Verfahren der Ainerican Societv of Testing Material:, A. S. "1 '. M. Designation: D 332-3i T. -\. S. 'I'. '\1. Tentative Standards 1933, 323. bestinmit. Der höchste- Wert, der bei den bekannten Handelsprodukten gefunden wurde, war etwa 1100 bis z2oo,'wälirend das Pigment nach der Trfindung Werte von z4oo bis 130o ergeben hat. Die Deckkraft dieses Titanpignients ist ebenfalls größer 'als die der bekannten Titandioxydpigmente.
• Das Verfahren kann natürlich auch ztii` Herstellung zusammengesetzter Titanpigmente verwendet werden, z. B. kann man nach bekannten Verfahren das livdrolvti,clie Füllen in Gegenwart von Trägern, wie Baritti1tsulfat oder Calciumsulfat, durehfüliren. Die dabei erhaltenen zusammengesetzten \iecierschläge werden ebenfalls abgetrennt. gewaschen und calciniert.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: z. Verfahren zur Herstellung von Titandioxydpigmenten durch Hydrolysieren wässeriger Titantetrachloridlösungen mit nachfolgendem Waschen, Filtrieren und Glühen des Nieder;rlilags, dadurch gekennzeichnet, daß die Hvdrolyse in Gegenwart zweiwertiger organischer Anionen durchgeführt wird. 2. ''erfahren nach _liisprucli t, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösung von Titantetrachlorid zu warmem Wasser zugegeben wird, in dein Stoffe gelöst sind, die in Lösung zweiwertige organische Anionen bilden, und daß gegebenenfalls die Mischung zur Förderung der hydrolytischen Fällung erwärmt wird. 3. -\'erfahren nach Anspruch t und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenwart zweiwertiger organischer Anionen durch Zugabe von Weinsäure, Oxalsäure oder Salzen dieser Säuren bzw. Mischungen der genannten Stoffe hergestellt wird. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften .... NTr. 310 3o4, 542 007 (besonders S.
2. 2, Abs. 3), 568 309; Farben-Zeitung, B d. 40, (193 5), S. i i 16, rechte Spalte, letzter Beitrag; Journal of physical chetnistry. Bd.38 (i934) S. 5L6, Tabelle 2.