FI59078B - Framstaellning av anatas-tio2 medelst kloridfoerfarande - Google Patents

Description

RiSr*l [B] (H) ulutusjulkaisu

Ma lJ ' ' UTLAGGNINGSSKRIFT O ? 0 7 8 c Patentti "y lm tty 10 C6 1031 (^5) Patent mcddelat ^ ^ (51) Kv.lk?/lnt.CI.3 C 01 G 23/07 SUOMI —FINLAND C21) P»t«nttlh«k«mu*-PatmtanaOkning 261(6/73 (22) HakamltpUvI — Ansekninpdag 2ä.08.73 ^^ (23) Alkuptlvl-—GUtighatadag 2ä.08.73 (41) Tullut luikituksi — BIMt offantilg 26.02.'J k

Patentti- ja rekisterihallitus .... ________ , _ ' (44) NlhtivSkflptnon |a kuuL|ulkaitun pvm. —

Patent· och ragistarstyralsan Ana5kan utlagd och utl.ikriftan publlcarad 27.02.8l — (32)(33)(31) Pyy^utty aeuoikuut—Baglrd prlorltat 25.08.72 USA(US) 283768 —· (71) E.I. du Pont de Nemours and Company, Wilmington, Delaware, USA(US) (72) Albert Henry Angerman, Wilmington, Delaware, Carl Gordon Moore,

Wilmington, Delaware, USA(US) (7^) Oy Kolster Ab (5¾) Anataasi-Ti02:n valmistus kloridimenetelmällä - Framställning av ajiatas-Ti02medelst kloridförfarande

Keksinnön kohteena on menetelmä anataasi-Ti0^:n valmistamiseksi kloridi-menetelmällä hapettamalla titaanitetrakloridia happea sisältävällä kaasulla kaasu-laasissa korotetussa lämpötilassa, jolloin saadaan hyvän dispergoitavuuden ja värin omaavaa anataasi-TiO^-pigmenttiä,

Anataasi-Ti0^ käsittää suurimman osan maailman TiO^-pigmenttien tuotannosta. Anataasin tietyt spektriominaisuudet ja eräät muut ominaisuudet tekevät siitä rutiilia paremman monilla käyttöaloilla, kuten paperiteollisuudessa.

s*

Vaikkakin kirjallisuudessa on esitetty monia ehdotuksia anataasin valmistamiseksi "kloridi"-prosessilla, jossa titaanitetrakloridi hapetetaan höyryfaasissa, näyttää siltä, että useimmat anataasin kaupalliset laadut edelleen valmistetaan "sulfaalti"-prosessilla, jossa muodostetaan ja hydrolysoidaan titanyylisulfaatti-liuoksia.

2 59078

Kloridiprosessin rajoitettu käyttö anataasin valmistuksessa johtuu ainakin osittain niistä vaikeuksista, jotka liittyvät anataasin muodostusta edistävi in aineisiin (tai rutiilin muodostusta estäviin aineisiin), joita pidetään välttämättöminä TiCl^tn yhteishapetuslisäaineina, Eräs tällainen lisäaine, jota on (lihottanut Krchma et ai. US-patentti julkaisussa 2 i+62 978, on fosfori triklorid i, mutta kokemus on osoittanut sillä olevan taipumus huonontaa pigmentin optisia ominaisuuksia, etenkin sen väriä. Piitetrakloridin ollessa kyseessä, jota mm. Frey on ehdottanut US-patenttijulkaisussa 2 980 509 anataasin muodostusta edistävän vaikutuksensa ansiosta, esiintyy muitakin epäkohtia, kuten huomattavaa pigmentin liikarakeisuutta.

Aikaisempiin yrityksiin käyttää anataasin muodostusta edistäviä aineita. __ on liittynyt muitakin ongelmia. Tällöin esimerkiksi saadun pigmentin anataasi/ rutiili-suhde nousee tavallisesti hitaammin kuin käytetyn anataasin muodostusta edistävän aineen määrä lisääntyy. Esimerkiksi PCl^:n tai SiCl^:n tapauksessa noin 2 # sen hapetustuotteesta (laskettuna pigmentin painosta) voidaan tarvita tuottamaan pigmenttiä, joka sisältää ainakin noin 75 # anataasia, mikä pitoisuus tavallisesti vaaditaan pigmentiltä, jotta sillä olisi anataasipigmentille tyypilliset ominaisuudet. Kaikissa tapauksissa tällaiset kalliit anataasin muodostusta edistävät aineet muodostavat lisäkustannuksia titaanitetrakloridiin verrattuna, joten niiden käytön määrän vähentäminen olisi erittäin suotavaa. Pienempien SiCl^-määrien tai muiden piihalogenidien määrien käytöstä olisi lisäksi etua sikäli , että saatujen pigmenttien veteendispergoitavuus pyrkii huononemaan piipitoisuuden lisääntyessä.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että hapetus suoritetaan pienten piihalogenidi ja fosforihalogenidimäärien läsnäollessa halogenidien ollessa kaasumaisia ja hapettuvia käytetyssä lämpötilassa, ja että halogenideja on läsnä sellaiset määrät, joilla pigmenttiin saadaan noin 0,25-1,5 paino-# hapetettua pii-halogenidia SiO^.-na laskettuna ja 0,05~1 paino-# hapetettua fosfori ha] ogen i d ia P^O^inä laskettuna.

Keksinnön mukaisesti on siis havaittu, että anataasipigmenttejä saadaan edullisesti valmistetuksi kloridiprosessilla käyttämällä yhdessä pieniä määriä pii- ja fosforihalogenideja anataasin muodostusta edistävinä aineina ja hapettamalla ne yhdessä TiCl^in kanssa. Pii- ja fosforihalogenidien yhdistetty käyttö on tehokkaampaa kuin jomman kumman halogenidin käyttö yksinään, ja tästä seuraa, että pienemmät lisättävän anataasin muodostusta edistävän aineen määrät ovat mahdollisia. Kun esimerkiksi noin 2 # hapetettua SiCl^ (laskettu Si0,_,:na) tai 2 # hape- 3 59078 tettua PCl^ (laskettu P^O^rnä) vaaditaan tuottamaan TiO^-pigmentti , joka sisältää anataasia ja rutiilia suhteessa 80:20, sama suhde saavutetaan käyttämällä yhdistelmänä 0,67 # yhdessä hapetettua SiCl^ ja 0,156 # yhdessä hapetettua Pdl . Tällaisella pienten määrien käytöllä saadaan pigmentin luonteenomaiset optiset ominaisuudet ja dispergoitavuus pidetyiksi sopivalla tasolla samalla kun saavutetaan olennaisia kustannussäästöjä ja vältytään liialliselta pigmentin rakeisuudelta.

Piihalogenidin ja fosforihalogenidin yhdistetyllä käytöllä saavutetun tuoton paranemisen uskotaan johtuvan eri mekanismeista, joiden uskotaan liittyvän anataasikiteiden muodostumiseen, Piihalogenidi ilmeisesti stabiloi sisäisesti anataasikiteitä, kun taas fosforihalogenidi estää rutiilin muodostusta muodosta-maila P^O^-TiO^-lasisulatetta hiukkasten pinnoille. Jokatapauksessa kukin mekanismi on tehokkaimmillaan kun lisättävien aineiden määrät ovat pieniä, joten näiden kahden aineen käyttö yhdistelmänä tekee mahdolliseksi maksimoida kuminankin teho ilman, että pigmentin ominaisuuksiin vaikutettaisiin haitallisesti.

-•w*·

Keksinnön mukaisesti käytettyjen pii- ja fosforihalogenidien tulee olla kaasumaisia ja sellaisia, että ne hapettuvat pii- ja fosforioksideiksi niissä korotetuissa lämpötilaolosuhteissa, joita käytetään hapettamaan TiClj . Halogenidii ovat edullisesti klorideja tai oksiklorideja, joskin voidaan käyttää myös muita, kuten bromideja, bromiklorideja tai oksibromideja. Erityisen käyttökelpoisia pii-halogenideja ovat piitetrakloridi ja piitrikloridi, kun taas erityisen käyttökelpoisia fosforihalogenideja ovat fosforitrikloridi, fosforioksikloridi, fosfori-dikloridi ja fosforipentakloridi. Vaikkakaan ei ole mitään estettä käyttää sellaisia halogenideja, jotka sisältävät muitakin atomeja kuin pii, fosfori ja halogeeni, ei yleensä saavuteta mitään lisäetua tällaisia käyttämällä, minkä lisäksi ne ovat yleensä kalliita kemikaaleja.

Kuten edellä mainittiin, on eräs tärkeä keksinnön etu siinä, että voidaan - käyttää suhteellisen pieniä määriä piihalogenidia ja fosforihalogenidia, jotta saataisiin suuren anataasipitoisuuden omaavaa pigmenttiä ilman, että tämä haitallisesti vaikuttaisi, ainakaan oleellisessa määrin, pigmentin ominaisuuksiin.

„ Yleensä on käytännöllisintä käyttää sellaisia määriä, jotka tuottavat noin 0,25-1,5 paino-# hapetettua piihalogenidia Si02:na laskettuna ja noin 0,05-1 paino-# hapetettua fosforihalogenidia P^O^inä laskettuna. Käytännössä on harvoin tarvetta käyttää määriä, jotka eivät sisälly edullisimpiin määriin: 0,ii-1 paino-# hapetettua piihalogenidia ja 0,1-0,5 paino-# hapetettua fosforihalogenidia. Näiden aineiden tehokkain käyttö saavutetaan kuitenkin käytettäessä määriä, joilla pigmenttiin saadaan noin 0,4-0,65 paino-# hapetettua piihalogenidia Si0o:na ja i 0,15-0,35 paino-# hapetettua fosforihalogenidia Po0r:nä.

*· 59078

Suhteellisen pienten hapetetun fosforihalogenidin määrien käyttö, esimerkiksi edellä mainituissa edullisissa rajoissa, on erittäin edullista, koska kaikki haitalliset vaikutukset pigmentin ominaisuuksiin, erityisesti väriin, saadaan tällöin pidetyksi sopivalla tasolla. Anataasin muodostuksen kannalta näyttää esiintyvän äkillinen muutos, mikäli hapetetun fosforihalogenidin prosenttimäärä ylittää arvon noin 0,3 paino-/£.

Eräs etu fosforihalogenidin käytöstä keksinnön mukaan on siinä, että saatu fosforioksidi vaikuttaa lopullisessa tuotteessa merkittävästi siihen helppouteen, millä pigmentti voidaan dispergoida veteen, eli käyttöön tavanomaisessa paperi-tai maaliteollisuudessa. Tässä suhteessa on yleensä edullista käyttää enemmän fosforihalogenidia kuin vaaditaan pelkästään suuren anataasipitoi sumien omaavan pigmentin valmistukseen. Toisaalta ei yleensä ole suotavaa käyttää fosforihalogn-nideja sellaisia määriä, jotka vaikuttavat haitallisesti pigmentin väriin. Yleensä on edullista, että piihalogenidin määrä pidetään niin pienenä kuin mahdollista, — jotta pigmentin dispergoituvuus veteen jäisi korkeaksi.

Suositeltava tapa pii- ja fosforihalogenidien johtamiseksi reaktiovyöhyk-keeseen käsittää kunkin näiden aineiden edeltä määrättyjen määrien lisäämisen suoraan TiCl^-virtaan joko ennen tai jälkeen sen kuumentamista ja höyrystämistä.

Vaihtoehtoisesti nämä aineet voidaan johtaa erillisinä virtoina joko yhdessä, yksin tai yhdistettynä laimenninkaasuun, kuten klooriin.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan voidaan käyttää metalli-ioninukleant-tia edistämään pienen hiukkaskoon omaavan pigmentin sopivien optisten ominaisuuksien, kuten värin, säilymistä. Lewis et ai. on kuvannut tällaisten metalli-ioni-nukleanttien käyttöä esimerkiksi suoloina, kuten klorideina, US-patenttijulkaisussa 3 208 866. Esimerkkejä mainituista metalli-ioninukleanteista ovat natrium, kalium, litium, rubidium, cesium, kalsium, barium, strontium ja cerium, joista kalium on edullisin. Kaikissa tapauksissa nukleanttia on edullista käyttää siten, että pigmentissä sen määrä on noin 1-5 000 ppm.

Toteutettaessa keksinnön mukaista menetelmää on edullista käyttää rakenteeltaan ja mitoiltaan sellaista reaktioastiaa, jossa voidaan ylläpitää reagoivien aineiden ja reaktiotuotteiden jatkuvaa virtausta, ja jossa samalla näitä virtausnopeuksia, sekoitusarvoja, lämpötiloja ja reaktioviiveaikoja voidaan valvoa siten, että reagoivat aineet ja tuotteet viipyvät reaktiovyöhykkeessä rajoitetun, suhteellisen lyhyen ajan. Erityisen käyttökelpoista reaktorilaitetyyppiä on kuvannut Willcox US-patenttijulkaisussa 2 791 1+90. Tämä laite käsittää pitkänomaisen 5 59078 sekoitus- ja reaktioastian, jonka poikkileikkaus on suhteellisen rajoitettu ja joka on konstruoitu ulkopuolelta jäähdytetystä, korroosiota kestävästä metal Lista tai lejeeringistä ja joka on vaihtoehtoisesti vuorattu tulenkestävällä materiaalilla, kuten kvartsilasilla, magnesiumoksidillä, posliinilla tai vastaavilla.

Nopea sekoitus ja reaktio aikaansaadaan syöttämällä reagoivat aineet jatkuvasti ja erikseen valvotuilla nopeuksilla reaktiovyöhykkeeseen, missä nopea sekoitus ja reaktio saadaan aikaan syöttämällä yksi reagoiva komponentti ohuena, rajoitettuna virtana suoraan toiseen reagoivaan komponenttiin säteittäisossä suunnassa tämän toisen reagoivan komponentin virtauksen akselin suhteen. Ksimerkiksi etukäteen kuumennettu, höyrystetty, vedetön titaanitetrakloridi, joka sisältää kuusu-^ maista SiCl^ ja PCl^, voidaan jatkuvasti ja erillisenä syöttää laitteen reaktio- vyöhykkeeseen, jota pidetään lämpötilassa 900-1 400°C. Samalla tavoin etukäteen kuumennettu kuiva hapetuskaasu, kuten happi, ilma tai hapella rikastettu ilma syötetään erillisen sisäänmenon kautta reaktiovyöhykkeeseen. Käyttökelpoinen tapa hapen kuivaamiseksi käsittää pienen kloorikaasumäärän lisäämisen, jolloin läsnäoleva vesi reagoi muodostaen suolahappoa.

Jäähdytyskaasu, kuten esimerkiksi kloori, voidaan johtaa reaktorin seinämän rei'ityksen läpi, kuten on kuvattu US-patenttijulkaisussa 3 203 763· Tällöin saadaan saadun kaasumaisen, TiO^ sisältävän suspension lämpötila pidetyksi 600°C:n alapuolella ja samalla saadaan TiO^-pigmenttihiukkasten koon haitallinen suureneminen estetyksi sekä anataasikiderakenne säilytetyksi. Nopea jäähdytys voidaan aikaansaada tavanomaisin keinoin, käyttökelpoisia menetelmiä on kuvattu esimui— kiksi US-patenttijulkaisussa 2 721 626. Näissä menetelmissä käytetään esimerkiksi suuren hiukkaskoon omaavia hankaushiukkasia, kuten rutiilia tai anataasia, jotka syötetään jäähdytysjohtoon. Pigmenttimäinen, lämpötilassa noin 75~250°C oleva TiO^-tuote otetaan talteen jäähdytysoperaatiosta ja erotetaan sitten sivutuote-kaasuista tavanomaisella tavalla.

Hapetusreaktio suoritetaan tavallisesti oleellisesti ilmakehän paineessa tai jonkinverran sen yläpuolella olevassa paineessa, kuten 1 150-1 500 mmllg (absj, ^ joskin haluttaessa voidaan käyttää muitakin ilmakehän paineen yläjmolella tai alapuolella olevia paineita. Reagoivien aineiden ja reaktiotuotteiden viipymis-aika reaktiovyöhykkeessä on myös tärkeää pigmentin laadun kannalta. Kaikkien reagoivien aineiden viipymisaika sekoitus- ja reaktiovyöhykkeessä ei yleensä saa ylittää noin 5 sekuntia eikä olla vähemmän kuin 0,01 sekuntia, ja jotta saataisiin laadultaan optimaalinen TiO^-pigraentti, tulee viipymäajan olla 0,5-1 sekuntia.

6 59078 Käytetty titaanitetrakloridi on parhaiten suuren puhtausasteen omaavaa, vedetöntä materiaalia, jossa ei ole haitallisia epäpuhtauksia, kuten vanadiinia, rautaa, kuparia tai vastaavia, jotta saataisiin pigmenttiä, jolla on erittäin suuri valkoisuus ja kirkkaus. Koska vesi pyrkii edistämään rutiilikiteiden muodostumista, on yleensä toivottavaa, että kaikki reagoivat aineet ovat vedettömiä.

Vaikkakin keksinnön mukaista menetelmää on kuvattu viitaten hapen ja kaasumaisen titaanitetrakloridin virtojen sekoittamiseen ja niiden reagoimiseen johto-tyyppisessä reaktorissa käyttäen pyöreää rakosuutinta yhden reagoivan aineen johtamiseksi toiseen, tämä on vain eräs edullinen tapa aikaansaada olennaisesti hetkellinen sekoitus ja reaktio. Näin ollen voidaan käyttää myös muita jatkuvan sekoituksen tapoja ja laitteita halutun reaktion aikaansaamiseksi. ^

Vaikkakin, kuten edellä mainittiin, hapetusreaktion lämpötila (ts. reak-torilämpötilan huippu tai suurin arvo) on yleensä 900-1 ä00°C, pyrkivät alarajalla olevat lämpötilat (noin 900-1 200°C) edistämään anataasikiteiden muodon luuta ja — ovat näin ollen edullisimpia. Eksoterminen reaktio voidaan pitää halutulla välillä sopivasti säätämällä reaktio-olosuhteita, eli käyttämällä iaimenninkaasuja, kuten typpeä, ulkoisia jäähdytyselimiä ja jopa alipainetta.

Keksinnön mukaisen menetelmän kaasufaasihapetuksesta saatavat TiO^-tuotteet voidaan ottaa talteen joko märkä- tai kuivatekniikalla ja käyttää pigmentteinä mahdollisen kalsinoinnin ja/tai muiden käsittelyjen jälkeen. Mikäli viimeistely-käsittelyä on käytettävä, pigmentti voidaan parhaiten ottaa talteen liete-muodossa, käsitellä K+-ioneilla (esim. käyttämällä K0H:a), kalsinoida polyfosfaattipinnan aikaansaamiseksi ja sitten jauhaa neste-energian avulla alkanoliamiinin kanssa, jotta saataisiin tuotetta, jonka veteendispergoituvuus on parantunut. Tämän tyyppisessä edullisessa menetelmässä titaanidioksidi kalsinoidaan lämpötilassa 500-1 050°C ainakin 1/2 tunnin ajan, kun titaanidioksidi sisältää 0,05-1 paino-# alkalimetallia titaanidioksidin painosta laskettuna ja 0,05-3 paino-# fosforia (laskettu P^O^inä) titaanidioksidin painosta laskettuna. Tämän jälkeen kalsinoitu titaanidioksidi kuivajauhetaan käyttäen mukana ainakin 0,05 paino-# amiinidisper-gointiainetta, kuten mono-, di- tai trietanoliamiinia tai 2-amino-2-metyyli-1-propanolia. Fosfori voi olla joko kokonaan tai osaksi peräisin anataasin muodostuksen edistysaineena käytetyn fosforihalogenidin hapetuksesta. Kaikissa tapauksissa kuivajauhatus suoritetaan edullisesti suorittamalla hienontaminen neste-energialla toimivassa myllyssä höyryllä käyttäen höyrypigmeritti-painosuhdetta 0,5:1-i+:1.

7 59078

Vaihtoehtoisena viimeistelykäsittelynä voidaan saostaa vesipitoista alumiinioksidia anataasipigmentin lietteeseen, minkä jälkeen tavanomaisella tavalla tuote pestään, kuivataan ja jauhetaan neste-energiallu. Yleensä sellaista viime i st elymenettelyä, jota aikaisemmin on käytetty sulfaatt i an at aas i jii gmeri te i I L»·, voidaan käyttää myös keksinnön mukaisille anatausipigmeriLei J le.

Seuraavat esimerkit havainnollistavat keksinnön toteuttamista. Osat ja prosenttimäärät tarkoittavat paino-osia ja paino-$:eja, ellei toisin ole mainittu. On ymmärrettävä, että viittaus piihalogenidin tai fosforihalogenidin prosenttimäärään merkitsee sitä painomäärää, joka on käytettävä, jotta TiO -tuotteeseen saadaan määrätyt prosenttimäärät hapetettua halogenidia (laskettuna SiO^:na tai vas-_ taavasti P20^:nä).

Esimerkeissä on mainitut hiilimustavärin (CBU) arvot määritetty U3-patent-tijulkaisussa 2 ^88 kko kuvatulla menetelmällä käyttämällä mainitussa patenttijulkaisussa käytetyn arvon 100 tilalla arvoa 10. CBU-arvo 11 merkitsee hyväksyttävän laatuista pigmenttiä edullisimman tuotteen CBU-arvon ollessa välillä noin 12-16.

Esimerkeissä pigmentin kideominaisuus (eli anataasi-rutiilipitoisuus) ori määrätty röntgendiffraktiolla käyttäen laitetta General Electric XRD-5 X-Ray Spectrometer. Käytettäessä kuparikohtiosta saatavia röntgen-säteitä on rutiilipii-kin optimialue välillä 26,9°-27,7° piikin korkeuden ollessa 27,35° Bragg-kulmassa ja anataasipiikin optimialue välillä 2)+,7°-25,7° piikin korkeuden ollessa 25,25° Bragg-kulmassa.

Esimerkki 1 Käytettiin putkimaista kaasufaasireaktoria, jota tyyppiä Kruse on kuvannut US-patenttijulkaisussa 3 203 763. Happivirta, joka oli kuumennettu tolueenia polttamalla ja joka sisälsi kloorikaasua veden poistamiseksi ja kaliumkloridia nukle-_ anttina (lisätty vesiliuoksena muodostamaan 20 ppm KCl:ään laskettuna TiCl^tstä), johdettiin sisäänmenon läpi aksiaalisesta putkimaisen reaktorin suhteen.

Kuumennetun TiCl^:n virta johdettiin toisen sisäänmenon kautta säteittäi-^ sen syöttösuuttimen tai ympyrämäisen rakosuuttimen avulla. TiCl^-virta meni näin ollen happivirtaan oleellisesti suorakulmaisesta, kuten on esitetty UG-patenU.i -julkaisun 3 203 763 kuvioissa. Välittömästi tämän yhtymiskohdan jälkeen tuotovii— taan johdettiin jäähdytysaineena toimivaa kuivaa kloorikaasua lukuisten reaktorin sivuseinämissä olevien reikien lävitse. Hankaavia rutiili-TiOg-hiukkasia (noin 5 paino-% laskettuna tuotetusta TiO^rsta) suihkutettiin sitten tuotevirtaan U£j-patenttijulkaisussa 2 721 626 kuvatulla tavalla, jotta saataisiin edistetyksi hiukkasten kuivumista ilman, että muodostuisi ylimääräisiä keräytymiä laitteen osiin, erityisesti pitkänomaisen jäähdytysjohdon seinämiin ennen erottamista ja talteenottoa .

59078

Yleensä ylläpidettiin seuraavia olosuhteita, joskin on ymmärrettävää, että joitakin pieniä muutoksia esiintyi kun koetta jatkettiin useita tunteja.

Happivirta esikuumennettiin lämpötilaan noin 1 U60°C ja syötettiin ylimäärin verrattuna siihen, mitä stökiometrisesti vaaditaan reagoimaan haiogenidikompo-nenttien syötön kanssa. Tämä merkitsi syöttönopeutta noin % kg/min r>,, (esi Kuumennuksen jälkeen) ja noin 23 kg/min Cl^. TiCl^ esikuumennettiin lämpötilaan 390°C ja syötettiin nopeudella noin 205 kg/min. SiCl^ siuhkutettiin nesteenä taulukossa 1 esitettyinä määrinä höyrystettyyn TiCl^:ään reaktorin suhteen ylävirtaan, kun taas nestemäinen PCl^ suihkutettiin reaktorissa olevaan TiCl^/SiCl^-seokseen.

Molemmat höyrystyivät välittömästi kuuman TiCl^in vaikutuksesta. Heaktoriri maksimilämpötilan arvioitiin olevan noin 1 200°C ja paineen noin 1 205 mmHg. Kuiva kloorikaasujäähdytysaine syötettiin nopeudella 73 kg/min olennaisesti huoneen lämpötilassa ja sisältäen vähän kiertoklooria.

Tällä tavoin saatu pigmentti analysoitiin seuraavasti: ~

Taulukko 1

Koe % Si0o % Po0c % anataasia tuotteessa CBU

_£_£_2_ vertailu 0,00 0,00 31 10 1/2

vertailu 0,88 0,00 73 1U

A 0,79 0,26 80 13 B 0,67 0,16 81 13 C 0,66 0,28 80 12 1/2

Esimerkki 2

Esimerkin 1 menettely toistettiin muutoin, mutta happivirta esikuumennettiin lämpötilaan 1 1*80°C, kuivaa kloorikaasujäähdytysainetta käytettiin 77 kg/min ja reaktorin paineena oli 1 215 mmHg. Tulokset on esitetty taulukossa 2.

9 59078

Taulukko 2

Koe % SiO^ % P^O % anataasia ('HU

(3 analyysiä kutakin + keskiarvo)_____ 1 0,70 0,30 83 0,62 0,30 83 0,61 0,29 83 keskimäärin_0,61+_0,30_84_11 1/2__ 2 0,59 0,29 03 0,50 0,29 84 0,53 0,28 84 keskimäärin_0,514_0,29__öU__11 1/2__ 3 0,60 0,29 85 0,46 0,27 86 ^ 0,53 0,28 85 keskimäärin_0,53_0,28_85_11 1/2__ 4 0,65 0,26 89 0,59 0,25 88 0,58 0,25 88 keskimäärin_0,61_0,25_88_12_ 5 0,16X 0,26 78 0,21 0,26 83 0,21 0,26 77 keskimäärin_0,19_0,26_79_11 1/2__ 6 0,61 0,018 68 0,59 0,010 67 0,53 0,009 67 keskimäärin_0,58_0,012_67____1_2______ 7 0,64 0,19 78 0,57 0,19 79 0,59 0,20 78 keskimäärin_0,60_0,19_78_1_2_

X

Tässä tapauksessa SiCl^.-n syöttö on keskeytetty, mutta jälkiä on jäänyt luultavasti reaktorin käynnistyksestä.

Claims (6)

10 59078

1. Menetelmä anataasi-Ti02:n valmistamiseksi kloridimenetelmällä hapetta malla titaanitetrakloridia happea sisältävällä kaasulla kaasufaasissa korotetussa lämpötilassa, jolloin saadaan hyvän dispergoitavuuden ja värin omaavaa anatuusi-Ti02~pigmenttiä, tunnettu siitä, että hapetus suoritetaan pienten piihaJo-genidi ja fosforihalogenidimäärien läsnäollessa halogenidien ollessa kaasumaisia, ja hapettuvia käytetyssä lämpötilassa, ja että halogenideja on läsnä sellaiset määrät, joilla pigmenttiin saadaan noin 0,25-1,5 paino-# hapetettua p.i ihalogeni-dia SiO^rna laskettuna ja 0,05-1 paino-# hapetettua fosfori haiogenidia P^O, :nä laskettuna. —

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että prosenttimäärät ovat vastaavasti 0,U-1 paino-# ja 0,1-0,5 paino-#.

3· Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu niitä, että — prosenttimäärät ovat vastaavasti 0,t-0,65 paino-# ja 0,15~0,35 paino-#. t. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että halogenidit ovat vastaavasti piitetrakloridi ja fosforitrikloridi.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että reaktiovyöhykkeessä on läsnä jotakin metalli-ioninukleanttia valittuna ryhmästä, joka käsittää natriumin, kaliumin, litiumin, rubidiumin, cesiumin, kalsiumin, bariumin, strontiumin ja ceriumin.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että nukleanttia on mukana noin 1-5 000 ppm pigmentistä laskettuna.