FI69443C - Foerfarande foer framstaellning av titandioxidhydrat med speciell struktur eller denna innehaollande blandning - Google Patents

Description

1 69443

Menetelmä erikoisrakenteisen titaanidioksidihydraatin tai sitä sisältävän seoksen valmistamiseksi

Erotettu jakamalla hakemuksesta 791293.

5

Keksinnön kohteena on menetelmä £-titaanidi-oksidihydraatin tai sellaisen seoksen valmistamiseksi, joka sisältää yli 20 %, ilmoitettuna Ti02:na ja laskettuna Ti02:n kokonaismäärästä mainittua «5-titaani-10 dioksihydraattia, jonka Cu-K4rsäteilyn avulla otetussa röntgentaipumadiagrammissa on päämaksimit kohdissa 20= 24,6 + 0,4° ja 48 + 0,4°.

Keksinnölle on tunnusomaista, että titaani-sulfaattiliuos, jonka Ti02_pitoisuus on 120 - 250 15 g/1, Ti02:n moolisuhde vapaaseen rikkihappoon 1:1-1:2, kaksiarvoisen raudan pitoisuus 0-1 g Fe yhtä grammaa kohti titaanidioksidia ja joka mahdollisesti sisältää kolmearvoista titaania, hydrolysoidaan <P-titaani-dioksidihydraattiytimien läsnäollessa kuumentamalla, 20 saostunut titaanidioksidihydraatti tarvittaessa ero tetaan, liuoksessa oleva kolloidisesta jakautunut titaanidioksidihydraatti flokkuloidaan lisäämällä yksiemäk-sistä happoa tai sen suolaa ja flokkuloitu titaanidioksidihydraatti, mahdollisesti yhdessä erottamattoman, 25 ennen flokkuloimista saostuneen titaanidioksidihydraatin kanssa, poistetaan, pestään vedellä raudan ja muiden vieraiden aineosien poistamiseksi ja haluttaessa kuivataan.

Titaani(IV)-suolaliuosten, erikoisesti titaani-30 (IV)-sulfaattiliuosten termisessä hydrolyysissä, jolloin esimerkiksi ilmeniitistä tai muista titaanimalmeista tai muista titaanipitoisista materiaaleista uuttamalla rikkihapolla suurteknisessä mittakaavassa valmistetaan titaanidioksidioksidipigmenttejä ns. sulfaattimenetel-35 män mukaan, muodostuu sopivien hydrolyysiytimien läsnä- 2 69443 ollessa tavallisesti titaanidioksidihydraattia, joille esim. tutkimuksissa röntgensädetaipuman avulla on osoitettu anataasirakenne (Gmelins Handbuch der anorganischen Chemie, 8. painos systeemi-n:o 41 titaa-5 ni (1951) sivu 229; J. Amer. ceram. Soc. osa 42 n:o 3 (1959) sivut 127-133) .

Jos titaanisulfaattiliuos hydrolysoidaan lisäämällä alkalia, muodostuu tavallisesti röntgenamorfinen tuote tai tuote, joka osoittaa anataasille tyypillisen 10 pääröntgentaipumaheijastuman (J. physic. Chem. 44 (1940) sivut 1081-1094; J. appi. Chem. 19 (1969) sivut 46-51).

Valmistettaessa titaanidioksidipigmenttejä titaani (IV)-sulfaattiliuoksista toimitaan siten, että saadaan anataasi- tai rutiilirakenteen omaavaa titaani-15 dioksidihydraattia. Tällaista titaanidioksidihydraattia kutsutaan seuraavassa lyhyesti "anataasihydraatiksi" tai rutiilihydraatiksi.

Tutkittaessa titaani(IV)-sulfaattiliuosten hydro-lyysiä on nyt havaittu, että määrätyissä olosuhteissa 20 muodostuu määrättyä titaanidioksidihydraattia, joka poikkeaa selvästi fysikaalisilta ja kemiallisilta ominaisuuksiltaan anataasihydraatista ja rutiilihydraa-tista. Löydettiin erikoisen rakenteen omaavaa titaanidioksidihydraattia, jolle on tunnusomaista, että Cu-K«4-25 säteilyn avulla saatu röntgentaipumadiagrammassa esiin tyy päämaksimi kohdissa 2 Θ = 24,6 + 0,4° ja 48 + 0,4°. Tätä uutta titaanidioksidihydraattia kutsutaan seuraavassa lyhyesti "^-hydraatiksi".

Oletetaan, että £-hydraatti ei muodostu pelkäs-30 tään titaani(IV)-sulfaattiliuosten hydrolyysissä, vaan myös titaani(IV)-suoloja sekä muita useampiarvoisia anioneja, esim. fosfaatti-ioneja, sisältävien liuosten hydrolyysissä.

Kuviossa on vertailtu keskenään ^-hydraatin 35 röntgentaipumadiagrammia tunnettuihin anataasirakenteen ja rutiilirakenteen omaaviin hydraatteihin. Annetut kul- 3 69443 ma-arvot on määrätty kaikissa tapauksissa Cu-K®fcrsätei-lyn avulla. Kuvio osoittaa, että ^-hydraatti voidaan erottaa ennen kaikkea sen pääröntgentaipumaheijastuman avulla kohdassa 24,6° selvästi anataasista (pääröntgen-5 taipumaheijastuma kohdassa 25,4°) ja rutiilista (pää röntgentaipumaheij as tuma kohdassa 27,4°). Brookit-ver-tailu osoitti, että J-hydraatti ei myöskään ole yhteydessä tämän modifikaation kanssa. Se eroaa edelleen US-patentissa 2 333 662 esitetystä titaanidioksidihyd-10 raatista, jota kutsutaan "«f-hydraatiksi” ja jonka pää- röntgenheijastus ^-hydraatista poiketen on kohdassa 22,3°.

Huoneen lämpötilassa säilyy^-hydraatti kuinka kauan tahansa. Noin 350°C:n yläpuolella se muuttuu 15 anataasiksi.

Poiketen anataasihydraatista, joka määrätyn osas-koon yläpuolella on flokkuloituneena sulfaattiliuok-sessa ja voidaan poistaa suodattamalla tai linkoamalla, on ^-hydraatti jakautunut kolloidisesti sulfaattiliuok-20 seen eikä sitä siten voida samalla tavalla erottaa sul- faattiliuoksesta. Kuitenkin voidaan ^-hydraatti suolahapon tai muiden yksiarvoisten anionien happojen tai niiden suolojen avulla hiutaloittaa riittävänä pitoisuutena niin, että se voidaan tällä tavalla erottaa hydro-25 lysoitumattomasta Ti02~osuudesta tai emäliuoksesta.

Edelleen voidaan saostettu, erotettu ja pesty, kostea tai kuivattu <S-hydraatti muista titaanisulfaattiliuoksista saaduista Ti02_hydraateista poiketen peptisoida jälleen lisäämällä sulfaatti-ioneja (erikoisesti rikkihapon muo-30 dossa) tai muita kaksi- tai kolmearvoisia anioneja. Rik- kihappopitoisesta emäliuoksesta hiutaloittamisen ja erottamisen sekä pesun jälkeen saadaan enemmän kuin 30 paino-osaa 100 osaa kohti T1O2· 4 69443

Keksinnön mukaisella menetelmällä saadaan ,J> -hydraatti seoksena muiden TiC^-hydraattien kanssa. Ti-taanidioksidihydraattiseos, joka sisältää enemmän kuin 20 %, titaanioksidina laskettuna TiC^-kokonaismäärän 5 suhteen, titaanidioksidihydraattia £ -muodossa, sovel tuu erittäin hyvin useisiin tarkoituksiin, erikoisesti adsorptioaineeksi tai kokoojareagenssiksi.

Keksinnön mukaisen menetelmän etu perustuu siihen, että lisäämällä -titaanidioksidihydraatti-yti-10 miä, voidaan käyttää suuremman titaanipitoisuuden omaavia liuoksia kuin jos näitä ytimiä ei käytetä. Erikoisesti voidaan tällöin käyttää liuoksia, jotka ovat tavanomaisia pigmenttivalmistuksessa.

d -titaanidioksidihydraattia olevat ytimet 15 valmistetaan esimerkiksi siten, että osa titaanisul- faattilähtöliuoksesta sopivalla tavalla, esim. laimentamalla saatetaan patenttivaatimuksessa 1 esitettyyn koostumukseen ja hydrolysoidaan kuumentamalla, saostunut titaanidioksidihydraatti, jolla on anataa-20 sirakenne, erotetaan ensin, liuoksessa vielä oleva kolloidisesti jakautunut titaanidioksidihydraatti flok-kuloidaan lisäämällä yksiarvoista happoa tai sen suolaa ja flokkuloitunut titaanidioksidihydraatti, jolla on ^-rakenne, poistetaan liuoksesta ja haluttaes-25 sa pestään vedellä.

d -titaanidioksidihydraatti-ytimet voidaan lisätä myös kolloidisena liuoksena, jollainen saadaan titaanisulfaattiliuoksen hydrolyysissä valmistettaessa ^-titaanidioksidihydraattia poistamalla ensin saos-30 tunut, anataasihydraattia oleva titaanidioksidihydraatti ennen yksiarvoisen hapon tai sen suolan lisää mistä .

Ytimiä lisätään yleensä 2-20 %, titaanidioksidina laskettuna ja titaanisulfaattiliuoksen Ti02~pi-35 toisuuden suhteen.

5 69443

Ytimet voidaan lisätä joko ennen titaanisul-faattiliuoksen hydrolyysiä tai aikaisemmissa menetel-mävaiheissa, esim. uutossa tai uutoskakkua liuotettaessa .

5 Titaanisulfaattiliuos voidaan saada tunnetulla tavalla uuttamalla ilmeniittiä, muita titaanimalmeja, kuonaa tai titaanirikastetta rikkihapolla. Voidaan lähteä titaanisulfaattiliuoksesta, joka saadaan valmistettaessa titaanidioksidipigmenttiä sulfaattimen-10 telmän avulla. Haluttaessa voidaan ennen sen käsittelyä poistaa rauta rauta(II)-sulfaatti-heptahydraattina. Oleellista on, että titaanisulfaattiliuos sisältää mahdollisimman vähän anataasiytimiä. Tämä ehto voidaan täyttää sopivien toimenpiteiden avulla uutettaes-15 sa, uutoskakkua liuotettaessa, pelkistettäessä ja/tai uutosliuosta selkeytettäessä. Siten on edullista, että uutoskakkua liuotettaessa käytetään laimeaa happoa. Uutoskakkua liuotettaessa ei lämpötila saisi nousta 60°C:n yläpuolelle ja uutoskakkua liuotettaessa ei 20 saisi käyttää enempää nestettä kuin on välttämätöntä.

Selkeytyksessä tulisi käyttää selkeytysainetta, joka flokkuloi kolloidisesti liuenneen titaanidioksidin. Sopivia menetelmiä on esitetty esimerkiksi GB-paten-tissa 473 054 ja US-patentissa 2 413 640 ja 2 413 641. 25 Erittäin sopiva lähtöliuos saadaan, jos tunnetulla tavalla valmistettu titaanisulfaattiliuos selkeytetään polymeeristen dietyyliaminoetyyliakrylaattien tai polyakryyliamidien avulla.

Jos lähtöliuoksen rautapitoisuus on pieni ja/tai 30 vapaan rikkihapon suhde titaanidioksidiin on alhai nen, siirtyy ootimaalinen Ti02_pitoisuus suurempia arvoja kohti (käsitteellä "vapaa rikkihappo" ymmärretään tavanomaisella tavalla rikkihappoa, joka ei ole sitoutunut liuoksessa muihin kationeihin kuin titaa-35 niin).

6 69443

Sopiva pitoisuus voidaan säätää uutettaessa ja/tai myöhemmissä menetelmävaiheissa, esim. rauta(II)-sulfaattiheptahydraatin poistossa. Toisaalta voidaan rautapitoisuus ja rikkihappopitoisnus säätää käytetyn 5 titaanipitoisen lähtömateriaalin laadun avulla (ilme- niitti, TiC^-pitoiset kuonat jne.).

Lähtöliuoksen pelkistyksessä muodostuneen kol-miarvoisen titaanin pitoisuus liuoksessa voi olla 2 g/1 ja eräissä tapauksissa jopa ylikin, jotta var-10 niistettäisiin kolmiarvoisen raudan puuttuminen hydrolyy- sissä.

Hydrolyysi suoritetaan yleensä yksinkertaisesti kuumentamalla liuosta kiehumispisteeseen ja ylläpitämällä tämä lämpötila; tällöin ei ennen hydrolyysiä lisätä 15 tavanomaisia ytimiä ulkopuolelta eikä niitä esim. se koitettaessa veden kanssa muodostu liuoksessa. Vain X-hydraattirakenteen omaavia ytimiä lisätään ennen hydrolyysiä .

Kuumennuksen kesto määräytyy liuoksen anataasi-20 ytimien pitoisuuden ja liuoksen koostumuksen mukaan.

Yleensä nousee ίΓ-titaanidioksidihydraatin saanto kuu-mennusajan pidentyessä, kuitenkin pitkään kuumennus-aikaan liittyy eräissä tapauksissa määrättyjä haittoja, esim. laadun heikkenemistä. ,1 -hydraattiytimien lisää-25 misen jälkeen voidaan ennen hydrolyysiä pitää liuoksen koostumus muuttumattomana tai muuttaa sitä esim. haihduttamalla tai laimentamalla.

Teknisesti tavanomaisesti käytettävissä titaani-sulfaattiliuoksissa lisääntyvät myös itsestään tapah-30 tuvaan ytimien muodostukseen edullisen, titaanisulfaat- tiliuoksen analyyttisen koostumuksen alueen ulkopuolella aluksi muodostuneet tai lisätyt f) -hydraattiytimet edelleen. Koska titaanidioksidihydraatin teknisessä valmistuksessa rikkihappoisista uutosliuoksista ) -hyd-35 raatin muodostukseen edullisen analyyttisen koostumuk-

II

7 69443 sen omaava alue säännöllisesti ohitetaan, muodostuu 5-hydraattia aina pieninä määrinä. Määrä riippuu S-hyd-raatin ytimien muodostus- ja kasvunopeuden lisäksi myös anataasiytimien lukumäärästä, suuruudesta ja kasvuno-5 peudesta, so. kilpailevan anataasihydraatin muodostus- reaktion kinetiikasta.

Hydrolyysissä muodostuu titaanisulfaattiliuok-sessa usein sakka, joka muodostuu pääasiassa anataasi-hydraatista, kun taas samalla muodostunut S-hydraatti 10 jää kolloidisena liuokseen. Jos molemmista aineosista muodostuva titaanidioksidihydraattiseos on otettava talteen, niin saostunut anataasihydraatti poistetaan vasta hydrolysoidun liuoksen jatkokäsittelyn jälkeen ^-hydraatin saostamiseksi yhdessä sen kanssa. Jos taas 15 toisaalta halutaan J-hydraatti saada talteen mahdol lisimman konsentroituna tai puhtaassa muodossa, poistetaan anataasihydraattisakka sinänsä tunnetulla tavalla liuoksesta ennen £-hydraatin flokkulointia. ^-hyd-raatin flokkulointi tapahtuu lisäämällä yksiarvoista 20 happoa tai sen suolaa. Erikoisen suositeltava on suola happo, mutta myös hyvin veteen liukenevat kloridit, esim. natriumkloridi, on edullinen. Yleensä tarvitaan yksiarvoisten anionien lisäykseksi määrä, joka antaa niiden pitoisuudeksi liuoksessa 1,5 - 8, edullisesti 25 4-5 moolia/litra.

Saostuneen titaanidioksidihydraatin pesu tapahtuu samoin kuin titaanidioksidipigmenttien valmistuksessa, valkaisuvaihetta ei kuitenkaan välttämättä tarvita.

Yli 20 %, ilmoitettuna titaanidioksidina ja las-30 kettuna T1O2-kokonaismäärästä, ^-titaanidioksidihyd- raattia sisältävän titaanidioksidihydraattiseoksen valmistuksen edullinen suoritusmuoto on, että yksiemäk-sisen hapon tai sen suolan lisäämisen jälkeen liuoksessa hiutaleina oleva titaanidioksidihydraatti erottami-35 sen ja pesun jälkeen neutraloidaan alkalilla tai ammo niakilla ja pestään uudestaan ja/tai kuivataan.

8 69443

Neutraloinnissa vaihdetaan SO^-ryhmät OH-ryhmiin; tällöin poistetaan rikkihappo aina pieneen määrään asti; samalla säilytetään kuitenkin S-hydraatin luonteenomainen rakenne. Neutralointi suoritetaan edullisesti vesi-5 suspensiossa. Sitten voidaan neutraloitu hydraatti pes tä ja/tai kuivata. Neutraloinnissa haluttu optimaalinen pH-arvo riippuu jossain määrin tuotteen valraistusolo-suhteista ja se voidaan kokeiden avulla määrätä helposti. Neutralointi voidaan suorittaa sekä ennen tuotteen 10 jatkokäsittelyä, esim. ennen tahnanmuodostusta, kuivaus ta ja granulointia että myös sen jälkeen. Neutraloitu tuote soveltuu erikoisen hyvin adsorptioaineeksi tai kokoojareagenssiksi.

Yksiemäksisen hapon tai sen suolan lisäämisen 15 jälkeen flokkuloituneena liuoksessa oleva titaanidiok- sidihydraatti voidaan ennen poistamista liuoksesta sakeuttaa sedimentoimalla. Menetelmän eräs suositeltava toteutusmuoto perustuu siihen, että ennen yksiemäksisen hapon tai sen suolan lisäyksen avullci flokkuloidun, 20 liuoksessa olevan titaanidioksidihydraatin erottamista liuoksesta lisätään hiutaloitumista edistävää ainetta. Flokkulointia edistävän aineen täytyy olla tehokas voimakkaasti happamassa liuoksessa. E’lokkulointia edistäviksi aineiksi sopivat esimerkiksi tähän tarkoitukseen 25 myytävät polyakryyliamidit. Flokkulointia edistävä aine lisätään edullisesti sedimentoimalla sakeutettuun suspensioon. Täten käsitelty suspensio voidaan helposti suodattaa ja erotettu titaanidioksidihydraatti voidaan pestä helposti.

30 Käytettäessä keksinnön mukaisesti valmistettua ainetta adsorptioaineena on tarkoituksenmukaista granuloida ^-titaanidioksidihydraatti tai titaanidioksidi-hydraattiseos sen erottamisen jälkeen liuoksesta. Granulointi voidaan suorittaa tunnetulla tavalla ennen tai 35 jälkeen kuivauksen, jolloin granulointi ennen kuivausta 9 69443 on suositeltava. Granulointi voidaan suorittaa esim. siten, että tuote esimerkiksi suulakepuristamalla reikä-levyn lävitse muotoillaan tahnaksi tai ruiskutuskuiva-taan. On oleellista, että tahnaan ei kohdisteta voimak-5 kaita leikkuuvoimia pitkähköjä aikoja, koska tämä vaikut taa haitallisesti granulaatin mekaanisiin ominaisuuksiin.

Keksinnön eräälle suoritusmuodolle on tunnusomaista, että ennen kuivausta titaanidioksidihydraattiin tai titaanidioksidihydraattiseokseen lisätään kiinteitä, hap-10 poihin liukenemattomia epäorgaanisia tai orgaanisia ai neita 70 paino-%:iin asti olevina määrinä tällöin saadusta kokonaisseoksesta laskettuna ja saatu kokonaisseos sitten, haluttaessa granuloinnin jälkeen, kuivataan.

Tällä tavalla voidaan parantaa 5-titaanidioksidihydraa-15 tin tai tätä hydraattia sisältävän adsorptioaineen me kaanisia ja/tai adsorptio-ominaisuuksia ja/tai adsorption kinetiikkaa. Kiinteiden aineiden lisäys voidaan tehdä ennen titaanidioksidihydraatin tai titaanidiok-sidihydraattiseoksen seostamista, flokkulointia, neut-20 ralointia tai kuivaamista. Sopivia ovat esim. täyteai neet, joita käytetään esimerkiksi sivelyihin tai muut suuren pinta-alan omaavat aineet (katso Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie 3. painos 13. osa (1962) sivut 814-821 ja "Chemische Technologie", jul-25 kaisseet K. Winnacker ja L. KUchler 3. painos osa 2 (1970) sivut 539-545) . Esimerkkeinä mainittakoon piimää, kiille, asbestikuitu ja aktiivihiili.

β-titaanidioksidihydraatilla tai titaanidioksidi-hydraattiseoksella, joka sisältää enemmän kuin 20 %, ti-30 taanidioksidina laskettuna Ti02-kokonaismäärästä, £-titaanidioksidihydraattia, on erinomainen adsorptio-kyky. Sitä voidaan erikoisesti käyttää adsorptioaineena tai kokoojareagenssina uraanin ja/tai muiden alkuaineiden talteenottamiseksi näitä alkuaineita sisältävistä 35 laimeista vesiliuoksista. On havaittu, että £-hydraatti 10 69443 sille ominaisen adsorptiokyvyn ansiosta on parempi kuin tähän mennessä tunnetut titaanidioksidihydraatit. Tämän vuoksi on se erittäin käyttökelpoinen uraanin kokoo-jareagenssina otettaessa sitä merivedestä talteen.

5 Seuraavat esimerkit esittelevät tarkemmin keksin töä .

Esimerkki 1

Ulkomuurauksella ja lyijytetyllä kuumennusputkis-tolla ja lyijytetyllä sekoittajalla varustettuun asti-10 aan, jonka tilavuus oli 1 000 litraa, pantiin 200 litraa rauta (II)-sulfaatti-heptahydraatin erottamisen avulla suurimmaksi osaksi raudasta puhdistettua ilmeniittiuutos-liuosta, joka sisälsi 150 g/1 Ti02 45 g/1 Fe^+, 375 g/1 kokonaissulfaattia SO^inä laskettuna sekä 0,75 g/1 Ti3+ 15 ja laimennettiin vedellä 300 litraan. Liuoksen koostu mus oli sivulla 5 esitetty analyyttinen koostumus. Astian sisältö kuumennettiin sitten kiehumispisteeseen sekoittaen epäsuorasti kuumennusputkiston lävitse johdetun höyryn avulla ja sitä pidettiin sitten kiehumis-20 pisteessä noin 30 minuuttia. Höyrynsyöttö lopetettiin sitten ja seos laimennettiin kylmällä vedellä 600 litraan, jolloin lämpötila laski 62°C:seen. Uutosliuokses-sa ei voitu välttyä pienen anataasiytimien määrän läsnäololta niin, että hydrolyysissä muodostui määrätty mää-25 rä anataasihydraattia, joka oli kuitenkin vain noin 5 % titaanidioksidin kokonaismäärästä. Tämä anataasihyd-raatti erottui 70-tuntisen seisomisen aikana liuoksesta. Yläpuolella oleva, vain heikosti samea ruskea liuos, joka sisälsi £-hydraattia noin 50 % kaikesta Ti02~mää-30 rästä kolloidisesti jakautuneena poistettiin. 500 lit raan tätä liuosta lisättiin toisessa muurauksella ja kumitetulla sekoittimella varustetussa astiassa, jonka tilavuus oli 1 000 litraa, sekoittaen 60 minuutin aikana 400 litraa 30-%:ista suolahappoa. Tällöin 35 flokkuloitui ^-hydraatti ja yön ylitse kestäneen sei- sottamisen jälkeen poistettiin yläosassa oleva emäliuos 11 69443 lapolla sakeuttaen jäljelle jääneen seoksen noin nelinkertaiseen kiinteäainepitoisuuteen. Tähän suspensioon sekoitettiin välittömästi ennen suodattamista 20 ml/1 2-%:ista kaupallisen polyakryyliamidin (Tiofloc B 21) 5 vesiliuosta. Tällöin voitiin <£-hydraatti suodattaa ja pestä vaikeuksitta,

Raudattomiksi pestyt suodatuskakut vaivattiin veden kanssa kylmässä hyvin sekoitettavaksi suspensioksi ja lisättiin 10-%:ista natronlipeää hitaasti pH-10 arvoon 7 asti. Sekoittamista jatkettiin vielä 10 minuut tia ja pH-arvo säädettiin uudestaan arvoon 7 lisäämällä tuoretta natronlipeää. Suspensio oli tällöin hyvin flokkuloitunut ja voitiin se ilman flokkulointia edistävän aineen lisäämistä suodattaa ja pestä vaikeuk-15 sitta. Täten saatu tahna puristettiin reikälevyllä varustetun puristimen avulla (reikäläpimitta 5 mm) tangoiksi ja tangot kuivattiin 12 tunnin aikana 110°C lämpötilassa. Tangot pienennettiin sitten noin 3,5 mm osasläpimitan omaaviksi granuleiksi. Esimuotoilun vai-20 kutuksesta muodostui tällöin vain vähän hienojakoista ainetta. Saatiin noin 10,5 kg kuivattua titaanidioksi-dihydraattia, jonka Ti02~pitoisuus oli noin 75 %; tämä vastasi noin 26 % saantoa lähtöliuoksessa olleesta T1O2-määrästä laskettuna.

25 Saadun tuotteen röntgentaipumatutkimuksessa ei voitu osoittaa anastaasiheijastumia, ja tuote oli siis käytännöllisesti katsoen puhdasta £-hydraattia.

Esimerkki 2 Käytettiin samaa ilmeniittiuutosliuosta kuin 30 esimerkissä 1. Osa tästä liuoksesta (30 1) laimennet tiin, kuten esimerkissä 1 vedellä niin että Ti02~pi“ toisuus oli 100 g/1, kuumennettiin kiehumispisteeseen ja pidettiin siinä 20 minuuttia kiehuen. Tällöin oli noin 30 % liuoksessa olevasta titaanista hydrolysoitu-35 nut <§-hydraatiksi.

i2 69443

Toinen osa uutosliuoksesta haihdutettiin tyhjiössä 250 g/1 olevan Ti02~pitoisuuteen. Sata litraa tätä väkevöityä liuosta sekoitettiin ilmeniittiuutos-liuoksen ensimmäisen osan sisältämän £-hydraattipitoi-5 sen reaktioseoksen kanssa, seos kuumennettiin sekoittaen kiehumaan ja sitä pidettiin 60 minuuttia kiehumispisteessä. Tällöin oli noin 30 % T1O2-kokonaismäärästä hydrolysoitunut ja tästä oli 25 % 5-hydraattia ja 5 % anataasihydraattia.

10 Reaktioseos laimennettiin vedellä 600 litraan, jolloin lämpötila laski 50°C:n alapuolelle. Anataasi-hydraatin poisto sekä ^-hydraatin flokkulointi ja erotus suoritettiin samoin kuin esimerkissä 1. Myöskään tällöin saadussa tuotteessa ei voitu osoittaa anataasi-15 heijastumaa, vaan ainoastaan 5-hydraatin heijastuma.

Claims (6)

13 694 4 3

1. Menetelmä ^-titaanidioksidihydraatin tai sellaisen seoksen valmistamiseksi, joka sisältää yli 5 20% S -titaanidioksidihydraattia ilmoitettuna Ti02:na ja laskettuna TiC>2:n kokonaismäärästä, jolloin &-titaanidioksidi-hydraatin Cu-K <*-säteilyn avulla otetussa röntgentaipumadia-grammissa on päämaksimit kohdissa 2 Θ = 24,6 + 0,4° ja 48 _+ 0,4 , tunnettu siitä, että titaanisulf aatti-10 liuos, jonka Ti02~pitoisuus on 120 - 250 g/1, Ti02:n moolisuhde vapaaseen rikkihappoon ]:] - j:2, kaksiarvoisen raudan pitoisuus 0-1 g Fe yhtä grammaa kohti titaanidioksidia ja joka mahdollisesti sisältää kolme-arvoista titaania, hydrolysoidaan c£-titaanidioksi-15 dihydraattiytimien läsnäollessa kuumentamalla, saostu nut titaanidioksidihydraatti tarvittaessa erotetaan, liuoksessa oleva kolloidisesti jakaunut titaanidioksidihydraatti flokkuloidaan lisäämällä yksiemäksistä happoa tai sen suolaa ja flokkuloitu titaanidioksidihydraatti, 20 mahdollisesti yhdessä erottamattoman ennen flokkuloimis- ta saostuneen titaanidioksidihydraatin kanssa, poistetaan, pestään vedellä raudan ja muiden vieraiden aineosien poistamiseksi ja haluttaessa kuivataan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 25 tunnettu siitä, että yksiemäksisen hapon tai sen suolan lisäämisen jälkeen liuoksessa flokkuloitu-neena oleva titaanidioksidihydraatti poistamisen ja pesun jälkeen neutraloidaan alkalilla tai ammoniakilla ja pestään sitten haluttaessa uudestaan ja/tai kuiva-30 taan.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että yksiemäksisen hapon tai sen suolan lisäämisen jälkeen liuoksessa flokku-loituneena oleva titaanidioksidihydraatti ennen poista- 35 mistä liuoksesta sakeutetaan sedimentoimalla. 14 69443

4. Patenttivaatimusten 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ennen yksiemäksisen hapon tai sen suolan lisäyksen jälkeen liuoksessa flokkuloitu-neena olevan titaanidioksidihydraatin poistamista tähän 5 liuokseen lisätään flokkulointi ainetta.

5. Patenttivaatimusten 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että titaanidioksidihydraatti liuoksesta poistamisen jälkeen granuloidaan.

6. Patenttivaatimusten 1-5 mukainen menetelmä, 10 tunnettu siitä, että ennen titaanidioksidi hydraatin kuivaamista lisätään kiinteitä, happoihin liukenemattomia epäorgaanisia tai orgaanisia aineita enintään 70 paino-%:n määrä laskettuna saadun kokonais-seoksen määrästä, minkä jälkeen saatu kokonaisseos, 15 mahdollisesti granuloinnin jälkeen, kuivataan. u 15 69443