JPH0339393A - 直接に加熱したロータリーキルン中の濾過ケーキの▲か▼焼方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は直接に加熱したロータリーキルン中で濾過ケー
キを■焼するための方法に関する。

直接に加熱したロータリーキルンは、無機材料に対する
熱的プロセスにおいて、キルン中で行なわれる、たとえ
ば乾燥、結晶化又は■焼のような、完全に異なる物理的
又は化学的プロセス段階において用いられる。供給原料
は、キルン中でバーナーの黙座ガスと直接に接触するに
至る。黙座ガスは供給原料と並流的に又は向流的に移動
させることができる。キルンから排出した■焼材料を一
般にクリンカーと呼ぶ。直接に加熱したロータリーキル
ンは、なかんずく、無機顔料の製造において用いられる
。たとえば、硫酸塩法による二酸化チタン顔料の製造は
次のようにして行なわれる：硫酸による原材料の消化後
に、取得した消化溶液を、水と適当な加水分解核の存在
において、高温で加水分解する。取得した二酸化チタン
水和物を次いで濾過し、洗浄し、酸性媒体中で還元処理
を施し、再び濾過し、洗浄し且つ後続する烟焼工程中の
粒度、粒度分布及びルチル化を調整するための種々の化
学薬品の添加ののち、最後に再び濾過する。取得した濾
過ケーキを直接加熱ロータリーキルン中に供給してタリ
ン力−へと燻焼する。

鍜焼に引き続いて、さらに、たとえば摩砕のような後続
処理及び場合によっては化学的後処理及び微粉化を行な
う。

直接加熱ロータリーキルンは、ある場合には、約１２０
０℃以上の廃ガス温度で操作し且つ、ある場合には、１
５ｍ／秒よりも高い空気速度に達するから、それらには
、凝集させた固体（たとえばベレット）又はある程度の
含水量を有する濾過ケーキのみを供給することができる
。

濾過ケーキは、■焼の間のエネルギー消費をできるだけ
少なくし且つロータリーキルン中の高いスループットを
達成するために、高い固体含量を有していなければなら
ない。他方において、濾過ケーキの固体含量が高すぎる
と直接加熱ロータリーキルンからのキルンガスに伴なう
固体の排出が多くなりすぎるから、固体含量はあまり高
すぎてはならない。その上、濾過ケーキの性質に依存す
る特定の固体含量を越える濾過ケーキの固体含量の増大
は、不釣合番こ高いエネルギー及びその他のコストをも
たらす。

現今においては、各穏のプレス濾過器（たとえば膜濾過
プレス、圧力ローラー又はベルトを伴なう回転又はベル
ｌ−ｔ濾過器）が、上記の濾過プロセスのために用いら
れ、圧力の適用によって濾過ケーキから実質的に水を除
去することが可能である（英国特許第１，５１６，３２
６号及びドイツ特許第２４２３９８３号参照）。

これらのような濾過器の使用によって、たとえば、重量
で４４〜５２％という二酸化チタン水和物濾過ケーキ中
の固体含量を取得することが可能である。きわめて高い
圧力を加える場合ですら、二酸化チタン水和物に対して
は、それよりも著るしく高い固体含量を達成することは
できない。

その他の無機顔料においては、粒度、粒形及び化学組成
に依存して、異なる固体含量を取得することができる（
たとえば、酸化鉄黄（ＦｅＯＯＨ）では重量で約３０〜
４０％、酸化鉄黒（Ｆｅ、０４）では重量で約６０〜７
０％）。

かくして、本発明の目的は、廃キルンガスと共に排出す
る微粉の量を何ら増大させることなしに、比較的低いエ
ネルギー消費及び／又は高い生産能力において、直接加
熱ロータリーキルン中に供給した濾過ケーキの■焼を行
なうことができる方法を提供することにある。

本発明は、直接加熱したロータリーキルン中に導入する
前に濾過ケーキの一部を予備乾燥し、次いで濾過ケーキ
残部と再混合することから戊る、直接に加熱したロータ
リーキルン中での濾過ケーキの■焼のための方法に関す
る。

無機顔料又はその前駆体、たとえば、使用する濾過装置
に依存して、通常は重量で３７〜５２％の固体含量を有
しており且つＴｉｅ、とじて表わされる二酸化チタン水
和物が、この方法において濾過ケーキとして使用するた
めに特に適している。

この方法の一特定実施形態においては、濾過ケーキの一
部を、撹拌流動床を用いるペースト乾燥基中で予備乾燥
する。

予備乾燥する濾過ケーキの一部分は、全体としての濾過
ケーキに基づいて、重量で５〜５０％を占めることが好
ましい。

予備乾燥した部分及び濾過ケーキの残部は、砕けやすい
、微細な粉末を含まない均一物質が得られるような比で
混合することが有利である。

直接に加熱したロータリーキルン中で■焼する、この砕
けやすい、微細粉末を含まない、均一物質は重量で３０
〜８５％の固体含量を有することが好ましい。

予備乾燥した部分と濾過ケーキの残部は、直接加熱ロー
タリーキルン中に導入する前に、好ましくは別個のこね
まぜ機又は混合装置中で又は直接にキルンの供給スクリ
ュー中で、混合する。

本発明はさらに、通常は■焼に引き統いて摩砕及び場合
によっては後処理及び微粉化を施す、本発明の方法の種
々の形態の中の一つによって製造した無機固体に関する
。

好適な無機固体は酸化物、特に二酸化チタン、酸化クロ
ム（■）、酸化亜鉛及び酸化鉄である。

爛焼後に取得した生成物は一般に“クリンカー”と呼ば
れる。次いでこのクリンカーを、場合によっは、摩砕助
剤の存在において、摩砕する。摩砕に続いて、以下の段
階から戊るいわゆる後処理を行なう：場合によっては分
散助剤の存在における、ペースト配合、続くペーストの
有機又は無機後処理剤の添加（たとえば、りん、アルミ
ニウム、けい素及びジルコニウム化合物を包含する）、
濾過、洗浄及び後処理した顔料への微粉化。

本発明の方法によって、直接加熱ロータリーキルンにお
けるスループットを増大させ且つ／又は、キルン中に供
給する濾過ケーキの固体含量をロータリーキルン外でエ
ネルギー的に有利なように増大させるということにより
、エネルギー消費を低下させることができる。

本発明の方法において、濾過ケーキの一部を、一般には
８０−１５０℃の生成物温度において、相当する装置中
で乾燥する。乾燥後に・粉末状で蓄積する濾過ケーキの
この部分を、次いで生成する混合物が均質で且つ砕けや
すいものとなるような具合に、濾過ケーキの残部と混合
する。二酸化チタン水和物の場合には、このようにして
濾過ケーキの固体含量を約６５％に増大させることがで
きる。この方法は、高キルンガス速度の影響下に直接加
熱ロータリーキルンから濾過ケーキが早期には排出する
という危険をも排除することができる。

予備乾燥した部分と濾過ケーキの残部は、通常のキルン
フィーダー（スクリュー）中で、あるいは先行するこね
まぜ機又は混合機中でのいずれかで混合することができ
る。二酸化チタン顔料の製造においては、上記のような
本発明の方法を適用する場合に、比較的高品質（よりよ
い比着色力、より高い明度）の製品を予想外に取得する
ことができる。

本発明を以下の実施例によって例証する。

実施例　ｌ 二酸化チタン顔料の製造に対する公知の硫酸塩法によっ
て取得した二酸化チタン水和物の水性懸濁液は重量で２
８％の固体含量を有する。この懸濁液を、付加的な圧力
ベルトを伴なう回転濾過機中で濾過する。取得した濾過
ケーキは重量で４４％の固体含量（Ｔ　ｉ　Ｏ，とじて
表わす）を有する。

１時間当り４．９ｔの濾過ケーキをペーストタンクを経
てペースト乾燥機に供給する。ペースト乾燥機は燻焼室
からの廃ガスで加熱する。重量で８３％の固体（Ｔｉｅ
、として表わす）を有する１時間当り２．６ｔの乾燥物
をペースト乾燥機の管炉過濃から取出して、スクリュー
コンベヤによって直接加熱ロータリーキルンの供給シュ
ートに供給する。ロータリーキルンは、供給原料に対し
て自流的に、燃焼室を経由する天然ガスで、直接に加熱
する。重量で４４％の固体含量（Ｔｉｅ、として表わす
）を有するＩＯ，２ｔ／時間の濾過ケーキを乾燥物と同
時にロータリーキルンの供給シュートに供給する。ロー
タリーキルンの供給シュートはキルンのフィードスクリ
ュー中に開いている。

キルンのフィードスクリュー中で、ペースト乾燥機から
の乾燥物と濾過ケーキとを、キルン中にの重量で５２％
の固体含量（ＴｉＯｌとして表わす）を有する均一な砕
けやすい混合物（１２，８ｔ／時間）を導入するような
具合に、混合する。ロータリーキルンから出る廃ガス（
４６，２０ＯＮｍ３７時間）は重量で４４％の固体含量
（Ｔ　ｉ　Ｏ，として表わす）を有する濾過ケーキを用
いる通常の操作におけるよりも高くはない５．６ｇ／Ｎ
ｍ１の微粉含量を有するのみである。予備乾燥した材料
を濾過ケーキの残部と混合することなくロータリーキル
ンに供給する場合又は濾過ケーキの残部を予備乾燥物と
混合することなくロータリーキルンに供給する場合には
、キルンからの４６９／Ｎｍ３以上の微粉排出量が認め
られる。

濾過ケーキと乾燥材料との上記の混合物の１２゜８ｔ／
時間の投入量に対して、公知の燻焼方法によって製造し
たクリンカーよりもすぐれＩ；性質（６００に対して６
３５の比着色力及び９２．９に対して９３．１の明度）
を有する６、４ｔ／時間の顔料クリンカーがロータリー
キルンから排出する。

ＴｉＯ２に基づいて重量で４４％の濾過ケーキを用いる
通常の方法と比較して、ロータリーキルンの■焼能力は
２３％はど増大した。

実施例　２ 公知のアニリン法によって取得した酸化鉄黒（Ｆｅｘｏ
＋）の水性懸濁物は重量で３０％の固体含量（Ｆｅ３０
４として表わす）を有している。この懸濁物を回転濾過
機によって濾過する。取得した濾過ケーキは重量で６５
％の固体金Ｊｌ　（Ｆ　ｅ　ｓＯｌとして表わす）を有
している。１時間当りｌ。

８３ｔの濾過ケーキをペースト貯蔵室を経てペースト乾
燥器中に供給する。ペースト乾燥器は燃焼室からの廃ガ
スで加熱する。重量で９５％の固体含量（Ｆｅ、Ｏ，と
して表わす）を有する、１時間当り１．２５ｔの乾燥材
料をペースト乾燥器の管炉過器から取出して、別個のこ
ねまぜ機中で、重量で６５％の固体含量（Ｆｅ、Ｏ，と
して表わす）を有する１、２５ｔ／時間の濾過ケーキと
混合する。重量で８０％の固体含量（ＦｅｓＯ，として
表わす）を有する２、５ｔ／ｈの均一な、砕けやすい混
合物を、こねまぜ機から直接加熱ロータリーキルンの供
給スクリューに送る。ロータリーキルン中で、材料を乾
燥し且つ化学変化を施す（Ｆｅ。

Ｏａ”　ａ　　Ｆ　ｅ　ｔｏ　３）　ａ重量で６５％（
Ｆｅ、Ｏ。

として表わす）の濾過ケーキを用いる通常の方法と比較
して、全エネルギー消費（ペースト乾燥器とロータリー
キルンの合計エネルギー消費）は１５％はど低下しｔ二
。

本発明の主な特徴および態様を記すと次のとおりである
。

１．８）ＪＫ材料を濾過して濾過ケーキを生成させ、ｂ
）濾過ケーキの一部を分離し且つその分離した部分を予
備乾燥し、Ｃ）予備乾燥した分離部分を分離後に残留す
る濾過ケーキの残部と混合し、ｄ）混合したＣ）の濾過
ケーキを直接に加熱したロータリーキルン中に導入し且
つｅ）混合したＣ）の濾過ケーキを燻焼することを特徴
とする濾過ケーキの■焼方法。

２、濾過ケーキは無機顔料又はその前駆体である、上記
第１項記載の方法。

３、濾過ケーキは二酸化チタン水和物である、上記第２
項記載の方法。

４、二酸化チタン水和物は、ＴｉＯ２として表わして、
重量で３７〜５２％の固体含量を有する、上記第３項記
載の方法。

５、濾過ケーキの分離した部分を撹拌した流動床を有す
るペースト乾燥器中で予備乾燥する、上記第１項記載の
方法。

６、分離し゛た部分は濾過ケーキの重量で５〜５０％で
ある、上記第゛１項記載の方法。

７、予備乾燥した分離した部分と濾過ケーキの残部を砕
けやすく且つ微細粉末を含有しない均−物を取得するよ
うな比で混合する、上記第１項記載の方法。

８、砕けやすい、微細な粉末を含有しない均−物は重量
で３０〜８５％の固体含量を有する、上記第７項記載の
方法。

９、予備乾燥した分離した部分と濾過ケーキの残部を、
直接に加熱したロータリーキルン中に導入する前に、別
個のこねまぜ機又は混合装置中で、あるいは直接にキル
ン供給スクリュー中で、混合する、上記第１項記載の方
法。

１０、上記第１項記載の方法によって取得した無機固体
。

１１、さらに、ｅ）の■焼した材料を摩砕し且つ、場合
によっては、該材料を後処理し且つ付加的に微粉化する
ことを包含する、上記第１項記載の方法。

１２、上記第１ 機固体。

１３、固体は二酸化チタ 載の無機固体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ａ）原材料を濾過して濾過ケーキを生成させ、ｂ）
   濾過ケーキの一部を分離し且つその分離した部分を予備
   乾燥し、ｃ）予備乾燥した分離部分を分離後に残留する
   濾過ケーキの残部と混合し、ｄ）混合したｃ）の濾過ケ
   ーキを直接に加熱したロータリーキルン中に導入し且つ
   ｅ）混合したｃ）の濾過ケーキを■焼することを特徴と
   する濾過ケーキの■焼方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の方法によって取得した
   無機固体。 ３、さらに、■焼したｅ）の材料を摩砕し且つ場合によ
   っては該材料を微粉化することを包含する特許請求の範
   囲第１項記載の方法。 ４、特許請求の範囲第３項記載の方法によって取得した
   無機固体。