JPH05238734A - 黒色酸化チタン粉末の製造方法 - Google Patents

黒色酸化チタン粉末の製造方法

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JPH05238734A
JPH05238734A JP4694391A JP4694391A JPH05238734A JP H05238734 A JPH05238734 A JP H05238734A JP 4694391 A JP4694391 A JP 4694391A JP 4694391 A JP4694391 A JP 4694391A JP H05238734 A JPH05238734 A JP H05238734A
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JP
Japan
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powder
titanium oxide
balls
ball mill
tio
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JP4694391A
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English (en)
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Shuichi Yo
修一 揚
Noboru Okamoto
昇 岡本
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Osaka Titanium Co Ltd
Original Assignee
Osaka Titanium Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G23/00Compounds of titanium
    • C01G23/04Oxides; Hydroxides
    • C01G23/047Titanium dioxide

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  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】黒色顔料として必要な微細でかつ均一な粒径を
有する低次の酸化チタン(Ti3O5、Ti2O3 、TiO など) を
製造する。 【構成】反応生成物粉砕用ボールを装填したボールミル
型反応容器(ボールミル本体1)に二酸化チタン(TiO2)
粉末を容れ、このボールミル本体1を回転させながらこ
の中に還元ガス供給口9からH2、COなどを含む還元性ガ
スを送通し、加熱する。加熱温度を 500〜1000℃とし、
さらに、反応生成物粉砕用ボールにアルミナ製、ジルコ
ニア製、ステンレス鋼製またはチタン製のボールを用い
るのが好適である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、黒色系の顔料として使
用される微細でかつ均一な粒度を有する低次の酸化チタ
ン(Ti3O5、Ti2O3 、TiO など,一般式であらわすとTiO
x、x<2 ) の粉末を製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】黒色系の顔料としては、カーボンブラッ
クや四三酸化鉄(Fe3O4) の粉末が広く使用されている。
しかし、カーボンブラックの粉末は粒径が極端に小さい
ため、特に他の顔料と混合して用いる場合など、均一な
分散状態を維持することが難しい等の問題があり、ま
た、四三酸化鉄の粉末は熱安定性が低くγ−Fe2O3 に酸
化されやすい。
【0003】これに対して、 Ti3O5、Ti2O3 、TiO など
低次の酸化チタンの粉末は分散性、熱安定性に優れ、顔
料として好適な性質を備えている。これらの低次酸化チ
タンはTiO2粉末をAr、N2、He、H2などのガス雰囲気で 7
00℃前後に加熱し、酸素を一部脱離させることにより生
成させ得ることはすでに公知であって、例えば、特開昭
63−206314号公報では、金属チタン製の羽根付攪拌棒と
球径0.01〜9mmの金属チタン製攪拌混合用ボールを備
え、金属チタンで内張りした反応容器内で、二酸化チタ
ン粉末を、水素および窒素からなる混合ガス雰囲気下
で、前記攪拌棒を回転させつつ 600〜1000℃の温度で加
熱還元する方法が提案されている。また、特開昭60−51
616 号公報では、湿式法で加水分解により製造した二酸
化チタン粉末であって比表面積30m2/g以上のものを、縦
型円筒状の反応塔を用い、アンモニアガス雰囲気中、 5
00〜950 ℃で加熱する方法が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】低次の酸化チタンの粉
末を顔料として使用するには、粉末が微粒であって、か
つ粒径が均一であることが好ましいが、一般に、TiO2
末を 700℃付近の温度で加熱すると粒子同士が焼結し、
粗粒化する傾向がある。前記の公報で提案された方法に
おいても同様の傾向がみられる。また、TiO2粉末を固定
層とし、この層に還元性ガスを送通して還元処理を行う
と、粉体層の断熱作用が大きいため固定層内での温度む
らやガスの不均一流れが生じやすく、均一な還元処理を
行うのは困難であった。
【0005】本発明は、黒色顔料として必要な微細でか
つ均一な粒径を有する低次の酸化チタンを容易に製造す
る方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明者等は固定層タイプ、攪拌混合タイプ、流
動層タイプ、ボールミル型などの種々のタイプの反応炉
を使用し、試験を行った。
【0007】その結果、固定層タイプ(150mmφ×400mm
H) の還元処理炉では粉体層の断熱作用により粉体層の
温度が不均一となりやすく、粉体層の温度を均一にする
ためには安定化時間が必要であった。また、流動層タイ
プの反応炉においても、流動化ガスのチャネリングが発
生し、局部的に高温部が生じて粒子同士が焼結し、粗粒
化するのを完全に防止することはできなかった。これに
対して、ボールミル型還元炉を使用した場合は、粉体が
激しく攪拌混合されるため、固定層タイプの還元炉でみ
られた粉体の温度の不均一性や、流動層タイプの反応炉
で生じやすいガスの流通の不均一性という問題が全くな
く、均一な還元処理を行えることがわかった。
【0008】本発明は上記の検討結果に基づいてなされ
たもので、その要旨は「反応生成物粉砕用ボールを装填
したボールミル型反応容器に二酸化チタン(TiO2)粉末を
容れ、この反応容器を回転させつつ反応容器内に還元性
ガスを送通し、加熱することを特徴とする黒色酸化チタ
ン粉末の製造方法」にある。
【0009】加熱温度を 500〜1000℃とし、さらに、反
応生成物粉砕用ボールにアルミナ、ジルコニア、ステン
レス鋼またはチタン製のボールを用いると、効果はより
大きい。
【0010】図1は、本発明方法を実施するための装置
の一例の構成を示す断面図である。
【0011】同図において、1はステンレス鋼製のボー
ルミル本体で、その両側が回転軸受け(ボールベアリン
グ)を介して固定支柱7で固定されている。ボールミル
本体1の入口側(図の左側)には原料のTiO2粉末を容れ
る酸化チタン粉末容器5が接続されており、ボールミル
本体1と酸化チタン粉末容器5を結ぶ導管の途中に還元
用ガス (H2、COなど) をボールミル本体1に供給する還
元ガス供給口9が設けられている。2は加熱ヒーター、
4はボールミル本体1を任意の回転速度で回転させるこ
とができるモーターである。ボールミル本体1の両側に
設けられているフランジ型軸継手12の回転接合部には、
H2、COなどのガスの漏洩を防止する目的で外部からN2
導入して加圧し (ゲージ圧で0.3kg/cm2 程度)、回転接
合部の圧力をボールミル内部の圧力よりも高くすること
ができるように構成されている。装置全体は固定支柱7
によりベース台6に固定されており、ベース台6はその
一端が床面固定具10で床面に回動自在に固定されてい
る。また、ボールミル本体1の排出口3および導入口13
には粉砕用ボールが流出しないようにステンレス鋼製の
網が装着されている。
【0012】
【作用】この装置を用いて本発明方法を実施するには、
ボールミル本体1に酸化チタン粉末容器5からロータリ
ーバルブ8を介して原料であるTiO2粉末を装入し、さら
に粉砕用ボールを入れ、ボールミル本体1を回転させな
がらこの中に還元ガス供給口9から還元用ガスを送通
し、加熱ヒーター2で内部が所定温度になるように加熱
して還元反応を行わせる。なお、その間、フランジ型軸
継手12の回転接合部にはN2を送通し、加圧状態に保つ。
【0013】ボールミル本体1に装入されたTiO2粉末は
ボールミル本体1の回転に伴い、入口側から出口側へ徐
々に移動し、その間に低次の酸化チタン(TiOX 、x<2)に
還元される。
【0014】還元処理は、原料のTiO2粉末をボールミル
本体1に連続的に供給し、製品である黒色の低次酸化チ
タン(TiOX 、x<2)を連続的に抜き出す連続運転で行うこ
とが可能である。また、所定量のTiO2粉末をボールミル
本体1に一度に供給し、還元処理を行った後製品である
黒色粉末を一度に抜き出すバッチ式で行ってもよい。
【0015】バッチ式の場合のボールミル本体1からの
製品の取り出しは、床面固定具10を中心として装置全体
を傾斜させ、ボールミル本体1を垂直にし、抜き口11か
ら取り出す。
【0016】原料として用いるTiO2粉末の粒径は還元に
要する時間を短縮するために 0.01〜0.1 μm とするの
が好ましいが、これより粒径の大きい粉末を使用しても
よい。
【0017】加熱温度は 500〜1200℃とすればよいが、
より好適な温度は 500〜1000℃で、この温度範囲であれ
ば製品である黒色粉末の粗粒化を招くことなく、顔料と
して適当な粒径の粉末を得ることができる。
【0018】粉砕用ボールとしては、金属製、あるいは
セラミックス製のボールを使用することができるが、特
にアルミナ製、ジルコニア製、ステンレス鋼製またはチ
タン製のボールが好適である。
【0019】ボールの径は10〜30mm、ボールの装填量
は、一般のボールミルで通常使用される量とすればよ
い。
【0020】ボールミル本体の回転速度は、一般的な操
業で用いられているボールミル本体の内径から決定され
る回転速度、すなわち、N=33/D1/2 (ただし、Nは
回転数、Dはボールミル本体の内径)の式から算出され
る回転速度とすればよい。
【0021】還元ガスとしては、H2、CO、H2+N2などの
ガスが使用できるが、コストの点からH2+N2ガスが好適
である。
【0022】本発明方法によると、還元の過程で焼結に
より粗粒化しがちな粉末を破砕しながら処理できるため
粗粒化はほとんど起こらず、粒径 0.7μm 以下になるの
で、処理後の粉末はそのままで顔料として適正な粒径10
μm 以下という条件を満足している。従って、製造工程
を簡素化することができ、しかもコンパクトな設備で製
造が可能となる。
【0023】
【実施例1】図1に示した構成を有する装置のボールミ
ル本体 (内径 400mm、全長 800mm、ステンレス鋼製) に
400gのTiO2粉末 (平均粒径 0.3μm)を装入し、さらに粉
砕用ボールとして球径20mmのアルミナ球約1kgを入れ、
回転速度50RPM で回転させながら 800℃まで昇温した。
ボールミル本体に流量50Nl/minのN2を60分間送通して内
部の空気を置換した後に、還元用ガスとしてN2で希釈し
たH2を還元ガス供給口9から送通した。ガス流量は、
N2:10Nl/min、H2:5Nl/minとした。この状態で10時間
還元処理を行った後、N2を送通して常温まで冷却し、黒
色の粉末を得た。
【0024】この黒色粉末の平均粒径は0.27μm で、還
元処理に際して粗粒化は全くみられなかった。
【0025】また、X線回折などによる測定の結果、化
学式はTin O2n-1(n=1 、2)であった。
【0026】この黒色粉末のL値は10で、カーボンブラ
ックに相当する黒色顔料であった。
【0027】
【実施例2】実施例1で用いた装置のボールミル本体に
400gのTiO2粉末 (平均粒径 0.3μm)を装入し、さらに破
砕用ボールとして球径20mmのアルミナ球約1kgをいれ、
回転速度50RPM で回転させながら 800℃まで昇温した。
ボールミル本体に流量 50Nl/min のN2を 180分間送通し
て内部の空気を置換した後に、還元用ガスとしてN2で希
釈したH2を還元ガス供給口9から送通した。ガス流量
は、N2:10Nl/min、H2:5Nl/minとした。この状態で2
時間還元処理をおこなった時点で酸化チタン粉末容器か
ら原料であるTiO2粉末をボールミル本体に300g/Hの投入
速度で連続的に投入した。TiO2粉末の連続投入を開始し
てから約20分後にボールミル本体の製品排出口から黒色
の粉末が流出しはじめ、流出速度が4.2g/min程度の定常
状態となった。この状態で5時間の連続処理を行い、合
計 1.4kgの黒色粉末を得た。
【0028】この粉末の平均粒径は0.25μm で、原料と
して用いたTiO2粉末は著しく細粒化されていた。
【0029】また、X線回折などによる測定の結果、化
学式はTin O2n-1(n=1 、2)で、未還元のTiO2粉末は認め
られなかった。
【0030】この黒色粉末のL値は15で、黒色顔料とし
て使用できるものであった。
【0031】
【発明の効果】TiO2粉末を還元して低次の酸化チタン粉
末を製造するに際し、本発明方法を適用することによ
り、粗粒化させることなく、微粒でかつ均一な粒径の粉
末を簡易な工程で容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法を実施するための装置の一例の構成
を示す断面図である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 反応生成物粉砕用ボールを容れたボール
    ミル型反応容器に二酸化チタン粉末を装入し、この反応
    容器を回転させつつ反応容器内に還元性ガスを送通し、
    加熱することを特徴とする黒色酸化チタン粉末の製造方
    法。
  2. 【請求項2】 加熱温度が 500〜1000℃である請求項1
    記載の黒色酸化チタン粉末の製造方法。
  3. 【請求項3】 反応生成物粉砕用ボールがアルミナ、ジ
    ルコニア、ステンレス鋼またはチタン製のボールである
    請求項1または2に記載の黒色酸化チタン粉末の製造方
    法。
JP4694391A 1991-03-12 1991-03-12 黒色酸化チタン粉末の製造方法 Pending JPH05238734A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010055549A (ko) * 1999-12-10 2001-07-04 고석권 흑색산화티타늄의 제조 방법
KR100470444B1 (ko) * 2000-07-20 2005-02-07 조극래 분말상의 티탄 및 금속 또는 비철금속의 부정비 화합물의 제조방법 및 장치
JP2008500939A (ja) * 2004-06-01 2008-01-17 アトラバーダ リミテッド 水分が低減された化学反応
WO2010073766A1 (ja) * 2008-12-25 2010-07-01 国立大学法人東京大学 微小構造体、その製造方法、磁気メモリ、電荷蓄積型メモリ及び光情報記録媒体
JP2011011954A (ja) * 2009-07-03 2011-01-20 Toho Titanium Co Ltd 亜酸化チタンの製造方法
US8609261B2 (en) 2008-12-04 2013-12-17 The University Of Tokyo Titanium oxide particles, manufacturing method thereof, magnetic memory, and charge storage type memory

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010055549A (ko) * 1999-12-10 2001-07-04 고석권 흑색산화티타늄의 제조 방법
KR100470444B1 (ko) * 2000-07-20 2005-02-07 조극래 분말상의 티탄 및 금속 또는 비철금속의 부정비 화합물의 제조방법 및 장치
JP2008500939A (ja) * 2004-06-01 2008-01-17 アトラバーダ リミテッド 水分が低減された化学反応
US8609261B2 (en) 2008-12-04 2013-12-17 The University Of Tokyo Titanium oxide particles, manufacturing method thereof, magnetic memory, and charge storage type memory
WO2010073766A1 (ja) * 2008-12-25 2010-07-01 国立大学法人東京大学 微小構造体、その製造方法、磁気メモリ、電荷蓄積型メモリ及び光情報記録媒体
US8535816B2 (en) 2008-12-25 2013-09-17 The University Of Tokyo Fine structural body, method for manufacturing fine structural body, magnetic memory, charge storage memory and optical information recording medium
JP2011011954A (ja) * 2009-07-03 2011-01-20 Toho Titanium Co Ltd 亜酸化チタンの製造方法

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