JPS63310723A - 二酸化チタンの製造法 - Google Patents

二酸化チタンの製造法

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JPS63310723A
JPS63310723A JP63130479A JP13047988A JPS63310723A JP S63310723 A JPS63310723 A JP S63310723A JP 63130479 A JP63130479 A JP 63130479A JP 13047988 A JP13047988 A JP 13047988A JP S63310723 A JPS63310723 A JP S63310723A
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sulfuric acid
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titanium
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JP63130479A
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カルル−ハインツ・シユルツ
ギユンター・ライラツハ
ルドルフ・ゲルケン
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Bayer AG
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    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
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    • C01G23/04Oxides; Hydroxides
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    • C01G23/053Producing by wet processes, e.g. hydrolysing titanium salts
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/69Sulfur trioxide; Sulfuric acid
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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、チタン素原料を硫酸で分解し、生成した硫酸
チタニルを加水分解し、加水分解物から廃酸を分離しそ
して存在する固体の金属硫酸塩から60〜70%硫酸が
分離される程度まで蒸発により濃縮し、そして蒸発によ
り濃縮された硫酸をチタン素原料の分解用に再使用する
ところの硫酸法による二酸化チタンの製造法に関する。
ドイツ特許出願公告第1173074号(=米国特許第
3,210.156号)は、液面下に沈めt:燃焼バー
ナーを用いる蒸発器中における蒸発濃縮によって廃酸を
旭理する方法を開示している。
この方法においては、存在する固体の金属硫酸塩を60
〜70%硫酸から分離しそしてこの硫酸はデフレグメー
ターを有する鋳鉄容器中で300〜330℃に加熱する
ことによりH2SO,含量93゜5〜95%に蒸発濃縮
される。この高度に濃縮された硫酸は金属硫酸塩の分離
後チタン素原料の分解用に用いられる。この方法の不利
は非常に高い初期投資費用、高いエネルギー消費及び高
い保全費用にある。
欧州特許公告第133505号は減圧下に数段階におけ
る廃酸の蒸発濃縮方法を開示しており、その中では62
〜70%硫酸中の金属硫酸塩の懸濁物が形成される。こ
の酸はそのままでまたは更に75〜85%H,SO,の
濃度に蒸発した後にチタン素原料の分解用に用いられる
。この方法の一つの不利は、回収された酸を分解反応に
必要な濃度に高めるために発煙硫酸と混合しなければな
らないことである。回収された硫酸は80〜96%H,
SO,の範囲内の濃度に蒸発することが必要であり、こ
のことは殊に、例えばチタンのスラグを素原料として用
いる場合の如く、回収された硫酸がチタン素原料分解用
に用いられる硫酸全量中の高割合を構成する場合に、そ
うである。分解反応に必要のようにH2SO4含量88
〜93%の混合酸を得るためには、もし発煙硫酸が得ら
れるならば、回収された酸は上記80〜96%の範囲の
下限の濃度に蒸発することを要するだけであるが、95
〜98%硫酸しか得られないときは上記範囲の上限濃度
まで蒸発することを必要とする。しかし回収された硫酸
の濃縮費用は、より高い濃度における程不相応に増大し
、かくして二酸化チタンの製造を一層不経済ならしめる
それ数本発明の目的は上記した方法の不利を回避した方
法を提供することである。
この目的は、本発明に従い廃酸から得られた60〜70
%硫酸を70〜80%の硫酸濃度が得られるまで蒸発し
、次いでこの硫酸の一部をSo。
吸収用に用いそして得られた概略98%の硫酸を回収さ
れた70〜80%硫酸の残部と共にチタン素原料の分解
用に使用することによって達成される。
従って本発明は、チタン素原料を硫酸で分解し、得られ
た硫酸チタニルを加水分解し、加水分解物から廃酸を分
離しそして存在する固体の金属硫酸塩から60〜70%
硫酸が分離される程度まで蒸発し、そして蒸発により濃
縮された硫酸を再びチタン素原料の分解用に用いるとこ
ろの硫酸法による二酸化チタンの製造法において、該6
0〜70%硫酸を更にもう一つの蒸発工程■において7
0〜80%H,So4に濃縮しそしてこの硫酸の一部を
SO,の吸収によって98〜99%H,5o4(7)濃
度に高めそしてこれを上記70〜80%硫酸の残部と共
にチタン素原料の分解用に用いる方法に関する。このS
Olは有利には廃酸から分離された金属硫酸塩の熱分解
から得られるSO8の接触酸化によって生成される。
詳しくは、本発明による方法は下記の工程段階から成る
: 公知法例えば欧州特許出願公告第133505号に従う
廃酸の蒸発濃縮及び金属硫酸塩の分離によって得られた
60〜70%硫酸を70〜80%H2So4の範囲の濃
度に蒸発する。この蒸発のためには、例えば欧州特許出
願公告第97259号記載の如く、TiO2の烟焼から
得られる廃熱を有利に使用することができる。本発明に
よる方法の特に好ましい一態様において、この70〜8
0%硫酸を二つの部分に分けて、98〜99%硫酸を7
0〜80%硫酸の残部と混合するとき88〜93%の範
囲の硫酸濃度が得られるようにする。
蒸発段階■は減圧下にグラファイト熱交換器を用いる強
制循環蒸発器中で実施することが特に好ましく、シかし
また減圧下にタンタルのパイプを備えた熱交換器を用い
る強制循環蒸発器または水平式蒸発器中で実施すること
もできる。
本発明による方法は回収された酸のH2S O−含量を
約70〜80%に濃縮することを要するだけであるから
、減圧下の蒸発濃縮は有利な条件下即ち比較的小さい熱
転移表面積及び有利な構造材料の使用を可能ならしめそ
して非常に小さい硫酸損失しか来たさない条件下に実施
することができる。
所要の範囲の硫酸濃度はまた欧州特許出願公告第972
59号の如く廃熱利用によっても得られることは特に有
利である。
本発明に従って、蒸発濃縮により得られた70〜80%
硫酸は二つの部分に分けられ、その一つはS03の吸収
用に用いられる。接触酸化によりSOlがつくられるS
O2は好ましくは廃酸から分離された金属硫酸塩の熱分
解によって製造される。
SOlの吸収は公知法により98〜99%硫酸中で温度
80〜150°Cにおいて実施され、そして本発明に従
い、回収された70〜80%硫酸が水の代りに添加され
る。溶解した金属硫酸塩を含有する、得られた98〜9
9%硫酸は予め冷却することなく直接チタン素原料の分
解用に有利に使用することができる。それ数本発明によ
る方法の特に好ましい態様は、98〜99%硫酸を、金
属硫酸塩を分離することなしに直接チタン素原料(7)
分解用に、好ましくは40〜130°Cの温度において
、使用することから成る。この場合酸の顕熱は、水また
はスチームを素原料の混合物中に導入する必要なしに、
分解反応を開始する。しかし、また本発明によれば金属
硫酸塩を含有する98〜99%硫酸を温度40〜70°
Cに冷却することができ、そして随時金属硫酸塩を分離
することができる。
それ数本発明方法のもう一つの態様によれば、98〜9
9%硫酸を40〜70°Cに冷却しそして結晶化した金
属硫酸塩及び/または水素硫酸塩は硫酸をチタン素原料
の分解に使用する前に分離される。
蒸発濃縮により回収される70〜80%硫酸の正確な濃
度及びこの酸の303吸収に用いられる割合は、蒸発濃
縮により回収された硫酸が素原料の分解用に用いられる
硫酸の総量中に如何なる割合で存在するか及び与えられ
たチタン素原料の分解反応の開始に如何なる硫酸濃度を
必要とするかに、依存する。これらの割合は専門技術者
が計算によって決定することができる。
本発明を以下に実施例を用いて記述するが、これらは本
発明を限定するものではない。
比較例: チタンスラグから二酸化チタンを製造するために、スラ
グを分解するのに要する硫酸の60%は希薄酸から蒸発
濃縮により回収された硫酸として用いるべきであり、そ
して硫酸の40%はSOlと水の反応により生成された
98%硫酸として用いるべきである。硫酸濃度は分解反
応の始めに90%であるべきである(濃度は塩を含まな
い酸における重量%として与えられる、即ち H2SO4+H20 された金属硫酸塩は考慮に入れない)。
これらの条件は、素原料の分解用に用いられる90%硫
酸1トン当り、98%硫酸367.3kg及び濃度85
.3%H2SO3の回収硫酸632゜7kgを必要とす
る。回収された65%硫酸からこの85.3%硫酸を製
造するには欧州特許第97259号による廃熱利用によ
って実施することはできない。それ故酸の濃縮は水平式
蒸発器中165℃までの温度及び80ミリバールの圧力
において行なわれる。分解に用いられる90%硫酸1ト
ンを製造するためには65%硫酸830.7に9から水
198kgを蒸発しなければならない。これは15バー
ルにおけるスチーム約340kgの消費を必要とする。
実施例 1 分解反応の初めにおける硫酸の組成に関する要求事項は
比較例におけると同じである。記載の重量数値は90%
硫酸1)7、H2S O4900kgに相当、の製造に
関するものである。本発明によれば、65%硫酸830
.7kgが76.5%H2SO4の濃度に蒸発されるだ
けである。水125に9の蒸発はグラファイト熱交換器
を有する強制循環循環器中、60ミリバール及び125
°Cで行なわれる。6バールのスチーム約210kgが
用いられる。蒸発により76.5%に濃縮された硫酸3
76.7kgは直接素原料の分解用に用いられる。他の
327に9は硫酸製造プラントのSO1吸収器に送給さ
れる。この送給割合で、98.2%硫酸623kgが温
度120℃で排出されそしてチタンスラグの分解に用い
られる。
実施例 2 濃縮蒸発により回収された硫酸とSOlと水の反応によ
り製造された硫酸との比は比較例におけると同じである
が、分解反応の初めにおける硫酸の濃度は90%ではな
く92%である。重量の記載数値は92%硫酸978.
.1g、H2SO4900kgに相当、に関する。本発
明に従い、65%硫酸830.7に9を熱交換器として
タンタルのパイプの巣を有する水平式蒸発器中で78.
9%H2SO,の濃度に蒸発濃縮する。蒸発濃縮は、温
度100〜145°Cで100ミリバールにおいて行な
う・水146.3kgを硫酸から蒸発することを要する
Oこれは12バールのスチーム240kgを必要とする
。78.9%硫酸310kgを直接素原料の分解のため
に用いる;374.3kyはSO3吸収のために用いる
。従って98.1%硫酸668.3kgがSO1吸収か
ら排出されそして素原料の分解用に用いられる。
(従来技術によれば、比較例中に記載した如く、蒸発濃
縮により回収された硫酸は更に88.4%濃度に蒸発さ
れなければならないであろう。スチームの消費は比較例
におけるよりも約10%高くそしてこの実施例2におけ
るよりも約55%高いであろう。) 濃度は本明細書において重量%とじて与えられている。
本発明の主なる特徴及び態様は以下の通りである。
■、チタン素原料を硫酸で分解し、生成した硫酸チタニ
ルを加水分解し、加水分解物から廃硫酸を分離して濃度
60〜70%に蒸発し、存在する固体の金属硫酸塩から
硫酸を分離し、そしてこの蒸発により濃縮された硫酸を
チタン素原料の分解に再使用する硫酸法による二酸化チ
タンの製造法において、該60〜70%硫酸を更にもう
一つの蒸発段階において濃度70〜80%H,SO,に
濃縮しそしてこの硫酸の一部をSO5吸収によって98
〜99%H2SO,の濃度に高め、そしてこのようにし
て得られた98〜99%H2SO3を該70〜80%に
蒸発濃縮された硫酸の残部と共にチタン素原料の分解用
に使用することを特徴とする改良方法。
2.98〜99%硫酸と70〜80%硫酸の残部とを混
合する結果硫酸濃度88〜93%が得られる割合で、7
0〜80%硫酸を分けることから成る、上記第1項記載
の方法。
3、該もう一つの蒸発段階はグラファイト熱交換器を有
する強制循環蒸発器中で減圧下に実施することから成る
、上記第1項記載の方法。
4、該もう一つの蒸発段階は減圧下にタンタルのパイプ
を備えた熱交換器を有する強制循環蒸発器または水平式
蒸発器中で実施することから成る、上記第1項記載の方
法。
5、金属硫酸を分離することなく98〜99%硫酸を4
0〜130°Cの温度においてチタン素原料の分解のた
め直接使用する、上記第1項記載の方法。
6、チタン素原料の分解用に使用する前に、98〜99
%硫酸を40〜70°Cに冷却しそして結晶した金属の
硫酸塩及び/または水素硫酸塩を分離する工程を更に含
んで成る、上記第1項記載の方法。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、チタン素原料を硫酸で分解し、生成した硫酸チタニ
    ルを加水分解し、加水分解物から廃硫酸を分離して濃度
    60〜70%に蒸発し、存在する固体の金属硫酸塩から
    硫酸を分離し、そしてこの蒸発により濃縮された硫酸を
    チタン素原料の分解に再使用する硫酸法による二酸化チ
    タンの製造法において、該60〜70%硫酸を更にもう
    一つの蒸発段階において濃度70〜80%H_2SO_
    4に濃縮しそしてこの硫酸の一部をSO_3吸収によっ
    て98〜99%H_2SO_4の濃度に高め、そしてこ
    のようにして得られた98〜99%H_2SO_4を該
    70〜80%に蒸発濃縮された硫酸の残部と共にチタン
    素原料の分解用に使用することを特徴とする改良方法。
JP63130479A 1987-06-04 1988-05-30 二酸化チタンの製造法 Pending JPS63310723A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3718674.4 1987-06-04
DE19873718674 DE3718674A1 (de) 1987-06-04 1987-06-04 Verfahren zur herstellung von titandioxid

Publications (1)

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JPS63310723A true JPS63310723A (ja) 1988-12-19

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ID=6329016

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JP63130479A Pending JPS63310723A (ja) 1987-06-04 1988-05-30 二酸化チタンの製造法

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JP (1) JPS63310723A (ja)
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Also Published As

Publication number Publication date
EP0297275B1 (de) 1991-09-25
EP0297275A1 (de) 1989-01-04
DE3865111D1 (de) 1991-10-31
DE3718674A1 (de) 1988-12-15

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