JPS6350319A - 二酸化チタン顔料の製造法 - Google Patents

二酸化チタン顔料の製造法

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JPS6350319A
JPS6350319A JP62200097A JP20009787A JPS6350319A JP S6350319 A JPS6350319 A JP S6350319A JP 62200097 A JP62200097 A JP 62200097A JP 20009787 A JP20009787 A JP 20009787A JP S6350319 A JPS6350319 A JP S6350319A
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JP
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rotary kiln
combustion chamber
gas
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JP62200097A
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English (en)
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エツクハルト・バイエル
ギユンター・ライラツハ
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Bayer AG
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Bayer AG
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    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G23/00Compounds of titanium
    • C01G23/04Oxides; Hydroxides
    • C01G23/047Titanium dioxide
    • C01G23/08Drying; Calcining ; After treatment of titanium oxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B34/00Obtaining refractory metals
    • C22B34/10Obtaining titanium, zirconium or hafnium
    • C22B34/12Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08
    • C22B34/1236Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08 obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by wet processes, e.g. by leaching
    • C22B34/124Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08 obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by wet processes, e.g. by leaching using acidic solutions or liquors
    • C22B34/125Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08 obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by wet processes, e.g. by leaching using acidic solutions or liquors containing a sulfur ion as active agent
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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】 本発明はチタン含有粗原料(raw ILlateri
als)の硫酸による温浸(digestion) 、
生成された硫酸チタンの加水分解、加水分解生成物の精
製及び精製された加水分解生成物のロータリーキルン中
における燻焼より成る硫酸法によるTiO□顔料の製造
法に関する。
従来法(米国特許第3,105,744号)によれば、
硫酸法により得られ、精製された加水分解生成物の■焼
は主として、製品温度が800〜1100℃に達するロ
ータリーキルン中で行なわれる。ロータリーキルンの加
熱は燃焼油または燃料ガスにより行なわれそして高いエ
ネルギー消費を含む。
加水分解生成物は通常Tie2に基づき7〜9重量%の
H,SO,を望ましくない副成分として含有する。SO
□及びSOlがそこがら燻焼段階の過程で生成され、H
2SO4はSO3とスチームとの反応により形成される
。それ故燻焼に用いられるキルンから排出される廃ガス
は、スチーム、窒素、酸素、二酸化炭素及び塵灰の他に
、SOl及びSO,またはH2SO,をも含有する。
Ti○2顔料の性質、特にアナターゼ及びルチルの二つ
の変態の相対的含量、及びまた顔料結晶の粒径は、■焼
条件に大きく依存する。
燃料の燃焼中に生成される煙ガスへの過剰空気(二次空
気)の添加はロータリーキルン中における特定製品にと
って最も好ましい温度プロフィルの展開を促す。この最
も好ましい温度プロフィル、従って■焼条件を監視する
には通常生成されたTi0z顔料の生成物温度及び/ま
たはキルン中のガス温度を測定しそして所望の特定顔料
品質に対し予め定められた理想的の値と比較する。予め
設定された値から逸脱するときは燃料の旦及び随時空気
の量を要求に従って増加しまたは減量する。
しかしながら、正確にロータリーキルン中の温度を測定
しそしてそれを一定に保持するにはいくつかの困難を伴
う。
従って燻焼条件は、顔料の試料の検査過程で所望品質か
らの逸脱が検出されたときに常に再調整されなければな
らない。
試料採取と■焼条件の再調整との間の時間的開隔は比較
的長いから、キルンから排出されるT iQ2顔料の品
質変動は避けることができない。
■焼に用いられるロータリーキルンから排出される廃ガ
スの一部を燃焼室へ循環する場合(米国特許第3,10
5,744号)でさえも、記載の■焼条件制御法の慣性
のためにT t O2顔料の品質変動は避けることがで
きない。
その上、この方法においては廃ガスのSO2含量が著し
く変動して、大気中に放出される■焼純ガスのSO2含
量を除去しなければならないという今や必要な多くの問
題を生ずる。
本発明の目的は、上記した不利を何ら有することなく、
特に有利なTie、顔料の製造法を提供することである
今や驚くべきことには、■焼条件は燻焼に用いられるロ
ータリーキルンから排出される廃ガスのS02含量を調
整することによって規制されることが見出された。
従って、本発明はチタン含有粗原料の硫酸による温浸、
生成された硫酸チタンの加水分解、加水分解生成物の精
製及び精製された加水分解生成物のロータリーキルン中
における燻焼より成る硫酸法によるTi○2顔料の製造
法において、■焼に用いられるロータリーキルンから排
出される暇焼廃ガスのSO□含量を調整することによっ
て燻焼条件を規制することを特徴とする方法に関する。
■焼純ガスのSO2含量は好ましくは2〜3.5g5O
□/ m ’の一定値に保たれる。(このガス含量及び
以下に記載するその他のガス含量の数値はすべて標準状
態に基づく、) 上記した範囲内で最もよいSO□含量はロータリーキル
ンの寸法、生産量及び所要の顔料品質に依存する。
本発明はまた、チタン含有粗原料のVR酸による温浸、
生成された硫酸チタンの加水分解、加水分解生成物の精
製及び精製された加水分解生成物のロータリーキルン中
における燻焼より成る、硫酸法によるT i O2顔料
の製造法において、■焼純ガスの一部をキルンの燃焼室
へ戻ずこと及び■焼条件を■焼純ガスのSO2含量の調
整により規制することを特徴とする方法に関する。
そのためには、燻焼条件は−この方法の−態様SO2含
量は好ましくは4〜7gSO2/mコの一定値に保たれ
る。
S02含量は好ましくは燃焼室への燃料の供給によって
制御される6換言すれば、■焼純ガスのSO7含量が特
定の最良値以下に低下した場合は燃料の供給を増加し、
そて最良値を超過するときは、燃料供給を低減する。し
かし、SO□含量はまた他のパラメーター例えば二次空
気によって制御することもでき、その場合二次空気は本
発明に従って循環■焼純ガスから成ることができる。
本発明によれば、二次空気は一部または好ましくは全部
循環■焼純ガスで置きかえられる。最良の値はロータリ
ーキルンの技術的パラメーター、製品の生産址、所要の
製品品質及び循環廃ガスの温度及び量に依存する。本発
明方法の好ましい一態様において、■焼純ガスは燃焼室
へ戻される前に塵灰が取除かれそして分離された塵灰は
加水分解生成物と一緒にロータリーキルン中へ供給され
る。
本発明方法の有利な一変形において、熱い(300〜5
00°C)塵灰含有■焼純ガスは廃熱ボイラー中で20
0〜250℃に冷却されてスチームを発生し、塵灰がそ
こから除去され、次いで部分的にロータリーキルンの燃
焼室中へ二次空気の代りに供給される。
もし■焼純ガスの酸素含量が5容積%以上ならば、燃料
の燃焼に要する一次空気の一部を熱い塵灰を含まない■
焼純ガスで置きかえることが有利である。
本発明方法を適用することにより、ロータリーキルンの
操業条件は事実上遅延することなしに規制することがで
きる。かくして燃焼条件を最適ならしめることができ、
従って製品品質における変動が避けられる。
■焼純ガスが燃焼室へ戻される場合、■焼純ガスの全量
の50%までが製品品質の低下なしに循環されることが
でき6そして廃ガスの循環がないときに必要とするエネ
ルギーの30%までが節約されうる。
その上、■焼純ガス中のSO2含量を実質的に一定に保
つことによって、S02の除去に必要なプラントは一層
好都合な寸法が与えられ、そしてそれ自体、従来技術に
おける如く■焼純ガスのS O2含景が高度に変動する
場合におけるよりも一層定常的な操業を可能にする。
本発明による方法及びその利点を以下の実施例によって
例示する。
比重−」u 天然ガスで加熱されたロータリーキルン中で、ルチル化
核、アルカリ及び造鉱素が添加された酸化チタン水和物
のフィルターケーキを燻焼することによつルチル顔料を
製造する。成る顔料品質〈所望値ニルチル化99〜10
0%)を得るためにえらばれた臨界的パラメーターはキ
ルンから取出される直前の製品温度T、であった。キル
ンの全長に代る温度プロフィルは二次空気(60°C)
の添加により調整された。天然ガスの呈は制御コ1変数
として製品温度T、により制御された。′1′、に対す
る所望の値は最良の顔料品質を得るためには935〜.
940″Cの範囲内にあるべきである。ロータリーキル
ン中の製品温度の測定に関する問題及び顔料品質に対す
る温度の重要な影響の理由で、′F。
の所望の値は、検査された顔料試料の性質が標準値から
逸脱したときは常に変更されなければならなかった。所
望の温度は実際上915°及び980℃の間に変化した
。ルチル化の程度は98〜100%に変り、しかし7時
折90%に低下した。
従って着色力は580〜680に変りそして灰色度は2
.3〜4.8に変った64゜7) ンT i O2/時
間の生産琴に対し天然ガスの消費量は1380m3/時
間であり、これはT i 021 トン当りの天然ガス
の比消費fJ 294 m 3に相当する。
キルン廃ガス中のS02含量は1.7〜4.39/m3
に変化した。
犬2見−り 比較実施例に従いルチル顔料を製造するに当り、虞ルン
廃ガスのSO2含量を連続的に測定しt:。
製品温度]゛1の理想的な値は、製品試料品質の標準試
料品質からの偏倚くその検定には成る遅れが含まれる)
の関数として調整されるのではなくして、その代りにキ
ルン廃ガス中のS02含量を2.8±0.2g/m”に
保つことによって調整された。
この新しい工程制御の結果として、温度は僅かな変動(
940±10℃)があっただけでありそして製品品質は
対照の常法によって得られたものよりも著しく均一であ
った。ルチル化度は99.4〜99.8%であり、着色
力は645〜660であり、そして灰色度は3.3〜3
.5であった。
その上、4,7トンTiO2/時の生産量に対する天然
ガスの消費量は僅かに1285m3/時であり、これは
天然ガスの比消費量273m’/トンTie2に相当し
た。
実町!PI2一 実施例1に従う燻焼工程において、エネルギー節約のた
め二次空気く温度約60℃)を熱いキルン廃ガス(温度
380〜450℃)で置きかえた。
そのためには、20%の廃ガスを塵灰除去後に燃焼室へ
戻した。■焼純ガスと共にSO2も循環されるわけであ
るから、これら操業条件下におけるキルン廃ガスの最良
802含量として3.89/iが計算された。しかしな
がら、940〜950℃において概略3.8gSO2/
m3廃ガスでは、得られた顔料のルチル化度は逼かに低
過ぎた。推定した最良のSO2含量を維持しそして製品
品質を標準品質に適合せしめようとした試みは、S02
含量における変動及び製品品質における変動をもたらし
たニ ルチル化度    80〜100% 着  色  力      530〜680灰色度  
1.8〜4.8 天然がスの比消′fR量は246m3/)ンT i O
2であった。
叉1ヱ113 二次空気を導入する代りに廃ガスの20%を燃焼室へ循
環させて燻焼用キルンを操業する場合、最良の製品品質
及び最小の天然〃ス消費量をもって定常的操業状態を確
立するには、製品温度T1980±10℃でキルン廃ガ
スのSO2含量が4゜9〜5.2g/m″(従って予期
した値よす遥かに多く)であるように調整したときに初
めて可能であつた。生産量4.8トン/時に対して安定
な操炉及び均一な製品品質が得られたニ ルチル化度    99.5〜99.9%着  色  
力       675〜690灰色度  3.3〜3
.5 天然ガスの比消費量は僅かに226m’/)ンTiO2
であった。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、チタン含有粗原料の硫酸による温浸、生成された硫
    酸チタンの加水分解、加水分解生成物の精製及び精製さ
    れた加水分解生成物のロータリーキルン中における■焼
    より成る硫酸法によるTiO_2顔料の製造法において
    、■焼に用いられるロータリーキルンから排出される■
    焼純ガスのSO_2含量を調整することによつて■焼条
    件を調整することを特徴とするTiO_2顔料の製造法
    。 2、■焼純ガスのSO_2含量を2〜3.5gSO_2
    /m^3の値に一定に保つことより成る特許請求の範囲
    第1項記載の方法。 3、■焼純ガスを一部分炉の燃焼室へ循環する特許請求
    の範囲第1項記載の方法。 4、■焼純ガスのSO_2含量を4〜8gSO_2/m
    ^3の値に一定に保つ特許請求の範囲第3項記載の方法
    。 5、■焼純ガスのSO_2含量を4〜7gSO_2/m
    ^3の値に一定に保つ特許請求の範囲第3項記載の方法
    。 6、■焼純ガスのSO_2含量を燃焼室への燃料供給に
    よつて調節する特許請求の範囲第1項記載の方法。 7、■焼純ガスを燃焼室へ循環する前に塵灰を除去しそ
    して分離された塵灰を加水分解生成物と一緒にロータリ
    ーキルン中へ供給する特許請求の範囲第3項記載の方法
    。 8、■焼純ガスを廃熱ボイラー中で200〜250℃に
    冷却してスチームを発生させ、次いで塵灰を除去しそし
    て一部をロータリーキルンの燃焼室へ循環する特許請求
    の範囲第3項記載の方法。
JP62200097A 1986-08-14 1987-08-12 二酸化チタン顔料の製造法 Pending JPS6350319A (ja)

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