KR20010072550A - Pure titanium dioxide hydrate and a process for the produciton thereof - Google Patents

Pure titanium dioxide hydrate and a process for the produciton thereof Download PDF

Info

Publication number
KR20010072550A
KR20010072550A KR1020007009010A KR20007009010A KR20010072550A KR 20010072550 A KR20010072550 A KR 20010072550A KR 1020007009010 A KR1020007009010 A KR 1020007009010A KR 20007009010 A KR20007009010 A KR 20007009010A KR 20010072550 A KR20010072550 A KR 20010072550A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ppm
titanium dioxide
less
sulfate
content
Prior art date
Application number
KR1020007009010A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
켐프켄스쥐르겐
라이락크귄터
크렉케르트베른트
Original Assignee
우드워드 더블유 피, 캘로우 데이비드 엠
케르-맥기 피그먼츠 게엠베하 운트 콤파니 카게
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 우드워드 더블유 피, 캘로우 데이비드 엠, 케르-맥기 피그먼츠 게엠베하 운트 콤파니 카게 filed Critical 우드워드 더블유 피, 캘로우 데이비드 엠
Publication of KR20010072550A publication Critical patent/KR20010072550A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G23/00Compounds of titanium
    • C01G23/04Oxides; Hydroxides
    • C01G23/047Titanium dioxide
    • C01G23/0475Purification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G23/00Compounds of titanium
    • C01G23/04Oxides; Hydroxides
    • C01G23/047Titanium dioxide
    • C01G23/053Producing by wet processes, e.g. hydrolysing titanium salts
    • C01G23/0532Producing by wet processes, e.g. hydrolysing titanium salts by hydrolysing sulfate-containing salts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80Compositional purity
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80Compositional purity
    • C01P2006/82Compositional purity water content

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

본 발명은 TiO2에 대해 암모늄 또는 알칼리 금속 이온 50 ppm 미만 및 설페이트 이온 250 ppm 미만을 함유하는 이산화티탄 수화물에 관한 것으로, 이는 TiO2로서 계산한 고형물 2∼18 중량%, 바람직하게는 5∼15 중량%를 포함하는 설페이트 함유 이산화티탄 수화물로 수성 현탁액을 생성하여 얻으며, H2SO4로서 계산된 현탁액의 설페이트 함량을 측정하며, 계산된 H2SO4함량의 중화 반응에 필요한 암모니아 또는 알칼리 금속 수산화물의 화학량론적 함량의 95∼100.1 몰%를 교반하에 첨가하고, 5∼60 분, 바람직하게는 10∼30 분의 교반후 현탁액을 여과하며, 염의 함량이 낮은 물, 바람직하게는 탈이온수로 세척하고, 그후 3∼5 bar의 압력에서 탈이온수로 확산 세척을 수행하는 것을 특징으로 한다.The present invention is an ammonium or alkali metal ions present invention relates to titanium dioxide hydrate which contains less than 50 ppm sulfate ion and less than 250 ppm, which is a solid 2 to 18 5 to 15% by weight, preferably calculated as TiO 2 for TiO 2 Obtained by producing an aqueous suspension with a sulfate-containing titanium dioxide hydrate comprising% by weight, measuring the sulfate content of the calculated suspension as H 2 SO 4 , and ammonia or alkali metal hydroxide required for the neutralization reaction of the calculated H 2 SO 4 content. 95 to 100.1 mol% of the stoichiometric content of is added under stirring, the suspension is filtered after stirring for 5 to 60 minutes, preferably 10 to 30 minutes, washed with water with a low salt content, preferably deionized water and After that, the diffusion washing is performed with deionized water at a pressure of 3 to 5 bar.

Description

순수한 이산화티탄 수화물 및 이의 제조 방법{PURE TITANIUM DIOXIDE HYDRATE AND A PROCESS FOR THE PRODUCITON THEREOF}PURE TITANIUM DIOXIDE HYDRATE AND A PROCESS FOR THE PRODUCITON THEREOF

금속 황산염 함유 황산 중의 티타닐 설페이트 용액으로부터 금속 황산염 함유 희석된 황산의 제거후 화학적으로 결합된 설페이트 이온을 여전히 함유하고, 진한 황산을 사용하여 티탄 미가공 물질의 소화에 의해 용액을 얻는 이산화티탄 수화물 수해물을 생성하는 것은 널리 주지되어 있다. 수해물은 물 또는 묽은 산을 사용한 강력 세척 및 임의의 환원(이른바 표백) 처리후 TiO2에 대해 SO4 2-이온 5∼10 중량%를 여전히 함유하고 있다. 참고 문헌[Ullmanns Encyclopaedia of Technical Chemistry, 4 판, Vol. 18 (1979), 574-576].Titanium Dioxide Hydrate Hydrolyzate, which still contains chemically bound sulfate ions after removal of metal sulfate-containing diluted sulfuric acid from a solution of titanyl sulfate in sulfuric acid containing metal sulfate, and the solution is obtained by digestion of the titanium crude material It is well known to produce. The hydrolyzate still contains 5-10% by weight of SO 4 2- ion to TiO 2 after a strong wash with water or dilute acid and any reduction (so-called bleaching) treatment. References Ullmanns Encyclopaedia of Technical Chemistry , 4th edition, Vol. 18 (1979), 574-576.

이러한 설페이트 이온 함량은 대부분의 수해물의 용도에 대해 매우 이롭지가 않다. 수해물의 하소에 의해 TiO2또는 TiO2함유 혼합 산화물의 제조에서, 황산염 이온은, 고온에서 SO2, O2및 H2O로 부분적으로 분해되는 SO3또는 황산으로서 분리된다.This sulfate ion content is not very beneficial for the use of most hydrolyzates. In the production of TiO 2 or TiO 2 -containing mixed oxides by calcination of the hydrolyzate, sulfate ions are separated as SO 3 or sulfuric acid, which partially decomposes into SO 2 , O 2 and H 2 O at high temperatures.

이는 대량의 가스 정제 측정을 필요로 한다. 촉매의 제조에 있어서, 이의 활성은 종종 설페이트 이온에 의해 부정적인 방식으로 자주 영향을 미친다. 그래서, 설페이트를 함유하지 않는 이산화티탄 수화물을 제조하고자 하는 많은 시도가 이루어져 왔었다.This requires a large amount of gas purification measurements. In the preparation of a catalyst, its activity is often affected in a negative way by sulfate ions. Thus, many attempts have been made to produce titanium dioxide hydrates that do not contain sulfate.

미국 특허 US-A-3,518,053호에 의하면, 표백된 수해물을 암모니아, 수산화암모늄 또는 탄산암모늄으로 처리하고, 황산암모늄을 세척 제거하므로써 설페이트가 적은 수화물을 생성하게 된다. 이와 같은 방식으로 얻은 수화물은 여전이 설페이트 0.5∼2.0%를 함유한다. US-A-3,658,539호에 의하면 현탁액의 pH값이 8.0으로 증가되도록 하기 위해 일정량의 암모늄 화합물을 첨가하는 경우에 조차도, 세척된 수화물의 S-함량은 여전히 SO4 2-0.9 중량%에 해당하는 0.3 중량%가 된다.According to US Pat. No. 3,518,053, the bleached lysate is treated with ammonia, ammonium hydroxide or ammonium carbonate and washed off to remove ammonium sulphate to produce less sulfate hydrate. Hydrates obtained in this way still contain 0.5-2.0% of sulfate. According to US-A-3,658,539, even when a certain amount of ammonium compound is added to increase the pH value of the suspension to 8.0, the S-content of the washed hydrate is still 0.3, corresponding to SO 4 2- 0.9 wt%. It becomes weight%.

DE-A-43 21 555호에는 알칼리액을 사용하여 황 이온 함유 이산화티탄 수화물 현탁액을 pH 4.0∼6.0으로 부분적으로 중화하여 여과한 후, 필터 케이크를 강력 세척하는 것을 포함하는 촉매의 탈질산염화시키기 위한 혼합 산화물 분말의 제법이 기재되어 있다. 출발 물질은 고형물 함량이 20∼40 중량%인 표백된 이산화티탄 수화물 현탁액이 바람직하다. 이와 같은 방법으로, SO4 2-가 약 2.5%이고, Na2O가 20 ppm인 수화물이 생성될 수도 있다.DE-A-43 21 555 describes the denitrification of a catalyst comprising partially neutralizing a sulfur ion-containing titanium dioxide hydrate suspension to pH 4.0-6.0 using an alkaline solution, followed by filtration. The preparation of the mixed oxide powder for this is described. The starting material is preferably a bleached titanium dioxide hydrate suspension having a solids content of 20-40% by weight. In this way, a hydrate may be produced with about 2.5% SO 4 2− and 20 ppm Na 2 O.

US-A-5,527,469호에 의하면, Na2O 함량이 낮으면서도 동시에 설페이트 함량이 추가로 감소되는 것이 가능하다. 따라서, 설페이트 함유 수화물 분산액을 알칼리 금속 수산화물 또는 탄산염 0.1∼2 중량부와 혼합한 후, 이를 60℃∼120℃에서 30∼60 분 동안 교반한다.According to US Pat. No. 5,527,469, it is possible that the sulfate content is further reduced while at the same time having a low Na 2 O content. Thus, the sulfate-containing hydrate dispersion is mixed with 0.1 to 2 parts by weight of alkali metal hydroxide or carbonate and then stirred at 60 ° C. to 120 ° C. for 30 to 60 minutes.

알칼리 금속 화합물을 세척 제거한 후, 수화물 현탁액의 pH값은 유기 산을 사용하여 pH 6 이하, 바람직하게는 4.5 이하로 낮추어서 수화물로부터 화학적으로 결합된 알칼리 금속 이온을 제거하여야만 한다. 잔류 유기 산은 하소에 의해 분해된다. 이와 같은 대규모의 방법을 사용하여 생성된 이산화티탄 수화물은 Na+293 ppm 이하 뿐 아니라, SO4 2-330∼1,440 ppm에 해당하는 S 110∼480 ppm을 함유한다.After washing away the alkali metal compound, the pH value of the hydrate suspension must be lowered to pH 6 or lower, preferably 4.5 or lower, using an organic acid to remove chemically bound alkali metal ions from the hydrate. Residual organic acids are decomposed by calcination. The large titanium dioxide hydrate produced by using a method of the same contains a S 110~480 ppm or less, as well as Na + 293 ppm, corresponding to SO 4 2- 330~1,440 ppm.

결론적으로 당업계에 의하면, 이와 같은 다양한 시도에도 불구하고 매우 소량의 설페이트 및 알칼리 및/또는 암모늄 함량이 매우 낮은 이산화티탄 수화물을 생성하는 것이 과거에는 불가능하였다.In conclusion, according to the art, it has not been possible in the past to produce very small amounts of sulfate and titanium dioxide hydrates with very low alkali and / or ammonium content despite these various attempts.

본 발명은 티타닐 설페이트 뿐 아니라, 특히 순수한 이산화티탄 수화물의 가수분해에 의해 얻은 수해물로부터 설페이트 함량이 낮은 이산화티탄 수화물의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates not only to titanyl sulfate, but also to a process for the production of titanium sulfate hydrates with a low sulfate content from lysates obtained by hydrolysis of pure titanium dioxide hydrates.

본 발명의 제1의 목적은 기타의 금속 설페이트 및 임의의 자유 황산을 함유하는 티타닐 설페이트 용액의 가수분해에 의해 생성된 임의 표백된 수해물로부터 설페이트 함량이 낮은 이산화티탄 수화물의 간단한 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.It is a first object of the present invention to provide a simple process for the preparation of low sulfate content titanium dioxide hydrate from any bleached hydrate produced by hydrolysis of other metal sulfates and titanyl sulfate solution containing any free sulfuric acid. I would like to.

또한, 본 발명의 제2의 목적은 TiO2에 대해 암모늄 또는 알칼리 금속 이온 50 ppm 미만 및 SO4 2-250 ppm 미만을 함유하는 순수한 이산화티탄 수화물을 제공하고자 하는 것이다.Further, the second object of the present invention is to provide a pure titanium dioxide hydrate containing an ammonium or alkali metal ion less than 50 ppm and less than 250 ppm SO 4 2- to the TiO 2.

본 발명에 의한 이러한 목적들은 놀랍게도 이산화티탄 수화물 현탁액 2∼18 중량%의 중화 반응에 의해 달성된다.These objects according to the invention are surprisingly achieved by a neutralization reaction of 2-18% by weight titanium dioxide hydrate suspension.

본 발명의 요지는 티타닐 설페이트 가수분해에 의해 생성된 이산화티탄 수화물로부터의 암모늄 또는 알칼리 금속 이온 25 ppm 미만 및 SO4 2-이온 100 ppm 미만을 포함하는 순수한 이산화티탄 수화물의 제조 방법에 관한 것으로서, 수성 현탁액은 TiO2로서 계산하여 고형물 2∼18 중량%, 바람직하게는 5∼15 중량%를 포함하는 설페이트 함유 이산화티탄 수화물로 생성되고, H2SO4로서 계산된 현탁액의 설페이트 함량을 측정하며, 계산된 H2SO4함량의 중화 반응에 필요한 암모니아 또는 알칼리 금속 수산화물의 화학량론적 함량의 95∼101.1 몰%를 교반하에 첨가하고, 5∼60 분, 바람직하게는 10∼30 분의 교반후 현탁액을 여과하며, 염의 함량이 낮은 물, 바람직하게는 탈이온수로 세척하고, 그후 3∼5 bar의 압력에서 탈이온수로 확산 세척을 수행하는 것을 특징으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a process for the preparation of pure titanium dioxide hydrates comprising less than 25 ppm ammonium or alkali metal ions and less than 100 ppm SO 4 2- ions from titanium dioxide hydrates produced by titanyl sulfate hydrolysis, The aqueous suspension is produced as a sulfate-containing titanium dioxide hydrate comprising 2-18% by weight solids, preferably 5-15% by weight calculated as TiO 2 and measuring the sulfate content of the suspension calculated as H 2 SO 4 , 95 to 101.1 mol% of the stoichiometric content of ammonia or alkali metal hydroxide required for the neutralization reaction of the calculated H 2 SO 4 content is added under stirring, and the suspension is stirred for 5 to 60 minutes, preferably 10 to 30 minutes. Filtration, washing with low salt water, preferably deionized water, followed by diffusion washing with deionized water at a pressure of 3 to 5 bar. The.

통상적으로 티탄 철광 또는 티탄 슬래그와 같은 티탄 미가공 물질은 진한 황산으로 분해되어 설페이트 함유 수화물을 얻는다. 그리하여 얻은 금속 황산염을 물 또는 묽은 황산에 용해시킨다. 미용해된 고형물을 분리하고, 적절한 Ti3+농도를 조절한 후, 90℃∼110℃에서, 설페이트 함유 이산화티탄 수화물 및 황산의 형성 시에 가수분해 핵의 존재하에 티타닐 설페이트를 가수분해한다. 여과에 의해 금속 황산염 함유 황산을 분리하고, 필터 케이크를 세척한 후, 필터 케이크는 필요할 경우 희석 산 중에서의 환원 처리("표백")에 의해 또는 황산 중에서 용해시키므로써 착색 중금속 이온, 예컨대 Fe3+, Cr3+, V3+를 제거하고, Ti3+이온의 존재하의 가수분해 반응을 다시 개시할 수 있다.Typically, the raw titanium material, such as titanium iron ore or titanium slag, is decomposed into concentrated sulfuric acid to obtain sulfate containing hydrates. The metal sulfate thus obtained is dissolved in water or dilute sulfuric acid. The undissolved solids are separated and the appropriate Ti 3+ concentration is adjusted, followed by hydrolysis of the titanyl sulfate in the presence of hydrolysis nuclei at the time of formation of sulfate-containing titanium dioxide hydrate and sulfuric acid. The metal sulfate-containing sulfuric acid is separated by filtration and the filter cake is washed, after which the filter cake is colored heavy metal ions such as Fe 3+ by dissolution in dilute acid (" bleaching ") or by dissolution in sulfuric acid if necessary. , Cr 3+ , V 3+ can be removed and the hydrolysis reaction in the presence of Ti 3+ ions can be started again.

티타닐 설페이트의 가수분해에 의해 종래 기술로 얻은 TiO2에 대해 SO4 2-이온 5∼10 중량%를 함유하는 이산화티탄 수화물 필터 케이크는 본 발명에 의한 순수한 이산화티탄 수화물 및, 건조 또는 하소에 의해 이로부터 생성된 산물의 제조를 위한 출발 물질이 된다.Titanium dioxide hydrate filter cake containing 5 to 10% by weight of SO 4 2- ion to TiO 2 obtained by the conventional technique by hydrolysis of titanyl sulfate is obtained by pure titanium dioxide hydrate and drying or calcination according to the present invention. It is a starting material for the preparation of the product produced therefrom.

본 발명에 의하면, TiO2로서 계산한 고형물 2∼18 중량%, 바람직하게는 고형물 5∼15 중량%를 포함하는 수성 현탁액은 이산화티탄 수화물 필터 케이크로부터 생성된다. H2SO4로서 계산한 현탁액의 SO4 2-이온 함량을 측정하였으며, 계산된 H2SO4함량의 중화 반응에 필요한 암모늄 또는 알칼리 금속 수산화물의 화학량론적 함량의 95∼100.1 몰%, 바람직하게는 99.5∼100.1 몰%, 가장 바람직하게는 99.8∼100.05 몰%를 교반하에 20℃∼100℃, 바람직하게는 30℃∼80℃에서 첨가한다. 수산화물과 혼합된 현탁액은 5∼60 분, 바람직하게는 10∼30 분 동안 교반한 후, 이를 여과하고, 30℃∼100℃, 바람직하게는 50℃∼95℃의 고온수로 세척한다. 세척은 저염수, 바람직하게는 탈이온수를 사용하여 수행한다. 본 발명에 의하면, 진공 필터 또는 바람직하게는 가압 필터를 사용한 여과 및 세척은 최대 3 bar 이하의 압력에서 수행한다. 여과물의 전도율이 바람직하게는 약 300 mS/㎝로 명백히 낮추어졌을 경우, 잔류 설페이트의 제거는 무염수를 사용하여 30℃∼100℃에서 3∼5 bar의 압력에서 확산 세척하여 가압 필터 상에서 수행한다. 이는 세척 여과액의 전도율이 100 μS/㎝ 이하가 될 때까지 세척하는 것이 바람직하다. 바람직한 여과 응집물로서 막 필터 프레스를 사용할 경우, 확산 세척을 개시하기 이전에 모액을 3∼5 bar의 압력으로 압착 제거하였다. 필터 케이트로부터 물을 부분적으로 제거하는 것은 완전 확산 세척후 압착 압력을 증가시키면서 수행할 수 있다.According to the invention, an aqueous suspension comprising from 2 to 18% by weight of solids, preferably from 5 to 15% by weight of solids, calculated as TiO 2 , is produced from a titanium dioxide hydrate filter cake. Of the suspension calculated as H 2 SO 4 SO 4 2- ion content were measured, 95~100.1 mole% of the stoichiometric amount of ammonium or alkali metal hydroxide required for neutralization of the calculated H 2 SO 4 content, preferably 99.5-100.1 mol%, most preferably 99.8-100.05 mol% are added at 20 degreeC-100 degreeC, Preferably it is 30 degreeC-80 degreeC under stirring. The suspension mixed with hydroxide is stirred for 5 to 60 minutes, preferably 10 to 30 minutes, then filtered and washed with hot water at 30 ° C to 100 ° C, preferably 50 ° C to 95 ° C. The washing is carried out with low brine, preferably deionized water. According to the invention, filtration and washing with a vacuum filter or preferably a pressure filter is carried out at pressures up to 3 bar or less. If the conductivity of the filtrate is clearly lowered to preferably about 300 mS / cm, removal of residual sulfate is carried out on a pressure filter by diffusion washing at a pressure of 3 to 5 bar at 30 ° C. to 100 ° C. with brine. This is preferably washed until the conductivity of the wash filtrate is 100 μS / cm or less. When using a membrane filter press as the preferred filter agglomerate, the mother liquor was squeezed off at a pressure of 3-5 bar before initiating the diffusion wash. Partial removal of water from the filter cage can be performed with increasing compression pressure after complete diffusion washing.

본 발명에 의한 방법을 사용하여 얻은 필터 케이크는 일반적으로 TiO2에 대해 각각 암모니아 및 알칼리 금속 이온 100 ppm 미만 및 설페이트 이온 1 중량% 미만을 함유한다. 바람직한 암모니아 또는 알칼리 금속 수산화물의 바람직한 함량을 사용할 경우, TiO2에 대해 각각 암모늄 및 알칼리 금속 이온 50 ppm 미만 및 SO4 2-이온 250 ppm 미만, 특히 TiO2에 대해 각각 암모늄 또는 알칼리 금속 이온 25 ppm 미만 및 SO4 2-이온 100 ppm 미만을 함유하는 본 발명에 의한 순수한 이산화티탄 수화물을 얻는다. 이러한 이산화티탄 수화물은 특히 큰 반응 능력, 음이온 및 양이온에 대한 높은 흡수 능력 그리고, 물의 제거도에 따른 높은 촉매 활성을 그 특징으로 한다.Filter cakes obtained using the process according to the invention generally contain less than 100 ppm of ammonia and alkali metal ions and less than 1% by weight of sulfate ions, respectively, for TiO 2 . When using the preferred amount of the preferred ammonia or alkali metal hydroxide, respectively, of ammonium and alkali metal ions for the TiO 2 is less than 50 ppm and the SO 4 2- ions less than 250 ppm, in particular less than each of an ammonium or alkali metal ions for the TiO 2 25 ppm And pure titanium dioxide hydrate according to the invention containing less than 100 ppm of SO 4 2- ion. These titanium dioxide hydrates are particularly characterized by their high reaction capacity, high absorption capacity for anions and cations, and high catalytic activity due to the removal of water.

또한, 본 발명의 요지는 이산화티탄의 제조 방법 및/또는 이산화티탄 수화물에 관한 것으로, 여기서 이산화티탄 수화물은 TiO2에 대해 각각 암모늄 및 알칼리금속 이온 50 ppm 미만, 바람직하게는 25 ppm 미만 및 설페이트 이온 250 ppm 미만, 바람직하게는 100 ppm 미만을 함유하는 조성 TiO2×nH2O(1≥n≥0)의 이산화티탄 수화물로서, 50℃∼750℃ 범위내의 온도에서 청구의 범위 제5항에 의한 이산화티탄 수화물의 건조 및/또는 하소에 의해 얻을 수 있다.The subject matter of the present invention also relates to a process for producing titanium dioxide and / or to titanium dioxide hydrate, wherein the titanium dioxide hydrate is less than 50 ppm of ammonium and alkali metal ions, preferably less than 25 ppm and sulfate ions, respectively, for TiO 2 . Titanium dioxide hydrate of composition TiO 2 × nH 2 O (1 ≧ n ≧ 0) containing less than 250 ppm, preferably less than 100 ppm, according to claim 5 at a temperature within the range of 50 ° C. to 750 ° C. Obtainable by drying and / or calcination of titanium dioxide hydrate.

이러한 산물은 통상의 설페이트 함유 이산화티탄 수화물로부터는 생성될 수가 없는데, 이는 설페이트 이온의 열 분해가 고온에서 일차적으로 발생하기 때문이다.Such products cannot be produced from conventional sulfate-containing titanium dioxide hydrates because thermal decomposition of sulfate ions occurs primarily at high temperatures.

본 발명은 하기의 실시예에 의해 예시되나, 이는 본 발명의 영역을 제한하고자 하는 의도가 아니다.The invention is illustrated by the following examples, which are not intended to limit the scope of the invention.

공업적 설페이트 함유 이산화티탄 수화물은 황산, 금속 설페이트 함유 티타닐 설페이트 용액의 가수분해에 의해 생성된다. 세척한 필터 케이크는 환원 처리에 의해 "표백"된다. "표백"된 이산화티탄 수화물의 세척한 필터 케이크를 물로 담금(mash) 처리하였다. 이와 같은 방법으로 얻은 현탁액은 TiO2로 계산하여 이산화티탄 수화물 25.24 중량% 및 H2SO4로 계산하여 설페이트 이온 2.14 중량%를 함유한다.Industrial sulfate-containing titanium dioxide hydrate is produced by hydrolysis of sulfuric acid, metal sulfate-containing titanyl sulfate solution. The washed filter cake is "bleached" by a reduction treatment. The washed filter cake of "bleached" titanium dioxide hydrate was mashed with water. The suspension obtained in this way contains 25.24% by weight of titanium dioxide hydrate calculated by TiO 2 and 2.14% by weight of sulfate ions calculated by H 2 SO 4 .

현탁액은 모든 실시예에 대한 출발 물질로서 작용한다.Suspensions serve as starting materials for all examples.

비교예 1Comparative Example 1

이러한 현탁액 6,240 ㎏을 강력 교반하에 50 중량%의 NaOH 213 ㎏과 혼합하였다. 이러한 NaOH 함량은, H2SO41,950 ppm의 잔류 함량이 Na2SO4를 세척 제거한 후 예상되도록 현탁액 중에 함유된 H2SO497.7 몰%를 중화시키기에 충분하다. NaOH 첨가 30 분 후, 현탁액을 막 필터 프레스에 펌핑한다. 여과가 완료된 후, 모액을 4 bar의 막 압력으로 압착 제거한 후, 180 분 동안 탈이온수를 사용하여 세척하였다. 여과액의 전도율이 감소하여 122 μS가 되었다. 필터 케이크를 탈이온수 중에 현탁시키고, 시료를 분석하였다. 시료는 TiO2에 대해 Na2O 266 ppm 및 H2SO43,184 ppm을 함유한다.6,240 kg of this suspension was mixed with 50% by weight of 213 kg of NaOH under vigorous stirring. This NaOH content is sufficient to neutralize 97.7 mol% of H 2 SO 4 contained in the suspension such that a residual content of 1,950 ppm of H 2 SO 4 is expected after washing away the Na 2 SO 4 . After 30 minutes of NaOH addition, the suspension is pumped to the membrane filter press. After filtration was complete, the mother liquor was compressed to a membrane pressure of 4 bar and then washed with deionized water for 180 minutes. The conductivity of the filtrate was reduced to 122 μS. The filter cake was suspended in deionized water and the samples analyzed. The sample contains 266 ppm Na 2 O and 3184 ppm H 2 SO 4 for TiO 2 .

비교예 2Comparative Example 2

여과 완료후, 모액을 압착 제거하지 않고, 대신에 30 분 동안 탈이온수로 슬러리 채널을 통해 세척한 것을 제외하고, 비교예 1과 유사하게 수행하였다. 그후, 필터 프레스의 세척관을 통해 75 분 동안 압착 및 세척만을 수행하여 여과액의 전도율이 97 μS로 떨어졌다. 그리하여 현탁되고 균질화된 필터 케이크는 H2SO42,730 ppm 및 Na2O 28 ppm을 함유하였다.After completion of filtration, the mother liquor was carried out similarly to Comparative Example 1, except that the mother liquor was not compressed and instead washed through the slurry channel with deionized water for 30 minutes instead. Thereafter, only 75 minutes of compression and washing were carried out through the washing tube of the filter press, so that the conductivity of the filtrate dropped to 97 µS. The suspended and homogenized filter cake thus contained 2730 ppm H 2 SO 4 and 28 ppm Na 2 O.

실시예 1Example 1

설페이트 함유 현탁액 4,340 ㎏을 80℃에서 탈이온수 6,653 ℓ와 혼합하였다. 함유된 H2SO497.7 몰%의 중화 반응에 충분한 50% NaOH 213 ㎏과, TiO2로서 계산한 이산화티탄 수화물 9.96 중량%를 함유하는 현탁액을 강력 교반하에 혼합하였다. 30 분 후, 현탁액을 막 필터 프레스로 펌핑하고, 약 20 분 동안 여과하였으며, 그리하여 압력이 2.5 bar로 증가하였다. 그후, 이를 15 분 동안 2.5 bar의 수압에서 슬러리관을 통해 탈이온수로 세척하였다. 그리하여 세척 여과액의 전도율은 290 mS/㎝으로 떨어졌다. 그후 필터 케이크를 5 bar의 막 압력으로 압착 제거하고, 세척 여과액의 전도율이 81 μS/㎝가 될 때까지 이를 막 필터 프레스의 세척관을 통해 5 bar의 수압에서 탈이온수로 세척하였다. 필터 케이크를 제거하고, 탈이온수중에서 현탁시켰다. 균질화된 이산화티탄 수화물 현탁액은 TiO2에 대해 각각 Na+5 ppm 및 SO4 2-2,030 ppm을 함유하였다.4,340 kg of the sulfate-containing suspension was mixed with 6,653 L of deionized water at 80 ° C. 213 kg of 50% NaOH sufficient for the neutralization reaction of 97.7 mol% of H 2 SO 4 contained and a suspension containing 9.96% by weight of titanium dioxide hydrate calculated as TiO 2 were mixed under vigorous stirring. After 30 minutes, the suspension was pumped with a membrane filter press and filtered for about 20 minutes, thus increasing the pressure to 2.5 bar. It was then washed with deionized water through a slurry tube at a water pressure of 2.5 bar for 15 minutes. Thus the conductivity of the wash filtrate dropped to 290 mS / cm. The filter cake was then compressed to a membrane pressure of 5 bar and washed with deionized water at 5 bar water pressure through a wash tube of the membrane filter press until the conductivity of the wash filtrate was 81 μS / cm. The filter cake was removed and suspended in deionized water. The homogenized titanium dioxide hydrate suspension contained 5 ppm Na + and SO 4 2- 2,030 ppm for each of the TiO 2.

실시예 2Example 2

설페이트 함유 현탁액 4,340 ㎏을 탈이온수 4,550 ℓ(현탁액의 TiO2함량: 12.3 중량%)와 혼합하였다. 함유된 H2SO4의 99.5 몰%의 중화 반응에 충분한 NH310 중량%를 사용한 암모니아 수용액 335 ℓ를 강력 교반된 현탁액에 첨가한다. 20 분의 교반 시간 후, 현탁액을 실시예 1과 유사하게 여과하고 세척한다. 확산 세척은 세척 여과액의 전도율이 72 μS/㎝일 경우 종료한다. 현탁되고 균질화된 이산화티탄 수화물 필터 케이크는 TiO2에 대해 SO4 2-217 ppm을 함유한다. 암모늄 이온은 검출되지 않았다.4,340 kg of the sulfate-containing suspension was mixed with 4550 L of deionized water (TiO 2 content of suspension: 12.3 wt%). 335 liters of an aqueous ammonia solution using 10 wt% of NH 3 sufficient to neutralize 99.5 mol% of the H 2 SO 4 contained are added to the strongly stirred suspension. After 20 minutes of stirring time, the suspension is filtered and washed similarly to Example 1. The diffusion wash is terminated when the conductivity of the wash filtrate is 72 μS / cm. The suspension is homogenized titanium dioxide hydrate filter cake containing SO 4 2- 217 ppm for TiO 2. Ammonium ions were not detected.

실시예 3Example 3

설페이트 함유 현탁액 4,340 ㎏을 탈이온수 6,500 ℓ와 혼합하고, 함유된H2SO4의 99.95 몰%의 중화 반응에 충분한 NaOH 10 중량% 705 ℓ를 80℃에서 강력 교반하에 혼합하였다. 여과 및 필터 케이크 세척은 실시예 1과 유사하게 수행하였다. 확산 세척은 세척 여과액의 전도율이 64 μS/㎝일 경우 종료한다. 균질화된 이산화티탄 수화물 현탁액은 TiO2에 대해 각각 Na+16 ppm 및 SO4 2-16 ppm 미만을 함유하였다.4,340 kg of the sulfate-containing suspension was mixed with 6,500 L of deionized water, and 705 L of 10% by weight of NaOH sufficient for the 99.95 mol% neutralization reaction of H 2 SO 4 contained was mixed at 80 ° C. under vigorous stirring. Filtration and filter cake washing were performed similarly to Example 1. The diffusion wash is terminated when the conductivity of the wash filtrate is 64 μS / cm. The homogenized titanium dioxide hydrate suspension contained 16 ppm each of Na + and SO 4 2- is less than 16 ppm for the TiO 2.

실시예 4Example 4

설페이트 함유 현탁액을 실시예 3과 유사하게 혼합하고, 함유된 H2SO4의 중화 반응에 필요한 함량의 100.1 몰%에 해당하는 NaOH 10 중량% 706 ℓ와 혼합하였다. 여과 및 필터 케이크 세척은 세척 여과액의 전도율이 83 μS/㎝가 될 때까지 실시예 1과 유사하게 수행하였다. 균질화된 이산화티탄 수화물 현탁액에서는 TiO2에 대해 SO4 2-<50 ppm이 존재하여 설페이트가 검출되지 않았다. Na+함량은 TiO2에 대해 86 ppm이었다.The sulfate containing suspension was mixed similarly to Example 3 and mixed with 706 L of 10% by weight of NaOH corresponding to 100.1 mol% of the content required for the neutralization reaction of H 2 SO 4 contained. Filtration and filter cake washing were performed similarly to Example 1 until the conductivity of the wash filtrate was 83 μS / cm. In the homogenized titanium dioxide hydrate suspension, SO 4 2- <50 ppm was present for TiO 2 , so no sulfate was detected. Na + content was 86 ppm relative to TiO 2 .

Claims (7)

티타닐 설페이트 가수분해에 의해 생성된 이산화티탄 수화물로부터의 암모늄 또는 알칼리 금속 이온 25 ppm 미만 및 SO4 2-이온 100 ppm 미만을 포함하는 순수한 이산화티탄 수화물의 제조 방법으로서, 수성 현탁액은 TiO2로서 계산하여 고형물 2∼18 중량%, 바람직하게는 5∼15 중량%를 포함하는 설페이트 함유 이산화티탄 수화물로 생성되고, H2SO4로서 계산된 현탁액의 설페이트 함량을 측정하며, 계산된 H2SO4함량의 중화 반응에 필요한 암모니아 또는 알칼리 금속 수산화물의 화학량론적 함량의 95∼101.1 몰%를 교반하에 첨가하고, 5∼60 분, 바람직하게는 10∼30 분의 교반후 현탁액을 여과하며, 염의 함량이 낮은 물, 바람직하게는 탈이온수로 세척하고, 그후 3∼5 bar의 압력에서 탈이온수로 확산 세척을 수행하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.A process for the preparation of pure titanium dioxide hydrates comprising less than 25 ppm of ammonium or alkali metal ions and less than 100 ppm of SO 4 2- ions from titanium dioxide hydrates produced by titanyl sulfate hydrolysis, wherein the aqueous suspension is calculated as TiO 2 . the solids 2-18% by weight, preferably is produced by sulfate-containing titanium dioxide hydrate containing 5 to 15% by weight, and measuring the sulfate content of the calculated suspension as H 2 SO 4, calculated H 2 SO 4 content 95 to 101.1 mol% of the stoichiometric content of ammonia or alkali metal hydroxide required for the neutralization reaction of the solution is added under stirring, the suspension is filtered after stirring for 5 to 60 minutes, preferably 10 to 30 minutes, and the salt content is low. Washing with water, preferably deionized water, followed by diffusion washing with deionized water at a pressure of 3 to 5 bar. 제1항에 있어서, 계산된 H2SO4함량을 중화하는데 필요한 암모늄 또는 알칼리 금속 수산화물의 화학량론적 함량의 99.5∼100.1 몰%, 바람직하게는 99.8∼100.05 몰%를 수중의 설페이트 함유 이산화티탄 수화물의 현탁액에 첨가하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.The method according to claim 1, wherein 99.5 to 100.1 mol%, preferably 99.8 to 100.05 mol%, of the stoichiometric content of ammonium or alkali metal hydroxide required to neutralize the calculated H 2 SO 4 content It is added to suspension, The manufacturing method characterized by the above-mentioned. 제1항 또는 제2항에 있어서, 필터 케이크는 여과액의 전도율이 300 mS/㎝ 이하로 감소될 때까지 3 bar의 최대 압력에서 물로 세척하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.The process according to claim 1 or 2, wherein the filter cake is washed with water at a maximum pressure of 3 bar until the conductivity of the filtrate is reduced to 300 mS / cm or less. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 확산 세척은 여과액의 전도율이 100 μS/㎝ 이하로 감소될 때까지 3∼5 bar에서 수행하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.The process according to any one of claims 1 to 3, wherein the diffusion washing is carried out at 3 to 5 bar until the conductivity of the filtrate is reduced to 100 μS / cm or less. 각각의 TiO2에 대해 암모늄 또는 알칼리 금속 이온 50 ppm 미만 및 설페이트 이온 250 ppm 미만을 함유하는 제1항에 의해 얻을 수 있는 이산화티탄 수화물.Titanium dioxide hydrate obtainable by claim 1 containing less than 50 ppm of ammonium or alkali metal ions and less than 250 ppm of sulfate ions for each TiO 2 . 제5항에 있어서, TiO2에 대해 각각 암모늄 또는 알칼리 금속 이온 25 ppm 미만 및 설페이트 이온 100 ppm 미만을 함유하는 것을 특징으로 하는 이산화티탄 수화물.The titanium dioxide hydrate of claim 5 which contains less than 25 ppm of ammonium or alkali metal ions and less than 100 ppm of sulfate ions, respectively, for TiO 2 . 50℃∼750℃ 범위내의 온도에서 제5항에 의한 이산화티탄 수화물의 건조 및/또는 하소에 의해 얻을 수 있는, TiO2에 대해 각각 암모늄 및 알칼리 금속 이온 50 ppm 미만, 바람직하게는 25 ppm 미만 및 설페이트 이온 250 ppm 미만, 바람직하게는 100 ppm 미만을 함유하는 조성 TiO2×nH2O(1≥n≥0) 의 이산화티탄 수화물 및/또는 이산화티탄.Less than 50 ppm, preferably less than 25 ppm, of ammonium and alkali metal ions, respectively, for TiO 2 , obtainable by drying and / or calcination of the titanium dioxide hydrate according to claim 5 at a temperature in the range from 50 ° C. to 750 ° C. and Titanium dioxide hydrate and / or titanium dioxide of composition TiO 2 xnH 2 O (1 ≧ n ≧ 0) containing less than 250 ppm of sulfate ions, preferably less than 100 ppm.
KR1020007009010A 1998-02-17 1999-02-16 Pure titanium dioxide hydrate and a process for the produciton thereof KR20010072550A (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19806471A DE19806471A1 (en) 1998-02-17 1998-02-17 Pure titanium dioxide hydrate and process for its production
DE19806471.3 1998-02-17
PCT/IB1999/000272 WO1999041200A1 (en) 1998-02-17 1999-02-16 Pure titanium dioxide hydrate and a process for the production thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20010072550A true KR20010072550A (en) 2001-07-31

Family

ID=7857971

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020007009010A KR20010072550A (en) 1998-02-17 1999-02-16 Pure titanium dioxide hydrate and a process for the produciton thereof

Country Status (13)

Country Link
EP (1) EP1060127A1 (en)
JP (1) JP2002503620A (en)
KR (1) KR20010072550A (en)
CN (1) CN1291168A (en)
AU (1) AU742966B2 (en)
BR (1) BR9908003A (en)
CA (1) CA2321250A1 (en)
DE (1) DE19806471A1 (en)
MY (1) MY133018A (en)
NO (1) NO20004103L (en)
PL (1) PL342451A1 (en)
WO (1) WO1999041200A1 (en)
ZA (1) ZA991226B (en)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002047012A (en) * 2000-07-31 2002-02-12 Sumitomo Chem Co Ltd Method of manufacturing titanium oxide
KR100705990B1 (en) * 2000-07-31 2007-04-12 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 Titanium oxide production process
CA2458028A1 (en) 2001-08-22 2003-03-06 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Purification of titania
CA2494787A1 (en) 2002-08-07 2004-03-25 Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd. Titanium dioxide pigments,method for production thereof and resin composition comprising the same
DE10303287A1 (en) * 2003-01-28 2004-07-29 Sachtleben Chemie Gmbh Improving filter cake neutralization in titanium dioxide production by sulfate process, involves using a basic-reacting solution or suspension in the membrane chamber filter press
DE102004020213A1 (en) * 2004-04-22 2005-11-24 Kerr-Mcgee Pigments Gmbh Composition for chemical mechanical polishing (CMP)
JP6286395B2 (en) * 2015-08-05 2018-02-28 太陽インキ製造株式会社 Curable resin composition, dry film, cured product and printed wiring board
TW201940615A (en) * 2014-12-26 2019-10-16 日商太陽油墨製造股份有限公司 Curable resin composition, dry film, cured product and printed circuit board
DE102016110374A1 (en) * 2016-06-06 2017-12-07 Huntsman P&A Germany Gmbh Titanium dioxide sol, process for its preparation and products derived therefrom

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3518053A (en) * 1968-04-16 1970-06-30 Nat Lead Co Method for producing an improved titanium dioxide pigment
DE2423983C3 (en) * 1974-05-17 1978-09-07 Bayer Antwerpen N.V., Antwerpen (Belgien) Process for the preparation of aqueous titanium dioxide hydrate suspensions by pressure filtration

Also Published As

Publication number Publication date
CN1291168A (en) 2001-04-11
ZA991226B (en) 2000-08-16
JP2002503620A (en) 2002-02-05
NO20004103D0 (en) 2000-08-16
CA2321250A1 (en) 1999-08-19
NO20004103L (en) 2000-10-16
DE19806471A1 (en) 1999-08-19
EP1060127A1 (en) 2000-12-20
MY133018A (en) 2007-10-31
WO1999041200A1 (en) 1999-08-19
AU2293899A (en) 1999-08-30
BR9908003A (en) 2001-11-06
AU742966B2 (en) 2002-01-17
PL342451A1 (en) 2001-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100357361C (en) Method for preparing high purity iron oxide yellow and iron oxide red using titanium dioxide byproduct ferrous sulfate
CA2114665A1 (en) Process for the manufacture of pure amorphous silica from rocks
CN102951680A (en) Preparation method of vanadyl sulfate
KR20010072550A (en) Pure titanium dioxide hydrate and a process for the produciton thereof
CN110589884A (en) Method for recycling waste and side-product titanium oxychloride
US4157382A (en) Process for preparing low soda pseudoboehmite gel
CA1129179A (en) Titanium dioxide hydrate of a particular structure and process of manufacture thereof
US2997368A (en) Production of manganese hydroxide
JPH01176227A (en) High-purity chromium chloride water solution and production therefof
US3956474A (en) Process for producing ammonium metatungstate from ammonium tungstate by digestion in silica
EP0272294B1 (en) Preparation of hydrolysed zirconium salt precursors and high purity zirconia
AU633652B2 (en) A process for the production of tio2 pigments
US3506394A (en) Method for producing sodium silicofluoride from wet process phosphoric acid
CN109219577B (en) Preparation of nanoparticulate titanium dioxide
CN106335921B (en) The recoverying and utilizing method of sulfuric acid method titanium pigment alkali soluble filtrate
US3872219A (en) Process for manufacturing of chlorinated lime solution
JPS60255632A (en) Production of nickel hydroxide of high purity
US4282190A (en) Process for the manufacture of iron and aluminum-free zinc chloride solutions
MXPA00008012A (en) Pure titanium dioxide hydrate and a process for the production thereof
US4857292A (en) Process for the production of calcium hypochlorite and product obtained by this process
JPH07196323A (en) Production of cobalt oxide of low sodium content
CZ20002953A3 (en) Pure hydrate of titanium dioxide and process for preparing thereof
AU619935B2 (en) Process for the preparation of TiO2 pigments
US2665192A (en) Process for the production of cuprous oxide
KR20020045253A (en) Preparation of copper oxychloride from acidic copper etchant

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid