NO157663B - Fremgangsmaate for forkoksning av kull og koksovn for gjennomfoering av fremgangsmaaten. - Google Patents

Description

Fremgangsmåte ved fremstilling av titandisulifdpartikler.

Flere metoder er kjent for fremstilling

av titandisulfid, f.eks. ved å reagere titantetraklorid med hydrogensulfid ved forhøy-et temperatur. I de fleste tilfeller fåes imid-lertid titandisulfidet i form av et findelt pulver av uensartet sammensetning og med dårlig lagringsbestandighet. Dessuten viser de findelte titandisulfidpartikler en til-bøyelighet til å klebe til ovnens sidevegger og til å danne uønskede belegg av uensartet sammensetning i ovnen.

Foreliggende oppfinnelse tar derfor

sikte på fremstilling av et ensartet sam-mensatt titandisulfid, med forbedret lagringsbestandighet, i en reaktor under opp-nåelse av forholdsvis grove TiS,-partikler som ikke kleber til reaktorveggene. Partiklene fremstilles ved å reagere titantetraklorid og hydrogensulfid på en enkel og økonomisk måte.

Titandisulfidpartiklene ifølge oppfinnelsen har en grafittlignende struktur og består av stort sett konsentriske skikt av platelignende titandisulfidkrystaller bygget opp rundt en kjerne eller et korn av titandisulfid. De kuleformede partikler har et messingaktig utseende og etterlater et grønnsort belegg ved gnindning mot en lys overflate. De faste, kuleformede partikler er frittflytende, forholdsvis bestandige,'har en ensartet kjemisk sammensetning og er harde å føle på.

Fremgangsmåten ved fremstilling av de kuleformede titandisulfidpartikler ifølge oppfinnelsen er særpreget ved at gassformig TiCl, og HL,S innføres i en reaktor inne-holdende et sveveskikt av TiS2-partikler med en gjennomsnittlig partikkelstørrelse ikke under 0,10 mm, fortrinsvis mellom 0,15 og 0,25 mm, hvorved de nevnte gasser som er forvarmet til en temperatur av 400°C—

700°C ledes i et molforhold TiCl_t/H2S av 1:2 — 1:6 gjennom sveveskiktet med en tilstrekkelig hastighet til å opprettholde dette, og bringes til å reagere i nærvær av

TiSc-partiklene i sveveskiktet under dannelse av platelignende TiS.,-krystaller som

avsettes på sveveskiktpartiklene i form av konsentriske skikt under dannelse av kuleformede TiSo-partikler som fjernes fra reaktoren før de har nådd en størrelse overskridende 4,80 mm, fortrinsvis ved en par-tikkelstørrelse av 0,85 — 2,00 mm.

Titandisulfidet som oppstår ved reaksjon mellom gassformig titantetraklorid og hydrogensulfid i et sveveskikt bestående av forholdsvis små korn av titandisulfid som holdes suspendert ved hjelp av de gassformige reaksjondeltagere, består av platelignende krystaller som avsettes og bygger opp stort sett konsentriske skikt på de små sveveskiktpartikler.

Det er viktig å anvende en reaksjons-beholder som kan forsegles slik at enhver oksyderende atmosfære utelukkes. Sys-temet bør spyles med nitrogen eller en annen inert gass før reaksjonen startes opp.

For å oppnå en effektiv reaksjon bør de suspenderte sveveskiktpartikler ha en størrelse av minst 0,1 mm, og partiklene bør holdes i svevende tilstand så lenge at kuleformede partikler av 0,85 — 2,00 mm størrelse dannes ved avsetning på sveveskiktpartiklene av konsentriske skikt av TiS:,-plater, hvorpå de dannede, kuleformede TiS„-partikler fjernes fra reaktoren.

De gassformige reaksjonsdeltageres lineære hastighet gjennom skiktet av TiS2-partikler må være tilstrekkelig høy til å opprettholde sveveskiktet, fortrinsvis minst 0,03 m/sek. målt ved normaltilstanden. Sveveskikttemperaturen bør holdes mellom 400°C og 700°C, og molforholdet mellom gassene bør være 1 del titantetraklorid pr. 2—6 deler hydrogensulfid.

Det følgende eksempel gir en nærmere beskrivelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

Eksempel Et 0,9 m langt nikkelrør med en dia-meter av 50 mm ble benyttet som reaktor. 300 g TiS2-partikler med en størrelse av 0,15 — 0,17 mm ble anbragt på et porøst, ildfast underlag i den vertikale reaktor. TiCl4-damp i en mengde av 1,4 liter pr. minutt, H2S i en mengde av 7,7 liter pr. minutt og nitrogen i en mengde av 0,7 liter pr. minutt ble innført gjennom det porøse, ildfaste underlag ved bunnen av reaktoren. Alle gasser var forvarmet til 500<Q>C og deres volum beregnet ved normaltilstanden. Gassene suspenderte TiS2-partiklene i sveveskiktet, og gassenes lineære hastighet var 0,064 m/sek. målt ved normaltilstanden.

TiS2 ble dannet i form av platelignende krystaller og avsatt på de suspenderte TiS2-partikler som faste, konsentriske skikt. Etterhvert som reaksjonen skred frem, ble TiS2-skikt bygget opp rundt TiS2-kjernene inntil partiklene nådde en størrelse av 0,85

— 2,00 mm, hvorpå sveveskiktet ble fjernet fra reaksjonsbeholderen. Intet tap av TiS2-støv fra reaktoren og ingen avsetninger på reaktorveggene oppsto. 630 g partikler med en størrelse av 0,85 — 2,0 mm ble fjernet fra reaktoren. De var harde å føle på, bestandige ved lagring i en lukket beholder, hadde et messingaktig utseende og etterlot et grønnsort belegg ved gnidning mot en lys overflate. Kjemisk analyse og

I røntgenanalyse viste at de fremstilte par-I tikler bestod av TiS2.

Når de fremstilte TiS2-partikler fin-males og tilsettes et smøremiddel, får smøremiddelet usedvanlig gode «høytrykks» -egenskaper. Partiklene kan også anvendes som utgangsmateriale ved fremstilling av forskj ellige organo-titanforbindelser.

Det fremgår av beskrivelsen og eksem-plet at et TiS2-produkt av god kvalitet kan fremstilles ved hjelp av foreliggende fremgangsmåte. Det fremstilte TiS2 har høy renhet, kleber ikke til reaksjonsbeholderens vegger og er bestandig ved lagring i en lukket beholder. Fremgangsmåten er enkel og økonomisk og gir et TiS2-produkt av meget god kvalitet.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av TiS2-partikler ved å reagere gassformig TiCl4 og H2S ved temperaturer mellom 400 og 700°C i et molforhold TiCl4/H2S av 1 : 2

— 1:6 ved å lede TiCl4 og H2S gjennom et sveveskikt av TiS2-partikler i en reaktor under utelukkelse av oksyderende atmosfære, karakterisert ved at det opprinnelige sveveskikt dannes av TiSP-partikler med en gjennomsnittlig størrelse ikke under 0,1 mm og at de dannede, kuleformede TiS2-partikler fjernes fra reaktoren før de har nådd en størrelse overskridende 4,8 mm.

2. Fremgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved at TiCl4 og H2S ledes gjennom sveveskiktet med en lineær hastighet av minst 0,03 m/sek. målt ved normaltilstanden.

3. Fremgangsmåte ifølge påstand 1—2, karakterisert ved at de dannede TiS2-partikler fjernes fra reaktoren når de har nådd en størrelse av 0,85 — 2,0 mm.

4. Fremgangsmåte ifølge påstand 1—3, karakterisert ved at TiS2-partiklene i sveveskiktet har en størrelse av 0,15— 0,25 mm ved reaksjonens begynnelse.