PL4530B1 - Sposób otrzymywania polaczen tytanowych i cynkowych. - Google Patents

Description

Niniejszy wynalazek dotyczy sposobu otrzymywania czystego kwasu tytanowego, polaczenia kwasu tytanowego i siarczku cynkowego, kwasu tytanowego i tlenku cyn¬ kowego, kwasu tytanowego, siarczku cyn¬ kowego i siarczanu borowego.Postepowanie polega na tern, ze w za¬ mknietym piecu kaleynuje sie jednostajnie mieszanina siarczku tytanowego i siarczanu cynkowego: TiS2 + S04Zn = Ti02ZnS + S02 + S Po wyjsciu z pieca otrzymuje sie zu¬ pelnie biale polaczenie, które zawiera oko¬ lo 45 % Ti02 i 55 % ZnS, i moze byc wprost uzywane w malarstwie. Jak widac z po¬ wyzszego równania, otrzymuje sie w poda¬ nych warunkach nadmiar jednej czastecz¬ ki siarki i dlatego jest rzecza korzystna u- zywac odpowiedniej ilosci siarczanu cyn¬ kowego, t j. S04Zn + 1/2 S04Zn. Wów¬ czas otrzymuje sie bialy produkt, który za¬ wiera 36% Ti02 i 64% ZnS.Jezeli ogrzewac przy dostepie powie¬ trza, zamiast w zamknietym piecu, otrzy¬ muje sie biale cialo zlozone z ZnO TiOn,odpowiadajace powyzszym nieco ztnienio- , nym stosunkom, poniewaz tlen wstepuje w ~ V, ' SjpBejsce s$2$. jWrzenie sie ZnO w tych ? Wjtrui|kac¥'przebiega latwo, a mianowicie w temperaturze lezacej xponizej temperatu¬ ry kalcynowania czystego siarczanu cynko¬ wego i nie pozostawiajac nierozlozonego siarczanu, W ten sposób otrzymuje sie bia¬ le zwiazki, jak Ti02 ZnO lub Ti02. 1,50 ZnO, które zawieraja 50 i 50% wzglednie 40 i 60% kwasu tytanowego i tlenku cyn¬ kowego.Z drugiej zas strony ze sproszkowanej, jednostajnej mieszaniny TiS2 + 3 S04Zn + BaS wytwarza sie przez kalcynowanie biale polaczenie, które zawiera 18% Ti02 46% Zn S i 36% Ba S04 Wreszcie na spodzie prazonego, podob¬ nie jak ruda siarkowa, tytanu otrzymuje sie czysty kwas tytanowy. Prazenie moze byc spowodowane saanospalaniem, przyczemwy¬ wiazane cieplo uzyte byc moze do wstep¬ nego traktowania rudy tytanowej. W ten sposób otrzymywany kwas tytanowy jest pod wzigledem struktury zasadniczo rózny od kwasu tytanowego, otrzymywanego na drodze mokrej ii przewyzsza go znacznie.Nalezy zreszta zaznaczyc, ze otrzymywa¬ nie kwasu tytanowego odbywa sie calkowi¬ cie na drodze suchej.Przyklacl postepowania jest nastepu¬ jacy: Ilmenit FeO Ti02 zmieszany z weglem i kwasem siarkowym lufo pirytem kalcynu- je sie w zamknietem naczyniu.Otrzymane polaczenie, skladajace sie z róznych tlenków tytanowych i siarczków zelaza, zadaje sie rozcienczonym kwasem siarkawym, Wskutek dzego wywiazuje sie siarkowodór i tworzy sie siarczan zela¬ zowy, podczas gdy tytan pozostaje nieroz- puszczony.Tlenki tytanowe, po przemyciu i zmie¬ szaniu z weglem, poddaje sie W tempera¬ turze ciemno - czerwonego zaru dzialaniu chloru, przyczem powstaly chlorek tytano¬ wy utrzymany w niskiej' temperaturze w postaci pary, przeprowadza sie przez sze¬ reg pustych rur ogrzanych mniej wiecej do 400°C, podczas gdy równoczesnie Wprowa¬ dza sie do wspomnianych rur suchy siarko¬ wodór, otrzymany z iilmenitu po traktowa¬ niu, rozcienczonem kwasem siatkowym. O- ba przebiegi mozna, dla unikniecia strat siarkowodoru, rozdzielic przez kondenso- wanie utworzonego chlorku tytanowego w aparacie ogrzanym do mniej wiecej 100°C, do którego pózniej wpuszcza sie siarkowo¬ dór.Siarczek tytanu tworzy sie we wnetrzu i w otworze wyjsciowym rur, tam gdzie wchodza pary H2 S i Ti C/4. W celu ula¬ twienia postepowania nadaje sie rurom nie¬ znaczna dlugosc, a tuz za niemi ulmieszcza sie komcre do osadzania sie siarczku tyta¬ nowego. Tworzacy sie w reakcji kwas sol¬ ny, latwo mozna odzyskac w postaci chloru.Otrzymany siarczek tytanowy prazy sie albo sam albo w stanie zmieszanym, jak wyzej opisano, i otrzymuje czysty kwas ty¬ tanowy Ti02 wzglednie nastepujace pola¬ czenia: Ti02 Zn S—Ti02ZnO—Ti02 Zn S, Ba SO± Cale postepowanie mozna wykonac w jednym jedynym czteropietrowym piecu: w dolnej jego czesci prazy sie siarczek tyta¬ nowy, na nastepnem pietrze prazy sie mie¬ szanina rudy, kwasu siarkowego i wegla w zamknietem naczyniu, na wyzszem pietrze dziala sie chlorem, a najwyzszem wreszcie pietrze rozklada sie czterochlorek tytano¬ wy siarkowodorem, na pojedynczych pie¬ trach utrzymuje sie temperature w wyso¬ kosci odpowiedniej dla kazdej reakcji.Zamiast czterochlorku tytanowego moz¬ na równiez uzyc czterofluorku tytanowego. — 2 —Ten ostatni jest przystepniejszy dla opera¬ cji, wrze przy 284°C i tworzy kwa® fluoro¬ wodorowy, dajacy sie latwo odzyskac l który zawsze powraca do obiegu. Równiez maze byc uzyty brom, przyczem czterobro- mek tytanowy wchodzi z latwoscia W re¬ akcje z H2 S. Bromek tytanowy latwo daje sie otrzymac z kwasu tytanowego, wytwo¬ rzonego z FeO Ti02 przez prazenie z we- gjem i kwasem siarkowym. Wrze on przy 230°C, moze jednak pozostac plynnym przy lOO^C; jego preznosc pary jest mniejsza a- nizeli preznosc pary chlorku tytanowego.Prócz tego latwiej jest brom odzyskac.Zaleznie od warunków miejscowych mozna do przeróbki stosowac mieszaniny zwiazków fluoru i chloru lub bromu i chlo¬ ru, w których pierwiastki czasteczkowo wstepuja jeden zamiast drugiego np. chlo- robromek tytanowy Ti Br C/3, wydziela pod wplywem H2 S chlorowodór i bromo- wodór i majacy byc wytworzony siarczek tytanowy.Jezeli ma sie otrzymac równoczesnie czysty kwas tytanowy i inne opisane pola¬ czenia, to dziala sie para wcdna na siar¬ czek tytanowy, a po usunieciu nadmiaru wody, dziala sie na TiCl± siarkowodorem: Ti S2 + 2H20 = 2 H2 S + T i 02 Ti C/4 + 2 H2 S = Ti S2 + 4 HCl PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób otrzymywania polaczen ty¬ tanowych i cynkowych o dokladnym skla¬ dzie czasteczkowym podlug nastepujacych wzorów: Ti02 Zn S, Ti02 Zn O i 2 Ti 02 4 Zn S, Ba S 04, znamienny tern, ze zwiazki tytanowe, jak ilmenit w stanie drob¬ no zmielonym i zmieszanym ze stezonym kwasem solnym oraz z nadmiarem wegla prazy sie w zamknietych piecach do czer¬ wonosci, aby w ten sposób zamienic zelazo na siarczek zelaza, poczem dodaje sie do tej mieszaniny kwasu siarkowego 2QP Be, wskutek czego zamienia sie nierozpuszczal¬ ny siarczek zelaza, przy tworzeniu sie H2S, na rozpuszczalny siarczan zelazowy, przy¬ czem otrzymane tlenki tytanowe sa nieroz¬ puszczalne.
2. 2. Sposób otrzymywania polaczen ty¬ tanowych i cynkowych wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze nierozpuszczalne tlenki tytanowe zamienia sie w znany sposób na chlorici tytanowe (Ti C/4 i t. d.), a nastep¬ nie na siarczek tytanowy, który po dodaniu suchego siarczanu cynkowego (lub t. p. po¬ laczen cynku z tlenem) w stosunku cza¬ steczkowym, ogrzewa sie w zaimiknietym piecu do czerwonosci (ewentualnie przy dodaniu Ba S), przyczem wkoncu, przez do¬ prowadzenie powietrza, uzyskuje sie Ti 02 ZnS, Ti02 ZnO luib Ti02 ZnS, Ba S04. PTerre Pipereaut, Andre Helbronner. Societe Anonyme Compagnie Generale des ProduitsChimi- ques de Louvres. Zastepca: M. Kryzan, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL