RU2160230C2 - Способ получения диоксида титана - Google Patents
Способ получения диоксида титана Download PDFInfo
- Publication number
- RU2160230C2 RU2160230C2 RU99100355A RU99100355A RU2160230C2 RU 2160230 C2 RU2160230 C2 RU 2160230C2 RU 99100355 A RU99100355 A RU 99100355A RU 99100355 A RU99100355 A RU 99100355A RU 2160230 C2 RU2160230 C2 RU 2160230C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- titanium dioxide
- titanium tetrachloride
- plasma
- aluminum powder
- oxygen
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Использование: получение диоксида титана для пигментов и наполнителей. Генерируют плазму кислорода или кислородсодержащего газа. В жидкий тетрахлорид титана вводят порошок алюминия с размером частиц до 50 мкм. Получают суспензию порошка алюминия в тетрахлориде титана с массовой концентрацией 0,05-1%. Суспензию вводят в плазму при 2500-3000°С. Полученные продукты реакции охлаждают и отделяют. Получают диоксид титана (не менее 95%) в рутильной форме. Способ пригоден для использования исходного тетрахлорида титана с примесями ванадия, кремния и ниобия. 1 табл.
Description
Изобретение относится к получению диоксида титана по хлоридной технологии и может быть использовано при получении пигментов для лакокрасочной промышленности, а также в других отраслях промышленности - при производстве бумаги, искусственных волокон и пластмасс.
Диоксид титана, имеющий рутильную форму, более устойчив к воздействию солнечного излучения и других факторов внешней среды, поэтому целевой продукт, имеющий более высокое содержание диоксида титана в этой форме, характеризуется более высоким качеством при использовании его в качестве пигмента.
Известен способ получения диоксида титана, включающий генерацию плазмы кислорода или кислородсодержащего газа, смешение исходных реагентов путем введения в плазменный поток тетрахлорида титана, последующее окисление тетрахлорида титана в плазме в присутствии паров хлорида алюминия, охлаждение образовавшихся продуктов реакции и отделение целевого продукта (Заявка Франции N 2187699, кл. C 01 G 23/00, 1974 г).
Недостатком способа является необходимость испарения хлористого алюминия и ввода паров в зону синтеза диоксида титана, что требует наличия специального оборудования для испарения хлористого алюминия и дозирования его паров.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ получения диоксида титана, включающий генерацию плазмы кислорода или кислородсодержащего газа, введение в плазменный поток при температуре 2500-3000oC тетрахлорида титана в жидком состоянии, последующее окисление тетрахлорида титана в плазме, охлаждение образовавшихся продуктов реакции и отделение целевого продукта (Патент РФ N 2057714, кл. C 01 G 23/047, 1996 г).
Недостатком известного способа является то, что при наличии в тетрахлориде титана примесей ванадия, кремния, ниобия, фосфора массовой концентрацией 0,01% и более содержание диоксида титана рутильной формы в целевом продукте снижается до 60-80%.
Задача изобретения - разработать способ получения диоксида титана, обеспечивающий получение в целевом продукте диоксида титана в рутильной форме не менее 95% и при использовании в качестве сырья тетрахлорида титана с примесями ванадия, кремния или ниобия.
Поставленная задача достигается тем, что в способе получения диоксида титана, включающем генерацию плазмы кислорода или кислородсодержащего газа, введение в плазменный поток при температуре 2500 - 3000oC тетрахлорида титана в жидком состоянии, последующее окисление тетрахлорида титана в плазме, охлаждение образовавшихся продуктов реакции и отделение целевого продукта, согласно изобретению в плазменный поток вводят металлический алюминий в виде суспензии порошка алюминия в тетрахлориде титана с массовой концентрацией от 0,05 до 1%.
Предпочтительно в качестве алюминиевого порошка использовать алюминиевую пудру с размером частиц до 50 мкм, т.к. суспензия тетрахлорида титана с алюминиевой пудрой с размером частиц до 50 мкм является более устойчивой и ее подача в зону реакции по трубопроводу возможна при небольших скоростях жидкости в трубопроводе. Имеет значение также и то, что алюминиевая пудра производится промышленностью в значительных объемах и является доступным материалом.
Для ввода металлического алюминия в зону реакции в виде суспензии порошка алюминия в тетрахлориде титана требуется только одна дополнительная операция - смешение алюминиевого порошка с тетрахлоридом титана, причем дозирование алюминиевого порошка не вызывает затруднений. Кроме того, большая величина энергии экзотермической реакции алюминия с кислородом благоприятно сказывается на кинетике процесса получения диоксида титана и на качестве получаемого продукта, т.к. известно, что с повышением температуры процесса увеличивается содержание рутильной формы диоксида титана в получаемом продукте.
Способ получения диоксида титана осуществляют следующим образом. Кислород или кислородсодержащий газ непрерывно подают в плазмотрон, где в результате нагрева газовой среды до высоких температур образуется плазма кислорода или кислородсодержащего газа. Из плазмотрона поток плазмы поступает в зону реакции. Туда же непрерывно подают суспензию алюминиевого порошка в тетрахлориде титана с содержанием алюминиевого порошка 0,05 - 1 мас.%. Суспензию приготавливают путем загрузки алюминиевого порошка в емкость с тетрахлоридом титана при перемешивании последнего. В зоне реакции суспензия с помощью форсунки распыливается на мелкие капли, которые под воздействием высоких температур испаряются. Пары тетрахлорида титана и частицы алюминиевого порошка окисляются по реакциям:
TiCl4 + O2 = TiO2 + 2Cl2,
4Al + 3O2 = 2Al2O3.
TiCl4 + O2 = TiO2 + 2Cl2,
4Al + 3O2 = 2Al2O3.
В результате реакций окисления образуются частицы диоксида титана с оксидом алюминия. Наличие оксида алюминия в диоксиде титана стимулирует образование рутильной формы диоксида титана. По выходе из реактора продукты охлаждают, затем целевой продукт отделяют от газовой фазы известными способами.
Предлагаемое изобретение поясняется следующими примерами.
Пример 1. В плазмотрон мощностью 350 кВт непрерывно подают кислород с расходом 144 кг/ч. В реакторах с мешалками готовят суспензию тетрахлорида титана содержащего 0,02 мас.% тетрахлорида кремния, 0,01 мас.% пентахлорида ванадия и 0,02 мас.% пентахлорида ниобия с порошком алюминиевой пудры, массовая концентрация порошка алюминия составляет 0,05%. Суспензию из реактора непрерывно под давлением подают в зону реакции, где суспензия с помощью центробежной форсунки распыляется на мелкие капли.
После охлаждения продуктов реакции в теплообменнике типа "Труба в трубе" диоксид титана из пылегазового потока осаждают в циклоне и рукавном фильтре. Содержание рутильной формы, определяемое рентгенофазовым анализом, составляет 95,2%.
Последующие примеры проводят по методике примера 1, отличие состоит в количестве вводимого в тетрахлорид титана порошка алюминиевой пудры. Данные о влиянии концентрации порошка алюминия на содержание диоксида титана рутильной формы в получаемом продукте приведены в таблице.
Из представленных в таблице результатов испытаний патентуемого способа следует, что при массовой концентрации порошка алюминия в тетрахлориде титана менее 0,05% содержание диоксида титана рутильной модификации менее 95%, что ниже требований действующих стандартов на пигментный диоксид титана рутильной модификации. При массовой концентрации порошка алюминия в тетрахлориде титана 1% содержание диоксида титана рутильной модификации составляет 100% и дальнейшее повышение концентрации порошка алюминия не имеет смысла.
Claims (1)
- Способ получения диоксида титана, включающий генерацию плазмы кислорода или кислородсодержащего газа, введение в плазменный поток при 2500 - 3000oС тетрахлорида титана в жидком состоянии, последующее окисление тетрахлорида титана в плазме, охлаждение образовавшихся продуктов реакции и отделение целевого продукта, отличающийся тем, что в плазменный поток вводят металлический алюминий в виде суспензии порошка алюминия в тетрахлориде титана с массовой концентрацией 0,05 - 1%, причем размеры частиц алюминиевого порошка в суспензии не превышают 50 мкм.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99100355A RU2160230C2 (ru) | 1999-01-10 | 1999-01-10 | Способ получения диоксида титана |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99100355A RU2160230C2 (ru) | 1999-01-10 | 1999-01-10 | Способ получения диоксида титана |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU99100355A RU99100355A (ru) | 2000-11-20 |
RU2160230C2 true RU2160230C2 (ru) | 2000-12-10 |
Family
ID=20214448
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99100355A RU2160230C2 (ru) | 1999-01-10 | 1999-01-10 | Способ получения диоксида титана |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2160230C2 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1318307C (zh) * | 2005-03-07 | 2007-05-30 | 李端 | 以添加粉末状还原剂的方式制备金红石二氧化钛的方法 |
RU2487837C2 (ru) * | 2007-10-12 | 2013-07-20 | Кронос Интернациональ, Инк. | Способ получения частиц диоксида титана и частица диоксида титана |
RU2515449C2 (ru) * | 2009-02-20 | 2014-05-10 | Кронос Интернациональ, Инк. | Способ получения частиц диоксида титана |
-
1999
- 1999-01-10 RU RU99100355A patent/RU2160230C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1318307C (zh) * | 2005-03-07 | 2007-05-30 | 李端 | 以添加粉末状还原剂的方式制备金红石二氧化钛的方法 |
RU2487837C2 (ru) * | 2007-10-12 | 2013-07-20 | Кронос Интернациональ, Инк. | Способ получения частиц диоксида титана и частица диоксида титана |
RU2515449C2 (ru) * | 2009-02-20 | 2014-05-10 | Кронос Интернациональ, Инк. | Способ получения частиц диоксида титана |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7476378B2 (en) | Process for producing titanium dioxide | |
EP1392604B1 (en) | Plasma synthesis of titanium dioxide nanopowder and powder doping and surface modification process | |
KR100991259B1 (ko) | 메탈 옥사이드 나노파우더의 플라즈마 합성 및 그를 위한장치 | |
US6562314B2 (en) | Methods of producing substantially anatase-free titanium dioxide with silicon halide addition | |
NO162477B (no) | Limingsmidler for celluloseholdige materialer, samt celluloseholdig materiale behandlet med limingsmidlene. | |
JP2005289798A (ja) | 二酸化チタンナノパウダーの製造方法 | |
KR20050027063A (ko) | 산화 금속 나노입자의 플라즈마 합성 | |
JPH09511985A (ja) | シリコンハライドの添加によって改善されたTiO▲下2▼の製造法 | |
KR20050085704A (ko) | 반응 챔버 플라스마 반응기 시스템으로 증발-응축 방법을사용하는 나노입자의 제조 방법 | |
AU2002245197A1 (en) | Methods of producing substantially anatase-free titanium dioxide with silicon halide addition | |
EP0771309B1 (en) | PROCESS FOR CONTROLING AGGLOMERATION IN THE MANUFACTURE OF TiO2 | |
CN1418173A (zh) | 生产二氧化钛的四氯化钛的控制汽相氧化 | |
WO2008036534A2 (en) | Titanium dioxide process | |
US2653078A (en) | Metal oxide production | |
US3485584A (en) | Vapour phase oxidation process | |
RU2160230C2 (ru) | Способ получения диоксида титана | |
US2790704A (en) | Process for producing a vaporized mixture of aluminum and titanium halides | |
US3253889A (en) | Process for removing chloride impurity from tio2 product | |
US3152090A (en) | Production of titanium trihalides | |
RU2321543C1 (ru) | Способ синтеза нанодиоксида титана | |
RU2547490C2 (ru) | Способ синтеза наноразмерных частиц порошка диоксида титана | |
US3304265A (en) | Vapour phase oxidation | |
JPH01145306A (ja) | 金属酸化物超微粒子の製造方法 | |
RU2119454C1 (ru) | Способ получения высокодисперсных оксидов | |
JPH01145307A (ja) | 球状金属酸化物超微粒子の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160111 |