TW390902B - A process for the addition of boron in a TiO2 manufacturing process - Google Patents

A process for the addition of boron in a TiO2 manufacturing process Download PDF

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Description

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 第86118673號專利申請案 ν 0 一、 中文説明書修正頁(87年11月) ^ ,充 五、發明説明() 者將了解反應器之溫度分佈將決定硼化合物之適當添加點 之選擇。 適當之硼化合物包含,例如,硼鹵化物(例如B C13, BBr3及BI3,較好爲BC13),揮發性硼有機化合物(例如三 甲基硼酸鹽,氫化硼),及低熔點硼化合物(例如硼酸)。通 常,在製程溫度下可轉化成流體氧化硼之硼化合物均適用 。較好,使用氣化硼_。 其一具體例中,B C13係下游添加於煙道中,其中添加洗 滌物’使如上述之煙道内部中之Ti02成長爲最小。此具體 例中,B C13可單獨下游添加或在洗滌物導入煙道之相同點 處加入。然而,應了解在本發明之實務中,洗滌物之添加 係視情沉。 硼化合物以氧化硼(B2〇3)加於Ti〇2粒子之表面上,通常 ,以氧化反應中形成之Ti02固體總重量爲準,硼化合物係 依足以提供約500 ppm至約5000 ppm硼(如B),較好約 800 ppm至約2000 ppm之硼(如B)之量添加。 至於反應物流混合之結果,發生TiCl4,A1C13及BC13之 實質上完全之氧化,但轉化限制受溫度及熱化學平衡之限 制。形成TiΟ2之固態顆粒。含有氣及殘留氣體混合物中之 T i Ο 2粒子懸浮物之反應產物在超過丨2 〇 〇 °c之相當溫度下自 反應區帶出,且在如上述之煙道中或其他一般設備中快速 冷卻。 T i Ο 2顏料係以一般之分離處理,自冷卻之反應產物回收 ,包含鼓風式或靜電式分離介質,經過多孔介質等等之過 -a - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公整) c请先閲讀背面之注意事項-ΙΙ-填寫本\®o
A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(1 ) 發明背景 發明領域 本發明係關於製造包括氧化硼(B2〇3)之二氧化鈦(Ti〇2) 顏料之方法,其中係添加硼化合物,且更特別地是其中之 硼化合物係加於含氧氣體與四氯化鈦(TiCl4)開始接觸之製 程下游中。 相關技藝之敘述 在蒸氣相中,溫度在900°C至160(TC之間使含氧氣體與 TiC“反應,製成Τι〇2顏料之方法爲已知。所得Ti〇2顆粒 及自由氯之熱氣態懸浮液自反應器排出,且需在約5至1〇〇 毫秒中快速冷卻至低於6〇0。匸。此冷卻係在導管(即煙道)中 達成,因而可防止不希望之Ti〇2粒徑之成長,且使顆粒凝 聚爲最小。粒徑及顆粒凝聚爲重要之Ti〇2性質。
Ti〇2顏料之粒徑係藉由碳黑底(CBU)_量。含較小粒徑 之顏料具有相對高之CBU,且含此顏料之最終產物(例如, 漆料,塑料,等等)將具有青色色彩。具有較大粒徑之顏料 將具有相對低的CBU,且含此顏料之最終產物將具有更黃 之色彩。顏料之顆粒凝聚一般係藉粒徑分佈(粗粒部份)測量 。顏料[其中之低重量百分比顆粒(例如,以 器測量時低於3,之粒徑大於0.6微米]將具低的顆粒凝聚 ,且以此顏料製成之最終產物將具有高的光澤。高重量百 分比之顆粒之粒徑大於0.6微米之顏料將具有較大之顆粒凝 聚,且以此顏料製成之最終產物將具有較低之光澤。 若Ti〇2嚴重地凝聚,則Ti〇2需以強地能量,昴貴地方法 一 4 — 本紙適用中_家標準( CNS ) A4規格(2—公 --一-__ —Γ.--------mm — .』 , £% (諳先聞讀背面之a意事項再填寫本頁} Ίπ ...-•E''b:BBt-l.. A7 B7 五、發明説明(2 研磨或粉碎,如流體能研廢 时午、,, ^磨以降低凝聚物之尺寸,以得到 所而^顏料性質。顆粒凝聚 速率。 了限制產物之性質及/或生產 製造Ti〇2之氯化物蒸氣相製 灰%中,可能形成Ti02之二種 …晶構造:金紅石及銳鈦礦。 ..-^ ^ 金、,工石丁1〇2因其較高之耐久 性及其較咼之折射係數而較佳乙 平义住’一者均爲重要之效能特性 。銳鈇礦之光活性比金紅石高,且具有㈣之折㈣數。 銳致礦相之存在對耐久性特別有貞仙。即使低量之銳钦 礦亦會影響最終Ti〇2顏料之耐久性。 磨耗爲重要考量之紙及其他用途,如織物之去光澤,銳 飲礦Ti〇2顏料由於其較低之磨耗性質而較佳。金紅石Ti〇2 顏料將會造成高速紡絲及製造製程中所用之紡織突起,捲 線導子及針之過度磨耗。金紅石Ti02顏料高磨耗性之一可 能解釋爲顏料顆粒之多截面。 粒徑先前已籍由例如在TiCl4與含氧氣體反應前已使其與 揮發之砍化合物預混合控制。然而,此製程會形成部份銳 钦礦T i 0 2顏料。
Gonzalce,U.S.P. 5,562,764揭示藉由在含氧氣體及
TiCU開始接觸處之下游添加揮發性矽化合物,製成實質不 含銳鈦礦Ti〇2顏料,改善此等製程。然而,Gonzalez, U.S.P 5,562,764中之製程無法提供下面更詳細敘述之本 發明製程所知之許多優點。
Werner, 11.8.卩.2,512,079敘述以硼酸處理1^〇2顏料 產物,以降低Ti02之酸性,且賦予細度及柔軟度。添加硼 -5 本紙張尺度適用中國國家榇準(CNS ) Α4規格(210XW7公釐) —I.";-----着II (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂- 經濟部中央標準局貝Η消費合作社印製 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 ____ B7 五、發明説明(3 ) ' \ 之氧化合物於Ti〇2中,自Ti〇2產物之表面移除含氯之化人 物。此製程中,係在產物與氣體分離,且收集成固體產物 後,添加硼於Ti02產物中。
Wilson 等人 U.S.P 3,443,8 97 及 Hoekje 等人之 U.S.P 3,642,442均敘述藉由14(:14之蒸氣相氧化製備14〇2之方法 ,其中熱係藉由電孤或輻射頻率謗發加熱器加於反應區中 °Ti〇2之成核劑係藉由電漿電孤之一種或多種電極產生。 電極之至少之一含有導入氣體或氣流中,於氧化時形成白 色金屬氧化物之金屬,當作成核劑。硼係包含於所列之形 成白色氧化物之金屬中。較佳之金屬爲銘,珍,锆及鈇。
Jacobson U.S.P 4,781,761號敘述以密實氧化矽塗層塗 佈Ti〇2顏料顆粒之潤濕處理製程,其中之氧化矽係與b2〇3 共沈積。
Akhtar,Pratsinis及Mastrangelo於”氧化鈦粉末於蒸氣 相合成中之掺雜物"> J. Am. Ceram. Soc. 1992 75H2V 3408-16中揭示在製備Ti〇2之製程中添加BC13當作摻雜物。 BCI3在導入反應槽中之前與i^ici4預混合,其中TiCl4與氧接 觸。B C13之添加主要產生銳钦礦粉末,且降低金紅石相之 含量。 如上所述,雖然技藝中已知硼化合物可用作Ti02顏料製 造及在Ti02顏料之塗佈製程中之成核劑,但仍需要製造具 有降低粒徑及降低凝聚(改善之粒徑控制)之改善品質之 Ti02顏料製程。 提供較差磨耗之金紅石Ti〇2顏料亦需要。然而,對TiCl4 ________- 6 -________ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} -、*! A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(4 ) 氧化製%之任何添加劑或改變不造成可偵得之銳鈦礦之形 成’亦不依任何其他方式負面地衝擊丁丨02顏料之耐久性亦 爲重要。 再者,爲了達到降低Ti〇2製造製程之成本及複雜度,需 要提供降低或去除洗滌應用之顏料用Ti〇2之方法。 本發明符合前述之需求。 發明概要 本發明提供製造包括B2〇3之二氧化鈦顏料之方法,包括 之步驟爲:(a)在溫度約90(TC至約1600Ό之反應器中,使 四氯化鈦(TiCl4)於蒸氣相中與鋁化合物與含氧之氣體反應 ’得到包括Ti02顆粒之氣態懸浮物;及(b)使包括打〇2顆 粒之氣態懸浮物與硼化合物接觸,製成包括B2〇3之Ti02顏 料。 所得之Ti02顏料實質上爲金紅石形式。較好,鋁化合物 係選自包含A1C13,Α1Βγ3,A1I3及其混合物之鋁鹵化物, 且更好鋁鹵化物爲A1C13。A1C13可依以氧化反應中形成之 Ti〇2固體之總重量爲準,足以提供约0.5至約1 0重量%之 AI2O3之量添加。 較好,硼化合物爲選自包含BC13,BBr3,BI3及其混合 物之硼鹵化物,且更好,硼自化物爲BC13。bci3可依足以 提供以氧化反應中形成之Ti〇2固體總重爲準约500 ppm至 約5000 ppm棚之量添力σ。較好,BCI3係依足以提供以氧化 反應中形成之Ti02固體之總重爲準約800 ppm至約2000 p p m棚之量添加。另一具體例中,棚化合物烏硼酸。 -7 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210'〆297公釐) 先閲讀背面之注意事項苒填寫本貫) 駿· ,ιτ —lfr 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(5 ) 較好’顆粒與硼化合物接觸點處之T i 0 2顆粒氣態懸浮液 之溫度在約100(TC至約1600。(:之間,且壓力在約40至約 6 0 p s i g 之間。 本發明亦提供製造包括B2〇3之二氧化鈦顏料之方法,包 括之步驟爲:(a)在約900°C至約1600Ό之溫度下,於反應 器中使TiCl4於蒸氣相中與銘化合物及含氧氣體反應,形成 包括Ti〇2顆粒之氣態懸浮物;及(b)使包括Ti〇2顆粒之氣 態懸浮物通過冷卻導管,及(c)使冷卻導管中之氣態懸浮物 與棚化合物接觸,製成包括B2〇3之Ti〇2顏料。 洗條顆粒可導入冷卻導管中,但並不需要。在上面包含 使氣體懸浮物通過冷卻導管之具體例中,所得iTi〇2顏料 實質上亦爲金紅石形成。較好,鋁化合物爲選自包含A1C13 ,AlBr3,AII3及其混合物之鋁鹵化物,且更好鋁鹵化物爲
AlCh。較好,硼化合物爲在洗滌顆粒導入導管之點處導入 導管中之硼鹵化物。較好,硼鹵化物係選自包含B c 13, ΒΒι:3,BI3及其混合物之硼_化物,且洗旅粒子係選自包含
Ti〇2,NaCl,KC1,砂及其混合物者。在另一具體例中, 硼化合物爲可在洗滌粒子導入導管之點處導入導管中之硼 酸。 經冷卻之包括B2〇3及Ti〇2顏料可經回收且進行修飾及研 磨步驟,如以包括氧化矽及流體能研磨之塗層表面處理。 發明詳細敘沭 本發明k供製造包括氧化硼(H)之二氧化鈥(Ti〇2)顏 料之方法。所得之Ti〇2顏料實質上爲金紅石形式。 〇 ______ -_____~ 8 - 本紙張尺度適财關家縣(CNS ) M規格(21Gx297公襲飞 ---- (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _ B7 一— 五、發明説明(6 ) 本發明之方法包含在溫度約900 °C至約1600 °C之反應器 中,使四氯化鈦(TiCl4)於蒸氣相中與鋁化合物與含氧之氣 體反應’付到包括T i Ο 2顆粒之氣懸浮物’及使包括Ti〇2 顆粒之氣態懸浮物與硼化合物接觸,製成包括B2〇3之Ti02 顏料。 以鈦四鹵化物,特別是TiCl4之蒸氣相氧化製造Ti02顏料 之方法爲習知,且揭示於Schaumann之U.S.P. 2,4 8 8,439, 及〖1:(;11111&等人之1;.8.?.2,559,63 8號中,其揭示均在此 提出供參考。以鈦四鹵化物之蒸氣相氧化製造Ti〇2顏料中 ,可使用四氯化鈦(TiCU)、四溴化鈦(TiBr4),及/或四 碘化鈦(TiU),但較好使用TiCl4。首先,TiCl4蒸發且預 熱至約300 C至約650 C之溫度,且導入反應槽之反應區中 。以氧化反應中形成之Ti02固體總重爲準,其量足以提供 約0.5%至約10%A12〇3,較好約0.5%至約5%,且更好約 0.5%至約2%(重量)A12〇3之銘化合物在導入反應槽之反應 區之前與T i C14冗全混合.。適用之銘化合物包含例如A1C13 ,AlBr3 及/或 A1I3。較好,如 u.S.P. 2,559,638 中之揭 示,本發明之製程中係使用A1C13。A1C13在導入反應槽之 反應區之前與TiCu完全混合。另一具體例中,鋁鹵化物與 硼化合物邵份或完全加於下游中。 含氧之氣體預熱至至少120CTC,且經由與TiCl4飼入流 入口分離之入口導入反應區中。”反應區"意指發生反應物 實質上反應之反應器長度。蒸氣相中〇2及TiCl4之反應極快 ,且得到包括Ti〇2粒子與自由氯之熱氣體懸浮物。此反應 ____ ~ 9 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公餐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
、tT -五、發明説明( 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 -10 步驟後爲短暫之Ti〇2粒子成長段。視情況,含氧氣體含成 核劑。,,成核劑”意指可降低顏料粒徑之任何物質,如金屬 ’鈉,鉀’鋰,铷,铯’鈣,鋇,鳃之氧化物,鹽或其他 化&物,等等或其混合物,如Lewis等人之ysp 3,208,866及Auen等人之U.S.P. 5,2〇1 949 中之揭示。特 別好之成核劑爲CsCl及KC1。如Santos之u s p 3,505,091號中敘述,進行氧化製程之壓力較好至少2〇 p s i g 〇 爲了防止不希望之粒徑成長,包括以〇2粒子之熱氣體懸 浮物需再快速冷卻。熱氣體懸浮物之冷卻可以以技藝中已 知之方法進行。此等方法一般包含使熱氣懸浮物通過與氣 體懸浮物比較具相對冷卻壁之冷卻導管(煙道)。顆粒洗滌粒 子(洗滌),如鍛燒之Ti02,NaCl,KC1,砂及其混合物可 加於煙道中,以降低沈積在烴道内壁上之71〇2顆粒之形成 。此冷卻步驟詳述於Rick之U.S.P. 2,721,626, Nerlinger 之 U.S.P. 3,511,308 及 Rahn 等人之 U.S.P. 3,475,258號中,此等揭示均在此提出供參考。 進行本發明中,硼化合物係在TiCl4流添加之下游添加。 删化合物之正確加入點將依反應器設計、流動速率,溫度 ’唇力及製造速率而定。例如,棚化合物可在距離T i C14及 含乳氣體開始接觸之下游一或多點處加入。尤其是,棚化 合物添加之點或多點處之反應體溫度將在約5 00 °C至約 1 6 0 0 °c,較好約1 〇 〇 〇 °c至約1 6 0 〇 °C間,且整力約5 -1 0 0 psig,較好15-70 psig,且更好40-60 psig。熟習本技藝 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS )从規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 第86118673號專利申請案 ν 0 一、 中文説明書修正頁(87年11月) ^ ,充 五、發明説明() 者將了解反應器之溫度分佈將決定硼化合物之適當添加點 之選擇。 適當之硼化合物包含,例如,硼鹵化物(例如B C13, BBr3及BI3,較好爲BC13),揮發性硼有機化合物(例如三 甲基硼酸鹽,氫化硼),及低熔點硼化合物(例如硼酸)。通 常,在製程溫度下可轉化成流體氧化硼之硼化合物均適用 。較好,使用氣化硼_。 其一具體例中,B C13係下游添加於煙道中,其中添加洗 滌物’使如上述之煙道内部中之Ti02成長爲最小。此具體 例中,B C13可單獨下游添加或在洗滌物導入煙道之相同點 處加入。然而,應了解在本發明之實務中,洗滌物之添加 係視情沉。 硼化合物以氧化硼(B2〇3)加於Ti〇2粒子之表面上,通常 ,以氧化反應中形成之Ti02固體總重量爲準,硼化合物係 依足以提供約500 ppm至約5000 ppm硼(如B),較好約 800 ppm至約2000 ppm之硼(如B)之量添加。 至於反應物流混合之結果,發生TiCl4,A1C13及BC13之 實質上完全之氧化,但轉化限制受溫度及熱化學平衡之限 制。形成TiΟ2之固態顆粒。含有氣及殘留氣體混合物中之 T i Ο 2粒子懸浮物之反應產物在超過丨2 〇 〇 °c之相當溫度下自 反應區帶出,且在如上述之煙道中或其他一般設備中快速 冷卻。 T i Ο 2顏料係以一般之分離處理,自冷卻之反應產物回收 ,包含鼓風式或靜電式分離介質,經過多孔介質等等之過 -a - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公整) c请先閲讀背面之注意事項-ΙΙ-填寫本\®o
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -12 - A7 B7 五、發明説明(9 ) 濾。回收之T i 〇 2顏料可進行表面處理,磨碎,研磨或衰變 處理,以得到希望水準之凝聚。例如,Ti〇2粒子之表面處 理可包括以包括氧化梦之塗料處理粒子。 通常,本發明之方法提供包含下列之許多優點: (1) 降低Ti02粒子之粗粒部份(Ti〇2粒子之粒徑大於〇.6 微米之重量百分比); (2) 快速冷卻速率; (3) 可降低煙道中洗滌物之量;及 (4) 具有無法測得之銳鈦礦量之Ti〇2顏料(在偵測極限之 中之1 0 0 °/〇金紅石)。 本發明使用下列試驗法,以下列實例進一步説明,但此 等實例不應當作本發明範園之限制。 試驗方法 粒fe分係(Sedigrahp®設備)
Ti〇2顏料產物之粒徑分佈係在以固定程度之音波分散於 水性懸浮液中後’以 Sedigra._^(Micromeritics Instrument Corp., Norcross,GA)沈降分析測量。氧化基準之粒徑測量及%>〇 6 之微米郅分將指示最終產物中最高光澤之能力,其係在施 與任何合理之能量時均無法超越之値。 粒徑分佈(Horiba設備)
Ti〇2顏料之粒徑分佈係使用Mie掃描理論測量,以測量” 在以固定音波分散於水性懸浮液中後,使用Horib a LA-900(Horiba設備’ Inc. Irvine,CA)之百分比穿透及掃描 函數之’’相等球徑”。Ti〇2顏料之粒徑係以大於〇 6微米,或 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS_) A4規格f 7in'y〇07 八格 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、?τ
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 _ ISO902 ——-- 五、發明説明(10 %>〇_6微米之累積質量百分比表示。 爛含量 爛含量係以 〇ptima_3〇〇〇 Penkin_Elmer,Norwalk, C T之謗導性偶合電漿分析測量。 碳黑底色 Τι〇2顏料樣品之碳黑底色(CBU)係依Schauinann之 U.S.P. 2,488,439及2,488,440號中所述之方法(此等揭示 在此提出參考),本專利中使用枱架記號値i 〇而非1 〇 〇測量 。CBU係藉由與適當之液體研磨在一起測量,如輕的有色 油、T i Ο 2顏料樣品,及碳黑。混合物佈於板上,且觀察灰 色混合物之相對藍色。含較小尺寸之粒予之顏料具相對高 之CBU及較藍之底色。具較大尺寸粒子之顏料具相對低之 CBU’及更黃之底色。
Einlehner 廢抵 測里T i Ο 2顏料磨耗性質之此方法使用由Hans Einlehner, Inc. 供應之具鱗青銅試驗幕之Einlehner .Abrasion Tester Model AT1000。 實例
比較例A
TiCU與足量之AICI3冗全預混合,提供以氧化反應中形 成之總固體爲準,重量1%之Al2〇3。TiCl4經蒸發,預熱且 導入反應區中。同時,預熱之氧氣經不同之入口連續導入 反應區中。溶於水中之微量KC1加於氧氣流中,如Lewis等 人於U.S.P. 3,208,866號中之揭示。反應物流快速混合。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(210X297公釐) (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
5S0i02 A7 B7 Ί、發明説明(11 反應器中形成之二氧化鈦顏料之氣態懸浮物排至冷卻導管( 煙道)中,且快速冷卻。NaCl洗滌物於懸浮物自反應器排出 時,於導管之前端處導入氣體懸浮物中。如Nerlinger之 U.S.P. 3,511,308號中之揭示,其量以導管中之總固體爲 準約5%。反應溫度係在TiCl4及氧開始接觸點之下游點處 測量。Ti〇2顏料以一般設備與冷卻之氣體產物分離,所得 Ti02顏料之性質列於下表1中。 實例1 重複比較例A之製程,但以氧化反應中產生之Ti〇2重量 爲準,其量爲300 ppm(重量)之硼(B)之BC13係在距TiCl4 及氧開始接觸之下游約3.5吸之位置處,以均勻分解之液體 飼入反應器中。此實例1及比較例A之另一差異爲在實例1中 未添加N a C1洗滌物,因爲發生有利之冷卻。在與比較例a 相同之點處(TiCh與氧開始接觸之點之下游)測量反應溫度 。實例1中之反應溫度爲188°C,比比較例A之製程中之相 同點處冷。所得Ti02顏料之性質列於下表1中。 (請先鬩讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ^__Lt__Μ 性質 A L 2, 3. 粗粒部份(a) 48.9% 27.3% 32.5% 41.6% 粗粒部份(b) 26.4% 19.7% 22.5% 21.85% CBU 12.5 14.1 13.3 13.3 磨耗 23mg 15.4mg 16.5mg 16.4mg *%金紅石 >99.8 >99.8 >99.8 >99.8 **PPM 硼 1.5 1620 1070 ) 1185 —_______~ 14 - 本紙張尺度適用中國國家榡準(CNS ) Α4規格(21 ΟΧ297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 390902 A7 B7 五、發明説明(12 ) 粗粒邵份(a)—以Horiba LA-900測量之粗粒部份 粗粒部份(b)—以S e d i g r a p 測量之粗粒部份 *金紅石一以x-射線繞射測定之金紅石相之%。 "PPM棚一在比較例A中,由於製程中存有微量,部份硼 在所得Ti02顏料中係明顯地。 實例2 重複實例1之製程,但以氧化反應中產生之Ti〇2重量爲準 ,其量爲2000 ppm(重量)之硼(B)之BCl3係在距Ticl4, 〇2及AICI3開始接觸之下游約3.5呎之位置處,以均勻分解 之液體飼入反應器中。相應於實例1,由於發生有利之冷卻 ,故在此實例之中未添加洗滌物。實例2中之反應溫度爲 179 C,比比較例A之製程中之相同點處冷。所得Ti〇2顏料 之性質示於上表1中。 實例3 重複實例2之製程,但以氧化反應中產生之Ti〇2重量爲準 ,其量爲2〇〇〇 ppm(重量)之硼(B)之Bcl3係在距Tic“, 〇2及A1C13開始接觸之下游約3 5呎之位置處,以均勻分解 乏液體飼入反應器中。NaCl洗滌物係在懸浮物自反應器排 出時之導管前端,依類似比較例A之方式,其量以導管中總 固體爲準約5%,導入氣體懸浮液中。此實例3中之反應溫 度爲186 C,比比較例A之製程中之相同點處冷。所得 顏料之性質示於上表1中。 II — — I------- - I n - ^ (請先閱讀背面之注意事¾再缜寫本頁)

Claims (1)

  1. S9〇90^ A8 第8611½73號專利申請案 中文申谙專利範園修正本(87年1 1月)驾 申請專利範圍 公告本J 1·—種製造包括1〇3之二氧化鈦顏料之方法,其包括以下 步驟: « ... (a) 在溫度900 °C至1 600。〇:之反應器中,使四氯化鈦 (TiCl4)於蒸氣相中與選自由Alcl3,α1Βγ3,ΑΠ3 -及其混合物所组成之、群之鋁鹵化物與含氧之氣體反應 ’得到.包括T i Ο 2.顆,粒之氣態懸浮物,其中銘鹵化物係 依足以提供氧化反應中所形成之Ti〇2固體總重量爲準 ’ 0.5至1〇重量%之ai2〇3之量添加, (b) 使包括Τι〇2顆粒之氣態懸浮物通過冷卻導管,及 (c) 使包括Ti〇2顆粒之氣態懸浮物與選自由Ή(:13, BBi:3 ’ ΒΙ3及其混合物所組成之群之硼鹵化物接觸, 以製成包括Β2〇3之Ti02顏料,其中硼卣化物係依足 以提供於氡化反應中形成之Ti〇2固體總重爲準,5 〇 〇 ppm至5 000 ppm硼之量添加。 2. 根據申請專利範圍第1項之方法,其中之Ti〇2顏料實質上 爲金紅石形式。 3. 择據申請專利範圍第1項之方法,其中之鋁鹵化物爲AiC“。 4. 根據申請專利範圍第1項之方法,其中之硼鹵化物爲Bcl3。 經濟部中央標隼局員工消費合作社印裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 5_根據申請專利範圍第4項之方法,其中B C13係依足以提供 以氧化反應中形成之Ti02固體總重爲準,8〇〇 ρριη至 2000 ppm硼之量添加。 6‘根據申請專利範圍第1項之方法,其中粒子與·化合物接 觸之點處之Ti〇2粒子氣體懸浮液之溫度係在i 〇〇〇至 1 6 0 0 °C之間,且壓力係在4 〇至6 0 p s i g之間。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) M規格(2丨〇><297公董) S9〇90^ A8 第8611½73號專利申請案 中文申谙專利範園修正本(87年1 1月)驾 申請專利範圍 公告本J 1·—種製造包括1〇3之二氧化鈦顏料之方法,其包括以下 步驟: « ... (a) 在溫度900 °C至1 600。〇:之反應器中,使四氯化鈦 (TiCl4)於蒸氣相中與選自由Alcl3,α1Βγ3,ΑΠ3 -及其混合物所组成之、群之鋁鹵化物與含氧之氣體反應 ’得到.包括T i Ο 2.顆,粒之氣態懸浮物,其中銘鹵化物係 依足以提供氧化反應中所形成之Ti〇2固體總重量爲準 ’ 0.5至1〇重量%之ai2〇3之量添加, (b) 使包括Τι〇2顆粒之氣態懸浮物通過冷卻導管,及 (c) 使包括Ti〇2顆粒之氣態懸浮物與選自由Ή(:13, BBi:3 ’ ΒΙ3及其混合物所組成之群之硼鹵化物接觸, 以製成包括Β2〇3之Ti02顏料,其中硼卣化物係依足 以提供於氡化反應中形成之Ti〇2固體總重爲準,5 〇 〇 ppm至5 000 ppm硼之量添加。 2. 根據申請專利範圍第1項之方法,其中之Ti〇2顏料實質上 爲金紅石形式。 3. 择據申請專利範圍第1項之方法,其中之鋁鹵化物爲AiC“。 4. 根據申請專利範圍第1項之方法,其中之硼鹵化物爲Bcl3。 經濟部中央標隼局員工消費合作社印裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 5_根據申請專利範圍第4項之方法,其中B C13係依足以提供 以氧化反應中形成之Ti02固體總重爲準,8〇〇 ρριη至 2000 ppm硼之量添加。 6‘根據申請專利範圍第1項之方法,其中粒子與·化合物接 觸之點處之Ti〇2粒子氣體懸浮液之溫度係在i 〇〇〇至 1 6 0 0 °C之間,且壓力係在4 〇至6 0 p s i g之間。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) M規格(2丨〇><297公董) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 AO ii09Q2 II ____ D8 六、申請專利範圍 7. 根據申請專利範圍第1項之方法,其中硼鹵化物係在洗滌 粒子導入導管之點處導入導管之中。 8. 根據申凊專利範圍第i項之方法,其中包括Β 2 〇 3之冷卻 Ti〇2顏料係經回收,且進行包括以包括氡化矽之塗料處 理顏身之表面處理。 ' 9. 根據申請專利範園第〗項之方法,其中包括B 2 〇 3之冷卻 τ 1 〇 2顏料係經回收,及流體能研磨。 -2- 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS )八4^>格(210X297公釐) (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5922120A (en) * 1997-12-23 1999-07-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for producing coated TiO2 pigment using cooxidation to provide hydrous oxide coatings
AU5737201A (en) * 2000-04-27 2001-11-07 Du Pont Process for making durable titanium dioxide pigment in the chloride process without wet treatment
US6994837B2 (en) * 2001-04-24 2006-02-07 Tekna Plasma Systems, Inc. Plasma synthesis of metal oxide nanopowder and apparatus therefor
US20050119398A1 (en) * 2003-09-11 2005-06-02 Lu Zhang Plasma synthesis of metal oxide nanoparticles
US20050249659A1 (en) * 2004-05-04 2005-11-10 Flynn Harry E Scour media for titanium dioxide production
US20070072783A1 (en) * 2005-09-26 2007-03-29 Tronox Llc Scour medium for titanium dioxide production
US7476378B2 (en) * 2005-10-27 2009-01-13 E.I. Dupont Denemours & Company Process for producing titanium dioxide
US7247200B2 (en) * 2005-11-01 2007-07-24 E. I. Du Pont De Nemours And Company Titanium dioxide finishing process
ATE440072T1 (de) * 2005-11-12 2009-09-15 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur herstellung dotierter metalloxidpartikel
US20070245924A1 (en) * 2006-04-20 2007-10-25 Hofmann Michael A Reduced abrasion of titanium dioxide pigments produced from the chloride process
US8114377B2 (en) * 2006-11-02 2012-02-14 E.I. Du Pont De Nemours And Company Process for producing titanium dioxide particles having reduced chlorides

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2512079A (en) * 1947-05-29 1950-06-20 Du Pont Production of titanium oxide pigments
GB897501A (en) * 1958-07-15 1962-05-30 British Titan Products Treatment of oxides
NL241242A (zh) * 1958-07-15
NL300133A (zh) * 1962-11-05
US3642442A (en) * 1964-03-25 1972-02-15 Ppg Industries Inc Process for preparing pigmentary metal oxide
US3443897A (en) * 1964-03-25 1969-05-13 Ppg Industries Inc Process for preparing pigmentary metal oxide
DE1288083B (de) * 1965-10-01 1969-01-30 Pittsburgh Plate Glass Company, Pittsburgh, Pa. (V.St.A.) Verfahren zur Herstellung von Titandioxydpigment
US3488149A (en) * 1965-12-01 1970-01-06 American Cyanamid Co Synthesis of anatase tio2
US4781761A (en) * 1986-04-30 1988-11-01 E. I. Du Pont De Nemours And Company Titanium dioxide pigment coated with boria-modified silica
US5562764A (en) * 1994-06-28 1996-10-08 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for preparing improved TIO2 by silicon halide addition
US5698177A (en) * 1994-08-31 1997-12-16 University Of Cincinnati Process for producing ceramic powders, especially titanium dioxide useful as a photocatalyst
WO1996036441A1 (en) * 1995-05-17 1996-11-21 Kemira Pigments, Inc. COATING OF TiO2 PIGMENT BY GAS-PHASE AND SURFACE REACTIONS

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