Способ получения пигментного диоксида титана Советский патент 1985 года по МПК C09C1/36 

Об

j;; сд эо ел 11 Изобретение относится к технологии пигментного диоксвда титана по сульфатному методу и может быть использовано для получения диоксида титана, применимого в лакокрасочной, бумажной и текстильной отраслях промышленности Известей способ получения пигментного диоксида титана, отбелки полученной гидратированной двуокиси титана (ГДТ), фильтрации ее суспензии и промывки полученного осадка с последующим суспендированием его в воде, обработкой соединениями алюминия, фосфора и калия в присутствии рутилирующих зародьппей и прокаливанием обработанногоосадка при 850-1000с ij Недостатком способа является спекаемость продукта при прокаливании, определяемая коэффициентом порядка 0,50-0,67, ухудшающая диспергируемость пигмента в связзпощем. Кроме того, известный пигмент имеет высокую фото химическую активность (1,45 усл.ед.) характеризующую устойчивость пигмента к действию ультрафиолетового излучения и определяемую методом декориро вания активных центров в условных еди ницах. Коэффициент же спекаемости продукта определяется как отношение числа спекшихся частиц пигмента к , общему количеству, определяемому с помощью электронной микроскопии, Известен также способ получения пигментного диоксида титана, включающий гидролиз раствора сульфата титана, солеобработку суспензии полученного ГДТ соединениями элементов из грзшпы, включающей калий, цинк, алюминий, кремний и фосфор в присутствии органического ПАВ, предетавляющего собой продукт нефтепереработки иэ легких или средних фракций, предварительно промытый серной кислотой и осветленный и содержащий 0,1 15,0 вес.% эфирно-альдегидных фракций в виде отходов спиртовинных производств, последующую фильтрацию обработанной суспензий и прокаливание отделенного при этом осадка Zj . Недостатками данного способа являются высокие спекаемость продукта при прокаливании, определяемая коэффициентом спекаемости К 0,45-0,60, и фотохимическая активность пигмента, составляющая - 1,25-1,35 уел. ед. 55

Цель изобретения - уменьшение спе-. каемости осадка гидратированного диоксида титана при прокаливании и

Использование синтетических жирных, спиртов, отличных от предлагаемой фракции, не позволяет достигнуть эффекта снижения спекаемости и ФХА пиг85снижение фотохимической активности пигментного диоксида титана. Поставленная цель достигается согласно способу получения пигментного диоксида титайа, включающему гидролиз раствора сульфата титана, обработку суспензии полученного гидратированного диоксида титана соединениями элементов из группы, включающей калий, цинк, алюминий, кремний и фосфор, в присутствии органического поверхностно-активного веще-, ства, представляющего собой одноатомные синтетические жирные спирты предельного ряда с числом атомов углерода 7-12, взятого в количестве 0,21,0% от массы диоксида титана в гидратированном его продукте, и рутилирующих зародышей, последующую фильтрацию обработанной суспензии и прокаливание отделенного при этом осадка. Предлагаемьй способ позволяет снизить спекаемость ГДТ при прокаливании до величины 0,25-0,30 и уменьшить фотохимическую активность (ФХА) целевого пигмента на порядка 0,4 0,45 усл.ед. до величины 0,85 усл.ед. по сравнению с известным способом. Уменьшение спекаемости частиц диоксида титана в процессе прокаливания ГДТ обусловлено тем, что предложенное ПАВ в виде одноатомных, синтетических жирных спиртов обладает высокой адсорбцией к поверхности ГДТ, Зт еньшая возникающую при нагреве агрегацию первичных частиц и таким обipasoM снижая сцекаемость прокаливаемого продукта, образовавшиеся при этом агрегаты имеют меньшую прочность и легче раэмальгоаются. Кроме того, при уменьшении числа активных центров на поверхности частиц пигментного ГДТ в результате обработки его синтетическими жирными спиртами С - уменьшается и ФХА целевого пигмента. При использовании 0,2 мас.% ПАВ не достигается достаточный эффект снижения спекаемости и ФХА а при использований 1 мас.% не наблюда-. ется улучшение указанных показателей и-соответственно увеличения эффективности поверхностной обработки. 3 мента, что подтверждают приведенные экспериментальные данные. Пример 1 (по известному спо собу). В суспензию ГДТ вводят 0,76% суль фата цинка, 2% сернокислого алюминия в пересчете на АКОй и 0,1% жидкого стекла в пересчете на SiOn и перемешиваю ее до установления рН 6j1. За тем к суспензии добавляют керосин, промытьй 92%-ной серной кислотой,содержащий 7% эфирно-альдегидных фракций в виде отходов спиртовинных производств, перемешивают суспензию в сепараторе ЦРС в течение 70 с, затем фильтруют, осадок прокаливают при 300-950°С-в течение 8 ч. Спекаемость при прокаливании ГДТ 0,55, ФХА целевого пигмента 1,45, время диспергирования до 20 мкм в лаке ПФ060 32 мин Пример 2. В суспензию ГДТ, полученную в результате гидролиза раствора сульфата титана, вводят по отношению к TiO 0,76% сульфата цинка, 0,54% сульфата калия, 1% фосфорной кислоты и одноатомный синтетичес кий жирный спирт (СЖС) фракции в количестве 0,,2%. Суспензию перемешивают до установления рН 0,1, фильт руют, полученный осадок прокаливают 854 при 300-950°С в течение 8 ч, Спекаемость продукта при прокаливании 0,30, ФХА пигмента 0,85 усл.ед., диспергируемость-до 20 мкм в лаке ПФ060 16 мин. В таблице приведены данные по спекаемости ГДТ при прокаливании, ФХА и диспергируемости целевого пигментного диоксида титана для различных условий солеобработки в присутствии органического ПАВ по известному и предложенному способам и в отсутствии последнего. Как видно из таблицы,предлагаемый способ получения пигментного диоксида титана по сравнению с известным : обеспечивает уменьшение спекаемобти при прокаливании ГОТ на 0,2-0,25% и ФХА пигмента на О,5-0,55 усл.ед. при улучшении диспергируемости пигмента в связующем. Снижение спекаемости ГДТ при прокаливании интенсифицирует процесс и снижает его энергоемкость, а сниение ФХА пигментного диоксида титана повышает атмосферостойкость лакорасочных покрытий и соответственно их экономичность 1 долговечность в процессе эксплуатации.

1. СПОСОБ.ПОЛУЧЕНИЯ ПИГМЕНТНОГО даоКСЦЦА ТИТАНА, включающий гидролиз раствора сульфата титана, обработку суспензии полученного гидратированного диоксида титана соединениями элементов из группы, включающей калий, цинк, алюминий, кремний и фосфор, в присутствии органического поверхностно-активного вещества и рутилирующих зародышей, фильтрацию, обработанной суспензии и прокаливание отделенного при этом осадка, отличающийся тем, что, с целью уменьшения спекаемости осадка при прокаливании и снижения фотохимической активности целевого пигмента, в качестве органического поверхностноактивного вещества используют одноатомные синтетические жирные спирты предельного ряда с числом атомов углерода 7-12. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанные синтетические жирные спирты берут в количестве 0,2-1,0%, от массы диоксида титана в гидратированном его продукте.

|По известному способу

По известному способу

2С - С,,,

3С, -С,

С - Сб К

f

Бутандиол-1,4

(

Пентаэритрит

0,55

1,45

32

0,300,85

16 16

0,250,85 сравнения

0,401,15

25 30 30 33

0,451,20

0,51,25

0,551,30

8Спирт

9Отсутствует

11CT S Примечание.

Продолжение таблицы

1,45

35 35 30 30 1,40 1,5 1,35 По примерам 2-10 количество ПАВ 0,2%, в примёре lT количество СЖС 0,5%, в примерах 10 и 11 обработка неорганическими соединениями отсутствует.