Способ получения пигмента на основе диоксида титана Советский патент 1993 года по МПК C09C1/36 

Изобретение относится к технологии неорганических пигментов на основе диоксида титана, используемых в лакокрасочной и бумажной отраслях промышленности, в производстве строительных материалов и пластмасс0

Известен способ получения пигмента на основе диоксида титана путем термообработки при температуре +640+ +850°С смеси шлама сернокислотного титано-пигментного производства с добавками 10-20% древесной муки и 0,5-20% диоксида кремния и измельчения продукта термообработки,,

Недостатком известного способа являются высокие затраты на его осуществление и сложность, обусловленные необходимостью использования древесной муки и оксида кремния, дозиро- вания и тщательного смешения 3 компонентов, а также низкое качество получаемого титано-силикатного пи.гмента вследствие разбавления основного пигментного компонента - диоксида титана, непигментным материалом - диоксидом кремния, и спекания частиц шлама оксидами металлов при термораспаде сульфатов металлов из жидком фазы используемого шлама.

Целью изобретения является удешевление и упрощение способа, повышение качестве целевого продукта

Поставленная цель достигается тем, что, согласно способу получения ти- таносодержащего пигмента, включающему термическую обработку шлама сернокислотного производства диоксида титана и размол пигмента, шлам перед термообработкой подвергают промывке титаносодержащими стоками и(или) водой.

При этом массовое соотношение шлама к стокам и(или) воде составляет 1:2-19.

СЛ

С

00

ю

00

ю

CS

Отличие способа состоит в том, что исключают добавки древесной муки и двуокиси кремния, а перед термообработкой шлам подвергают промывке, позволяющей дополнительно ввести в целевой продукт оптически активный диоксид титана и удалить загрязнения ; .. . / .. -

Шлам сернокислотного производства диоксида титана, получаемый после сернокислотного вскрытия (сульфати- зации) титаносодержащего;.сырья, выщелачивания и сгущения ..фильтрованием или отстаиванием суспензии, содержит твердую и жидкую фазы в соотношении 1:1-3, состава,

Твердая фаза:

тю2 . 2з,о-5М ;.

FeO 1,0-22 SiO.2 . ; .13-28 Оксиды Al, Gay Mg. и др. металлов

Жидкая фаза: : Нг304 , . 10, TiOS(V .6,0-Й,О FeS(H 1,2-6,0 Сульфаты Al, Mg, . . Мп,и др. метал- лов . . 2,0-5,0 Вода : 60,0-80,0: Гранулометрический состав твердой фазы шлама обусловлен необходимостью максимального извлечения диоксида титана из сырья в процессе его суль- фатизации - это достигается тонким измельчением сырья в шаровых мельницах до остатка на сите 2-5% от общей массы сырья. Такая обработка позволяет получить из остатков сырья после сульфатизации осуществлением описуемого способа тонкодис- персный материал с совокупностью . свойств, достаточной для получения пигмента высокого качества:.

Титаносодержащие стоки образуются при очистке диоксида.титана от серной кислоты, сернокислого натрия и других; сульфатов., концентрация TiO и S04. в :них определяется технологией сгущения суспензии и временной отмывки диоксида титана

Состав стоков, маеД: ti62.0,005-0,5 Сульфат-ион 0,2-10,0 , Промывка шлама позволяет ввести в шлам улучшающий пигментные свойства твердый диоксид титана, присут, ; ствующий в стоках, в виде тонкодис- .перснои взвеси и(или) образующийся в

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

результате гидролиза титанилсульфата осадок ТЮ2 при промывке водой по реакции: TiOSO. + Н20 --- TiOz +

+ H2so4. : ; , - .

Кроме того, промывка шлама перед термообработкой снижает концентрацию сульфатов металлов, что позволяет улучшить показатель дисперсности целевого продукта вследствие устра-г нения спекания частиц шлама оксидами металлов при термическом распаде сульфатов, а также устранить ухудшение цветовых характеристик получае мого пигмента присутствующими в шламе хромофорными соединениями марганца, хрома, железа Р ;

Пределы соотношения Т:Ж 1:2-19 определены необходимостью отмывки не менее Ц0%растворимых примесей в шламе при минимальном соотношении Т:Ж 1: 2, при соотношении Т:Ж более 1:19 увеличиваются затраты на переработку низкоконцентрированных суспензий, что ухудшает экономИчнбсть способа. Промывные воды, содержащиеH SO, FeSO и дрь сульфаты, вспЬследствии используют в производстве диоксида титана, например для выщелачивания плава сульфатов, полученных сульфа- fизациёй титанрсодержёщегр сырья;,

Сравнительные характеристики пигмента, полученного, по заявляемому и- иззестному способам, приведены в примерах.

П р и м е р 1„ Шлам сернокислрт-: ного производства пигментного диоксида репульпируют в стоках этого производства состава, масД: TiO ; 0,005, сульфат-ион 0,2,в соотно- i шений шлам:стоки 1:19Лсгущают, под- вергают термйческой обработке и раз-1 молу. Продуктанализируют ,

Полунают пигмент.с рН 6,9, укры- ; , вистостью ЗЙ г/кв- н, маслоемкоетью 20,32 Г/1&СI г, дйспергируёмостью в : олифе 32 мкм, еодержанием водорастворимых примесей 0,21%,,

Прим ер2в Шлам обрабатывают по методике примера 1 в стоках состава, мас.: TiO,;, 0,05, сульфат- иона 0,2, в ссотнрщении 1:10, в воде в соотношении 1:2-8;

Получают пигмент с качественными показателями, аналогичными показателям : продукта примера 1 о

Приме р 3,, Шам обрабатывают . по методике примера 1 с репульпацией

в стоках состава, мае Л: Ti02 0,05, сульфат-ион 1,5,в соотношении ,1:10, и в воде в соотношении 1:4-10.

Получают пигмент с показателями, аналогичными показателям продукта примера 1„ .

ГТ р и мер А„ Шлам обрабатывают по методике примера 1 с репульпацией в стоках состава, Mac0%: ТЮ2 0,5, сульфат-иоч Ю, и в воде в соотношении 1:5-12.

Получают пигмент,с показателями, аналогичными показателям примера 1„

П р и м е р 5: Шлам обрабатывают по. методике примера 1 с репульпацией в воде в соотношении 1:6-1.9о

Получают пигмент с показателями, аналогичными показателям продукта примера I.

Прим е р 6„ Пигмент получают по известному способу (прототипу).

Показатели качества пигмейта: рН 6,3, укрывистость 49,5 г/м, мас- лоемкость 18 г/100 г, диспергируе- мость в олифе 60 мкм, содержание водорастворимых соединений 0,

Заявляемый способ позволяет получать титаноеодёржащий пигмент светло- и темнокоричневых тонов в зависимости от концентрации хромофорных

1819896б

примесей и температуры термообработки,

Технйко-экономическля эф ектив-. ность способа определяется исключением использования древесной муки и окси/та кремния, а также повышением качества ;целевого продукта 0

10

о р мул а

з обретения

1„ Способ получения пигмента на основе диоксида титана, включающий термообработку шлама.сернокислот- «pro производства диоксида титана и размол пигмента, отличающий- с и тем, что, .с целью удешевления и упрощения способа иповышения каче...- $ .

етва целевого продукта, шлам перед термообработкой промывают титансо- держащими стоками и/или во/ ой

2. Способ по п„1, о т л и ч а - ю щ и и с я тем, что промывку шлама ведут при массовом соотношении шлам: стоки и/или вода 1:2-19

3 Способ По п„1,отлича- ю щ и и с я тем, что для промывки ИСПОЛЬЗУЮТ стоки состава, мас,%;

Т1020,005-0,5 5П4 0,2-10,0 Вода ;. Остальное

Использование: при получении неорганических пигментов на основе диоксида титана. Сущность: способ заключается в. дополнительной промывке шлама перед термообработкой ти- тансодержащими стоками и(или) водой при массовом соотношении шлам:стоки (вода), равном 1:2-19 Разработка технологии получения пигмента, основным компонентом которого является Ti02, для лакокрасочной, строительной, бумажной отраслей промышленности из шлама производства диоксида титана сульфатным методом. 2 з„п„ ф-лы„