Способ получения пигментной двуокиси титана Советский патент 1980 года по МПК C09C1/36 

1

Изобретение относится к производству пигментнай двуокиси титана из титаносодержащего минерального сырья по сернокислотной схеме и может быть ис-пользовано в лакокрасочной, нромышленности.

В настоящее время общепринятым способом получения двуокиси титана я&-. ляется сернокислотный, который основан на разложении титансодержащего мине- рального сырья серной кислотой с последующей переработкой полученнык тктанилсульфатных растворов на двуокись титана , /2/ и /3/.

Известен способ получения.пигментной двуокиси из титансодержащего минерального сырья, включающий разложение сырья серной кислотой, гидролиз полученного титанилсульфатного раствора, солеобработку образовавшейся при гидролиза суспензии метатитановой кислоты соединениями калия, пинка и фосфора при перемешивании, фильтрование солеобработанной суспензии, прокалива- -.ние отделенного при этом осадка, изметтьчение полученного пигмента и модифици,рование преимущественно соединениями алюминия и кремния 4.

Известный способ позволяет получить пигмент с белизной порядка 96 ед. и разбеливающей способностью продукта анатазной модификации, не превышающей 1200 ед. Перетираемость известного прп мента обычно не превышает 12 ед. Описанные пигментные свойства двуокиси титана однако не удовлетворяют требованиям современной лакокрасочной промышленности.

-Кроме того, необходимость дополнительного модифицирования прокаленного пигмента усложняет в иелом процесс получения пигмента.

Целью изобретения является улучшекие пигментных свойств двуокиси титана и упрощение процесса ее получения.

Поставленная цель достигается тем, что в дополнение к известному способу получения пигментной дпуокис1т титана

из титансодержашегс) минерального сырья, включающему разложение его серной кислотой, гидролиз полученного титанилсульфатного раствора, солеобработку образовавшейся суспензии метатитановой кислоты проводят соединениями калия, цинка, фосфора, алюминия и кремния в присутствии 0,3-8% от веса в суспензии двуокиси титана органического поверхНостно-активного вещества, избранного из группы легких или средних фракций нефтепродуктов, предварительно промытого серной кислотой, осветленного и содержащего 0,1-15 вес. % эфирнь-альдегидных фракций в виде отходов спиртовйнных производств при интенсивном перемешивании со скоростью 25-70 м/сек в течение ЗО-180 секунд.

Отличие данного способа состоит в том, что термообработку суспензии метатитановой кислоты проводят при интенсивном Ьеремешивании со бкоростью 25-70 м/сек в присутствии соединений алюминия и кремния и органического поверхностно-активного вещества, выбранного из группы легких или средних фракций нефтепродуктов, предварительно промытого серной, кислотой, осветленного и содержащего 0,1-15% эфир но-альдегидных фракций.

Кроме того, отличием способа является то, что поверхностно-активное вещество на солеобработку вводят в количестве 0,3-8% от веса в суспензии двуокиси титана.

Указанное перемешивание осуществляют в течение 30-18 О сек.

В качестве эфирно-альдегидных фракций по данному способу используют отходы спирто-винных производств.

Предложенный способ обеспечивает улучшение пигментных свойств двуокиси титана и упрощает процесс за счет исключения необходимости дополнительной поверхностной обработки пигмента после прокаливания в результате совпадения операции модифицирования его соединениями алюминия и кремния с солеобработкой.

Предложенный способ позволяет получить пигментную двуокись титана высокой диспергируемости с перетиром по клину не более 7-12 ед, имеющую к Тому же достаточно млсокие показатели: по белизне 97% и разбелив(ающей способности порядка 1250 ед. I Пример 1. В суспензию мета:титановой кислоты, образовавшуюся в

результате гидролиза титанилсульфатного раствора, полученного при сернокислотном разложении титансодержащего минерального сырья, вводят из расчета к весу двуокиси титана 0,76% сульфата цинка ZnSO 0.54% сульфата калия Kg, и 1% фосфорной кислоты , 2% сернокислого алюминия А.г,(5О) из расчета на и v 0,1% жидкого стекла из расчета на Si Oj и перемешивают ее до установления рН, 6,1. Затем к полученной суспензии добавляют керосин, промытый 92%-ной серной кислотой, осветленный и содержащий 7% эфирно-альдегидных фракций в виде спирто-винных производств, затем подвергают суспензию интенсивному перемешиванию в центробежном реакторе - сепараторе ЦРС со скоростью порядка 70 м/сек в течение

0 7f 70 сек. 0,5 л обработанной таким образом суспензии отфильтровывают на воронке Бюхнера, а полученный осадок прокаливают в лабораторной муфельной печи путем постепенного нагрева ЗОО- 950°С в течение 8 час.

Полученный пигмент имеет белизну 96,6%, разбеливаюи гю способность 1250 и перетираемость по клину 7 ед.

Пример 2. Суспензий метатитановой кислоты обрабатывают аналогично примеру 1 с введением на обработку описанных выше соединений калия, цинка, фосфора, алюминия и керосина при интенсивном перемешивании в аппа рате UPC в течение 90 сек.

Прокаленный, как в примере 1, пигмент обладает перетираемостью по клину не более 8 и имеет остальные показа-. тели, сравнимые с продуктом в вышеописанном примере.

Возможность получения химической двуокиси титана по данному изобретению с улучшенными свойствами,в частности с высокой диспергируемостью по сокращенной технологической схеме, повышает технико-экономические показатели предложенного процесса и расширяет возможности использования данного пигмента в лакокрасочном производстве.

Формул аизобретения

1с Способ получения пигментной двуокиси титана из -гатансодержащего минерального сырья, включающий разложение его серной .кислотой, гидролиз полученного титанилсульфатного раствора, соле57обработку образовавшейся суспенати ме татитановой кислоты соединениями калия, цинка и фосфора при перемешивании, фильтрование ее и прокаливанне отделенного осадка, отличающийся тем, что, с целью улучшения пигментных свойств целевого продукта и упрощения процесса, солеобработку суспензии метатитановой кислоты проводят при интенсивном перемешивании со скоростью 25-70 м/сек в присутствии соединений алюминия и кремния и органического поверхностно-активного вещества, выбран ного из группы легких или средних фракций нефтепродуктов, предварительно промытого серн.ой кислотой, осветленного и содержащего 0,1-15 вес, % эфирноальдегидных фракций. 2. Способ по п, 1, отличающийся тем, что поверхностно-активное вещество на солеобработку вводат 4 в количестве 0,3-8% от веса в суспензии двуокиси титана. 3. Спосдб по п. 1, отличающийся тем, что указанное перемешивание осуществляют в течение 30- 180 сек. 4,, Способ по п, 1, отличающийся тем, что в качестве эфирноальдегидных фракций используют отходы спирто-винных производств. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Хазин Л. Г, Двуокись титана. Л., Химия, 197О, с, 19-70. 2.Авторское свидетельство № 482485, кл. С 09 С 1/36, О6.О8.73. 3.Патент США № 3464791, кл. 23202, 02.09.69. 4.Беленький Е. Ф. Хгмия и технология пигментов. Л., Госхимиздат, 1974, с. 127-148 (прототип).