DE2323457A1 - Verfahren zur herstellung von titandioxydpigment - Google Patents
Verfahren zur herstellung von titandioxydpigmentInfo
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Description
Patentanwälte Dipl.-Ing. RWeickmann,
Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke
Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Hüber
8 MÜNCHEN 27, DKN
MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 4S 39 21/22
CASE: 329/335
BRITISH TITAN LIMITED Billinghara, Teesside, England
"Verfahren zur Herstellung von Titandioxydpigraent"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Titandioxydpigment.
Das verbreitetste Verfahren zur Herstellung von Titandioxydpigment
ist der sogen. Sulfatprozeß, gemäß dem ein eisenhaltiges, titanhaltiges Ausgangsmaterial, wie Ilmenit, direkt mit
konzentrierter Schwefelsäure behandelt wird, so daß sich ein fester Kuchen ausbildet, der im wesentlichen aus Titan- und
Eisensulfaten besteht. Dieser Kuchen wird in Wasser oder verdünnter Schwefelsäure unter Ausbildung einer wäßrigen sauren
Lösung von Eisen- und Titansulfaten gelöst. Die Lösung wird dann normalerweise reduziert, wozu man z.B. Eisenschrott verwendet
und kann dann aufkonzentriert v/erden, bevor sie thermisch hydro-
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lysiert wird, um wasserhaltiges Titandioxyd auszufällen. Als
Abfallprodukt ergibt sich die eisensulfat- und schwefelsäurehaltige Mutterlauge, deren Vernichtung zu erheblichen Schwierigkeiten
führt, wenn eine Umweltverschmutzung vermieden werden soll. Normalerweise wird das wasserhaltige Titandioxyd mit
geringen Mengen anderer Verbindungen versetzt, bevor es unter Ausbildung des gewünschten Titandioxydpigments kalziniert
wird. Nach dem Kalzinieren wird das Material- verschiedenen Behandlungen unterzogen und z.B. vermählen, klassifiziert,
überzogen und/oder unter Ausbildung des Endproduktes vermählen, was z.B. in einer Strahlmühle erfolgt.
Gegenstand der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren dieser Art bereitzustellen, durch das die bestehenden Abfallbeseitigungsprobleme
gelöst werden und die Qualität des gebildeten Titandioxydpigments verbessert wird.
Demzufolge betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Titandioxydpigment, das darin besteht, daß man ein
eisenhaltiges titanhaltiges Material in Titantetrafluorid überführt, das Titantetrafluorid mit Schwefelsäure zu Titansulfat
umsetzt, eine wäßrige saure Titansulfat-LÖsung herstellt,
die Titansulfatlösung thermisch hydrolysiert, um wasserhaltiges Titandioxyd auszufällen und anschließend das
wasserhaltige Titandioxyd kalziniert.
Das bei dem erfindungsgerr.äßen Verfahren als Ausgangsmaterial
verwendete eisenhaltige titanhaltige Material ist vorzugsweise Ilmenit, obwohl auch andere Materialien, wie z.B. die
beim Elektroschmelzen von Ilinenit oder Leucoxen verwendeten Schlacken eingesetzt werden können. Diese Materialien liegen
normalerweise in fein verteilter Form vor und können, wenn dies nicht in ausreichendem Maße der Fall ist, z.B. mit Hilfe
einer Kugelmühle vermählen werden, bevor sie bei dem erfin-
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dungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden.
Das bevorzugte Verfahren zur Umwandlung des eisenhaltigen titanhaltigen Materials in Titantetrafluorid erfolgt durch
Umsetzen des titanhaltigen Materials mit Eisen-III-fluorid
gemäß der Methode, wie sie z.B. in der deutschen Patentschrift P 23 14 923.7 beschrieben und beansprucht ist.
Bei diesem Verfahren wird Eisen-III-fluorid mit einem eisenhaltigen
titanhaltigen Material, wie Ilraenit, das gegebenenfalls
voroxydiert sein kann und vorzugsweise so weit voroxydiert ist, daß das gesamte Eisen in dem dreiwertigen Zustand
vorliegt, auf eine Temperatur im Bereich von 500 bis 1500 C in trockener Luft erhitzt, wobei sich Titantetrafluorid
in Form eines Dampfes, der dann kondensiert und gewonnen wird und Eisen-III-oxyd (das durch Umsetzen mit Fluorwasserstoff,
der bei einer späteren Stufe des im folgenden beschriebenen Verfahrens als Nebenprodukt anfällt, in Eisen-III-fluorid
überführt werden kann) bilden. Man kann das Titantetrafluorid jedoch auch unter Anwendung anderer Verfahren herstellen,
z.B. durch Fluorieren von Rutil mit Hilfe eines Wirbelbettverfahrens.
Da man das Titantetrafluorid in Dampfform erhält, ist dieses
relativ frei von Verunreinigungen, insbesondere den Verunreinigungen, die eine Verfärbung des letztendlich gebildeten
Titandioxydpigments hervorrufen, so daß das in dieser Weise erhaltene Titandioxydpigment normalerweise ein ausgezeichnetes
Aufhellvermögen und eine hervorragende Reinheit besitzt.
Das Titantetrafluorid wird dann derart mit Schwefelsäure umgesetzt,
daß man festes hydratisiertes Titansulfat und wäßrige Fluorwasserstoffsäure erhält. Geeigneterweise verwendet man
als Schwefelsäure ein wäßrige Schwefelsäure mit einer Konzentration zwischen 20 und 95 %, vorzugsweise 60 bis 90 %
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H2SOjJ. Das Verhältnis von Titan (ausgedrückt als TiO2) zu
Schwefelsäure wird geeigneterweise in dem Bereich von 1:1 bis 1:3* vorzugsweise in dem Bereich von 1:1,6 bis 1:2,0 gehalten.
Wenn größere Säure/Titanverhältnisse angewandt werden, kann beim Auflösen des sich ergebenden Titansulfathydrats
eine geringere Säuremenge erforderlich sein (um das für die thermische Hydrolyse zu wasserhaltigem Titandioxydbrei
günstigste Titan/Schwefelsäure-Verhältnis in der sich ergebenden Lösung sicherzustellen).
Die Reaktionstemperatur kann in dem Bereich von 70 bis 300 C,
vorzugsweise in dem Bereich von 150 bis 250 C liegen, was
mindestens in gewissem Maße von der .Konzentration der anfänglich verwendeten Schwefelsäure abhängt.
Der Kuchen kann in Wasser oder verdünnter Schwefelsäure gelöst werden, wobei man vorzugsweise genügend Wasser oder Säure zusetzt,
so daß man zusammen mit der in dem festen Titansulfat enthaltenen Säure eine wäßrige saure Titansulfatlösung erhält,
die einen Titangehalt (ausgedrückt als TiOp) im Bereich von 150 bis 350 g/l, insbesondere im Bereich von 200 bis 300 g/l
und eine Schv/efelsäurekonzentration im Bereich von 300 bis 6OO g/l, vorzugsweise im Bereich von 350 bis 550 g/l aufweist.
Es ist von Vorteil, vor der Durchführung der Hydrolyse die Flüssigkeit zu filtrieren, da in dieser Weise sichergestellt
wird, daß nicht-gelöste Feststoffe abgetrennt werden, wodurch eine Verunreinigung des wasserhaltigen Titandioxydbreis
vermieden wird.
Es hat sich auch als vorteilhaft gezeigt, vor der thermischen Hydrolyse der Titansulfatlösung so viel Fluorid wie möglich
aus dem Titansulfat zu entfernen, da die Anwesenheit übermäßiger Fluoridmengen die Ausbeute an wasserhaltigem Titan-
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dioxyd in ungünstiger Weise beeinflussen kann und eine zweite
oder sogar eine dritte Hydrolyse erforderlich werden kann, um das wasserhaltige Titandioxyd in hoher Ausbeute zu
erhalten, nachdem das bei der vorhergehenden Hydrolyse gebildete wasserhaltige Titandioxyd abgetrennt und gewonnen
wurde.
Bei der Abtrennung des Pluorids verwendet man vorzugsweise
eine Titansulfatlösung, die ein Säure/Titanverhältnis im Bereich von 1:3, vorzugsweise im Bereich von 1:1,6 bis 2 aufweist
(Die Säure, auf die hier bezug genommen wird, ist diejenige Säure, die mit einer Base, wie Natriumhydroxyd titriert werden
kann, wobei man zur Bestimmung des Endpunktes Methylorange als Indikator verwendet). Die Lösungen dieser Art sind normalerweise
ziemlich viskos. Die Lösung wird vorzugsweise z.B. auf einen Temperaturbereich von 110 bis l40°C erhitzt, um
eine gewisse Pluoridmenge in Form von gasförmigem Fluorwasserstoff zu entfernen. Während dieses Erhitzens kann die
Lösung zum Schäumen kommen und die Viskosität kann nach einem gelegentlichen anfänglichen Abfall und insbesondere, wenn
das Schäumen aufhört, zunehmen. In diesem Stadium sollte das direkte Erhitzen, wenn es erfolgt, vermindert oder unterbrochen
werden, oder Dampf durch die Flüssigkeit geführt werden, um die Bildung von wasserfreiem Titansulfat zu verhindern
oder so gering wie möglich zu halten. Vorzugsweise sollte die Temperatur des Dampfes 150 bis 2200C, vorzugsweise
etwa l80°C, betragen.
Bei fortgesetztem Einführen von Dampf kann die Viskosität der Flüssigkeit zunehmen und es kann eine Verfestigung eintreten.
Vorzugsweise besteht das Produkt aus einem weißen oder weißbraunen kristallinen Material. Die Ausbildung eines festen
schwarzen "Glases" durch vorzeitiges Kühlen des Produktes
seilte vermieden werden, da dieses häufig eine erhebliche
409809/1071
Menge von Fluoridionen, z.B. bis zu 8 %>
enthält, die nur schwer entfernt werden können.
In bevorzugter V/eise erfolgt das Einführen von Dampf und das sich anschließende Kühlen des Produktes in der V/eise, daß
das sich ergebende Material so wenig Fluorid wie möglich und auf keinen Fall mehr als 1,5 Gevi.-% Fluorid (ausgedrückt als-Fluoridionen)
enthält. Konzentrationen unterhalb 1 Gew.-% sind bevorzugt und es können nach dem genannten Verfahren
Konzentrationen unterhalb 0,5 Gew.-% und sogar unterhalb 0,1 Ge\i.-% erzielt werden.
Zum thermischen Hydrolysieren der wäßrigen sauren Titansulfatlösung
wird die Lösung auf eine Temperatur im Bereich von 80 bis 150 C, vorzugsweise bis zum Siedepunkt der Lösung bei
Atmosphärendruck erhitzt, bis im wesentlichen das gesamte Titan in Form eines wasserhaltigen Titandioxydbreies ausgefällt
ist. Gewünschtenfalls können während der Hydrolyse
Wasser und/oder verdünnte Säure zugesetzt und/oder die Temperatur während der Ausfällung geändert werden, um das
Produkt der Ausfällung zu verbessern. Normalerweise v/endet man solche Bedingungen an, daß die Ausfällung im Verlauf von
1 bis 6 Stunden, vorzugsweise im Verlauf von 2 bis 5 Stunden, abläuft. Diese Zeiten gelten jedoch für übliche Hydrolysen
bei Atmosphärendruck. Bei Hydrolysen, die bei höheren Temperaturen ablaufen oder bei denen eine Verzögerung während der
Hydrolyse eintritt, z.B. durch ein zeitweiliges Unterbrechen des Rührens, können für die vollständige Hydrolyse kürzere
oder längere Zeiten erforderlich sein.
Wie es bei der Hydrolyse in dem "Sulfaf'-Prozeß gut bekannt
ist, können vor oder während der Hydrolyse Anatas- oder Rutil-Keime zu der wäßrigen sauren Titansulfatlösung zugesetzt
werden, die normalerweise anderweitig aus einer wäßrigen Titantetrachloridlösung durch Einstellen des pH-V/ertes
409809/ 1071
232345?
durch Zusatz von Säure oder Alkali hergestellt werden. Normalerweise
werden die Keime in Mengen von 0,1 bis 10 %, ins
besondere in Mengen von 0,2 bis 5 % (ausgedrückt als TiOg),
bezogen auf die Titanmenge (ausgedrückt als TiOp) zugesetzt
Nachdem das wasserhaltige Titandioxyd ausgefällt ist, wird es normalerweise durch Filtration oder durch Anwendung
einer Zentrifuge abgetrennt und gut gewaschen, um lösliche Salze und andere Verunreinigungen zu entfernen. Gewünschten
falls kann man vor dem Waschen den Brei in Gegenwart eines reduzierenden Mittels, wie Zink oder dreiwertigem Titan
(wie es bei dem Sulfatprozeß üblich ist) resuspendieren, da hierdurch die Abtrennung der Verunreinigungen während
des Waschens unterstützt wird. Normalerweise verwendet man das Reduktionsmittel in Mengen von 0,05 bis 0,5 Gew.-%,
bezogen auf das Titan (ausgedrückt als
Nach dem Waschen und vor dem Kalzinieren kann man den v/asserhaltigen
Brei mit Verbindungen, wie z.B. Phosphaten, Alkalimetallen, Sulfaten, Aluminiumoxyd, Zinkverbindungen und/oder
anderen Verbindungen, die üblicherweise zu dem bei dem "SuIfat"-Prozeß erhaltenen Brei zugesetzt werden, in Kengen versetzen,
die dem Pigment nach dem Kalzinieren verbesserte Eigenschaften verleihen.
Das mit diesen Verbindungen versetzte Material wird dann kalziniert, indem man es z.B. auf Temperaturen von 700 bis
1000 C während 12 bis 21I Stunden unter Bedingungen erhitzt,
die dem Fachmann aus dem "Sulfaf-Prozeß geläufig sind.
Nach dem Kalzinieren kann man das Titandioxyd üblichen Behandlungen
unterziehen, um dessen Pigmenteigenschaften zu verbessern, wozu man es z.B. trocken oder naß vermahlt, klas^
siert, mit Metalloxyden oder Melloidoxyden und/oder mit or-
409809/ 1071
ganischen Verbindungen überzieht und schließlich erneut vermahlt,
wozu man normalerweise eine Strahlmühle verwendet. Andererseits kann man das Material nachdem man es naß überzogen
hat, sprühtrocknen und/oder nach dem Trocknen zu Pellets verformen.
Bei der Reaktion des Titantetrafluorids mit der Schwefelsäure (bei der Bildung des Titansulfats) wird Fluorwasserstoff gebildet,
der aufgefangen, gewonnen und unter Bildung von wäßriger Fluorwasserstoffsäure absorbiert oder in Form eines wasserfreien
Dampfes gewonnen werden kann. Der wasserfreie und/ oder wasserhaltige Fluorwasserstoff kann geeigneterweise
wieder in den Kreislauf eingeführt und mit Eisen-III-oxyd (das bei der Reaktion des Ilmenits mit Eisen-III-fluorid gebildet
wird) umgesetzt werden, wobei man zusätzliches Eisen-III-fluorid erhält, das mit weiterem Ilmenit umgesetzt werden
kann, wodurch man das Verfahren als Kreisprozeß führen kann. Das durch die Reaktion des Eisen-III-oxyds mit einer
schwächeren wäßrigen Fluorwasserstoffsäure, die z.B. etwa 40 £ig ist oder eine geringere Konzentration aufweist, in Form
des Hydrats erhaltene Eisen-III-fluorid von dem man annimmt, daß es der Formel FeF-, · 3H2O entspricht, kann man mit einer stärkeren
wäßrigen Fluorwasserstofflösung oder mit wasserfreiem
Fluorwasserstoff unter Ausbildung von wasserfreiem Eisen-III-fluorid
und wäßriger Fluorwasserstoffsäure umsetzen, die man
dann wieder in den Kreislauf zurückführt. Das Eisen-III-fluorid kann man dann wieder mit Ilmenit oder einem anderen
eisenhaltigen titanhaltigen Material umsetzen, während man die wäßrige Fluorwasserstoffsäure mit Eisen-III-oxyd zu weiterem Eisen-III-fluorid
umsetzt, das entweder als Hydrat gewonnen und anschließend entwässert oder als wasserfreies Produkt gewonnen
wird, das man mit weiterem eisenhaltigen· titanhaltigen Material umsetzen kann.
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Die Schwefelsäure, die in der sich bei der Hydrolyse von Titansulfat ergebenden Mutterlauge enthalten ist, ist reiner
als die Säure, die in dem normalen "Sulfat"-Prozeß gebildet wird (da sie im wesentlichen kein Eisen und andere Verunreinigungen
aus dem eisenhaltigen titanhaltigen Ausgangsmaterial enthält) und kann daher leichter zur Wiederverwendung
aufkonzentriert werden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Schwefelsäure normalerweise in zwei
Konzentrationen verwendet, d.h. in Form einer verdünnteren Säure, die zum Auflösen des festen Titansulfathydrats nach
der Umsetzung von Titantetrafluord mit Schwefelsäure verwendet wird und in Form einer konzentrierteren Säure, die
mit Titantetrafluorid unter Ausbildung des festen Titansulfathydrats eingesetzt wird. Die Säuren dieser Konzentrationen
können entweder durch teilweises Aufkonzentrieren einer gewissen Menge der Säure auf die eine Konzentration und Aufkonzentrieren
der verbleibenden Säure auf die höhere Kqnzentration oder andererseits dadurch gewonnen v/erden, daß man
die gesamte Säure auf die höhere Konzentration bringt und einen Teil unter Ausbildung der Säure mit geringerer Konzentration
verdünnt.
Die in der Säure vorhandenen Verunreinigungen können gewünschtenfalls
vor dem Aufkonzentrieren, z.B. durch Behandeln mit einem geeigneten Ionenaustauschermaterial oder durch Lösungsmittelextraktion
entfernt werden. Derartige Reinigungsschritte verhindern, daß sich nach und nach Verunreinigungen anhäufen,
wenn man das Verfahren als Kreisprozeß führt.
Gewünschtenfalls kann der wasserhaltige Titandioxydbrei vor dem Kalzinieren gewaschen und z.B. mit Ammoniak neutralisiert
werden, wobei man das in dieser Weise gebildete Ammoniurcsulfat unter Bildung von gasförmigem Ammoniak und Schwefelsäure
zersetzen kann. Diese beiden Verbindungen kann r.an dann zu früheren Stufen des Verfahrens zurückführen.
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- ίο -
Wegen der Reinigungswirkung," die durch die Bildung des Titantetrafluorids
in Form des Dampfes und dessen anschließende Gewinnung in Abwesenheit von Eisen und anderen Verunreinigungen
erzielt wird, ist die Reinheit des Titandioxyds (und anderer während des Verfahrens gebildeter und zurückgehaltener
Verbindungen) erheblich größer als es bei dem "Sulfaf'-Prozeß der' Fall ist. Weiterhin werden die Abfallbeseitigungsprobler.e
erheblich vermindert oder beseitigt, da im wesentlichen die gesamten Produkte des Verfahrens,
außer TiO^ im Kreis geführt und damit verwendet werden
können.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung weiter erläutern, ohne sie jedoch zu beschränken.
Durch Erhitzen von Eisen-III-fluorid und Ilmenit während
1 Stunde in trockener Luft auf eine Temperatur von 85O0C
und Kondensieren des gasförmigen Produktes wurden 200 Teile Titantetrafluorid hergestellt. Dieses Material wurde in
einem säurefesten Gefäß mit 177 Teilen 98 #iger Schwefelsäure
(ein 10 jSiger Überschuß über die stöchiometrische Menge) und
29 Teilen Wasser auf 2000C erhitzt. Der freigesetzte wasserfreie
Fluorwasserstoff wurde kondensiert und gesammelt. Das Erhitzen wurde fortgesetzt, bis der Fluorwasserstoff in
einer Menge von 99»5 % der theoretischen Menge aufgefangen
worden war.
Der in dem Reaktionsgefäß gebildete feste Kuchen wurde zerkleinert
und in verdünnter Schwefelsäure gelöst, wobei man eine Lösung erhielt, die 260 g Titan (ausgedrückt als TiO2)
und 460 g Schwefelsäure pro Liter enthielt.
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- ii -
Die Lösung wurde dann mit 2 Gev.~% (ausgedrückt als TiO-,
bezogen auf TiOp) Rutil-Keimen angeimpft, die durch Versetzen von wäßrigem TiCl^ mit Natriumhydroxyd erhalten
wurden, wobei man eine milchweiße Flüssigkeit erhielt, die 3 Stunden gekocht wurde, um den wasserhaltigen Titandioxydbrei
auszufällen.
Der wasserhaltige Titandioxydbrei wurde abfiltriert und die Mutterlauge wurde erneut angeimpft und gekocht, um weiteres
wasserhaltiges Titandioxyd auszufällen. Dieser Brei wurde wieder abfiltriert, mit dem bei der ersten Hydrolyse erhaltenen
vereinigt, gewaschen, filtriert und bei 900 C kalziniert,
wobei man Titandioxydpxgment erhielt, das zu 98,5 % in der Rutil-Form vorlag und sich durch sein ausgezeichnetes Aufhellvermögen
und die sehr gleichmäßige Kristallgröße auszeichnete. Die Gesamtausbeute an T1O2 (bezogen auf TiF^) betrug 80 %.
Der bei der anfänglichen Reaktion zwischen TiF^ und HpSO1.
gewonnene Fluorwasserstoff wurde in zwei Portionen aufgeteilt, von denen eine unter Ausbildung einer wäßrigen 1IO ?igen
Fluorwasserstoffsäurelösung mit Wasser verdünnt wurde. Diese Lösung wurde mit Eisen-III-oxyd (das bei der Reaktion von
Eisen-III-fluorid und Ilmenit erhalten wurde) vermischt und
erhitzt, wobei man hydratisiertes Eisen-III-fluorid in hohen Ausbeuten erhielt. Dieses hydratisierte Eisen-III-fluorid
wurde mit dem restlichen wasserfreien Fluorwasserstoff erhitzt, wobei man wasserfreies Eisen-III-fluorid und wäßrigen Fluorwasserstoff
erhielt, der abdestilliert, kondensiert und zurückgewonnen wurde.
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Beispiel 2
Festes Titantetrafluorid (hergestellt durch Umsetzen von Eisen-III-fluorid mit voroxydiertem Ilmenit bei etwa 85O0C)
wurde in 87 %iger Schwefelsäure untetr Ausbildung einer viskosen
Lösung mit einem Säure/Titan-Verhältnis von 1,8:1 gelöst. Dieöe Lösung wurde nach und nach auf 1400C erhitzt,
wobei die Viskosität abnahm und ein heftiges Schäumen einsetzte, als HF entwickelt wurde. Nachdem das Schäumen
abgeklungen war, nahm die Viskosität zu und das Erhitzen . wurde unterbrochen.
Dann wurde Dampf mit einer Temperatur von I80 C durch die Flüssigkeit
geführt, bis die Flüssigkeit sich zu einem schmutzigweißen kristallinen Feststoff verfestigte, der wie die Analyse
zeigte, 0,5 % Fluorid (ausgedrückt als Fluoridionen) enthielt'.
Das kristalline Material wurde in V/asser gelöst, wobei man eine wäßrige Flüssigkeit erhielt, die eine Titankonaentration
(ausgedrückt als TiO2) von 260 g/l und eine gesamte Schwefelsäurekonzentration von 468 g/l aufwies. Aus dieser
Lösung erhielt man bei der thermischen Hydrolyse durch 3 1/2-stündiges Kochen in Gegenwart von anderweitig hergestellten
Keimen,-wie es in Beispiel 1 beschrieben ist, festes wasserhaltiges TiOp in einer Ausbeute von 99 %>
Das Material zeigte ein ausgezeichnete Aufhellvermögen (Weißgrad) und ergab
beim Kalzinieren nach der in Beispiel 1 angegebenen Weise Titandioxyd, das zu 98,5 % aus Rutil bestand. Die Qualität
des Produktes war mindestens gleich der des in Beispiel 1 erhaltenen Materials.
409809/ 1 07 1
Claims (21)
1. Verfahren zur Herstellung von Titandioxydpigment, dadurch gekennzeichnet, daß man" ein eisenhaltiges titanhaltiges
Material in Titantetrafluorid umwandelt, das Titantetrafluorid mit Schwefelsäure unter Ausbildung von Titansulfat
umsetzt,.eine wäßrige saure Titansulfatlösung herstellt,
die Titansulfatlösung thermisch hydrolysiert, um wasserhaltiges Titandioxyd auszufällen und anschließend das
wasserhaltige Titandioxyd kalziniert.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Titantetrafluorid durch Umsetzen von Eisen-III-fluorid
mit Ilmenit gebildet wird. '
3. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Titantetrafluorid mit wäßriger
Schwefelsäure mit einer Konzentration im Bereich von 20 bis 95 % umgesetzt wird.
1I. Verfahren gemäß Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet,
daß die wäßrige Schwefelsäure eine Konzentration von 60 bis 90 % besitzt.
5. Verfahren gemäß einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Titan (ausgedrückt als TiOp)/
Schwefelsäure-Verhältnis in einem Bereich von 1:1 bis 1:3 liegt.
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- ι j» -
6. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Titan/Schwefelsäure-Verhältnis in einem Bereich von
1:1,6 bis 1:2,0 liegt.
7· Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß Titantetrafluorid und Schwefelsäure bei einer Temperatur im Bereich von 70.bis 300°C umgesetzt
werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Titantetrafluorid und Schwefelsäure bei einer Temperatur
im Bereich von 150 bis 250 C umgesetzt werden.
9· Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine wäßrige Titansulfatlösung hergestellt wird, die Titan (ausgedrückt als TiOp) in einer
Konzentration im Bereich von 150 bis 350 g/l und Schwefelsäure in einer Menge im Bereich von 300 bis 600 g/l enthält.
10. Verfahren gemäß Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet,
daß die wäßrige Titansulfatlösung Titan (ausgedrückt als TiO„)
in einer Menge von 200 bis 300 g/l und Schwefelsäure in einer Menge von 350 bis 550 g/l enthält.
11. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluorid durch Einleiten von
Dampf in die erhitzte Lösung aus der Titansulfatlösung entfernt wird.
12. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Titan (ausgedrückt als TiOp)/Schwefelsäure-Verhältnis
der Lösung im Bereich von 1:3 liegt.
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13. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis im Bereich von 1,6:2 liegt.
14. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung auf eine Temperatur im Bereich von 110 bis I1IO0C erhitzt wird.
15. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampf eine Temperatur im
Bereich von 15O bis 220°C aufweist.
16. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Titansulfatlösung
weniger als 1 Gew.-ί Fluoridionen enthält.
17. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Titansulf,atlösung
durch Erhitzen auf eine Temperatur im Bereich von 8O bis 1500C während 2 bis 5 Stunden hydrolysiert wird.
18. ■ Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Titansulfatlösung
in Gegenwart von 0,2 bis 5 % Kristalliationskeimen (ausgedrückt als TiO2, bezogen auf TiO2) hydrolysiert wird.
19· Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der bei der Reaktion des Titantetrafluorids mit der Schwefelsäure freigesetzte
Fluorwasserstoff mit Eisen-III-oxyd unter Ausbildung von
Eisen-III-fluorid umgesetzt wird.
409809/1071
20. . Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwefelsäure,
die in der bei der Hydrolyse der wäßrigen sauren Titansulfatlösung anfallenden Mutterlauge enthalten ist, durch Lösungsmittelextraktion
und/oder durch Behandeln mit einem Ionenaustauscherharz gereinigt wird.
21. Titandioxydpigment, erhältlich gemäß einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 20.
Λ0980 9/10 71
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