DE560979C - Verfahren zur Nassmahlung von gegluehtem Titandioxyd - Google Patents

Description

• Verfahren zur Naßmahlung von geglühtem Titandioxyd Die meisten Anwendungszwecke des Titandioxyds, insbesondere seine Verwendung als Farbstoff und als Füllmittel für Gummi, erfordern eine sehr gleichmäßige feine Verteilung des durch Glühen zu Titandioxyd umgewandelten Titandioxydhydrats. Uhterwirft man das Glühprodukt der üblichen Naß- und Trockenmahlung, so bedarf es langer Mahldauer und komplizierter Sichteinrichtungen, um den gewünschten Effekt zu erzielen.
• Es wurde gefunden, daß man Titandioxyd höchster Feinheit und Gleichmäßigkeit unter wesentlicher Beschleunigung der Naßmahlung erhält, wenn man diese Mahlung in Gegen-*wart von Basen, insbesondere in Anwesenheit %-on Hydroxyden der Alkalien und des Ammoniums, vornimmt. Verdünnt man solche Mahlschlämme nach verhältnismäßig kurzer Mahldauer mit Wasser, so setzen sich die gröberen Anteile des Mahlgutes ab, während die feinen Teilchen in Suspension gehalten werden. Nach beendigtem Absetzen der gröberen Anteile wird dekantiert und das feine Material durch Koagulation, beispielsweise durch Zusatz von Schwefelsäure u. dgl., abgeschieden. Die gröberen Teile gehen zur Mahlung zurück, während der feine Anteil nach Waschung und Trocknung noch einer Desintegration unterzogen werden kann.
• Es ist bereits vorgeschlagen worden, Titandioxyd von färbenden Verunreinigungen, insbesondere von Chromverbindungen dadurch zu befreien, daß man es mit Alkali oder Erdkali auf Glühtemperatur erhitzt und die gebildeten Wasser- oder säurelöslichen Chromate nach Mahlung des Glühproduktes durch Auswaschen beseitigt. Bei diesem bekannten Verfahren muß zweckmäßig jeder erhebliche Überschuß an Alkali vermieden werden, der beim Glühen Anlaß zur Bildung von unerwünschten Alkalititanat geben müßte. Das Verfahren unterscheidet sich überdies von dem vorliegenden Verfahren grundsätzlich dadurch, daß Maßnahmen zur Trennung des Mahlgutes nach der Korngröße nicht vorgesehen sind, sondern daß etwa vorhandenes freies Alkali zusammen mit den entstandenen löslichen Chromaten durch Auswaschen des gesamten Mahlgutes entfernt wird.
• Zur Ausführung des Verfahrens verrührt man beispielsweise 8oo kg geglühtes Titandioxyd in i 50o bis 2ooo 1 Wasser und setzt 3 1 einer Ätzkalilösung mit 750 g KOH/1 hinzu. Nach einer Mahlung von 6 bis 8 Stunden in Kugelmühlen oder anderen Naßmahleinrichtungen wird der Mahlschlamm in ein Absetzgefäß von etwa q. m3 Inhalt entleert und unter ständigem Rühren mit Wasser auf etwa 200 g/1 Ti 02 verdünnt. Zu dieser Suspension setzt man noch etwa i 1 der KOH-Lösung von 750 g/1 hinzu, um eine günstige Alkalität der Lösung einzustellen. Nach Abstellen der Rührung beginnen sich die gröberen Teilchen mit einer Absetzgeschwindigkeit abzusetzen, die etwa 15 bis 2o cm/Stunde beträgt. Unter diesen Verhältnissen kann man nach etwa 7 bis 8 Stunden vom Niederschlag dekantieren, der zur Mahlung zurückgeführt wird. Die Menge -des gröberen Anteils beträgt etwa 26111, 'des Ausgangsmaterials.
• Die Suspension des feinen Mahlgutes wird in einem Fällungsbottich mit einer Menge verdünnter Schwefelsäure versetzt, die genügt, um das vorhandene Alkali zu neutralisieren. Es scheiden sich dann die feinen suspendierten Teilchen als Niederschlag ab, der nach seiner Abtrennung gewaschen, getrocknet und in üblicher Weise desintegriert wird.
• Das Mahlprodukt stellt ein sehr feines Pulver von großer Gleichmäßigkeit dar, das gegenüber den auf übliche Weise gemahlenen Produkten verbesserte Pigmenteigenschaften besitzt. Es eignet sich infolge seiner Feinheit in erhöhtem Maße für die.Verwendung in der Gummi- und Linoleumindüstrie, wo die Anwesenheit gröberer Teilchen Störungen hervorruft, und liefert Öl- und Lackanstriche höchster Glätte und Gleichmäßigkeit. Von wesentlicher Bedeutung ist schließlich, daß sein Färbevermögen ein höheres ist.
• Man kann das gleiche Ergebnis in kontinuierlicher Arbeit erzielen, wenn man beispielsweise einer kontinuierlich arbeitenden Kugelmühle ständig eine Paste zuführt, die aus iooo kg Ti 02, iooo 1 Wasser und 2 bis 3 1 einer Ätzkalilösung mit 750 g KOH/l besteht: Das Mahlgut fällt aus der Mühle in ein Gefäß, in welchem die Paste mit Wasser bis auf eine Konzentration von 200 g Ti 0,11 verdünnt und ihr noch etwa 21 Ätzkalilösung für je iooo kg Ti02 zugesetzt werden. Die Suspension wird dann in kontinuierliche Absetzgefäße geleitet und ihre Durchtrittsgeschwindigkeit auf etwa 3 1 in der Minute pro m2 Absetzfläche geregelt. Die mit einer Konzentration von 16o bis 170 g Ti 00 austretende Suspension wird dann wie früher weiterbehandelt, während der gröbere Anteil, der in den Absetzapparaten ausgeschieden wurde, zur Mählung zurückgeht.
• Das Titandioxyd, welches der beschriebenen Behandlung unterworfen wird, soll möglichst elektrolytfrei sein. Indessen stört auch die Anwesenheit geringer Mengen Alkalisalze die Durchführung nicht. Es kann also auch eine Titansäure, die in Gegenwart von geringen Mengen Alkalibis.ulfat, beispielsweise nach Zusatz von i,5 °4 K H S 04, bei 9oo° C calciniert wurde, in gleicher Weise oder unter geringer Abänderung der Alkalimengen behandelt werden.
• Auf den Erfolg des Verfahrens ist ferner das Maß der Verdünnung und die Menge des Alkalizusatzes von Einfluß. Die günstigsten Bedingungen, die jeweils einzuhalten sind, lassen sich jedoch durch einige Vorversuche leicht ermitteln. Im allgemeinen hat sich auch gezeigt, daß gute Ergebnisse erzielt werden, wenn man den Alkalizusatz, im Einklang mit den vorstehend angegebenen Beispielen, so bemißt, daß die Absetzlösung eine Alkalität zwischen pHio und 12 besitzt. An Stelle von Hydroxyden der Alkalimetalle und des Ammoniums können, wenn auch mit geringerem Erfolg, andere Basen, beispielsweise Carbonate usw., benutzt werden.
• Auch die Koagulation der dekantierten feinen Suspension kann auf andere Weise hervorgerufen werden, als angegeben wurde, beispielsweise durch Einführung unlöslicher Sulfate, wie BaS04, in die Suspension oder elektroosmotisch oder nach einer der anderen üblichen Methoden zur Koagulation von Suspensionen.
• Anstatt die Base bereits bei der Mahlung zuzusetzen, kann man' auch so verfahren, daß man die Naßmahlung, wie bisher üblich, ohne Zusätze vornimmt und erst den Mahlschlamm bei der Verdünnung mit Alkali versetzt. Diese Arbeitsweise besitzt jedoch gegenüber der ersten den Nachteil, daß die Mahldauer länger zu bemessen ist als bei Anwesenheit von Basen, wie Alkalihydröxyden.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Naßmahlung von geglühtem Titandioxyd, dadurch gekennzeichnet, daß die wässerige Aufschlämmung des Titandioxyds in Gegenwart von Basen, wie Alkalihydroxyd oder Ammoniumhydroxyd, in den für die Naßmahlung üblichen Einrichtungen gemahlen und der Mahlschlamm mit Wasser, gegebenenfalls unter Zusatz weiterer Mengen der Basen, verdünnt wird, worauf man die Suspension des feinen Anteils von dem sich absetzenden groben Niederschlag dekantiert und schließlich mit koagulierend wirkenden, an sich bekannten Mitteln behandelt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein der nassen Mahlung ohne Zusatz von Basen unterzogenes Mahlgut nach Verdünnung mit Basen versetzt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des, Basenzusatzes so bemessen wird, daß der pH-Wert der Suspension des Mahlgutes etwa io bis 12 beträgt.