Способ получения двуокиси титана

 

О П И -С-" А-Н- И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ (ii) 548569

Союз Советских

Фодналистннеских

РеспФлик

y„„gg>PPg(;, .;„,y 8 1 фТЕИЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 01.07,75 (21) 2150981/26 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 28.02.77. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 19.04,77 (51) М. Кл. - С 01G 23,/04

Государственник комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 661.882.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. А. Байтенев, K. В. Иодес и Г. В. Мурзаева

Институт металлургии и обогащения АН Казахской ССР (71) Заявитель,(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДВУОКИСИ ТИТАНА

Изобретение относится к спосооам получения двуокиси титана, которая может быть использована в лакокрасочной промышленности.

В настоящее время двуокись титана обычно получают либо сернокислотным, либо хлорным способом. При этом предпочтение отдается хлорному способу, который менее трудоемок, более высокопроизводителен и позволяет получить пигмент высокого качества.

Известные хлорные способы получения двуокиси титана заключаются либо в окислении четыреххлористого титана кислородом в газовой фазе, либо в расплавах солей.

Недостатком хлорного способа, проводимого в газовой фазе, является его большая энергоемкость, высокая температура процесса, сложное аппаратурное оформление.

Известен способ получения двуокиси титана путем окисления четыреххлористого титана кислородом в расплаве соли, например, хлористого кальция, в присутствии металлического алюминия при нагревании.

Процесс ведут путем пропускания через расплав соли кислорода и четыреххлористого гитана при одновременной периодической подаче в расплав металлического алюминия в количестве 0,5 — 1,0 вес. % от четыреххлористого титана.

Выходящий из расплава газовый поток направляют в систему пылеулавливания, где выделяют полученньш мелкодпсперсный продукт двуокиси титана.

Однако периодическое введение добавок ал|оминня B данном способе не позволяет точ5 по контролировать процесс и получать целевой продукт с заданным фазовым составом.

Кроме того, недостаточная концентрация отходящих газов по хлору (до 60%) препятствует их регенерации, что приводит к существен1р ным потерям хлора и требует дополнительных затрат, связанных с нейтрализацией этих газов.

С целью устранения указанных недостатков по предлагаемому способу под расплавом со15 лп предварительно создают слой расплавленного алюминия и пропускают через него газообразньш хлор. При этом расплавы алюминия и соли берут в весовом соотношении 1: 4—

6.

2р Способ обеспечивает возможность регулирования фазового состава целевого продукта вследствие того, что прн продувке хлора через слой расплавленного алюминия образуется Xëîðïñòi.i а7loмпнпй, который равномерно

25 распределяется по объему расплавленной соли. Зтпм достигается наилучший контакт хлористого алюминия с подаваемыми парами четыреххлорпстого титана.

Регулируя расход хлора, можно получать

3р определенное количество хлористого алюми.

548569

Выход

TiO из расплава, %

Фазовьш состав T10„%

Количество

А1,0з к TiO

Содержание хлора в отходящих газах, %

Расход хлора, л/час

Рутил

Анатаз

87

88

88

92

96

98

100

0,8

1,6

3,5

5,0

1,7

2,5 — 3,0

7,3

10,4

84

87

88 — 90

Составитель Л. Романцева

Техред Л. Гладкова

Редактор T. Пилипенко

Корректор Л. Котова

Заказ 367/15 Изд. № 242 Тираж 654 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, %-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 ния в объеме расплава соли и, таким образом, обеспечить заданный фазовый состав двуокиси

Кроме того, повышена экономичность предложенного способа за счет возможности реализации более концентрированных по хлору (84 — 90% ) выходящих газов и возвращения регенерированного хлора в процесс. При этом сохраняется и хлор от разложения в процессе четыреххлористого титана.

Пример. В кварцевый раствор загружают

50 г металлического алюминия и 200 г расплавленного хлористого кальция. Реактор нагревают в шахтной электропечи до 950 С. В образовавшийся под расплавом хлористого кальция слой расплавленного алюминия по алундовой трубке подают газообразный хлор со скоростью 3,5 л/час. В расплав хлористого кальция по алундовым трубкам подают четыреххлористый титан и кислород со скоростью соответственно 100 мл/час и 30 л/час. Выделенная из газового потока в системе пылеулавливания двуокись титана содержит 98% рутила и 2% анатаза, Выход продукта из расплатитана по рутилу, анатазу и окиси алюминия (см. таблицу). ва составляет 88%. Содержание хлора в отходящих газах 87%.

5 Экономичность способа заключается в возможности регенерации отходящих хлорсодержащих газов и многократного возвращения в исходный порцесс отработанного хлора.

Формула изобретения

1. Способ получения двуокиси титана, включающий окисление четыреххлористого титана кислородом в расплаве соли в присутствии металлического алюминия, отличающийся

15 тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования фазового состава целевого продукта и повышения экономичности процесса, под расплавом соли предварительно создают слой расплавленного алюминия и пропускают

20 через него газообразный хлор.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что расплавы алюминия и соли берут в весовом соотношении 1:4 — 6.