BE555181A - - Google Patents

Description

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   Dans la fabrication de pigments de bioxyde de titane suivant le procédé dans lequel un sel de titane ,par exemple du sulfate de titane ou du chlorure de titane, est hydrolysé en solution aqueuse pour donre r un précipité de bioxyde de titane hydrate, et le   précipité,   après avoir été lavé Si    s'est   nécessaire est calciné pour développer les propriétés pigmentaires et ensuite broyé ,il est d'usage   d'effectuer   la calcination dans un four tournant   @  
Le précipité est introduit dans le four sous forme d'une pulpe humide, et passe lentement à travers le four par gravité due à la rotation et à l'inclinaison du four ,à contre-courant d'un courant de gaz chauds qui déterminent la oaloination  ..

   La   matière dans le four se trouve dans la   farine   d'un lit nettement 

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 épais, par exemple 30 oms environ d'épaisseur, qui est lentement retourné tandis qu'il traverse le four. Dans ces conditions la température des gaz chauds doit être considérablement au-dessus de la température à laquelle on désire chauffer la matière , et ceci se traduit par un surchauffage des parties les plus exposées de cette matière à une température supérieure à   1000 C,  
La présente invention procure un procédé pour la fabrication de pigments de bioxyde de titane, par l'hydrolyse d'un sel de titane en solution aqueuse pour donner un précipité de bioxyde de titane hydraté, et calcination du précipité , dans lequel, après l'hydrolyse,

   le précipité est chauffé à une température ne dépassant pas   800 C   pour enlever l'eau et, si on le désire, d'autresmatières volatiles, et le précipité séché est alors soumis à calcination tandis qu'il est maintenu à l'état ' fluidifié par un courant de   gaz   chaud non réducteur à la température requise pour développer les propriétés pigmentaires . 



   Il doit être entendu que l'expression   Il gaz   chaud non réductour" englobe un mélange gazeux chaud non réducteur . 



   De la manière indiquée, tout le précipité fluidifié est rapidement et uniformément chauffé . la température de calcination, et le surchauffage d'une partie du précipité est évité . le précipité peut être soumis à l'opération de chauffage préliminaire directement après l'hydrolyse, mais il l'est de préférence après le lavage qui fait ordinairement suite à l'hydrolyse . 



   L'opération de chauffage préliminaire peut être exécutée de toute manière désirée, mais elle est avantageusement effectuée en chauffant le précipité à l'aide d'un gaz chaud ,par exemple dans un four   tournant .   Le gaz chaud sera, naturellement, un gaz non réducteur si la température est suffisamment élevée pour que 

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 le bioxyde de titane puisse subir une réduction et une   éoloration   résultante en présence d'un gaz réducteur .la. température du gaz chaud ne doit pas déposer 800 C, mais* ceci mis à part, la   tempe-.   rature n'est pas critique, pourvu qu'elle soit suffisamment élevée pour enlever au moins l'eau.

   Il y a généralement avantage à utiliser une température suffisamment élevée pour enlevés- au moins une partie de toute autre matière volatile qui pourrait être présente dans le précipité , comme de l'acide résiduaire provenant du sel de titane pendant l'hydrolyse,par exemple acide sulfurique ou acide chlori-   drique .    



   L'opération de chauffage préliminaire peut également être effectuée en soumettant le précipité en suspension aqueuse à un séchage par pulvérisation dans un courant de gaz chaud .  'La   sus- pension aqueuse peut être la pulpe humide ou bouillie de bioxyde de titane hydraté telle qu'obtenue en séparant le précipité de la liqueur d'hydrolyse et de préférence après lavage , mais, si on le désirait, la pulpe ou bouillie peut être diluée avec de l'eau pour le séchage par pulvérisation . 



   Lavitesse du gaz de chauffage dans la phase de calcination doit, naturellement, être telle qu'elle maintient le bioxyde de titane dans un état fluidifié, et se trouve généralement dans l'intervalle de 0,152 à   1,52   m par seconde Une vitesse de 0, 22 m par seconde convient dans le cas de bioxyde de titane dont la   majeu-   re partie a une répartition de dimension de grains de moins 40 à plus 60 mailles   B.S.S. ,   et une vitesse de 0,91 - 1.22 m par seconde cantrient our plus convient pour de la matière/grenue dont la plus grande partie a une dimension de grain de moins 20 à plus 40 mailles B.S.S.

     Apres   l'opé- ration de chauffage préliminaire, le bioxyde, de titane peut être soumis directement à calcination s'il possède une dimension de grain appropriée à la fluidisation, mais, si c'est nécessaire , il peut tout d'abord être amené à une dimension de grain   convena-   ble par désintégration et, ou criblage ou tamisage . 

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   Divers genres de gaz ou de mélanges gazeux non réducteurs peuvent être utilisés pour réaliser la calcination et maintenir le bioxyde de titane dans un état fludifié .   Par   exemple, le gaz chaud peut être produit par la combustion d'un combustible carbo-      né tel que de l'huile combustible dite fuel oil, ou bien un gaz combustible tel que du gaz de gazogène , en présence d'un excès   d'air .   De l'air préchauffer'peut également être utilisé comme gaz chaud non réducteur Une partie:

   ou la totalité du gaz chaud provenant   'de.   la phase de.calcination peut   être   utilisée pour le traite-      ment à chaud préliminaire du précipité par exemple dans un four tournant ou bien pour un séchage par pulvérisation ,
Le procédé de l'invention est spécialement avantageux pour la production d'un pigment de   bioxyde   de titane, dont au moins les 80% sont dans la forme rutile, par la   calcinât ion   de précipités de bioxyde de titane qui seuls, ou addition   d'un   germe ou semence promoteur de rutile, donnent aisément du rutile lors de la calcination,

   par exemple à des températures comprises dans la gamme de 600 C à   900 C  Des précipités qui par eux-mêmesdonnent aisément du rutile à la calcination peuvent être obtenus par des procédés connus dans lesquels l'hydrolyse est effectuée en présence de noyaux de bioxyde de titane hydraté, par exemple un liquide à noyaux préparé comme décrit dans le brevet anglais N  623.813. 



   Un agent de   conditionnement,   tel que l'oxyde de sine,peut être incorporé dans le précipité avant la calcination
L'exemple ci-après illustre   l'invention .   



   Un précipité de bioxyde de titane hydraté est préparé par l'hydrolyse   d'une   solution de sulfate de titane en présence d'un liquide à noyaux préparé comme décrit dans le brevet anglais N    623.813.   Le précipité fut lavé de la façon normale, ensuite filtré, et la pulpe résultante présentait une teneur en matière solide de 33%.

   Un pour cent d'oxyde de zinc, calculé sur le poids du bioxyde de titane , est intimement mélangé à la pulpe, et cette   démise   est alors   chauffée,   pendant environ 2 heures, dans      

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 un four tournant, dans un courant de gaz chaud à 750 C 'de manière à enlever l'humidité de la pulpe   et ..  l'acide sulfurique absorbé par le bioxyde de titane .Le gaz chaud était produit par la combustion d'une huile de pétrole (gas oil) avec un excès d'air.

   la matière séchée ,   aant   une dimension de grain d'environ moins 20 à plus de   100   mailles B.S.S., et dont la majeure partie avait une dimension de grain de moins 40 à plus de 60 mailles B.S.S, est alors passée, tandis qu'elle estchaude, dans un four tubulaire vertical pour former un lit non fluidifié d'environ 0,457 m de hauteur .Le lit est alors amené et maintenu dans un état fluidifié par un courant asc endant de gaz chaud produit par la   combus-   tion d'un mélange d'une huile de pétrole (gas oil) et d'air, 27,8 m3 d'aire étant uitlisés par kg d'huile. Le gaz chaud ainsi formé contenait un excèssuffisant d'air pour maintenir une atmosphère oxydante   .

   En   contrôlant la vitesse d'alimentation de l'huile, la température dans le lit fluidifié est maintenue à 850 C, et les lectures faites en divers points du lit indiquaient une variation de température non supérieure à 5 C La calcination est complète dans ane période de temps dp 20 minutes, et une analyse par diffration de rayons X sur un échantillon du produit montre que 99-100% du bioxyde de titane est dans la forme rutile..L'examen de granules de pigment ne fait ressortir aucun brûlage de surface et, après broyage approprié, le pigment aune force de coloration élevée et une excellente couleur
Dans un but de comparaison, un échantillon de la matière provenant de l'opération de chauffage préliminaire dans le four tournant est chauffé sous forme d'une couche statique de 25,4 mm d'épaisseur, dans un four électrique .

   La température au centre   de   la couche était de 850 C, main la surface de la couche atteignait une température d'environ 1.050 C. 



   Une période de chauffage de   40   minutes est nécessaire pour obtenir une conversion de 99-100% dans la forme rutile dans toute la   ma.sas  Dans une seconde expérience, un autre échantillon 

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   -de  la matière qui avait été soumise au chauffage préliminaire ,est chauffé de façon analogue dans le four électrique, mais de manière que la température au centre de la couche soit de   900 C ;  la surface de la couche atteignit une température d'environ 1100 C Dans ce .cas le même degré de conversion en rutile est obtenu en 17 minutes .

   Dans les deux expériences .les surfaces exposées de la charge ont montré des signes d'avoir été surchauffées, ce qui provoque une certaine détérioration de la "luminosité" , cette détérioration étant plus grave dans la deuxième expérience que dans la première , 
 EMI6.1 
 iS71;ND 10 SCIONS

Claims (1)

1.- Un procédé pour la fabrication de pigments de bioxyde de titane, par l'hydrolyse d'un sel de titane en solution aqueuse pour donner un précipité de bioxyde de titane hydraté et calcination du précipité , dans lequel , après l'hydrolyse , le précipité est chauffé à une température ne dépassant pas 800 0 pour enlever l'eau et, si on le désire, d'autres matières volatiles, et le précipité séché est alors soumis à calcination tandis qu'il est maintenu dans un état fluidifié par un courant de gaz chaud non réducteur à la température requise pour développer les propriétés pigmentaires @ 2.- Un procédé tel que revendiqué dans la revendication 1,

dans lequel l'opération de chauffage préliminaire est effectué? en chauffant le précipité à l'aide d'un gaz chaud , par exemple dans un four tournant .

3.- Un procédé tel que revendiqué dans la revendication 1, dans lequel l'opération de chauffage préliminaire est effectuée en soumettant le précipité en suspension aqueuse à un séchage par pulvérisation dans un courant de gaz chaud 4.- Un procédé tel que revendiqué dans la revendication 1, 22 ou 3, dans lequel le gaz chaud non .réducteur utilisé pour la calcination est engendré par la oombuction d'un combustible <Desc/Clms Page number 7> car boné en présence d'un excès d'air 5.- Un procédé tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 2 à 4,

dans lequel le gaz chaud utilisé pour l'opération de chauffage préliminaire est une partie ou la totalité du gaz chaud non réducteur qui a été employé pour la calcination @ 6.- Un procédé tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel un précipité de bioxyde de titane qui seul, ou après l'addition d'un germe ou semence promoteur de rutile, donne aisément du rutile par calcination, est calciné, après l'opération de chauffage préliminaire, pour donre r du bioxyde de titane dont au moins les 80% sont dans la forme rutile.

7.- Un procédé tel que revendiqué dans la revendication 6, dans lequel la calcination est effectuée à une température de ,la EMI7.1 gamme de 60000 à DOCa 8. - Un procédé pour la,production d'un pigment de bioxyde de titane , conduit en substance ainsi que décrit dans le premier . paragraphe de l'exemple donné * 9.- Un pigment de bioxyde de titane ,chaque fois qu'il est produit par le procédé revendiqué dans l'une quelconque des revendications 1 à 8