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Il est connu de purifier du tétrachlorure de titane liquide con- tenant du vanadium comme impureté, en chauffant le tétrachlorure avec une petite proportion d'une matière organique (voir par exemple les brevets des Etats Unis n 2. 230.538 et 2.592.021 et le brevet anglais n 656.098).
Les matières organiques dont il est fait usage sont celles capa- bles de carbonisation, probablement précédée de polymérisation, en présence du tétrachlorure de titane, dans les conditions employées, par exemple lorsque le tétrachlorure de titane impur et la matière organique sont chauf- fés au point d'ébullition, ou au dessus du point d'ébullition du tétrachlo- rure de titane. L'impureté formée par le vanadium et, lorsqu'elles sont présentes, certaines autres impuretés métalliques, comme par exemple fer et chrome, sont reprises par les produits solides de la carbonisation et sont écartées en séparant les produits solides de la carbonisation du té- trachlorure de titane liquide, par exemple en distillant le tétrachlorure, ou bien par filtration ou par centrifugeage.
Des matières organiques qui se carbonisent lentement, par exemple des hydrocarbures aliphatiques saturés, comme de la paraffine liquide, ne sont satisfaisants comme agents de purification qu'à des températures au- dessus du point d'ébullition du tétrachlorure de titane ou bien si l'on fait bouillir à reflux un mélange de tétrachlorure de titane liquide et de la matière organique pendant plusieurs heures. Des matières plus aisé- ment ou plus rapidement carbonisables, comme des huiles végétales ou des huiles minérales contenant des hydrocarbures non saturés, ont un plus grand pouvoir purificateur mais elles ont tendance à contaminer le produit puri- fié par des substances organiques qui ultérieurement communiquent au pro- duit une couleur sombre lorsqu'il est distillé.
Une telle contamination est indésirable pour certains buts ou applications pour lesquels le tétrach- lorure de titane doit être employé, par exemple pour la fabrication de ti- tane métallique.
La présente invention est basée sur l'observation que des avan- tages imprévus sont obtenus en employant pour le traitement d'épuration un mélange d'une matière organique se carbonisant lentement avec une matière organique plus aisément ou plus rapidement oarbonisable.
Par matières se carbonisant lentement on entend des matières or- ganiques carbonisables saturées et ou non saturées ayant une valeur d'iode ne dépassant pas 25 et comme matières plus aisément ou plus rapidement car- bonisables on entend des matières organiques non saturées ayant une valeur d'iode d'au moins 80.
Les valeurs d'iode dont il est question ici sont celles détermi- nées par la méthode au monoclorure d'iode décrite dans l'ouvrage "British Pharmacopaeia", 1953, pages 754-755.
Conformément, l'invention prévoit un procédé pour la purification de tétrachlorure de titane contenant du vanadium comme impureté, dans le- quel le tétrachlorure de titane impur est chauffé à une température d'au moins 100 C avec une petite proportion d'un mélange d'une matière organi- que carbonisable saturée ou non saturée ayant une valeur d'iode ne dépas- sant pas 25, avec une proportion d'une matière organique carbonisable non saturée ayant une valeur d'iode d'au moins 80 s'élevant à 2 - 20% calculés sur le poids du mélange, et dans lequel le tétrachlorure de titane est sé- paré des produits de carbonisation solides contenant les impuretés.
La proportion du mélange de matières organiques qui est utilisée varie suivant la teneur en impuretés du tétrachlorure de titane, et suivant d'autres conditions telles que la durée ou période et la température du traitement. Ainsi, plus est grande la teneur en impuretés, ou plus est
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courte la durée ou période du traitement, ou plus est basse la températu- re de ce traitement,et plus grande sera la proportion requise du mélange de matières organiques. Toutefois, la proportion employée du mélange ne sera pas élevée au point de provoquer un assombrissement ultérieur de la couleur du produit comme mentionné plus haut, si un tel assombrissement est indésirable.
D'une façon générale une proportion du mélange s'élevant à 0,2 - 1,0 pour cent, et avantageusement 0,4%, calculée sur le poids du tétrachlorure de titane impur, est satisfaisante.
Comme matières à carbonisation lente, c'est-à-dire des matières organiques saturées ou non saturées ayant une valeur d'iode ne dépassant pas 25, on peut employer des huiles minérales, comme des huiles de pétrole brutes ou des produits de distillation du pétrole, qui sont saturés ou ont une teneur en composés non saturés telle que la valeur d'iode ne dépasse pas 25. Alternativement, on peut employer des huiles végétales ou animales présentant le degré susdit d'insaturation. Comme matières plus aisément ou plus rapidement carbonisables on peut employer des huiles, graisses ou cires ayant une valeur d'iode d'au moins 80, et de préférence ne dépassant pas 230. Sont spécialement utiles, les huiles végétales comme l'huile de lin, l'huile de graines de coton, l'huile de ricin et en particulier l'huile de fèves de soya.
Le mélange des deux genres de matières organiques défi- nis plus haut peut contenir une ou plusieurs des matières à carbonisation lente et une ou plusieurs des matières plus aisément ou plus rapidement carbonisables pourvu que la quantité totale de ces dernières matières s'élève à 2 - 20 % du poids du mélange.
Le chauffage du tétrachlorure de titane impur avec le mélange de matières carbonisables peut être effectué à la pression atmosphérique ou à une pression plus élevée ou plus basse, le tétrachlorure de titane étant dans la phase liquide ou la phase vapeur. Avantageusement, le té- trachlorure de titane est chauffé à l'état liquide avec le mélange organi- que, sous pression atmosphérique, à une température comprise dans la gamme de 100 C à la température d'ébullition du tétrachlorure de titane, savoir 136 C. Une méthode commode consiste à faire bouillir le tétrachlorure de titane à reflux en présence du mélange organique.
Le pouvoir purificateur d'une quantité donnée du mélange de ma- tièresorganiques employé dans le procédé de l'invention est plus grand que le pouvoir purificateur de la même quantité de la matière à carbonisa- tion lente utilisée seule. En outre, l'action n'est pas additive du fait que le pouvoir purificateur de la matière plus aisément ou plus rapidement oarbonisable, lorsqu' elle est utilisée seule dans la quantité qui est pré- sente dans le mélange, est beaucoup plus petite que l'on ne pourrait s'y attendre d'après le pouvoir purificateur du mélange. Ainsi, l'emploi du mélange permet de réaliser l'épuration dans un temps donné avec une quan- tité plus petite de matière oarbonisable, ou bien de l'effectuer dans un temps plus court avec une quantité donnée de matière carbonisable.
Le procédé de l'invention enlève également certaines autres im- puretés métalliques, par exemple fer et chrome, lorsqu'elles sont présen- tes dans le tétrachlorure de titane impur. Le procédé convient très bien pour purifier du tétrachlorure de titane qui doit être utilisé pour la fabrication de bioxyde de titane, ou qui doit être employé comme cataly- seur dans divers procédés de polymérisation.
Les exemples ci-après illustrent l'invention, les parties étant en poids : Exemple 1 100 parties de tétrachlorure de titane impur conte- nant 0,052 de vanadium (calculé en V205) sont chauffées à l'ébullition
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à reflux avec un mélange de 0,38 partie d'huile lubrifiante minérale ayant une valeur d'iode de 12 et connue dans le commerce sous le nom de "VITREA 69", et 0,02 partie d'huile de fèves de soya ayant une valeur d'iode de 147. La quantité de vanadium présente dans la vapeur de tétrachlorure de titane est mesurée à intervalle, et après reflux pendant 8'30" du vanadium ne fut plus trouvé dans la vapeur.
Le tétrachlorure de titane purifié fut alors séparé par distillation de la matière carbonisée solide, et le té- trachlorure de titane distillé contenait moins de 2,5 X 10-5 pour cent de vanadium (calculé en V205),
Le processus décrit plus haut fut répété, mais en utilisant 0,4 partie de l'huile lubrifiante susdite au lieu de 0,4 partie de son mélange avec de l'huile de fèves de soya. Dans ce cas, il a été nécessaire de poursuivre le reflux du tétrachlorure de titane pendant 16'30" pour obte- nir le même degré d'épuration. Lorsque 0,02 partie d'huile de fèves de so- ya seule fut utilisée, le degré d'épuration susdit ne fut pas atteint après chauffage à reflux pendant 4 heures.
Le traitement de l'exemple ci-dessus a été répété avec la moi- tié des quantités indiquées plus haut de matières carbonisables, c'est à dire avec 0,19 partie de l'huile lubrifiante et 0,01 partie de l'huile de fèves de soya. Le même degré d'épuration a été atteint après un reflux de 15 minutes. Lorsque 0,19 partie de l'huile lubrifiante est utilisée seule, il est nécessaire de poursuivre le reflux pendant environ 65 minu- tes pour atteindre le même degré d'épuration.
Exemple 2.- 100 parties de tétrachlorure de titane impur conte- nant 0,055% de vanadium (calculé en V205) sont chauffées à l'ébullition à reflux avec un mélange de 0,38 partie d'huile de noix de coco ayant une valeur d'iode de 14, et 0,02 partie d'huile de fèves de soya ayant une va- leur d'iode de 147. Après ébullition à reflux du mélange pendant 35 minu- tes de vanadium n'a plus pu être détecté dans la vapeur de tétrachlorure de titane.
Le tétrachlorure de titane purifié fut alors séparé de la ma- tière carbonisée solide par distillation, et le tétrachlorure de titane distillé contenait moins de 2,5 X 10-5 pour cent de vanadium (calculé en V205).
Le processus décrit plus haut fut répété mais en utilisant 0,4 partie de l'huile de noix de coco susdite au lieu de son mélange avec de l'huile de fèves de soya. Dans ce cas, il fut nécessaire de poursuivre le reflux du tétrachlorure de titane pendant 75 minutes pour obtenir le même degré d'épuration.
REVENDICATIONS.
1.- Un procédé pour la purification de tétrachlorure de titane contenant du vanadium comme impureté, dans lequel le tétrachlorure de ti- tane impur est chauffé à une température d'au moins 100 C avec une petite proportion d'un mélange d'une matière organique saturée au non saturée, carbonisable, ayant une valeur d'iode ne dépassant pas 25, avec une proportion d'une matière organique non saturée, carbonisable, ayant une valeur d'iode d'au moins 80, s'élevant à 2 - 20% calculés sur le poids du mélange, et le té- trachlorure de titane purifié est séparé des produits solides de carbonisa- tion.