CH282094A - Verfahren zur Herstellung neutraler anorganischer, oxydischer Pigmente. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung neutraler anorganischer,     oxydischer    Pigmente.    Die Erfindung betrifft, ein Verfahren zur  Herstellung von neutralen anorganischen,     oxy-          disehen    Pigmenten aus sauren, durch Zerset  zung von flüchtigen Chloriden mittels sauer  stoffhaltiger Gase bei hohen Temperaturen  erhaltenen, feinverteilten Oxyden. Speziell be  trifft sie ein Verfahren zur Herstellung von  neutralen     Titanoxydpigmenten.     



  Bei der Zersetzung flüchtiger Metallchlo  ride, insbesondere bei der Zersetzung von     Ti-          tanehlorid    mit sauerstoffhaltigen Gasen bei  hohen Temperaturen, ist man bestrebt, die  Oxyde, beispielsweise     Titanoxyd,    in sehr fein  verteiltem Zustand zu erhalten. Bei der Zer  setzung entstehen neben den Oxyden noch  freies Chlor und kleine Mengen Chlorwasser  stoff, welche aus der     Feuehtigkeit    der zur Zer  setzung benutzten Gase, beispielsweise des  Sauerstoffes, entstehen. Infolgedessen sind die  erhaltenen Metalloxyde immer stark sauer, da  an der Oberfläche der Teilchen Chlor und  Salzsäure     adsorbiert    sind.

   Während das freie  Chlor durch Belüftung oder Evakuierung des  Produktes fast vollständig entfernt werden  kann, bleibt der     adsorbierte    Chlorwasserstoff  sehr fest an der grossen Oberfläche der feinen  Teilchen haften. Die Menge des festhaftenden  Chlorwasserstoffes beträgt dabei etwa 0,1 bis       0,31/o    des     Oxydgewiehtes,    entsprechend einem       pIi    des Produktes von 2 bis 4. Man hat daher  bisher die Oxyde durch eine nachträgliche       Kalzination    bei Temperaturen von 600  C und  darüber in neutrale Pigmente übergeführt.

    Durch dieses Verfahren ist es möglich, ein voll-    kommen neutrales Pigment zu erhalten, doch       Eierden    dabei andere Pigmenteigenschaften       ungünstig    beeinflusst,     insbesondere    die Teil  ehengrösse. Während des Glühens findet zum  Teil eine     Teilehenv        ergrösserung    und zum Teil  ein Zusammenwachsen der Teilchen statt, so  dass das Produkt gröber und härter wird und  ohne     Vermahlung    nicht verwertet werden  kann.  



  Es wurde nun gefunden, dass man ein voll  kommen neutrales Pigment erhalten kann,  wenn man die sauren     Oxyde    mit einer  zur Neutralisation     mindestens        ausreichenden     Menge einer alkalisch reagierenden,     oxy        di-          schen    Verbindung der     Erdalkalimetalle    ein  schliesslich des Magnesiums in trockenem Zu  stande mischt, dann mit Wasser anfeuchtet  und trocknet.  



  Geeignet für die Neutralisation sind ins  besondere feinpulveriges     Calciumoxyd    oder       -hydroxyd    und feinpulveriges     Bariumoxyd     oder     -hydroxyd.    Auch die entsprechenden Ver  bindungen des     Strontiums    oder Magnesiums  können verwendet werden.  



  Untersuchungen haben     gezeigt,    dass durch  das einfache trockene Mischen der sauren  Oxyde mit alkalisch reagierenden     oxydischen     Verbindungen der     Erdalkalimetalle    noch keine  restlose Neutralisation der Oxyde eintritt, son  dern dass saure     Oxydteilchen    neben den stark  alkalischen, beispielsweise     Calciumhydroxyd-          teilchen    in bedeutenden Mengen bestehen blei  ben, das Produkt also inhomogen bleibt.

   Dieses  Verhalten lässt sich auch leicht verstehen,      wenn man     berüeksiehtigt,    dass die     Neutralisa-          tion        nur        sehr        wenig        (etwa        0,1%)        Erdalkali     erfordert, das heisst auf rund 1000     Oxydteil-          ehen    nur ein Kalkteilchen kommt.  



  Der     naheliegende    Weg, das Gemisch in  Wasser aufzuschlämmen,     bringt    wohl die rest  lose Neutralisation     zustande,    doch erfordert  die Gewinnung des trockenen neutralen Pig  mentes aus dieser Aufschlämmung noch eine  Reihe weiterer Operationen, wie Filtration,  Trocknung und     Vermahlung.     



  Es wurde nun überraschenderweise fest  gestellt, dass der Kalk den Chlorwasserstoff  des Produktes schon vollständig an sich zieht  und dadurch neutralisiert, wenn das Gemisch  mit nur wenig Wasser angefeuchtet wird. Da  bei genügen bereits Feuchtigkeitsmengen von  1 bis 30/0 Wasser (bezogen auf das Gewicht  der Mischung) und selbst weniger, um inner  halb kurzer Zeit (einige Minuten bis eine  Stunde) ein vollkommen homogenes, neutrales  Pigment zu erhalten. Nachdem die Neutralisa  tion beendet ist, wird das Pigment getrock  net, wobei man ein weiches, feines und pul  veriges Produkt erhält.  



  Die Anfeuchtung mit einer zu grossen       Wassermenge        (z.        B.        über        10%)        ist        ungünstig,     da sonst Knollen gebildet werden, die nach  dem Trocknen nicht mehr zerfallen, sondern  verhärten     und    eine     Mahlung    erforderlich  machen. Eine Anfeuchtung des Pigmentes vor  der     Zumischung    des Erdalkali wirkt sich eben  falls ungünstig aus, da wiederum Knollen ge  bildet werden,     welehe    die Neutralisation der  einzelnen Teilchen stark erschweren.  



  Die beste mechanische     Durchmischung    des  Produktes mit dem Erdalkali wird erreicht,  wenn sie bei Temperaturen um 100  erfolgt,  da dadurch die Gefahr der     Knollenbildung     vermieden wird, die durch das bei der Durch  mischung schon zum Teil entstehende Neu  tralisationswasser stattfinden kann. Die     An-          feuehtung    der vorteilhaft warmen Mischung  mit Wasser kann dann durch Zugabe von  Wasserdampf oder durch Aufsprühen von  flüssigem Wasser erfolgen.  



  Der     Chlorwasserstoffgehalt    der sauren  Oxyde ist nicht konstant, sondern vielmehr    ziemlichen Schwankungen unterworfen. Um  ein ganz neutrales Produkt zu erhalten, müsste  daher der Zusatz an Erdalkali genau auf den  Säuregehalt abgestimmt werden, was im     kon-          tinuierliehen    Betrieb zu Schwierigkeiten führt.  



  Es     wurde    nun gefunden, dass man auch  diese Schwierigkeiten vermeiden kann, wenn  man einen     Übersehuss    an     Erdalkali        zusetzt     (beispielsweise 10 bis 30     (l/o),    das Produkt also  anfänglich überneutralisiert und dann die  überschüssige     Alkalinität    nach der     Anfeueh-          tung,    aber vor der     Tr        oeknung    durch Zugabe  von gasförmiger Kohlensäure wieder neutrali  siert. Die Neutralisation des überschüssigen  Erdalkalis findet, sofern das Produkt noch  feucht ist, ebenfalls in wenigen Minuten statt.  



  Mit dem erfindungsgemässen Verfahren ist       es    erstmals möglich, aus den bei der Zerset  zung von flüchtigen     Metallehloriden    anfallen  den feinen Oxyden, unter Vermeidung einer  das Produkt schädigenden     Kalzination,    ein  homogenes neutrales Pigment zu erhalten.  



  Die     Zumisehung    der alkalisch reagieren  den     Erdalkalimetallverbindung    zum sauren  Oxyd, die Anfeuchtung des     Mischproduktes,     die Trocknung und gegebenenfalls die Be  handlung mit Kohlensäure kann schon in  einer einzigen Mischtrommel durchgeführt  werden. Die Durchführung des Verfahrens im  Grossbetrieb wird     natürlieh    den jeweiligen  Verhältnissen angepasst.  



  An Hand des folgenden Beispiels soll das  Verfahren noch näher erläutert werden:       Titantetraehlorid    wird mit     überschüssigem     Sauerstoff innerhalb einer Flamme aus Koh  lenmonoxyd     Lind    Sauerstoff zersetzt und das  anfallende Oxyd in einem Elektrofilter bei  einer Temperatur von etwa     \?00     C abgeschie  den. Aus dem Elektrofilter gelangt das noch  warme Oxyd in eine     rotierbar    e, mit Heiz- und  Kühlmantel. versehene     Misehtrommel,    wobei es  zunächst durch Ansetzen von Vakuum von  dem in den Poren enthaltenen Chlorgas be  freit wird. Das Produkt. enthält dann noch  etwa 0,101o Chlorwasserstoff. Es wird mit.

         0,15        %        fein        ausgesiebtem,        gelöschtem        Kalk        ver-          setzt    und während etwa 30 Minuten gut durch  gemischt.

   Gleichzeitig wird der Inhalt der      Mischtrommel auf etwa 80  gekühlt und dann  das Pigment durch Einblasen von     'N\Tasser-          dampf    oder durch Einsprühen von     flüssigem          Wasser    unter Drehung der Mischtrommel auf       einen        Feuchtigkeitsgehalt        von        1%        eingestellt.     Man lässt die Trommel noch weitere 30 Minu  ten rotieren und füllt sie dann nach     vorgängi-          ger    Evakuierung mit.

       Kohlensäuregas.    Nach  etwa 30 Minuten wird die überschüssige Koh  lensäure abgesaugt und die Trommel unter       Vakuum    gesetzt oder auf 100  C geheizt, bis  das Pigment     vollkommen trocken    ist.  



  Das erfindungsgemässe Verfahren ist auch  anwendbar auf die aus ihren Chloriden her  gestellten chlorwasserstoffhaltigen Oxyde des       Si,        Zr,        Cr,    Fe, A1 usw.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung neutraler anor ganischer Oxydpigmente aus sauren, durch o Zersetzung von flüchtigen Chloriden mittels sauerstoffhaltiger Gase bei hohen Temperatu ren erhaltenen, feinverteilten Oxyden, da durch gekennzeichnet, dass man die sauren Oxyde mit einer zur Neutralisation mindestens s ausreichenden Menge einer alkalisch reagie renden oxydischen Verbindung der Erdalkali- metalle einschliesslich des Magnesiums in trok- kenem Zustande mischt, dann mit Wasser an feuchtet und wieder trocknet. o UNTERANSPRÜCHE: 1.

   Verfahren nach Patentansprueh, da durch gekennzeichnet, dass man saures Titan dioxyd den Verfahrensmassnahmen unterzieht. 2. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als alkalisch reagie- ; rende oxydische Verbindung feinpulveriger gelöschter Kalk verwendet wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als alkalisch reagie rende oxydische Verbindung feinpulveriges , Bariumhydroxyd verwendet wird.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Vermischung der Oxyde mit der Erdalkalimetallverbindung bei Temperaturen um 100 C erfolgt. 5. Verfahren nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass die Anfeuchtung des Oxyds im warmen Zustande erfolgt. 6. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Anfeuchtung mittels 'Wasserdampf erfolgt. 7. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass -die Anfeuchtung durch Versprühen von flüssigem Wasser er folgt. B.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man die Oxyde mit einer den Neutralisationsbedarf übersteigen den Menge einer alkalisch reagierenden oxy- dischen Verbindung der Erdalkalimetalle in trockenem Zustande vermischt., dann mit Was ser anfeuchtet, durch Behandlung mit gasför miger Kohlensäure die überschüssige Alkalini- tät neutralisiert und wieder trocknet.