JPH0314780B2 - - Google Patents
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- JPH0314780B2 JPH0314780B2 JP58028671A JP2867183A JPH0314780B2 JP H0314780 B2 JPH0314780 B2 JP H0314780B2 JP 58028671 A JP58028671 A JP 58028671A JP 2867183 A JP2867183 A JP 2867183A JP H0314780 B2 JPH0314780 B2 JP H0314780B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G23/00—Compounds of titanium
- C01G23/04—Oxides; Hydroxides
- C01G23/047—Titanium dioxide
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- C01G23/075—Evacuation and cooling of the gaseous suspension containing the oxide; Desacidification and elimination of gases occluded in the separated oxide
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Description
本発明は冷却送気管（cooling flue）形状の酸
化系であつて、その中で金属ハロゲン化物が高温
で酸素で酸化されて金属酸化物になるもの、およ
び該系内で金属酸化物を製造する方法であつて、
それにより生成する金属酸化物は過が容易であ
りかつ慣用の粉砕法で容易に粉砕可能である凝集
塊であるものに関する。 米国特許2833627に記載されている二酸化チタ
ン顔料の製造においては、四塩化チタンを気化し
予熱してから高温の反応帯域（reaction zone）
へ供給し、そこで酸素もしくは酸素含有気体と混
合される。酸素と四塩化チタンは反応して塩素と
二酸化チタンを生成し、後者を主反応帯域から塩
素と残留気体の混合物中にまじつた形で取り出
す。このサスペンシヨンの取り出しは通常1000℃
を可成り超える温度で行われ；そしてこの高温度
および存在する気体の腐蝕性のゆえにこのサスペ
ンシヨンを、分離工程より前に冷却することが必
要である。冷却は、この高温の、気体を含む反応
生成物を、冷却壁面を有する導管もしくはパイプ
からなる熱交換器を通過させることにより達成で
きる。 このようなガス状のサスペンシヨンの冷却なら
びにサスペンシヨン気体からの細い固体粒子の沈
澱および分離は大きな技術的困難を有しているこ
とが知られている。多くの場合顔料級素材
（Pigmentary material）としての有用性を減少
させたり、もしくは所望の性質を達成するために
費用が余分にかかる、細い粒子の望ましくない生
長を避けるために、冷却は非常に速かに行われ
る。 米国特許2909409は四塩化チタンと酸素からの
酸化生成物を、TiO2顔料の品質を粗くすること
を含む非常に困難な問題を避けるために、懸濁し
ているTiO2を予め除去してある酸化室からの冷
却された気体を用いることにより冷却することを
開示している。 米国特許3217787はTiO2顔料粒子の高温のガス
状サスペンシヨンの冷却、およびTiO2粒子が
1800〜400℃ではそれがあたかも可塑性および粘
着性であるかのごとき挙動をすることを開示して
いる。この粘着性によつて、顔料は表面上に軟ら
かいゆるく付着した被覆を形成することになる。
顔料が軟らかいゆるく付着した被覆を形成するこ
とを避けるために粘着温度より低い温度に急速に
冷却する必要があることを開示している。 米国特許3506065はTiO2を含む気体混合物を、
冷却された反応気体を高温の反応気体と接触させ
るために還流することによつて冷却し、その際
TiO2顔料の急冷速度を制御することを開示して
いる。この冷却による温度低下は、TiO2が冷却
室の表面に析出することを避けられるように顔料
の粘着性を減少するのに十分である。 この度、TiCl4と酸素の反応からのガス状混合
物の乱流を、冷却中特定の温度領域におけるレイ
ノルズ数により限定されるある範囲内に保持する
ならば、乱流を抑制しないで、冷却系で形成され
る凝集塊にくらべて硬い凝集塊を生成する傾向が
最小になるということが発見された。冷却が行わ
れている間、TiO2粒子とガス状混合物の流れが
次に、前の区域における乱流にくらべてより大き
な乱流をもつた流れを生じさせるならば、TiO2
粒子は凝集して容易に過し得る軟らかい塊を形
成する。これらの軟らかい塊はスラリー化および
湿潤処理（顔料級特性を高めるためにシリカ、ア
ルミナなどのような物質を沈澱させること）をし
ても生き残り、塊を形成しなかつた場合より過
速度がずつと速くなる。しかしながら、この軟ら
かい塊は粉砕によりなくなる。所望の顔料級特性
を達成するために、例えば流体エネルギーミル中
で、この塊を後粉するのに必要な粉砕エネルギー
は、硬い凝集塊が生成したときより小さい。 硬い塊という語の意味は、TiO2の最終的な粒
子の塊が、所定の塗膜の光沢になるようにするの
に流体エネルギーミル中の水蒸気対顔料比をより
高くしなければならないことによつて明らかなよ
うに、本発明の送気管中で生成された塊より粉砕
するのに硬いということである。 軟らかい塊という語の意味は、TiO2の最終的
な粒子の塊が、所定の塗膜の光沢になるようにす
るのに流体エネルギーミル中の水蒸気対顔料比を
より低くしてもよいことによつて明らかなよう
に、反応混合物が冷却されるにつれておこる物理
的性質の変化のみによつて生じる乱流以外には乱
流中に殆んど少しの変化しか生じないような送気
管中で生成された塊より粉砕するのが軟らかいと
いうことである。 反応混合物の冷却につれておこる物理的性質の
変化のみによつて生じる乱流の変化以外に、冷却
中に反応混合物の乱流中に殆んど少しの変化しか
生じない（以下、一定乱流という）ような送気管
の形状を用いると硬い塊の生成がおこる。しかし
ながら、これらの硬い塊は過速度が、本発明の
場合の過速度より少し勝れている。しかしなが
ら、本発明者らは、何らの二次的乱流を増加する
ことなく乱流を減少させるような区域を有する送
気管を単に使用するだけで、生成されるTiO2の
塊は、一定乱流下にある送気管中で生成する塊よ
り軟らかいが、本発明のTiO2の塊と軟らかさに
おいて相等することを発見した。しかしながら、
乱流を減少させる区域をただ一個有する送気管中
で生成した軟らかい塊は、一定乱流下で生成した
塊程容易には、もしくは本発明の塊程容易には
過されない。本発明によると、一定乱流の送気管
中で製造された塊より軟らかく、かつ一定乱流下
で製造された塊と殆んど同程度に容易に過され
るTiO2塊が得られる。 したがつて、本発明は、一定乱流の送気管中で
製造された塊より小さなエネルギーで粉砕するこ
とができ、しかも二次的な乱流増加を伴わずに限
定された乱流になるようにだけ設計された送気管
中で製造された塊より速かに過されるような
TiO2塊の製造法である。 したがつて、本発明は、高温で酸素を用いて金
属ハロゲン化合物を金属酸化物に酸化した反応生
成物を移送し冷却するのに有用な反応冷却送気管
の形態であつて、酸化反応からの反応生成物が一
般には50000〜1000000、好ましくは100000〜
800000、最も好ましくは250000〜700000のレイノ
ルズ数で限定される乱流状態で移送される送気管
と区域、およびそれに続いて反応生成物が一般に
は75000〜1600000、好ましくは200000〜1300000、
最も好ましくは300000〜1000000のレイノルズ数
で限定されるより乱流の状態で移送される区域と
を含む。 本発明にしたがつて、金属ハロゲン化物を酸素
で高温酸化して金属酸化物にする反応生成物を移
送し、冷却するのに有用な反応冷却系の形態（以
下、送気管という）であつて、この送気管は、必
要とされるレイノルズ数を達成するためにすぐに
前の区域にくらべて同じかもしくはより大きな断
面積を有する第一の区域、およびそれに続いて減
少した断面積を有する第二の区域であつて、その
区域が、反応生成物が区域に沿つて流れの速度と
ともに乱流を増加するような形態として限定され
ているものである第二の区域を有している送気管
であることが発見された。送気管の各区域内の乱
流は反応生成物のレイノルズ数により明らかであ
る。本出願において、レイノルズ数は固体成分を
何ら含まないガス状成分に基いて計算した。固体
成分例えばTiO2、研磨固体（scrubbing solids）
は通常全体の流れの約10〜45重量％である。 本発明の方法は顔料級TiO2の製造のために以
下に記載する送気管の使用を包含する。したがつ
て、本発明はまた900℃より高温の反応室内で
TiCl4を気相酸化することによる顔料級TiO2の製
法であつて、ガス状流出物を反応室から送気管を
経由して除去し、そこでTiO2とガス状混合物を、
かかる酸化にふつう用いられる何らかの希釈剤も
含めて、冷却するものである方法において、反応
生成物の流れを、TiO2粒子が粘着状態にあり硬
い塊を形成する傾向にある期間中の反応生成物を
含む流れの速度を減少させることになるように形
態をもつた送気管を通り、次いでTiO2の顔料級
粒子が軟らかい塊を形成し易いときの反応生成物
を含む流れの速度を増加させるような形態をもつ
た送気管を通して除去することによつて、過速
度が本発明の範囲外の送気管中で生成した塊より
速かであり、顔料級寸法への粉砕が本発明の範囲
外の送気管中で生成した塊より容易であるTiO2
塊を製造すること、からなる改良である。 送気管は単に反応室に続く次の区域であつて、
これに反応生成物を通して生成物が冷却されるの
である。一般に、さらに若干の反応が、反応室後
送気管内で起るが、反応は本質的には反応室内で
完了している。 TiO2／ガス状反応生成物に対し所望の乱流を
与えるであろう第一の区域の位置は、TiO2の硬
い塊が形成され得る温度領域になければならな
い。この区域の正確な物理的位置と長さは反応さ
せられた混合物の性質と温度に依存する。この形
態、例えば円筒状の送気管では、硬い塊が最小に
なるような温度にTiO2が達するのに十分な長さ
に対して、反応室と同じ直径もしくはこれより大
きな直径を有する区域とすることができる。 TiO2／ガス状反応混合物に対して所望の乱流
を与えるであろう第二の区域の位置は、TiO2の
軟らかい塊が形成され得る温度領域になければな
らない。正確な物理的位置および長さは、反応さ
せられる混合物の性質と温度に依存する。この形
態、例えば円筒形の送気管においては、TiO2が
TiO2の塊を形成するのに十分な長さに対して、
前の区域にくらべて減少した直径を有する区域と
することができる。 同一もしくは増加した断面積を有する第一の区
域は一般に、ガス状流れの平均推定温度が1100〜
1900〓、好ましくは1400〜1750〓の範囲内にある
場所に位置するが、一方減少した断面積を有する
第二の区域は1000〜1800〓、好ましくは1500〜
1650〓の範囲内にある。上記温度は、また、ガス
状流れ中のTiO2の温度でもあると考えられる。 したがつて、第一区域の必要な長さは温度に依
存する。しかしながら第二区域の必要な長さは温
度、乱流および時間に依存する。一般に、第二区
域内にある時間は少くとも0.05、好ましくは少く
とも0.10秒である。 本発明のための反応室の長さは金属ハロゲン化
物を酸素に添加する点で始まる。反応室中へ添加
するこの点を入口という。減少した断面積を有す
る、前記の第一区域が入口からあまり遠距離に位
置するときは、減少した断面部より手前で硬い塊
が形成してしまうであろうような温度になるであ
ろう。TiO2の顔料級寸法の最終的な粒子の形成
に対し十分な長さと冷却が許される限り、減少し
た断面部は入口に出来るだけ近く位置させること
ができる。TiO2の最終的粒子は、流体エネルギ
ーミル中でのような粉砕により顕著には細くなら
ないような粒子である。 ガス状の反応生成混合物の流れの速度もしくは
乱流がその中で増加させられる送気管区域の位置
は、生成するTiO2の性質に関して限定すること
ができる。その中で速度が増加させられる送気管
区域は入口から十分の距離のところに位置してい
て、単に拡大された断面部をもつた送気管によつ
て生成する塊より過が容易にできるような
TiO2の軟らかい塊を与えるようになつていなけ
ればいけない。一般に、本発明の過洗浄速度は
1.0〜3.0ml／秒、通常は1.0〜2.0ml／秒である。
洗浄速度は、未処理の状態と処理された状態の両
方における、塊の水性スラリーの全過に比例す
ることが別つた。 本発明を、送気管の第一区域に対しては同一の
断面積もしくは増加した断面積のもの、および第
二区域に対しては減少した断面積のものに関して
記載してきたが、所定のレイノルズ数によつて指
定される乱流を達成するための任意の手段は本発
明の範囲内にある。 送気管は析出物の壁をかきとるためにも周期的
もしくは連続的に固体を運搬して処理することが
できる。この方法は米国特許3511308に開示され
ている。 本発明を下記の実施例により更に説明する。 実施例 １ 適当な高温、円筒型反応容器中で、四塩化チタ
ンの気相酸化を行つた。塩素、未反応酸素および
その他の慣用される希釈剤からなるガス状流分中
に二酸化チタン顔料のサスペンシヨンを含み、全
固形分含量が31重量％である酸化生成物を、平均
レイノルズ数637000を与えるのに十分拡大した断
面積を有する、水冷式送気管内を通過させた。拡
大された断面部に入るガス状流分の推定平均温度
は1660〓であつた。第一区域は四塩化チタンの入
口から7.8ｍの点から始まり、11.2ｍの長さがあ
つて、その後にレイノルズ数960000を与えるのに
十分に減少した断面積を有する長さ18ｍの第二区
域が続いた。減少断面部へ入るガス状流分の推定
平均温度は1560〓であつた。TiO2粒子を気体と
分離し、水中でスラリー化し、そしてアルミン酸
ナトリウムで処理し、それを酸で沈澱させて３％
のAl2O3を得た。処理したTiO2を洗浄し、過
し、乾燥してから流体エネルギーミルで粉砕し
た。下記の表は得られたデータを示している：
化系であつて、その中で金属ハロゲン化物が高温
で酸素で酸化されて金属酸化物になるもの、およ
び該系内で金属酸化物を製造する方法であつて、
それにより生成する金属酸化物は過が容易であ
りかつ慣用の粉砕法で容易に粉砕可能である凝集
塊であるものに関する。 米国特許2833627に記載されている二酸化チタ
ン顔料の製造においては、四塩化チタンを気化し
予熱してから高温の反応帯域（reaction zone）
へ供給し、そこで酸素もしくは酸素含有気体と混
合される。酸素と四塩化チタンは反応して塩素と
二酸化チタンを生成し、後者を主反応帯域から塩
素と残留気体の混合物中にまじつた形で取り出
す。このサスペンシヨンの取り出しは通常1000℃
を可成り超える温度で行われ；そしてこの高温度
および存在する気体の腐蝕性のゆえにこのサスペ
ンシヨンを、分離工程より前に冷却することが必
要である。冷却は、この高温の、気体を含む反応
生成物を、冷却壁面を有する導管もしくはパイプ
からなる熱交換器を通過させることにより達成で
きる。 このようなガス状のサスペンシヨンの冷却なら
びにサスペンシヨン気体からの細い固体粒子の沈
澱および分離は大きな技術的困難を有しているこ
とが知られている。多くの場合顔料級素材
（Pigmentary material）としての有用性を減少
させたり、もしくは所望の性質を達成するために
費用が余分にかかる、細い粒子の望ましくない生
長を避けるために、冷却は非常に速かに行われ
る。 米国特許2909409は四塩化チタンと酸素からの
酸化生成物を、TiO2顔料の品質を粗くすること
を含む非常に困難な問題を避けるために、懸濁し
ているTiO2を予め除去してある酸化室からの冷
却された気体を用いることにより冷却することを
開示している。 米国特許3217787はTiO2顔料粒子の高温のガス
状サスペンシヨンの冷却、およびTiO2粒子が
1800〜400℃ではそれがあたかも可塑性および粘
着性であるかのごとき挙動をすることを開示して
いる。この粘着性によつて、顔料は表面上に軟ら
かいゆるく付着した被覆を形成することになる。
顔料が軟らかいゆるく付着した被覆を形成するこ
とを避けるために粘着温度より低い温度に急速に
冷却する必要があることを開示している。 米国特許3506065はTiO2を含む気体混合物を、
冷却された反応気体を高温の反応気体と接触させ
るために還流することによつて冷却し、その際
TiO2顔料の急冷速度を制御することを開示して
いる。この冷却による温度低下は、TiO2が冷却
室の表面に析出することを避けられるように顔料
の粘着性を減少するのに十分である。 この度、TiCl4と酸素の反応からのガス状混合
物の乱流を、冷却中特定の温度領域におけるレイ
ノルズ数により限定されるある範囲内に保持する
ならば、乱流を抑制しないで、冷却系で形成され
る凝集塊にくらべて硬い凝集塊を生成する傾向が
最小になるということが発見された。冷却が行わ
れている間、TiO2粒子とガス状混合物の流れが
次に、前の区域における乱流にくらべてより大き
な乱流をもつた流れを生じさせるならば、TiO2
粒子は凝集して容易に過し得る軟らかい塊を形
成する。これらの軟らかい塊はスラリー化および
湿潤処理（顔料級特性を高めるためにシリカ、ア
ルミナなどのような物質を沈澱させること）をし
ても生き残り、塊を形成しなかつた場合より過
速度がずつと速くなる。しかしながら、この軟ら
かい塊は粉砕によりなくなる。所望の顔料級特性
を達成するために、例えば流体エネルギーミル中
で、この塊を後粉するのに必要な粉砕エネルギー
は、硬い凝集塊が生成したときより小さい。 硬い塊という語の意味は、TiO2の最終的な粒
子の塊が、所定の塗膜の光沢になるようにするの
に流体エネルギーミル中の水蒸気対顔料比をより
高くしなければならないことによつて明らかなよ
うに、本発明の送気管中で生成された塊より粉砕
するのに硬いということである。 軟らかい塊という語の意味は、TiO2の最終的
な粒子の塊が、所定の塗膜の光沢になるようにす
るのに流体エネルギーミル中の水蒸気対顔料比を
より低くしてもよいことによつて明らかなよう
に、反応混合物が冷却されるにつれておこる物理
的性質の変化のみによつて生じる乱流以外には乱
流中に殆んど少しの変化しか生じないような送気
管中で生成された塊より粉砕するのが軟らかいと
いうことである。 反応混合物の冷却につれておこる物理的性質の
変化のみによつて生じる乱流の変化以外に、冷却
中に反応混合物の乱流中に殆んど少しの変化しか
生じない（以下、一定乱流という）ような送気管
の形状を用いると硬い塊の生成がおこる。しかし
ながら、これらの硬い塊は過速度が、本発明の
場合の過速度より少し勝れている。しかしなが
ら、本発明者らは、何らの二次的乱流を増加する
ことなく乱流を減少させるような区域を有する送
気管を単に使用するだけで、生成されるTiO2の
塊は、一定乱流下にある送気管中で生成する塊よ
り軟らかいが、本発明のTiO2の塊と軟らかさに
おいて相等することを発見した。しかしながら、
乱流を減少させる区域をただ一個有する送気管中
で生成した軟らかい塊は、一定乱流下で生成した
塊程容易には、もしくは本発明の塊程容易には
過されない。本発明によると、一定乱流の送気管
中で製造された塊より軟らかく、かつ一定乱流下
で製造された塊と殆んど同程度に容易に過され
るTiO2塊が得られる。 したがつて、本発明は、一定乱流の送気管中で
製造された塊より小さなエネルギーで粉砕するこ
とができ、しかも二次的な乱流増加を伴わずに限
定された乱流になるようにだけ設計された送気管
中で製造された塊より速かに過されるような
TiO2塊の製造法である。 したがつて、本発明は、高温で酸素を用いて金
属ハロゲン化合物を金属酸化物に酸化した反応生
成物を移送し冷却するのに有用な反応冷却送気管
の形態であつて、酸化反応からの反応生成物が一
般には50000〜1000000、好ましくは100000〜
800000、最も好ましくは250000〜700000のレイノ
ルズ数で限定される乱流状態で移送される送気管
と区域、およびそれに続いて反応生成物が一般に
は75000〜1600000、好ましくは200000〜1300000、
最も好ましくは300000〜1000000のレイノルズ数
で限定されるより乱流の状態で移送される区域と
を含む。 本発明にしたがつて、金属ハロゲン化物を酸素
で高温酸化して金属酸化物にする反応生成物を移
送し、冷却するのに有用な反応冷却系の形態（以
下、送気管という）であつて、この送気管は、必
要とされるレイノルズ数を達成するためにすぐに
前の区域にくらべて同じかもしくはより大きな断
面積を有する第一の区域、およびそれに続いて減
少した断面積を有する第二の区域であつて、その
区域が、反応生成物が区域に沿つて流れの速度と
ともに乱流を増加するような形態として限定され
ているものである第二の区域を有している送気管
であることが発見された。送気管の各区域内の乱
流は反応生成物のレイノルズ数により明らかであ
る。本出願において、レイノルズ数は固体成分を
何ら含まないガス状成分に基いて計算した。固体
成分例えばTiO2、研磨固体（scrubbing solids）
は通常全体の流れの約10〜45重量％である。 本発明の方法は顔料級TiO2の製造のために以
下に記載する送気管の使用を包含する。したがつ
て、本発明はまた900℃より高温の反応室内で
TiCl4を気相酸化することによる顔料級TiO2の製
法であつて、ガス状流出物を反応室から送気管を
経由して除去し、そこでTiO2とガス状混合物を、
かかる酸化にふつう用いられる何らかの希釈剤も
含めて、冷却するものである方法において、反応
生成物の流れを、TiO2粒子が粘着状態にあり硬
い塊を形成する傾向にある期間中の反応生成物を
含む流れの速度を減少させることになるように形
態をもつた送気管を通り、次いでTiO2の顔料級
粒子が軟らかい塊を形成し易いときの反応生成物
を含む流れの速度を増加させるような形態をもつ
た送気管を通して除去することによつて、過速
度が本発明の範囲外の送気管中で生成した塊より
速かであり、顔料級寸法への粉砕が本発明の範囲
外の送気管中で生成した塊より容易であるTiO2
塊を製造すること、からなる改良である。 送気管は単に反応室に続く次の区域であつて、
これに反応生成物を通して生成物が冷却されるの
である。一般に、さらに若干の反応が、反応室後
送気管内で起るが、反応は本質的には反応室内で
完了している。 TiO2／ガス状反応生成物に対し所望の乱流を
与えるであろう第一の区域の位置は、TiO2の硬
い塊が形成され得る温度領域になければならな
い。この区域の正確な物理的位置と長さは反応さ
せられた混合物の性質と温度に依存する。この形
態、例えば円筒状の送気管では、硬い塊が最小に
なるような温度にTiO2が達するのに十分な長さ
に対して、反応室と同じ直径もしくはこれより大
きな直径を有する区域とすることができる。 TiO2／ガス状反応混合物に対して所望の乱流
を与えるであろう第二の区域の位置は、TiO2の
軟らかい塊が形成され得る温度領域になければな
らない。正確な物理的位置および長さは、反応さ
せられる混合物の性質と温度に依存する。この形
態、例えば円筒形の送気管においては、TiO2が
TiO2の塊を形成するのに十分な長さに対して、
前の区域にくらべて減少した直径を有する区域と
することができる。 同一もしくは増加した断面積を有する第一の区
域は一般に、ガス状流れの平均推定温度が1100〜
1900〓、好ましくは1400〜1750〓の範囲内にある
場所に位置するが、一方減少した断面積を有する
第二の区域は1000〜1800〓、好ましくは1500〜
1650〓の範囲内にある。上記温度は、また、ガス
状流れ中のTiO2の温度でもあると考えられる。 したがつて、第一区域の必要な長さは温度に依
存する。しかしながら第二区域の必要な長さは温
度、乱流および時間に依存する。一般に、第二区
域内にある時間は少くとも0.05、好ましくは少く
とも0.10秒である。 本発明のための反応室の長さは金属ハロゲン化
物を酸素に添加する点で始まる。反応室中へ添加
するこの点を入口という。減少した断面積を有す
る、前記の第一区域が入口からあまり遠距離に位
置するときは、減少した断面部より手前で硬い塊
が形成してしまうであろうような温度になるであ
ろう。TiO2の顔料級寸法の最終的な粒子の形成
に対し十分な長さと冷却が許される限り、減少し
た断面部は入口に出来るだけ近く位置させること
ができる。TiO2の最終的粒子は、流体エネルギ
ーミル中でのような粉砕により顕著には細くなら
ないような粒子である。 ガス状の反応生成混合物の流れの速度もしくは
乱流がその中で増加させられる送気管区域の位置
は、生成するTiO2の性質に関して限定すること
ができる。その中で速度が増加させられる送気管
区域は入口から十分の距離のところに位置してい
て、単に拡大された断面部をもつた送気管によつ
て生成する塊より過が容易にできるような
TiO2の軟らかい塊を与えるようになつていなけ
ればいけない。一般に、本発明の過洗浄速度は
1.0〜3.0ml／秒、通常は1.0〜2.0ml／秒である。
洗浄速度は、未処理の状態と処理された状態の両
方における、塊の水性スラリーの全過に比例す
ることが別つた。 本発明を、送気管の第一区域に対しては同一の
断面積もしくは増加した断面積のもの、および第
二区域に対しては減少した断面積のものに関して
記載してきたが、所定のレイノルズ数によつて指
定される乱流を達成するための任意の手段は本発
明の範囲内にある。 送気管は析出物の壁をかきとるためにも周期的
もしくは連続的に固体を運搬して処理することが
できる。この方法は米国特許3511308に開示され
ている。 本発明を下記の実施例により更に説明する。 実施例 １ 適当な高温、円筒型反応容器中で、四塩化チタ
ンの気相酸化を行つた。塩素、未反応酸素および
その他の慣用される希釈剤からなるガス状流分中
に二酸化チタン顔料のサスペンシヨンを含み、全
固形分含量が31重量％である酸化生成物を、平均
レイノルズ数637000を与えるのに十分拡大した断
面積を有する、水冷式送気管内を通過させた。拡
大された断面部に入るガス状流分の推定平均温度
は1660〓であつた。第一区域は四塩化チタンの入
口から7.8ｍの点から始まり、11.2ｍの長さがあ
つて、その後にレイノルズ数960000を与えるのに
十分に減少した断面積を有する長さ18ｍの第二区
域が続いた。減少断面部へ入るガス状流分の推定
平均温度は1560〓であつた。TiO2粒子を気体と
分離し、水中でスラリー化し、そしてアルミン酸
ナトリウムで処理し、それを酸で沈澱させて３％
のAl2O3を得た。処理したTiO2を洗浄し、過
し、乾燥してから流体エネルギーミルで粉砕し
た。下記の表は得られたデータを示している：
【表】
実施例ＡおよびＢは、平均レイノルズ数955000
の一定乱流を有する送気管で行われた対照実験で
あつて、TiO2の処理は実施例１と同じ方法で処
理したものである。実施例Ｃは、平均レイノルズ
数638000に相等する減少した速度および乱流を有
する増加した断面積区域をもち、それ以後は何等
減少した断面積をもたない区域を有する送気管を
含む実験であつた。TiO2もまた実施例１に記載
したと同様処理した。拡大した断面部は入口から
9.7ｍのところに位置し、TiO2粒子に顕著な影響
を全く及ぼさない1100〓より低い温度の点までの
びていた。 上記のデータはすべて数回の実験と測定の平均
を示している。光沢の66は、69にくらべて、顕著
な差異である。本発明の範囲外の送気管で達成さ
れる程度の光沢を達成するためのエネルギーは、
本発明によれば顕著に減少させることができる。 上記の30−Ｊの光沢試験は、アルキツド樹脂／
メラミンホルムアルデヒド樹脂混合物中にTiO2
を18.8容積％の濃度で加えTiO2をサンドミル粉
砕した後、この塗料を乾燥塗膜が約0.03mmの厚さ
になるようにアルミニウム表面に塗布することに
より行つた。塗料は室温で15分間乾燥した後150
℃で45分間焼付けを行つた。焼付けられた塗料の
光沢をHunter Lad Model Ｄ−16−Ｄ光沢計に
より20°で測定した。 前記の過速度は、75ｇのTiO2を225ｇの水中
で20〜25℃の温度でスラリーした後、このスラリ
ーを0.00093m2の布を用い0.51ｍ水銀柱の減圧
にしたブラナー漏斗に注入することにより測定し
た。過したTiO2は20〜25℃で150mlの水を用い
て２回洗浄し、２回の洗浄水の材通過速度の平
均は過速度である。 水蒸気対顔料の比は流体エネルギーミル中へ供
給される顔料ｇ当りの過熱水蒸気ｇである。 本文中で適当であると記載されたすべての成分
および条件は、前記実施例中でその等価物に置換
可能であること、および本発明を前記において可
成り詳細に述べて来たが、このような詳細は単に
説明を目的としたものであることを理解すべきで
ある。特許請求の範囲の記載を除き、本発明の精
神および範囲を逸脱することなく、当業者は本発
明に変更を加えることが可能である。
の一定乱流を有する送気管で行われた対照実験で
あつて、TiO2の処理は実施例１と同じ方法で処
理したものである。実施例Ｃは、平均レイノルズ
数638000に相等する減少した速度および乱流を有
する増加した断面積区域をもち、それ以後は何等
減少した断面積をもたない区域を有する送気管を
含む実験であつた。TiO2もまた実施例１に記載
したと同様処理した。拡大した断面部は入口から
9.7ｍのところに位置し、TiO2粒子に顕著な影響
を全く及ぼさない1100〓より低い温度の点までの
びていた。 上記のデータはすべて数回の実験と測定の平均
を示している。光沢の66は、69にくらべて、顕著
な差異である。本発明の範囲外の送気管で達成さ
れる程度の光沢を達成するためのエネルギーは、
本発明によれば顕著に減少させることができる。 上記の30−Ｊの光沢試験は、アルキツド樹脂／
メラミンホルムアルデヒド樹脂混合物中にTiO2
を18.8容積％の濃度で加えTiO2をサンドミル粉
砕した後、この塗料を乾燥塗膜が約0.03mmの厚さ
になるようにアルミニウム表面に塗布することに
より行つた。塗料は室温で15分間乾燥した後150
℃で45分間焼付けを行つた。焼付けられた塗料の
光沢をHunter Lad Model Ｄ−16−Ｄ光沢計に
より20°で測定した。 前記の過速度は、75ｇのTiO2を225ｇの水中
で20〜25℃の温度でスラリーした後、このスラリ
ーを0.00093m2の布を用い0.51ｍ水銀柱の減圧
にしたブラナー漏斗に注入することにより測定し
た。過したTiO2は20〜25℃で150mlの水を用い
て２回洗浄し、２回の洗浄水の材通過速度の平
均は過速度である。 水蒸気対顔料の比は流体エネルギーミル中へ供
給される顔料ｇ当りの過熱水蒸気ｇである。 本文中で適当であると記載されたすべての成分
および条件は、前記実施例中でその等価物に置換
可能であること、および本発明を前記において可
成り詳細に述べて来たが、このような詳細は単に
説明を目的としたものであることを理解すべきで
ある。特許請求の範囲の記載を除き、本発明の精
神および範囲を逸脱することなく、当業者は本発
明に変更を加えることが可能である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 900℃より高温の反応室内でTiCl4を気相酸
化し、ガス状の放出生成物流分を反応室から送気
管を経由して取り出し、そこで反応生成物を冷却
することにより顔料級TiO2を製造する方法にお
いて、生成物流分を反応室に接続する送気管に導
入し、該反応生成物流分を、TiO2粒子が粘着性
を有してTiO2の硬い塊を形成しやすい段階では、
レイノルズ数50000〜1000000により規定される乱
流を有する第一区域を通して移送し、次いで、
TiO2の顔料級粒子の粘着性がより小さく軟らか
い塊を形成しやすい段階では、流路の断面積を減
少させることによつて乱流をレイノルズ数75000
〜1600000まで増加させた第二区域中を移送し、
TiO2塊を系から取り出すことからなる、改良さ
れた瀘過速度を有しかつ顔料級寸法に容易に粉砕
することができるTiO2塊の製造方法。 ２ 請求項１に記載の方法であつて、第一区域の
乱流のレイノルズ数が100000〜800000であり、第
二区域の乱流のレイノルズ数が200000〜1300000
である方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/352,075 US4462979A (en) | 1982-02-25 | 1982-02-25 | Process for preparing soft TiO2 agglomerates |
| US352075 | 1989-05-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58156536A JPS58156536A (ja) | 1983-09-17 |
| JPH0314780B2 true JPH0314780B2 (ja) | 1991-02-27 |
Family
ID=23383694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58028671A Granted JPS58156536A (ja) | 1982-02-25 | 1983-02-24 | 軟らかいＴｉＯ２塊の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4462979A (ja) |
| JP (1) | JPS58156536A (ja) |
| DE (1) | DE3306751A1 (ja) |
| GB (1) | GB2115397B (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4661322A (en) * | 1982-02-25 | 1987-04-28 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Flue for the production of soft TiO2 agglomerates |
| US4937064A (en) * | 1987-11-09 | 1990-06-26 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process of using an improved flue in a titanium dioxide process |
| US5372639A (en) * | 1993-09-03 | 1994-12-13 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Use of a bimodal distribution of scrubs in a process for cooling a hot gaseous suspension |
| US5538708A (en) * | 1994-12-06 | 1996-07-23 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Expansion section as the inlet to the flue in a titanium dioxide process |
| US5653793A (en) * | 1995-08-01 | 1997-08-05 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | TiO2 slurry process |
| US6419893B1 (en) | 2000-09-18 | 2002-07-16 | Kerr-Mcgee Chemical Llc | Process for producing and cooling titanium dioxide |
| US7476378B2 (en) * | 2005-10-27 | 2009-01-13 | E.I. Dupont Denemours & Company | Process for producing titanium dioxide |
| US7247200B2 (en) | 2005-11-01 | 2007-07-24 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Titanium dioxide finishing process |
| JP2009516589A (ja) * | 2005-11-22 | 2009-04-23 | アルテアナノ インコーポレイテッド | 高表面積ナノ多孔性触媒の製造方法および触媒支持構造物 |
| US8114377B2 (en) * | 2006-11-02 | 2012-02-14 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Process for producing titanium dioxide particles having reduced chlorides |
| TW201522230A (zh) | 2012-04-27 | 2015-06-16 | Cristal Usa Inc | 清洗顆粒及包含二氧化鈦顏料（ＴｉＯ）粒子之塗料 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2508271A (en) * | 1947-06-11 | 1950-05-16 | Du Pont | Cooling gaseous suspensions of titanium dioxide in the preparation of titanium dioxide pigments from titanium tetrachloride |
| US2508272A (en) * | 1947-07-23 | 1950-05-16 | Du Pont | Cooling gaseous suspensions of titanium dioxide in the preparation of titanium dioxide pigments from titanium tetrachloride |
| US2721626A (en) * | 1951-12-15 | 1955-10-25 | Du Pont | Cooling and separating by condensation of hot gaseous suspensions |
| US2909409A (en) * | 1955-12-08 | 1959-10-20 | Thann Fab Prod Chem | Process for cooling hot gases containing suspended titanium dioxide particles |
| NL113022C (ja) * | 1957-11-20 | |||
| US3217787A (en) * | 1961-08-18 | 1965-11-16 | American Cyanamid Co | Method for cooling a gaseous suspension of titanium dioxide |
| GB1058311A (en) * | 1963-02-01 | 1967-02-08 | Pittsburgh Plate Glass Co | Production of metal oxides |
| GB1169282A (en) * | 1966-06-27 | 1969-11-05 | Cabot Corp | Jet Process for Making Metal Oxides |
| DE1284955B (de) * | 1967-10-20 | 1968-12-12 | Titangmbh | Verfahren zum Kuehlen heisser, Titandioxid enthaltender Gasgemische |
| US3586489A (en) * | 1968-08-29 | 1971-06-22 | Titan Gmbh | Device for the manufacture of fine particle size titanium dioxide |
| US3607049A (en) * | 1970-01-22 | 1971-09-21 | Cabot Corp | Cooling of pyrogenic titanium dioxide pigment containing gas streams |
| US3966892A (en) * | 1974-11-13 | 1976-06-29 | Nippon Mining Co., Ltd. | Process for producing titanium dioxide |
-
1982
- 1982-02-25 US US06/352,075 patent/US4462979A/en not_active Expired - Lifetime
-
1983
- 1983-02-22 GB GB08304905A patent/GB2115397B/en not_active Expired
- 1983-02-24 JP JP58028671A patent/JPS58156536A/ja active Granted
- 1983-02-25 DE DE19833306751 patent/DE3306751A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3306751A1 (de) | 1983-09-01 |
| JPS58156536A (ja) | 1983-09-17 |
| GB8304905D0 (en) | 1983-03-23 |
| GB2115397B (en) | 1985-09-11 |
| GB2115397A (en) | 1983-09-07 |
| US4462979A (en) | 1984-07-31 |
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