DE1542365A1

DE1542365A1 - Verfahren zur Herstellung eines fein verteilten Metalloxydpigments durch Dampfphasenoxydation

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Publication number: DE1542365A1
Application number: DE19651542365
Authority: DE
Inventors: Hoekje Howard Hail; Wilson William Leslie; Franklin Strain
Original assignee: PPG Industries Inc
Current assignee: PPG Industries Inc
Priority date: 1964-03-25
Filing date: 1965-03-23
Publication date: 1970-07-02
Also published as: GB1108425A; AU1288970A; US3642442A; SE321751B; CA945341A

Description

DR. JUR. DIPL-CHEM. WALTER BEIL

ALFRED HOEPPENER

DR. JUR. DIPL-CHEM. H-J. WOLFF

DR. JUR. HANSCHR. BEIL

023 FRANKFURT AM MAIN-HÖCHST

AOELO NSTRASSE 38

Unsere ITr. 11 480

ι jjgy

PPG- Industries, Inc»., Pittsburgh, Pa., T₀St₀

Verfahren zur Herstellung eines fein verteilten ietalloxyd-

pigments durch jJampfph.asenox37dfj.tion

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines fein verteilten rietalloxydpigments, insbesondere eines I¹IO₂- oder SiC^-Pi^ments, durch Dampfphasenoxydation des .letallhalo^enids mit einem saueratoffhaltigen Strom, v/obei wenigstens einer der Heaktionsteilnehmer oder ein zusätzlicher Inertgasstrom durch einen Lichtbogen -zwischen mindestens zwei Elektroden geführt wird, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man Elektroden einsetzt, ggf. als zusätzliche Hilfselektrode, von denen wenigstens eine im wesentlicher, aus einem he tall oder einer i-ietallverbindung besteht, die bei Oxydation in ein weisaes ^etalloxyd übergehen, welches Keime für die bei der Dampfphasenoxyciation entstehenden Metalloxydpigmentpartikel bildet.

Bei der Herstellung von Metalloxyden durch Oxydation in der Dampfphase eines oder mehrerer Metallhalogenide, entweder in Gegenwart oder Abwesenheit einer Wirbelschicht, wird ein Metallhalogenid duroh Uraaetaung in der Dampfphase mit Sauer- etoff oder einem sauerstoffhaltigen Ons in einem verhältnis-

BAD ORIGiNAt

mäs'sig begrenzten Raum oxz/diert, der. Toe! einer Temperatur gehalten wird, bei der das Halogenid und der Sauerstoff miteinander reagieren. Wenn die Reaktionsteilnehmer beispielsweise TiOl. und CU sind, liegt die Reaktionstemperatur über 50O⁰O, vorzugsweise bei 900 bis 150O⁰C₀

Zwar verläuft die Urnsetzung von TiCl, mit Op ausserordentlich exotherm, jedoch wird die freigesetzte Wärme aus der Reaktionszone durch den TiOp-l'roduktstrom abgeleitet oder geht an die Reaktionsgefässwände verloren} deswegen ist es notwendig, grosse'Wärmemengen zuzuführen, um sowohl die Umsetzung in Gang zu bringen, als auch sie zu unterhaltene

Zur Erleichterung und besseren Regulierung der Dampfphasen^ox3⁷dation können ή em Reaktionsgemisch a.uch durch einen Hilfsstrom Oxydkeime zugeführt werden, wie es beispielsweise in den USA-Patenten 3068 113 und 3069 281 beschrieben ist.

Bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung wird elektrisch durch einen Lichtbogen der Reaktion eines Metall— halogenids mit einem sauerstoffhaltigen i-Iittel Wärme zugeführt* Im nachfolgenden wird der Ausdruck "Plasmabogen" als Synonym für Lichtbogen verwendete

Gemäss der vorliegenden Erfindung wird weisses Metalloxydpigment, z.B. Titandioxyd, durch Oxydation von Metallhalogenid in der Dampfphase wirksam dadurch gewonnen, dass man aus einer oder mehreren Elektroden eines Plasmabogens Keime für eine derartige Oxydation erzeugt und zuführt. Zu.diesem Zwecke enthält wenigstens eine der Plasmabogenelelctroden ein Metall, das allmählich in die Gasatmosphäre eingeführt werden kann, und das bei der Oxydation ein weisses Metalloxyd bildet, weloiies als kernbildendes Mittel oder Quelle hierfür dient. Solche Bleictrodenmp,terialiQn warden dem in den Bogen strömenden öas durch allmähliche, jedooh fcinreloiiend langsam· Zersetzung und Verdampfung der Elektrode einve-rlti"bt»

BAD

Die mittels eines Lichtbogens erfolgende Vorwärmung eines ReaktiOiispartners bei der G-asphasenoxydation τοη riet-llhalogeniden war bereits bekannt, wobei auch die Tery/er.dung einer VJolfranelektrode mit geringem Thoriumgehalt beschrieben war„ Wolfram gehört nicht au den nach der vorliegenden Erfindung zu verwendenden, ein wei.sses Oxyd bildenden neteUen, Thorium bildet zwar ein weisses Oxyd, doch ist es in jener Wolframelektrode nur in untergeordneter, unwesentlicher iienge enthalten. Für die vorliegende Erfinaung wird dagegen verlangt, dasö wenigstens eine der Elektroden im wesentlichen aus einen I-Ietali oder uetallverbiiirung besteht, die bei der Oxydation in ein weisses t'xyd übergeht.

Erf iiidurigsgemäss können eine oder mehrere, der Elektroden aus einem beliebigen Metall bestehen, das ein wei.ises Cxyd bildet. Der Ausdruck "Metall" besieht sich im vorliegenden auf solche Elemente, die metallartige Eigenschaften haben, einschliesslioh der Metalloide. Zur Erläuterung sefei a.B, folgende -etalle, die ein v.'eisses Cx^d bil ien, angegeben; Arsen, Bariun, Beryllium, Bor, Calcium, Gadolinium, Germani-ακ, Hafnium, Lanthan, Lithiun, ..iagnesiura, ihosxjhor, kalium, Samarium, Scandium, Silisium, Natrium, Strontium, Tantal, 2elli^:.r, Terbium, T:ioriun_f Thuliur.;_# Zinn, Titan, Yttrium, Ytterbi": _p Zink, Zirkonium, Hieb, Gallium, Antimon,

Einige der ,.etalle sind zu weich und haben eine unzureichende strukturelle■Festigkeit, besonciers bei erhöhten Temperaturen, um als EHitrode verwendet werden zu können, ζ,'Β, Silizium; in diesen Fall Itann eine entsprechende Iletallverbiiidung verwendet werden, wie z.B, Siliziumcarbid, Andere Oarbide, die verwendet werden können, sind Al.G,, TiO₁ ZrC, Ebenso lcönnen verschiedene Legierungen der Metalle, falls erforderlich, verwendet werden, um eine zusätzliche Festigkeit zu erzielen.

Werm zwei verschiedene Kernbildungsmlttel in die Heaktions-■zoiae eingeführt werden, 1st es möglich, die Anode und

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BAD ORiGiNAU -

Kathode aus unterschiedlichen Material herzustellen, ϊ..β_α Aluminium und Siliziun, Zirkonium und Silizium, Hrfniuru und Silizium, Aluminiumoxid und K-aliun, Alivniniumoxyd und Natrium, Magnesium und Bor, 2inlc und Silizium, Kagneoium und. Antimon, Zirkonium und Thorium, Aluminium xuvl Thorium, Titan uiia Aluminium, Titan und Silizium oder Titan und ⁷irkonium_o Jedoch sollte das Silizium vorzugsweise als Siliciumcarbid (SiO) vorliegen.

Bei der Herstellung von TiCp und anderen uetalloxyden durch Dampfphasenoxydation werden die kernbildendfcn Partikeln aus den Elektroden in die .Ke ak ti ons ζ one eingeführt, um die Bildung des iietalloxydpigmc-nt—Ircduktes zu unterstützen« Die .kernbildenden Partikeln werden vor der Einführung in die ■ lie akt ions zone den einen oder anderen Reaktionspartner zugesetzt, oder einem anderen Gasstrom, z-,±>, einem Inertgas, oder solche Partikeln werden direkt, unabhängig von einem Gasstrom, in die lieaktionszcne eingeführt. Solche kernbil-)enden Mittel urnfp-fcen die Oxyde und/oder Salze von metallen, welche bei Gxydation weisse ^etalloxyde bilden, z,"'. die vorstehend genannten i-ctalle, Beispiele solcher Salze sind Carbide, Halogenide und Carbonate» Austerdem können die reinen, von der Elektroden abgeschiedener: l-xetalle als .kernbildende Mittel eingeführt werden.

Bei der Erzeugung eines Plasma- oder Elektrolichtbogen« werden sv/ei oder mehrere Elektroden .durch einen Zwischenraum getrennt, durch welchen ein Gas fliesst und welcher der Lichtbogen überquert,, Cbwohl die verschiedensten Entwürfe und geometrischen Anordnungen geeignet sind, sei diese Erfindung unter Bezugnahme auf eine Anordnung beschrieben, welche aus zwei zylindrischen, durch einen ringförmigen Zwischenraum getrennte Elektroden besteht.

Bei der einfachsten Durchführung handelt es sich um eine zylindrische, koaxiale Anordnung, die aus einer zentral

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BAD ORIGlNAt

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angeordneten inneren Elektrode und einer üie umgebenden konzentrischen ausseren Elektrode beste.-it_e Eine derartige '.anordnung ist in 'Jiß, 1 erläutert,

Bei ein::.r anderen, in FIj₀ 2 erläuterten Ausführimg bestehen die Jle^trouen aus' swei kcnsGntri.-ichen Ringen, dio durch einen ringförmigen Zwischenrauii vonein^naer getrennt sind. Diese Anordnung ist als totoidale Unordnung bekannt₀ Wegen anderer Variationen, aieser besonderen Ausführung wird auf die UeSeA.-Pateilte ::ir. 2 939 048 und 2 939 049 verwiesen.

Bei jeder der in iⁿig_B 1 und 2 gezeigten Anordnungen kann jede Elektrode durch Umkehren der Polarität entweder als Anojfde oder als Kathode dienen. Obgleich "bei beicien Figuren die ^^r-'p^piuss>anrner in einen trichter mündet, um den Cfasfluss zu j:i>;chleunigen, ist es auch möglich, eine Kammer zu verwenden, bei der die-Kanäle nicht z'usa/nnenlau-f en. ■

nur zwei all-er-ieine Elektrodenanordnungen in den Figuren 1 und 2 gezeigt sind, liegt es auf der Hand, dass andere Anordnungen für ('en Fachmann ii?ö,'_;lich sind und im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen« -beispielsweise wird in .diesem Zusammenhang auf di.s U,S„-Patent 2 916 534 verwiesene

Bei <'em Betrieb des -flasrnabogengeneratorR wird flachen Elek';ro ten eine '/etjcselstrom- oder Gleichstromspannung errichtet, während ein (ras durch den zwischen den -"lektroden befindlichen Zwischenraum strömt. Der Spannungsabfall kann auf herkömmliche "eise erzielt werden«, -derartige Verfahren sind in dor Liehtbogenteohnik und ferner in der elektrostatischen Abcoheidetechnik bekannt.

Sobald eine Spannungsdifferenz existiert,, flieaat ein elektrischer Strom zwischen den beiden Elektroden, wobei die Gröase des Stroms von der G-rÖBse der Spannungsdifferenz, der Natur des Gases, dem Gasdruc'k und der Gaatemperatur sowie

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I BAD ORIQlMAL

der" Entfernung zwischen den Elektroden abhängt.

Die Form der Elektroden ist ferner ein einflussreicher Faktor_f So ist beispielsweise der Stromfluss zwischen einer Spitze und einem flachen Stück grosser als ein Stromfluss zwischen zwei flachen Stellen unter Annahme sonst gleicher Bedingungen.

Liegt ein nur geringer Stromfluss vor, so wird er als "dunkler" Strom oder Entladung bezeichnet„

Wenn die Spannungsdifferenz hinreichend erhöht wird, steigt auch der Strom zu einer schnelleren Ionenbewegung an, die durch Zunahme des elektrischen Feldes bewirkt wird. Bei einen bestimmten Potential in Abhängigkeit von den anderen regulierenden Faktoren der vorstehend angegebenen Art bricht die Spannung plötzlich zusammen und ein Lichtbogen wird in den Elektroden entladen, der "durch eine ausserordentlich hohe Gaatemperatnr in der Grössenordnung von tausenden von Graden gekennzeichnet ist. Solche Entladungen sind gewöhnlich als Koronaentladungen_r Glühentlaci_Tm,p-_en Elektronenentladungen oder Ozonisierungsentladungen bekannt. Das Gas, das der Koronaentladung ausgesetzt und aktiviert wurde, wird als ilasma bezeichnet.

Es findet eine Zunahme der Energie in dem Gas statt, die nicht nur auf der Wärmeenergie des Gases, sondern auch auf einer molekularen Dissoziierung beruht, d.h., ein bestimmter Prozentsatz der Moleküle des Gases wird ionisiert und dissoziiert beim Durchgang durch den Bogen. Diese Dissoziierung der Moleküle erfordert einen Energiezuschuss, der eich nicht in der unmittelbaren Wärmeenergie des Gases äussert. Wenn jedoch der Gasstrom ansohliessend abgekühlt und die Moleküle sich wieder vereinigen, wird die entsprechende Dissoslierungsenergie freigesetzt und ausseiet eich dann in der kinetischen ' Energie des ^

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BAD ORfGfNAL ^*''"'** ■ ί ί

"Zur Erläuterung wird auf Fig. 3 verwiesen, in der eine besondere Vorrichtung zur Erzeugung eines Plasmabogens zum Erhitzen eines-Sauerstoffgasstr.oms beschrieben ist.

In J¹Ig» 3 wird eine obere Elektrode 1 in Form eines Zylinders gezeigt, die von einem Wasserkühlmantel 2 umgeben ist, durch den Wasser oder ein anderes geeignetes Kühlmedium auf zweckmässige und .herkömmliche Weise zirkuliert werden kann. Die Wasser-Einlass- und -Auslassöffnungen für den Hantel sind nicht gezeigt. Den Elektrodenkühlmantel 2 umgibt eine magnetische Feldspule 3# die 'zur Stabilisierung.des oberen '~ells des Lichtbogens der Elektrode 1 dient und die Lebensdauer der Elektrode 1 dadurch verlängert, dass sie d«s obere Ende des Lichtbogens durch den Rotationsvektor des magnetischen Feldes weiterbewegt. Obgleich das Feld und der Strom vorzugsweise bei etwa 400 Ampere und 20 bis 30.Volt gehalten werden, um den Bogen zu stabilisieren, hat diese Variable wenig Einfluss av-.f das endgültige Zuführungsverfahren des Systems. Iiagnetiache Felder zur Verhinderung einer schnellen Zersetzung werden in dem U,S,A₈-Patent 2 768 947 beschrieben«. Die Figur 3 zeigt auch eine untere Elektrode 8 in Form eines Zylinders, der von einem Kühlmantel 7".utageben ist, Isolierungsvorrichtungen 9 sind an jedem entsprechenden -^nde. des Elektroderxzylinders 8 angebracht« Sauerstoff oder ein sauerstoffhaltiges Gas (z.B. Luft) wird an der Einlassöffnung 6 tangential zur inneren Wandung des zylindrischen Gehäuses oder der wirbelkammer 5 eingeführt, die zwischen dem unteren Teil der Elektrode 1 und dem oberen Teil der Elektrode 8 angeordnet ist.' Das Gehäuse 5 wird von der Elektrode 1 durch die Isolierung 4 und von der Elektrode 8 durch die Isolierung 9 isoliert.

Das Säuerst off gas strömt abwarte durch den Jßilektrodenbogen, der durch die gestrichelte Linie A gekennzeichnet ist, und in dem es auf eine entsprechende Temperatur gebracht wird. Die untere Elektrode 8 ist mit einer Anordnung von konzentrischen

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BADORlGiNAt .

Rohren oder Zylindern 10, 13 und 15, jedoch von diesen elektrisch isoliert, verbunden, die fur ^f'ie Einführung von inerten 'rasen, lietallh-slojenider. und Sauerstoff in eine Danipfphasen-Reaktionszone vorgesehen sind. Der innere Zylinder ist durch die feuerfeste Auskleidung 11 von dem konzentrischen Rohr 13 wärmeisoliert.

ITachiew das Sauerstoffgas mittels des elektrischen Jiogens A erhitzt wurde, fliesst das Gas nach abwärts in den Brenner 10, in dem es nit einen kühleren zweiten Sauerstoffstrom gemischt und gekühlt wird, der durch die Düsen 12 eingeführt wird, wobei der zweite Sauerstoffstrom eine ausreichende Temperatur h_o-j- und in ausreichender Henge zugeführt wird, um eine Gesamtdurchschnittstemperatur von über etwa 1900 0 (selten über 250O⁰G) für das entstehende Gemisch der beiden Sauerstoffströme zu ergeben. Der Sauerstoffstrom wird dann aus dem Brennerrohr 10 in die TiOp-Dampfphasen-Cxydationskammer geführt, wobei er aussen von einem konzentrischen Chlorstrom umgeben ist, der aus dem Rohr 13 austritt. Der öhlorstrom wiederum ist a_usj?en von einen konzentrieren TiCl.-Strom umgeben, der aus dein konzentrischen Brennerrohr 15 ausgestossen wird. Die Düse 16 ißt zur Einführung des TiCl, im oberen ^ri'eil des konzentrischen Rohrs 15 vorgesehen. Die Düse 14 dient zur Einführung des Chlors in den oberen '-Peil des Rohres 13.

Beim -ietriebg der verstehenden"Vorrichtung und der Durchführung ües Verfahrens kann der heiase Gasstrom des Plasmas zu einer therni.. uiien zersetzung und zum Zusammenbruch des keramischen Bronnerrohres 10 führen. In gleicher ^eiee können die kernbildenden 'X'eilchen in dem Strom zu einem durch Reibung bewirkten Zusammenbruch der Hände führen. In einem solchen Fall soll die Vorrichtung nach Fig. 3 so konstruiert sein und verv.'ondet werden, daso der kontakt zwischen dem übermässig heissen Gasstrom, der aus dem Plasmabogen ausströmt, und jeder Wandung, z.H. der Wand des Zylinders 10, auf ein

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BAD RGINAL

herabgesetzt wird. Das heisst, der Gasstrom■-soll' auf den jiit.tlereii ^'eil des Zylinders 10 begrenzt werden. Bin ^T,veg hiox'zu besteht in cr>r Auf Weitung des Kanals 10, d.h. duroh Vergröeserung des inneren Durchmessers des Rohrs 10, ao dass der ü-'isstroüi im v; es ent lieh en im Inneren desselben bleibt, wobei nur ein gerin./jr odor ,.ίτ kein Kontakt air der ^;yliiiderv'a.ndung ent -teil t. j-iino solche Ausführung sf on?! macht es .auch möglich, dass eier Gasstrom im wesentlichen durch natürliche Äbötr-Ähliuii-'" gekühlt wird und dadurc'. alle Gasmoleküle, die- die'- »'and berühren, abkühlen rönnen„ -dine andere Alternative besteht in der Verwendung eines kühlen inerten Gras st 1-¹OiJiS, z.-'. Sticj stoff oder eines anderen Gasstroms, z.'U«, Sauerstoff, der über die innere Oberfläche des Brenners 10 gef-.U'irt v/ird und dadeurch als isolierung zwijohen der i/ando i^'5 rf lache und dem lieissen Gasstron aus dem ilasmabogen dient, .üor kühlende Gasntrc-i kann entv/eder parallel oder im '^e^eiiatrum 3U den heissen gasstrom, der äur-ch die riitte des ilohrs 10 flieaat, fliesaex , wobui -liw Jrarallelführun^ die bevor^.'■"'fee-.-Ansf^hruiifiafnr;] äarst-sll!;, oder der ]"1'.ιΠ.^>Ί(1'θ -G-Fi-S-ßtrora kann tan^entiri.l ^ur ixincren. Oborfläche der-} itoh-rs 10 . in einor "iiol tung eiii^eführt Verden, die im v;e>'jeiitl Lehen quer zum Plus3 deii heimsen '-if-xüä, ro ms verlauft, so dass der kühlende Gasstrom in Spiralen über die iTurerc Oberfläche des Rohrs 10 flieset.

o andere Alternative bestellt in der frühzeitigen Kühlung des heinsen Gasstroms durch schnellere Einführung des zv;eiteii kühlenden Gases, κ.B. dux";h Vüruiind'jL'üxig der Länge des Rohrs 10 zwi;jchon dem untoren Toil der iillektrode B un-.ί dem zweiten Gaseinlass 12»

Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass die Vorrichtung ao konstruiert wicd, dass die Wände, die mit den heiseen Gasen in Kontakt kommen, verhältnismässig kühl# und bei einer Temperatur gehalten werden, welche für die Konstruktionsmaterialien verträglich sind. Beispielsweise kann das keramische

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BADORlGiN^

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Material 11 von innen gekühlt v'erien, Z₀B. durch Luft oder . ■· V/aso'ar, so dass die inneren Oberflächen des Zylinders 10 bei einer solchen ^lj-'emperatur gehalten werden, da^s der G-asstrom nicht angreifend wirkt.

Es liegt auf dar Hand, dass diese Vorrichtung nur einen V.'eg zur Durchführung der Erfindung zeigt und da.se andere Vorrichtungen zur Erzeugung eines Plasmabogens,, wie sie in den Figuren 1 und 2 erläutert werden, verwendet werden können.

Obgleich Pig. 3 die Verwendung eines tangentialen G;,.seinlasses 6 erläutert, ist es auch möglich, eine Reihe von tangentialen Einlassen zu verwenden, wie es in dem U₀S₀A.-Patent

2 819 428 gezeigt wird, Siehe dazu auch die (J. S. A.--t'at ent e 1 443 091 und 2 769 079.

Die Durchführung der vorliegen:^!.eii Erfindung wurde bisher im Zusammenhang mit dem in Pig. 3 gezeigten Bronner beschrieben und. erläutert. Es ist jedoch möglich, andere Brenner cu verwenden, wie z.B. die in Pig. 1 oder 2 des IT. 8 ,A, -Pat ent es

3 068 113 dargestellten oder die in Pig» 4 der gleichzeitig laufenden U.S,A,-Anmeldung, lfd„ Nr. 255 453 gezeigten Brenner. Wenn beispielsweise ein Reaktionsteilnehmer zuerst teilweise oder vollständig durch Führung durch den elektrischen Bogen vorgeheizt und dann getrennt von dem anderen Reaktionsteilnehmer in den Reaktor eingeführt wird, macht es die Brennerkonstruktion nach Pig. 3 des U,S.A,-Patentes 3 068 113 möglich, daaa jeder Reaktionsteilnehmer in gesonderten, jedoch konzentrischen Strömen zugeführt wird.

Vorzugsweise soll der mittlere Strom eines solchen Brenners der anfänglich durch den Bogen geführte Strom sein. Der mittlere Reaktionsatrom, der vorzugsweise ein sauerstoffhaltiger Strom ist, welcher vorgewärmt wurde und kernbiidende Teilchen aus dem Plasmabogen enthält, wird mit einer linearen Geschwindigkeit zugeführt, die im wesentlichen höher ißt als die des

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BAD ORIGINAL

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.anderen Reaktionsstromes, so dass der mittlere Strom höherer G-etJGhwindiiüteit■■ dazu dient, den äusseren mit geringerer 3-e,:chwindigkeit fliessenden Strom mitaureissen und in sich hineinzusaugen, um dadurch ein sofortiges und inniges Mischen der "beiden Reaktionsströme und der kernbillenden Teilchen, wenn sie die Reaktionszone berühren, su erzielen, Duroh Einführung eines inerten ü-asstroms, wie a_o3* Chlor, innen-»· ; konzentrisch zu einem Reaktionsteilnehner und aussenkonzentrisch zu anderen, \^ird eine vorzeitige Umsetzung in der Mhe des Brenners verhindert,

Ist der Reaktionsteilnehmer, der durch den Lichtbogen geführt wird, Sauerstoff, dann liegt das -von der Elektrode gelieferte und in den Strom eingeführte kernMldende Material in den Strom als weisses ketalloxyd des Elektrodeiimetalls vor» Aller Wahrscheinlichkeit nach wird das .metall der Elektrode sofort bei Kentakt mit dem heissen Sauerstoffstrom oxydiert, Falls das Material Siliziumcarbid oder ein anderes Metallsalz ist, oxydiert sich des Carbid und bildet Siliziumoxyd und Kohlendioxyd. Das Hetalloxyd und Kohlendioxyd werden durch den SauerstoffBtrom unmittelbar in die Reaktionszone geführt* wo dae Metalloxyd durch Kernbildung die Umsetzung des lietallhalOgenids und Sauerstoff fördert.

Bei einer Ausfülarungsform der vorliegenden Erfindung wird eine kleine Menge Metallhalogenid, z.3, Titantetrachlorid, dem Sauerstoffstrom, der in den Plasmabogen hineinführt, zugesetzt» Dadurch erhält man eine Quelle für kernbildendes Material, durch welche die von der Elektrode erzeugten kern~ bildenden Mittel angereichert werden. Auf diese Weise kann man auch, chemiach verschiedene kernbildende Mittel zuführen, z»B» Aluminiumoxyd von der Elektrode und Siliziuraoxyd von dem Metallhalogenid (Siliziumtetrachlorid)» das in dem dem .Bögen zugeführten Sauerstoff enthalten ist.

•Wird ein Iletallhalogenid, z.B, litantetrahalogenid, in Ab« we.senh.eit von Sauerstoff durch Führung duroh den Plasmabogen

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BAD ORiGHsIAt.

erhitzt, wird das von der Elektrode gelieferte und in den Strom eingeführte kernbildende Material nicht unmittelbar zu einem welssen Metalloxyd oxydiert, sondern erst wenn es mit Sauerstoff, gewöhnlich innerhalb der Reaktionszone im Innern des Reaktors in Berührung kommt.

Der aus inertem Gas "bestehende Strom kann auch durch Führung durch den Plasmabogen vorgewärmt werden, in welchem Fall eine wesentliche Menge des von dem Inertgasstrom aufgenommenen und mitgerissenen Elektrodenmetall unmittelbar nach AusstosB aus dem Brenner wegen der grossen Hähe des Sauerstoff- ' und Inertgasstromes sich zu oxydieren beginnt.

Der Ausdruck "inertes Gas" bezieht sich im vorliegenden auf jedes Gas» das sich bei der Umsetzung des Metallhalogenide mit dem Sauerstoff inert verhält, Beispiele solcher inerten Gase sind Argon, Stickstoff- Helium, Krypton, Xenon, Chlor und Kohlendioxyd* äs liegt auf der Hand, dass jedes dieser inerten Gase oder ein Gemisch derselben durch Führung durch den Lichtbogen vorgewärmt werden kann.

Wo das Gas nicht nur gegenüber den Reaktionsteilnehmern Halogenid und Sauerstoff, sondern auch gegenüber der Elektrode inert ist, wird durch Verdampfen und Reibung von Gaestrommolekülen Metall aue der Elektrode, welches Kernbildung bewirkt, in den Inertgasstrom eingeführt, Ist das Gas jedoch gegenüber der Metallelektrode nicht inert, findet eine Umsetzung zwischen der Elektrode und dem Gas vor und/oder nach Übertritt der ^etallteilchen in den Gasstrom statt,

Falls der inerte Gasstrom erhitzt wird, ist es auch möglich, gleichzeitig die Reaktionsströme entweder durch ein getrenntes Lichtbogen-Verfahren oder nach herkömmlichen Methoden vorzuwärmen. Sollen die Heaktionsteilnehmer vorgomischt und in einem Strom in den Reaktor eingeführt werden, dann soll die Temperatur der ReaktionsstrÖme unter etwa 400° gehalten

BAD

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•werden, -um- eine vorzeitige Umsetzung und Verkrustung des Brennerrohrs, durch das die Reaktionsteilnehmer eingeführt v/erden, zu vermeiden.

So werden bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die iieaktionsteilnehivjer (z.B. TitantetraJialogenid und Sauerstoff) vorgemifjcht und in den Reaktor bei einer 'i^enperatur unterhalb der Reaktionstemperatur eingeführt. Bin inertes Gas, (z.B. Stickstoff), das auf eine oberhalb der Reaktionstemperatur liegende 'J-'emperatur durch-Führung durch den Plasmabogen erwärmt und das mit kernbildenden Elektrodenteilchen von einer oder mehreren Elektroden beladen wurde», wird in den Reaktor eingeführt und mit dem ü-emii-vch aus Reaktioiisteilnehüiern gemischt, wodurch Metalloxydpigment gebildet wird.

Das inerte Gas kann mit den Reaktionsteilnehmern nach verschiedenen 'Verfahren gemischt werden. Es kann beispielsweise in die Reaktionszone an jeden gewünschten tunkt eingeführt werden. Bei einem bevorzugten "Verfahren wird der Inertgasstrom in einer Richtung eingeführt, die quer oder senkrecht zu der Zuführungsrichtung des Reaktionsgemischstromes verläuft, z.B, kann ein Strom oben in den Reaktor und der andere Strom an der Seite des Reaktors quer zu dem oben eintretenden Strom zugeführt werden»

Bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung können die Reaktionsteilnehmer und der inertgasstrom zuerst in den Ofen oder Reaktor eingeführt und dann durch den Plasmabogen erhitzt werden.

Der Plasraabogen kann dazu verwendet werden, den Ihm unterworfenen Gasstrom auf Temperaturen von anfänglich bis zu 3000O⁰O au erhitzen. Die genauen Anfangs temperatures, auf die der Gasstrom gebracht werden eollte, mnii ©r de« PlRema"bogen passiert, sind eine funktion'dar Gesamtwärmtverluete in

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System, Wenn Titantetrachlorid und Sauerstoff in der Dampfphase unter Bildung von Titandioxydpigment umgesetzt werden, soll einem Gasstrom, vorzugsweise dem Sauerstoffstrom, ausreichend Wärmeenergie erteilt werden, so dass diese Wärmeenergiequelle ausreicht, um die Reaktion zu bewirken und aufrecht zu erhalten, wobei in der Keaktionszone eine Temperatur von über 700⁰C, vorzugsweise zwischen 700° und 1600⁰O erzeugt wird, unter Berücksichtigung der Menge und Wärmeenergie des an Einlass 12 zugeführten zweiten Sauerstoffstromes.

Wenn der Sauerstoff in der in Fi^. 3 erläuterten Vorrichtung auf eine Anfangstemperatur von 1600° bis 300Ou⁰O erhitzt wird, beträgt die ^enge des durch Einlassöffnung 12. zugeführten Sekundär-Sauerstoffs auf Gramm-Mol-Basis, das 0 bis 35-fache des Primär-Saueratoffs, der dem Plasmabogen unterworfen wird.

Ohne Rücksicht darauf, welcher Gasstrom dem Plasmabogen unterworfen wird, soll zur Erzielung eines MetallOxydpigments die Sauerstoffmenge, die bei dem Verfahren verwendet wird, über der stöohiometrisch erforderlichen i^enge liegen. Der Sauerstoff soll in einer Menge von 1 bis 25 Mol-$, bezogen auf das als Reaktionsteilnehmer verwendete Metallhalogenid, zugeführt werden«

Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung soll der absolute Reaktordruck zwischen 0,7 und 10,5 kg/cm· liegen» Der primäre Gasstrom, der dem Plasmabogen unterworfen wird, wird unter einem absoluten Druck von 1,8-und 28 kg/om eingeführt« Der sekundäre Gasstrom, der unterhalb des Bogens eingeführt wird, z.B. bei der Einlassöffnung 12 in 3?ig» 3* wird bei dem Reaktordruok oder einem ifctwaa darüber liegend·«, Druck zugeführt« Der Druckabfall im Plasraabogtn» »»B* Einlassöffnung 6 und dem untersten Ende der Slektrode 6 Pig, 3» liegt bei 0,07 bia 1,8 kg/om²· Der Druckabfall des Brenner« smr Htaktionszone liegt «wiachtQ 0*07 un4 kg/om . " * ^X ...

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Die erforderlichen Spannungen für die Plasmabogenelektroden nehmen im allgemeinen mit einer Zunahme des Ga ss tr onus zu, wobei die genaue Spannung pro Volumen d.es Gasstroms eine !Funktion der Ge samt anordnung des Systems ist. Bei der in Fig. 3 gezeigten Anordnung kann die notwendige Spannung zwischen 250 und 2500 YoIt liegen. Die erforderliche Stromstärke liegt zwischen 20 und 200 Ampere, vorzugsweise 80 und 110 Ampere, wechselt jedoch mit veränderlichem Energiebedarf, je nach der Enthalpie, die dem Gasstrom erteilt werden soll.

Die rletallteilchen werden in einer !■■ enge von etwa 0,1 bis etwa 2ü Mol-'/y, bezogen auf das Iietallhalogenid, z.B. TiGl., das der Umsetzung unterliegt, in den Gasstrom ausgestossen. Falls die ^xeilchen in einen Sauerstoffstrom eingeführt werden, so dass sofort ein weieses Metalloxyd gebildet wird, sollen die weissen Jietf-llGxydteilchen ans chi less end in den aus dem uetallhalo^buid bestehender Strom &τ-/";:γϊ werden, bevor die durchschnittliche ieilcberi^rösse des weissen Me toll oxy ds über'0,15 Mikron Durchmesser gewaeohsen ist«

Zur Kegulierung, der Geschwindigkeit, mit der das kernbildende Mittel C#z.B. die Metallteilchen) von der Elektrode in den Gasstrom ausgestossen wird, werden verschiedene Verfahren verwendet. Dies kann durch Magnetspulen und Kühlvorrichtungen der in Fig. 3 erläuterten Art geschehen. Andere Verfahren, bei denen die Erzeugung eines kernbildenden Mittels durch Elektrodenverdampfung und"-verbrauch erreicht wird, verwenden rotierende oder sich bewegende Elektroden (U.S.A.-Patente 2 638 443 und Z 830 662) und ein inerter Schutzgas strom (ti. S »Α,-Patent 2 862 099)· Siehe dazu auch die U,S.A.-Patente 2 834 0551 2 8§S 4-11! 2 941 O63> 2 973 426 fteuausgabe 25 088.

der weiteren Durchführung der vorliegenden Erfindung ist ee ferner erwünscht, verschiedene aromatische organische· 'Verfcittdunfren zuzusetzen, wie es in der gleichseitig laufenden U.S.A.-Anmelduiig 844 077 und in dem U.S.A.-Patent 2 968 529

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BAD ORIGINAL

"beschrieben wird, i'erner können Schvefel öfter "cl.n.'ci'elhaltige Verbindungen dem ^baue2?3to;' strom zugesetzt ν; er ei en, ν.'ie es in der U„S.A..-Anmeldung; 15 300 crwillmt ist.

Alle "verstehenden Ausfübrungsformen wurden in.it Bezug auf α ie 'Verwendung eines aus Elektroden Destehender. i^Jlasmagenerators ■beschrieben, ^s ist auch möglich, i-ochfrequenz oder Induktion als Ener^ielieferer für die verschiedenen ^asströme zu verwenden, jedoch kann ein derartiges Erhitzungsverfahren nicht als Kernbildungsquelle verwendet werden, da solche Verfahren ohne Elektroden arbeiten.

Bas vorstehende, mit einem i^Jlasmabogen arbeitende Verfahren zur -Herstellung von --ietalloxydpigment ißt nicht nur wegen, der \4irt3chaftlichen Erhitzung ein vorteilhaftes Verfahren, sondern auGh. hinsichtlich der iiaterialhandliabungo Bei herkömmlichen Dampfphasenoxydationsverfahren zur Herstellung von lietalloxyd— pigment wird Wärme durch Verbrennung von iiohlenmonoxyd und Sauerstoff geliefert, was zu einer Verdünnung des ^rodiiktstrcms mit Kohlendioxyd führt. Bei dem vorstel.f-aideii Verfahren wird dieses Verdünnungsproblem beseitigt und der ^roduktstrorn besteht iipch einer Ver eilzeit von über 10 Sekunden in dem Iteaktor aus TiOp-I igr.ient, Chlor und etwas nicht-umgesetztem TiOl-, liaoh Entfernung des Titandioxyds z.B» durch einen I¹IItersack oder Zyklonabscheider '..'erden dao OJhlor und TiCl. unmittelbar in einen Chlorinator geführt, in welchem Rutil zu TiCl . chloriert wird, das bei dem Dfifipfphasenoxydationsverfahren sur Herstellung von TiOp-Pigment wieder verwendet wird. Hit anderen Worten; die gasförmigen Komponenten dee ^rodulctstroms können ohne Destillation unmittelbar in das Chlorinatorsystem zurückgeführt werden, das aur Versorgung des Dampfphasen-Cxydationsverfahren mit TlOl. verwendet wird..

Bei einer weiteren Ausführurigsform der vorliegenden Erfindung wird die in Jⁿig, 3 ex'läuterte Vorrichtung zusammen mit einer dritten Elektrode (nicht gezeigt) verwendet, die vorzugsweise

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BAD OftlÖINAt

unterhalb der Elektrode 8 angebracht ist. Die Elektroden T und 3 bestehen aus einem Metall, das -nicht ein weisses Oxyd bildet, wie'-z.B. Kupfer, Graphit, Silberlegierung,.-während die unterhalb befindliche Elektrode aus einem ein weisses Oxyd bildenden Metall besteht. Die Hilfselektrode hat einen kleinen Durchmesser von 0,25 bis 12,7 .mm und arbeitet bei .Stromstärken-von 25 bis 125 Ampere, so dass .Aluriiiniumdampf mit kontrollierter Geschwindigkeit, 340 bis 2724 g/Std. in den erhitzten Sauerstoffstrom abgegeben werden kann,

Die Hilfselektrode kann an jedem bevoräugten -Punkt der Anordnung, z.B. oberhalb der Hauptelektroden, angebracht sein, besonders, wenn die Anordnung der figuren 1 und 2 verwendet wird. Ferner kann die Elektrode unmittelbar im Brenner 10 unterhalb der Einlassöffnung für den zv/eiten. Sauerstoff strom oder unmittelbar in dem Hauptreaktor unterhalb des Brenners angebracht werden.

Ein weiteres Verfahren zur Einführung eines kernbildenden Mittels bei einem Plasmabo^enverfahren besteht in der Zuführung eines Gases oder Pulvers unmittelbar in den Plasmabogen, zusammen mit oder unabhängig von dem Gasstrom, der dem Bogen unterv/orfen wird. Eine Torrichtung, mit der dies durchgeführt werden kann, ist in Fig. 4 des ü.S^,-Patentes 2 858 erläutert.

Nachfolgend werden einige typische Beispiele erläutert.

Beispiel 1

In eine Vorrichtung nach 1'¹Ig. 3 zur Durchführung eines TiO₂-Dampfphasen-üxydations-Verfahrens wird ein Lichtbogen zwischen den Elektroden 1 und 8 erzeugt, wobei für den Bogen 94 Amp. und 670 Volt erforderlich sind. Die Elektrode 1 besteht au« Kupfer und die Elektrode 8 aus Aluminium.

Sauerstoff wird dann "bei etwa 20⁰O, einem Druck von 5127 kg/cm²

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und mit einer Geschwindigkeit von 24 Gramm-Mol pro I-Iinute tangential am Einlass 6 in die Wirbelkammer, eingeführt. Metallische Aluminiumteilchen werden von der Elektrode 8 mit einer Geschwindigkeit .von 23 g/Min, in den CU-Strom ausge— stossen und unmittelbar zu Al₂CU umge\tfandelt_e Die berechnete Temperatur des SauerstoffStroms unmittelbar nach seinem Durchgang durch den Bogen liegt bei etwa 265O⁰C, was einer Enthalpie von etwa 973 kcal/kg Sauerstoff entspricht«, Der Berechnung liegt die Annahme einer 75$igen Umwandlung der von den Elektroden aufgenommen in dem Sauerstoffstrom zugeführte Energie zugrunde.

Der erhitzte Sauerstoffstrom wird dann mit einem aweiten Sauerstoffstrom gemischt, der durch die Einlassdüse 12 bei etwa 20⁰C, 1,20 kg/cm absolutem Druck und einer Geschwindigkeit von etwa 13,2 Gramm-Mol/Min, eingeführt, wird. Die sich ergebende temperatur der beiden Sauerstoff ströme n-:.ch dem Minchen wird zu etwa 2150 C berechnet, entsprechend einer Enthalpie von 612 kcal/kg Sauerstoff,

Das erhaltene Sauerstoffgemisch wird dann als kontinuierlicher Strom in die Reaktionskammer 12 geführt. Gleichzeitig werden 32 Gramm-Mol/Min. TiCl. bei HO⁰C durch das fiohr 15 und 5 Gramm-Mol/Min. Chlor bei 150⁰C durch das Rohr 13 zugeführt, um einen Chlormantel zwischen den Sauerstoff- und TiCl.-Strom zu legen» Die.Menge des auf diese Weise insgesamt zugeführten Sauerstoff entspricht einem Überschuss von 16 · Mol $, bezogen auf die theoretisch zur Umwandlung von TiOl. zu TiO₂ erforderliche Menge. Flüssiges SiCl, wird dem TiOl₄.-Stroin vor seiner Einführung in den Reaktor in einer hinreichenden Menge, etwa 0,18 Gramm-Mol/Min,, zugeführt, um die Bildung von Pigment zu beschleunigen.

Der-Sauerstoff- und TlOl,-»Strom gehen ineinander über und reagieren miteinander an einer Stelle innerhalb des Reaktors, die infolge des öhlormantela von den koMentriaohfn JJrenner-

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rohren entfernt liegt,, Ein im oberen '^eil der Reaktionssone befindliches Thermoelement "bestimmt die darin herrsch ende Temperatur zu 116O⁰G, Der absolute Druck im Reaktor liegt bei 1,13 kg/cm .

Hach einer durchschnittlichen ^erweilzeit von e^vja 10 bis 15 Sekunden in dem Reaktor wird ds.s als Arodukt erhaltene Tiüp-3?igment aus dem unteren ^eU des He&ktors abgezogen, In Tabelle I ist eine"typische Analyse für eine troduktprobe eines 8-Stundeii-Versuches angegeben»

Tabelle I

Färbevermögeii 1660 (Tabelle nach

Reynolds)

Rutil-Gehalt 99,0 $

im i-rodukt 0,41 Gew.-$

₅ im Produkt 1,70 Gew.-^

Beispiel 2

In einer Vorrichtung nach Fig, 3 zur Durchführung eines Dampfphasen-Oxydationsverfahrens wird ein Lichtbogen zwischen den Elektroden 1 und 8 erzeugt, für den 98 Amp* und 1000 Volt erforderlich Bind. Beide Elektroden bestehen aus Kupfer. Sauerstoff von etwa ..30 0 v/ird dann tangential bei etwa 20 C und einem absoluten Druck von 7 kg/cm und einer Geschwindigkeit von 34,9 Gramm-Mol/Hin. eingeführt. Die berechnete Temperatur des Sauerstoffatroms unmittelbar nach Durchgang durch den Bogen beträgt 265O⁰G, was einer Enthalpie von etwa 973 kcal/kg Sauerstoff entspricht.

Der erhitzte Sauerstoffatom v/ird dann mit einem zweiten Sauerstoffstrom gemischt, der durch die Einlaeadtise, 12 ' .bei 20 0, einem absoluten Druck von 1₉4 kg/cm und mit einer G-esohwindigkeit von 4,1 Gramm-Mol/Min, eingeführt -wird« Die.

.!temperatur der beiden Sauerstoffströme nach dem Miecheji -wird

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zu etwa 248O⁰C berechnet, Was einer Enthalpie von etwa 834 kcal/kg Sauerstoff entspricht.

Das erhaltene Gemisch v;M da.nn als kontinuierlicher Strom in die Reakiionskammer 17 geführt. Gleichzeitig werden 32 Gramm-Mol/Min. TiCl₄ bei 120⁰C durch das Rohr 15 und 6 Gramm-Hol/Hin. Chlor bei 150 C durch d&s'Rohr 13 zugeführt, so dass ein Chlcrmantel zwischen den konzentrischen Sauerstoff- und TiCl.-Strömen gebildet wird« Der auf diese "eise insgesamt zugeführte Sauerstoff entspricht einem überschuss von 22 M0I-/0, bezogen auf die theoretisch zur Umwandlung von TiCl. zu TiO₉ erforderliche iieiige. Flüssiges SiCl. wird mit einer Geschwindigkeit von 0,20 Gramm-I-iol/Min. vor der Einführung des TiCl.-Stromes in den Reaktor dem TiCl.-Strom zugesetzt. Gasförmiges Alöl«.wird mit einer Geschwindigkeit von 0,80 Gramm-Hol/Hin, in der Hähe des Brenners in den oberen Teil des Reaktors 17 eingeführt.

Die Op- und TiCl.-Ströme gehen ineinander über und reagieren miteinander an einer Stelle in dem Reaktor, die von den koniientribchen Brennerrohren entfernt ist, Ein Thermoelement, das im oberen '^¹ eil der Reaktionszone angeordnet ist, registriert die darin herrschende Temperatur mit 1300⁰C. ^er absolute

2 Druck in dem Reaktor beträgt 1,13 kg/cm ·

ITach einer durchschnittlichen Verweilzeit in dem Reaktor von etwa 10 bis 12 Sekunden wird--das TiOp-Pigment aus dem unteren Teil des Reaktors abgezogen· In Tabelle II ist eine typische Analyse für eine froduktprobe angegeben.

Tabelle II

Färbevermögeji 1720 (Tabelle nach

• Reynolds)-.

fiutil-ßehält 99,2 °ß>

SiO₂ in dem trodukt 0,47

0„ in dem Produkt 1,60

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BAD ORfÖM^ftti

•Beispiel 3

In eiiior Vorrioat-un^ nach, i'ig» 3 zur Durchführung eines Dai.ipfijhasen-Ox^dationsverfanrens Wird ein Lichtbogen zwischen den .'jleic-troden 1 und 3 erzeug, für den 95 Amp. und 990 Volt "erforderlich sind. Die JxLeictroden 1 und 6 bestehen beide aus Kupfer.

Sauerstoff von etve 20⁰O wird/ tangential durch die Einlassöffniui^ 6 bei einem absoluten Druck von 4,2 leg/cm und mit ein.^r Geschwindigkeit von 30 Gramm-Mol/Minuten in die Wirbelkammer eingeführt _β Die berechnete Temperatur des Sauerst offs unmittelbar nach Durchging durch den Bofen liegt bei etwa 2ö50°G, was einer Enthalpie von 973 kcal/kg Sauerstoff entsprich"

»1-, -f-• «

Der erhitzte Sauerstoff strom v/ird dann, mit einem'zweiten Sauerstoffstrom gemischt, dar durch die Einlässdüse' 12 bei etwa 20⁰C und 1,27 kg/cm'" absolutem Druck und uilt einer Ge-.jchwii-ai^keit von 8' G-rarnm-i'iol/IiinutG ^ii^eführt wird. Die i'rmper£.»⁺-"""-"* J«;3r Saii'ärstoff ströme nach dein iii jOhexi wira rsu et^T-.^fa 2350°0 berechnet. .

Dan erhalt3iie Üuuorctoff^Gi'ü.ch v/ird dann iii kuixtiiiuiorlichen Kontakt mit einor Hilfselektrode ^ebraclit, die im unteren Teil d'js lirennerrohreD 10 unterhalb der Düse 12 angebracht ist« Die; üilektrode hat einen Durchmesser von etv/a. 0,9 mn, besteht aus reinem Aluminium und wird mit einem Strom von 75 Amp.■ beschickt, so dass 25· g/Minute Alumiiiiumdampf von der Elektrode kontinuierlich an den Sauerstoffstrom abgegeben werden, wobei das Aluminium unmittelbar zu Al₂O, oxydiert wird.

Das Al₂O^ enthaltende Sauerntoff^emiöoh wird dann kontinuierlich in die Heakfcorkammer 12 eingeleitet, während gleichzeitig 32 Cframm-Mol/Minute IiGl, bei 170⁰O durch. Rohr 15 und

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5'Gramm-Mol/Minute Chlor bei 17O⁰C durch Rohr 14 suseführt v/erden, so dass ein Ohlormantel zwischen den Sauerstoffund. TiCl.-Strom gelegt wird. Die auf diese Weise zugeführte Gesamtsauerstoffmenge entspricht einem Überschuss von 19 Mol ^c/o, bezogen auf die theoretisch© zur Umwandlung von TiCl. zu TiOp erforderliche Menge, Flüssiges SiCl. wird mit einer Geschwindigkeit von 0,19 Gramra-Mol/Hinute dem TiOl.-Strom zixgesetzt, bevor dieser in den Reaktor geführt wird.

"Der Op- und TiGl.-Strom vereinigen sich und reagieren miteinander in der Reaktorkammer 17 an einer Stelle, die von dem Brenner entfernt liegt. Ein Thermoelement im oberen Teil der Reaktionssone registriert die darin herrschende Temperatur mit 125O⁰C₀ ^er absolute Druck in dem Reaktor lj.egt bei 1,13 kg/cm ,

Nach einer durchschnittlichen Verweilzeit in dem Reaktor von mehr als 10 Sekunden wird das TiOp-Pigment aus dem Reölet or abgezogene Eine typische Analyse ist in Tabelle III

Tabelle III _&

¥ ■—

Färbevermögen 1<7ÖO (Tabelle nach Rey-

%jku $?*' no Ids)

Rutil-Geh&'t .j* '"' 99,0 &

SiO₀ in dem ^rodtilct> - ^;* 0,43 Gew·-$

Al₂O₃ in dem Produkt 1,85 Gew.-?4

Es liegt auf der Hand, dass alle vorstehenden Verfahrens-. merkmale bei jedem beliebigen Dampfphasen-Oxydationsverfahren zur Herstellung eines Metalloxydpigments mit oder ohne Wirbelschicht angewandt werden kann.

Obgleich die vorliegende Erfindung besonders unter Bezugnahme auf die Herstellung von TiO^-Pigment beschrieben v/urdt_s kann sie in gleioher Weise auoh auf die Herstellung von

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Hetalloxyden, besonders den weissen Oxyden der vorstehend angegebenen Metalle, ganz besondere SiOp, angewandt werden.

BADOf=UQlNAt

Claims

ρ α τ is :: τ a r: s p R υ ο :■;■ ε

1, Verfahren zur herstellung eines ftin verteilten lietalloxycLpigments, insbesondere eines TiC-,- oder SiOp-Pirnents, durch Dampfpti3.seno;r/dation doc -^et^-llhalo^cnide mit einem sauerstoffhalti.^en Strom, wc'bei v.'eni,;-rtcns einer der ^o=:.:.-•frionsteilnehmer oder ein Husat'-licr-er Lisrt^SutrcK durch einen Lichtbogen erwischen mindestens 3'.;ei JIlcKtrodcn ,-je führt wird , dc.äurch geI:em.:3G ichnet, ds-s.: ϊ:,3.γ. elektroden e inset st _? gegebenenfalls als zusätzliche Hilfselektrode, von denen wenigstens eine im viesentlichen aus ei.üo<n j..etall oder einer iietallverbindung besteht, d.ie bei Cx-r^ + j^ _π·_η ^^_n weisses ketalloxyd übersehen, welches Keime fr die bei der Dampfphs senoxydation entstehenden ,-etallox^/dpi-: r.-ientpartikel bilo.eto

2 ο Verfahren neeh Anspruch 1, dadurch _;_ ehermrieichriet, daen ο ine aus einem ^etollcarbid, insbecoiidc-re aus Sili^iiuacii-rbid, AluipiniumcarlDid, iitancaroid oder Ziri-toniumcarbid besteh.mde Elektrode eingesetzt wird.

3. Verfa.hren. nach AnsjtrucJ: 1, dadurch _c;sj:enn.?eichnet, dcsn man.zwei.Elektroden einsetzt, deren jede im wesentlichen aus einem, gegebenenfalls verschiedenen, ieta.ll besteht, das ein weisses I-ietalloxyd bildet,

4-0 Verfahren nach Anspruch 3, dadurch _;.:eKenii.reichnet, dass man Elektrodenpaare einsetzt, deren ..Olcktroden aus Aluminium ■und Silizium, Zirkonium und Silizium, Eifnium und Silicium, Aluminiuni und-Enliun, Aluminium und Natrium, Titan und Cix·- konium, i-iagnesiiirn. und 3er, 'Zink und fiiliruum, i'ia,_;;;xesium und Antimon, Titan mn Aluminium,*■ Zirkoniui/i und X'iOrium ader AIuriiniuiii und Thorium bostehen.

Pur ' '" - ΡΓΐϊ-h.,n-«3tri.^r«,

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