DE2505713C2 - Improvement of the filtration of titanium dioxide hydrolyzate sludge - Google Patents
Improvement of the filtration of titanium dioxide hydrolyzate sludgeInfo
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Description
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annehmen, wobei /ι = 0 bis 10 und Rj = H oder CH), mit den Maßgaben, daß nur R1 oder R2 ein Ci- bis C1-Alkylrest ist und wenn X für NR1R2 steht, R nicht die Bedeutung eines Alkoxyrests annimmt.assume, where / ι = 0 to 10 and Rj = H or CH), with the provisos that only R 1 or R 2 is a Ci- to C 1 -alkyl radical and when X is NR 1 R 2 , R is not Assumes importance of an alkoxy radical.
3. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterhilfsmittel in Mengen von 0,01 bis 1 Gew.-%, bezogen auf TiO2-Feststoffgehalt der Suspension, zugesetzt werden.3. The method according to any one of claims 1 to 2, characterized in that the filter aids are added in amounts of 0.01 to 1 wt .-%, based on the TiO 2 solids content of the suspension.
4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterhilfsmittel bei *5 einer Temperatur von mehr als 30° C zugesetzt wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the filter aid at * 5 is added at a temperature of more than 30 ° C.
5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz der Organoschwefelverbindungen während oder nach der Hydrolyse von Titansulfatlösungen erfolgt.5. The method according to any one of claims I to 3, characterized in that the addition of the organosulfur compounds takes place during or after the hydrolysis of titanium sulfate solutions.
6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß 0.02 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf TiO2-Feststoffgehalt der Suspension eines Ci2- bis Cu-Alkylsulfonsäuregemisches zur Titandioxid-llydrolysatsuspension zugesetzt werden.6. The method according to any one of claims I to 4, characterized in that 0.02 to 0.5 wt .-%, based on TiO 2 solids content of the suspension of a Ci 2 - to Cu-alkylsulfonic acid mixture are added to the titanium dioxide llydrolyzate suspension.
7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche I bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß 0,02 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf TiO2-Feststoffgehalt der Suspension eines Ci2- bis Cu-Alkylarylsulfonsäuregemisches zur Titandioxid-Hydrolysatsuspension / jgcsetzt werden. ^O7. The method according to any one of claims I to 4, characterized in that 0.02 to 0.5 wt .-%, based on TiO 2 solids content of the suspension of a Ci 2 - to Cu-alkylarylsulfonic acid mixture for the titanium dioxide hydrolyzate suspension / jgcsetzt . ^ O
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Die Herstellung von Titandioxidpigmenten erfolgt heute nach dem Chlorid- oder Spaltverfahren. Beim SuI-fatverfahren werden TlO2-Rohstoffc, z. B. llmenit. Leucoxen oder Rutil bzw. mit TiO> angereicherte Produkte wie Schlacke mit Schwefelsäure aufgeschlossen und in lösliche Metallsulfate überführt- Bei dem Aufschluß der Rohstoffe entsteht ein Aufschlußkuchen, der mit Wasser gelöst von der Gangart und nicht aufgeschlossenen Anteilen getrennt und anschließend der Hydrolyse zugeführt wird.Today, titanium dioxide pigments are manufactured using the chloride or cleavage process. In the SuI-fat method, TlO 2 raw materials, e.g. B. llmenite. Leucoxene or rutile or products enriched with TiO> such as slag digested with sulfuric acid and converted into soluble metal sulphates - During the digestion of the raw materials, a digestion cake is formed, which is dissolved with water and separated from the gangue and undigested parts and then fed to the hydrolysis.
Die Hydrolyse erfolgt durch Aufheizen auf Temperaturen von 90° C oder darüber unter Erzeugung oder Zusatz von Keimen. Das gebildete Titandioxidhydrai wird filtriert, gewaschen, in Gegenwart reduzierender Stoffe gebleicht und nach Einstellung mit Dotierungssubstanzen zum Pigment verglüht.The hydrolysis is carried out by heating to temperatures of 90 ° C. or above with generation or addition of germs. The formed titanium dioxide hydrai is filtered, washed, in the presence of reducing substances bleached and after adjusting with doping substances burned to pigment.
Ein wesentlicher und aufwendiger Schritt während der Herstellung ist in der Abtrennung des Titandioxid-Hydrolysats von der Mutterlauge (»Dünnsäure«) gegeben. Da hier besonders feinteilige Produkte vorliegen, muß zu aufwendigen Verfahren gegriffen werden. Technisch wurde das Problem durch Einsatz von Platten-Filtern gelöst. Die Filtration und Waschung der Titandioxid-Hydrolysate nach diesem Verfahren ist teuer und zeitraubend. So sind lange Belade- und Waschzeiten bei dem Einsatz der Filterplatten notwendig. Weiterhin treten bei diesem Verfahren erhebliche Fiitrationsverluste durch feinteiliges Produkt auf, das durch die Filter läuft und damit in die Dünnsäure gelangt. Derartige Produktanteile sind für die Pigmentherstellung verloren, beeinträchtigen die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens und belasten die nachfolgende Aufarbeitung der Abfalldünnsäure. An essential and laborious step during the Production involves separating the titanium dioxide hydrolyzate from the mother liquor (»dilute acid«). Since particularly finely divided products are present here, complex processes have to be used. Technically the problem was solved by using plate filters. Filtration and washing of the titanium dioxide hydrolysates this method is expensive and time consuming. Long loading and washing times are included the use of the filter plates is necessary. Furthermore, considerable filtration losses occur in this process due to finely divided product that runs through the filter and thus gets into the dilute acid. Such product proportions are lost for pigment production, affect the economy of the process and burden the subsequent work-up of the waste dilute acid.
In der DE-OS wird ein Verfahren zur Herstellung von Titandioxid durch Hydrolyse von Titansulfat beschrieben, bei dem die Titansulfatlösung vor der Hydrolyse mit einem Polymeren oder Copolymeren aus einem Ester der Acryl- oder Methacrylsäure mit einem Aminoalkohol bestimmter Formel versetzt wird. Das in Lösung verbleibende Flockungsmittel wirkt sich somit auch bei der Filtration des Hydrolysats aus.In DE-OS a process for the production of titanium dioxide by hydrolysis of titanium sulfate is described, in which the titanium sulfate solution prior to hydrolysis with a polymer or copolymer of an ester of Acrylic or methacrylic acid is mixed with an amino alcohol of a certain formula. That remaining in solution Flocculant thus also has an effect on the filtration of the hydrolyzate.
Aus der US-PS 30 23 162 ist bekannt, daß bei der Abtrennung von Wasser von wäßrigen Suspensionen mittels Filtration durch Zugabe von Flockungsmittel die Ausbildung von undurchlässigen Filterkuchen, die extrem langsame Filtriergeschwindigkeiten bedingen, vermieden wird. Als Flockungsmittel bei der Aufarbeitung von saurem Titansulfatbrei wird ein polymerer Ester der Methacryl- oder Acrylsäure genannt.From US-PS 30 23 162 it is known that in the separation of water from aqueous suspensions by means of filtration by adding flocculants the formation of impermeable filter cakes, which extremely slow filtration speeds are avoided. As a flocculant during work-up A polymeric ester of methacrylic or acrylic acid is called from acidic titanium sulphate pulp.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Verbesserung der Filtrierbarkeit von feinteiligen Titandioxid-Hydrolysatschlämmen. Insbesondere iollen die Filtrler- und Waschzeiten verkürzt und der Schwebstoffanteil im Filirat verringert werden.The object of the present invention is to improve the filterability of finely divided titanium dioxide hydrolyzate sludges. In particular, the filtering and washing times should be shortened and the proportion of suspended matter in the Filirat be decreased.
Gegenstand aer vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Beschleunigung der Filtrationsgeschwindigkeit und Verminderung der Filtrationsverluste von Titandioxid-Hydrolysatschlämmen durch Zusatz eines Filterhilfsmittels vor, während oder nach der Hydrolyse einer Titansulfatlösung, welches dadurch gekennzeichnet ist. daß als Filterhilfsmittel Organosulfate, Organosulfonate, Organosulfonsäureamide oder Gemische dieser schwefelhaltigen Verbindungen mit IO bis 24 C-Atomen zugesetzt und die Tilandioxid-Hydrolysatschlämme nach beendeter Hydrolyse abfiltriert werden.The present invention relates to a method to accelerate the filtration speed and reduce the filtration losses of titanium dioxide hydrolyzate sludge by adding a filter aid before, during or after the hydrolysis of a Titanium sulphate solution, which is characterized by this. that organosulfates, organosulfonates, Organosulfonic acid amides or mixtures of these sulfur-containing compounds with 10 to 24 carbon atoms are added and the tilane dioxide hydrolyzate sludge is filtered off after the hydrolysis has ended.
Bei den erfindungsgemäß einzusetzenden schwefelhaltigen Filterhilfsmitteln handelt es sich um Säuren. Salze bzw. Sulfonsäureamide, die sich durch die allgemeine Formel I darstellen lassen:The sulfur-containing filter aids to be used according to the invention are acids. Salts or sulfonic acid amides, which are characterized by the general Let formula I represent:
R-SO2-X IR-SO 2 -XI
wobeiwhereby
R für einen geradkettigen oder verzweigten Alkyl- oder
Alkoxyrest mit 10 bis 20 C-Atomen, einen Cycloalkylrest
mit 5 bis 7 C-Atomen, einen aliphatisch-aromatischen
Rest mit 12 bis 24 C-Atomen,
X für OM oder NR1R2 steht,
wobeiR for a straight-chain or branched alkyl or alkoxy radical with 10 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl radical with 5 to 7 carbon atoms, an aliphatic-aromatic radical with 12 to 24 carbon atoms,
X stands for OM or NR 1 R 2 ,
whereby
M = NH4*, Na*, K*, Ca2*I/2, Mg2*I/2, R, und R2 unabhängig
voneinander die Bedeutung von Wasserstoff,
Ci- bis C4-A!kyl- oder dem RestM = NH 4 *, Na *, K *, Ca 2 * I / 2 , Mg 2 * I / 2 , R, and R 2 independently of one another the meaning of hydrogen,
Ci- to C4-alkyl or the rest
j— CH-j- CH-
annehmen, wobei;; = 0 bis 10 und Rj = H oder CHj,
mit den Maßgaben, daß nur R( oder R2 ein Ci- bis C4-Alkylresi
ist und wenn X für NR1R2 steht, R nicht die
Bedeutung eines Alkoxyrests annimmt.assume, where ;; = 0 to 10 and Rj = H or CHj,
with the provisos that only R ( or R 2 is a Ci- to C 4 -alkylresi and when X stands for NR 1 R 2 , R does not assume the meaning of an alkoxy radical.
Als Verbindungen, die der Formel I entsprechen, kommen beispielsweise Natriumsalze von Alkylschwefelsäureestern mit 10 bis 20, vorzugsweise 12 bis 18 C-Atomen in der Alkylgruppe zur Anwendung. Beispiele hierfür sind Substanzen wie Stearylsulfat, Miryslilsulfat, Laurylsulfat oder Cetylsulfat. Eine andere der allgemeinen Formel I entsprechende bevorzugt zur Anwendung herangezogene Stoffgruppe stellen Nairiumalkylsulfonate mit geradkettigem Alkylrest mit 10 bis 20, vorzugsweise 12 bis 18 C-Atomen dar. Derartige Verbindungen sind als handelsübliche Emulgatoren oder Dispergierhilfsmittel bekannt. Sie werden durch Suifochteierung von Paraffin, Kohlenwasserstoffen und ansciiließender Verseifung mit Natronlauge gewonnen (H. Beyer, Leh buch der organischen Chemie, II., 12. Auflage, S. 195, 1966, S.-Hirzel-Verlag Leipzig).Compounds which correspond to the formula I include, for example, sodium salts of alkyl sulfuric acid esters with 10 to 20, preferably 12 to 18 carbon atoms in the alkyl group for use. Examples of this are substances such as stearyl sulfate, miryslil sulfate, lauryl sulfate or cetyl sulfate. Another of the general formula I corresponding preferably used for use Nairiumalkylsulfonate represent a group of substances straight-chain alkyl radical with 10 to 20, preferably 12 to 18 carbon atoms. Such compounds are as commercially available emulsifiers or dispersing aids are known. They are made by adding paraffin, Hydrocarbons and subsequent saponification with Sodium hydroxide solution obtained (H. Beyer, Leh book of organic chemistry, II., 12th edition, p. 195, 1966, S.-Hirzel-Verlag Leipzig).
Als weitere der allgemeinen Formel I entsprechende Verbindungen kommen Sulfonsäureamide, bevorzugt geradkettige Alkylsulfonsäurealkanol- bzw. Dialkanolamide mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppierung und 2 bis 3 C-Atomen im Hydroxyalkylrest («= 1) zur Anwendung, beispielsweise Alkylsulfonsäureälhanol- und diäthanolamid. Derartige Produkte sind nach bekannten Verfahren leicht zugänglich durch Umsetzung der sulfochlorierten Paraffine mit Alkanol- oder Dialkanolaminen oder mit Ammoniak und anschließender Alkoxylierung (F. Asinger, Chemie und Technologie der Paraffinkohlenwasserstoffe, 1956, Akademie-Verlag Berlin S. 395 bis 474).As further compounds corresponding to general formula I, sulfonic acid amides are preferred straight-chain alkylsulfonic acid alkanol or dialkanol amides with 12 to 18 carbon atoms in the alkyl group and 2 to 3 carbon atoms in the hydroxyalkyl radical («= 1) for use, for example alkylsulfonic acid alcohol and diethanolamide. Such products are easily accessible by known methods Implementation of the sulfochlorinated paraffins with alkanol or dialkanolamines or with ammonia and then Alkoxylation (F. Asinger, Chemistry and Technology of Paraffin Hydrocarbons, 1956, Akademie-Verlag Berlin pp. 395 to 474).
Konzentration und Menge der zugesetzten oberflächenaktiven Verbindungen sind nicht kritisch und können bis zu mehreren Gew.-%, bezogen auf TiO2-Feststoffgehalt der Suspension, betragen. Aus wirtschaftlichen Gründen werden etwa 0,01 bis 1,0 Gew.-%, vorzugsweise 0,02 bis 0,5 Gew.-% bevorzugt. Wesentlich ist der Zusatz der Verbindungen zur Titandioxid-Hydrolysatsuspension vor der Filtration.The concentration and amount of the surface-active compounds added are not critical and can be up to several% by weight, based on the TiO 2 solids content of the suspension. For economic reasons, about 0.01 to 1.0% by weight, preferably 0.02 to 0.5% by weight, is preferred. It is essential to add the compounds to the titanium dioxide hydrolyzate suspension before filtration.
Überraschenderweise sind die Organosulfate und Organosulfonate wirksam, unabhängig davon ob die Verbindungen vor, während oder nach der Hydrolyse zudosiert werden. Besonders einfach ist die Zugabe während und am Ende der Hydrolyse. Die Temperatur der Tltandioxid-Hydrolysatschlümme bei der Zugabe der erfindungsgemäßen Verbindungen kann über einen Bereich von etwa 30 bis 12O0C, vorzugsweise 80 bis 120° C, schwanken. Diese Unabhängigkeit von der Doslerungsiemperalur Ist erwünscht, da sie es gestattet, die wirksamen Verbindungen bereits während der Hydrolyse bei Temperaturen von normalerweise 100" C und mehr zuzugeben. Auch nach Beendigung der Hydrolyse ist der Einsatz bei höheren Temperaluren von mehr als 50° C bevorzugt, da die Verteilung der Verbindungen bei höheren Temperaturen begünstigt ist. Neben der Erhöhung der Filtrationsgeschwindigkeit ist der verringerte Titandioxidanteil im Filtrat ein erheblicher Fortschritt. Des weiteren werden durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen, Qrganoschwefelverbindungen der beschriebenen Zusammenseizung einzusetzen, auch die Filtrationsvertuste nach der Bleiche und nach der Zugabe von Einstellungschemikalien vor der Calcination von Titandioxid-Hydrolysatschlämmen verringert.Surprisingly, the organosulfates and organosulfonates are effective, regardless of whether the compounds are added before, during or after the hydrolysis. It is particularly easy to add during and at the end of the hydrolysis. The temperature of the Tltandioxid-Hydrolysatschlümme upon addition of the compounds of the invention may vary over a range of about 30 to 12O 0 C, preferably 80 to 120 ° C range. This independence from the dosage temperature is desirable because it allows the active compounds to be added during the hydrolysis at temperatures of normally 100 ° C and more. Even after the hydrolysis has ended, use at higher temperatures of more than 50 ° C is preferred, Since the distribution of the compounds is favored at higher temperatures. In addition to the increase in the filtration rate, the reduced titanium dioxide content in the filtrate is a considerable advance. Furthermore, the measures according to the invention to use organosulfur compounds of the combined heating described also reduce the filtration losses after the bleaching and after the addition of setting chemicals prior to calcination of titanium dioxide hydrolyzate slurries.
Die nachfolgenden Beispiele dienen zur Illustration der vorliegenden Erfindung:The following examples serve to illustrate the present invention:
Die Hydrolyse einer Schwarzlösung, die unter anderem 236 g/l Titansulfat (ausgedrückt als TiO2) und 108 g/l EisendDsuIfat enthielt, wurde nach dem Blumenfeldverrahren (US-PS 17 95 467 und US-PS 35 18 053) durchgeführt. Dazu wurden 3240 ml Lösung auf 96° C aufgeheizt und im Verlauf von 16 Minuten zu 550 ml Vorlegewasser von 96° C gegeben. Die Mischung wurde zum Sieden aufgeheizt und 4 Stur-den unter Rückfluß gekocht, um die Hydrolyse zu vervollständigen. Durch Zugabe von 710 ml Wasser wurde während des Siedevorganges die Konzentration auf 169 g/I TiO2 gesenkt.The hydrolysis of a black solution containing, inter alia, 236 g / l titanium sulphate (expressed as TiO 2 ) and 108 g / l iron end sulfate, was carried out according to Blumenfeldverrahren (US Pat. No. 1,795,467 and US Pat. No. 3,518,053). For this purpose, 3240 ml of solution were heated to 96 ° C. and added to 550 ml of water at 96 ° C. over the course of 16 minutes. The mixture was heated to the boil and refluxed for 4 hours to complete the hydrolysis. By adding 710 ml of water, the concentration was reduced to 169 g / l TiO 2 during the boiling process.
Dieses Beispiel diente zum Vergleich.This example was used for comparison.
Die Filtrationseigenschaften der Hydrolysate wurden mit Hilfe eines Tauchfilters bei 50° C und 600 Torr Unterdruck ermittelt, das mit einem Dralonfilterluch bespannt war und eine Filterfläche von 100 cm2 aufwies (Methode I). Das Filtertuch wurde bei verschiedenen Ansaugzeiten (t) beladen und der Feststoffgehalt des gewaschenen Hydrolysatfilterkuchens durch zweistündiges Glühen bei 1000° C ermittelt (Ta*. 1, Spalte 2). Daneben sind in Tab. 2, Spalte 2 die Filierleistungen als kg/h · m2 TiO2-Glührückstand in Abhängigkeit von der Beladezeit (t) angegeben.The filtration properties of the hydrolyzates were determined with the aid of an immersion filter at 50 ° C. and 600 Torr negative pressure, which was covered with a Dralon filter cloth and had a filter area of 100 cm 2 (method I). The filter cloth was loaded at different suction times (t) and the solids content of the washed hydrolyzate filter cake was determined by annealing at 1000 ° C. for two hours (Ta *. 1, column 2). In addition, in Table 2, Column 2, the filtration performance is given as kg / h · m 2 of TiO 2 residue as a function of the loading time (t).
Die Hydrolyse wurde wie unter Beispiel 1 angegeben, durchgeführt, jedoch wurde erfindungsgemäß dem Vorlegewasser 0,07 Gew.-% (bezüglich der TiOj-Menge) Natriumalkyl-(C|2-bis CT«-)sulfonai zugefügt. Die Bestimmung der Filtralionsleistung is; in den Tab. 1 und 2 demThe hydrolysis was carried out as indicated in Example 1, but according to the invention 0.07% by weight (based on the amount of TiOj) sodium alkyl (C | 2 - to C T «-) sulfonai was added to the water in the water. The determination of the filtration capacity is; in Tab. 1 and 2 dem
so Beispiel 1 gegenübergestellt. Man erkennt daraus deutlich die Verbesserung der Filtrationsgeschwindigkeit. Bei einer Beladezeit von 6 Minuten ergibt sich für das Hydrolysat ohne Alkylsulfonsäure eine Filtrationsgeschwindigkeit (pro cm2) von 68 mg TlO2/min, während das Hydrolysat nach dem erfindungsgemäßen Zusatz von Alkyl-(C,2- bis Ci«-)sulfonat einen Wert von 81 mg TiOj/min ergibt, das entspricht einer Steigerung um 19%.so compared to example 1. This clearly shows the improvement in the rate of filtration. With a loading time of 6 minutes, the hydrolyzate without alkyl sulfonic acid has a filtration rate (per cm 2 ) of 68 mg TlO 2 / min, while the hydrolyzate after the inventive addition of alkyl (C, 2- to Ci «-) sulfonate a A value of 81 mg TiOj / min results, which corresponds to an increase of 19%.
Beladezeit (t) Gewicht des geglühten Filterkuchens (g) (min.) Beispiel 1 Beispiel 2Loading time (t) Weight of the calcined filter cake (g) (min.) Example 1 Example 2
36,336.3
40,7
45,740.7
45.7
41,5
48.2
56.641.5
48.2
56.6
Beladezeit
(min.)Loading time
(min.)
Filterleistung in kg/m2 - h
Beispiel I Beispiel 2Filter performance in kg / m 2 - h
Example I Example 2
Vergleichbare Werte der Filtrationsgeschwindigkeiten lieferte auch eine vereinfachte Meßanordnung (Methode II), die aus einer Filterrtutsche mit einer Filterfläche von 25 cm2 bestand, an die ein konstanter Vordruck von 60 Torr angeschlossen wurde. Dazu wurden jeweils 50 ml Hydrolysat bei einer Temperatur von 50° C auf die Nutsche gc-geben und nach dem Anlagen des Unterdruckes die Filtrierzeit bis zu dem Zeitpunkt gemessen, bei dem die Oberfläche ihren Glanz verlor. Zur Ermittlung der Waschzeit wurden nach beendeter Filtrierzeitbestimmung 50 ml Wasser (200C) auf den Filterkuchen gegeben und die Zeit bis zum erneuten Auftreten der matten Oberfläche bestimmt. In guter Übereinstimmung zu den Tauchfilterversuchen wurden für das Hydrolysat aus Beispiel 1 eine Filtrierzeit von 330 see und für das Hydrolysat aus Beispiel 2 ein Wert von 280 see gemessen. Daraus ergeben sich Filtrationsgeschwindigkeiten (pro cm2) von 60 mg TiO2/min für den Vergleichsversuch und 71 mg für das Produkt des erfindungsgemäßen Verlahrens und damit eine Steigerung um 18%.A simplified measuring arrangement (method II), which consisted of a filter bag with a filter area of 25 cm 2 , to which a constant pre-pressure of 60 Torr was connected, also provided comparable values for the filtration speeds. For this purpose, 50 ml of hydrolyzate were poured onto the suction filter at a temperature of 50 ° C. and, after applying the negative pressure, the filtration time was measured up to the point in time at which the surface lost its gloss. To determine the washing time 50 ml of water (20 0 C) was added to the filter cake after completion Filtrierzeitbestimmung and the time up to the recurrence of the matte surface. In good agreement with the immersion filter tests, a filtration time of 330 seconds was measured for the hydrolyzate from Example 1 and a value of 280 seconds for the hydrolyzate from Example 2. This results in filtration rates (per cm 2 ) of 60 mg TiO 2 / min for the comparative experiment and 71 mg for the product of the process according to the invention and thus an increase of 18%.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt in der Erniedrigung der Gesamtfiltraüonsverluste (Summe der Verluste bei der Filtration nach der Hydrolyse, Bleiche und Einstellung). Die Filtrationsverluste des Hydrolysate aus Beispiel 1 betrugen insgesamt 2,66%, während am Produkt des Beispiels 2 ein Gesamtverlust von 1,82% ermittelt wurde. Die Ausbeute konnte damit nach dem erfindungsgemäßen Verfahren um 0,83% gesteigert werden.Another advantage of the process according to the invention is the lowering of the total filtration losses (Sum of the losses in filtration after hydrolysis, bleaching and adjustment). The filtration losses of the hydrolyzate from Example 1 amounted to a total of 2.66%, while the product from Example 2 showed a total loss of 1.82% was determined. The yield could thus by the process according to the invention 0.83% can be increased.
Ein entsprechend Beispiel 1 hergestelltes Hydrolysat wurde 5 Minuten vor Hydrolysenabbruch mit 0,1% Natrium-alkyl-(C,2-bis Ci4-)benzolsulfonal (bezüglich des TiOi-Ge'talts) in Form einer 5%-ijen wäßrigen Lösung versetzt und bis zur Beendigung der Hydrolyse gekocht. Das Hydrolysat wies vor der Zugabe des Sulfonate nach Methode Il eine Filtrierzeil von 390 see und danach von 240 see auf, das entspricht einer Verbesserung um 38% nach dem Zusatz der erfindungsgemäß wirksamen Verbindung. A hydrolyzate prepared according to Example 1 was treated 5 minutes before the hydrolysis was stopped with 0.1% sodium-alkyl- (C, 2 -bis Ci 4 -) benzenesulfonal (based on the TiOi content) in the form of a 5% aqueous solution and cooked until the hydrolysis is complete. Before the addition of the sulfonate according to Method II, the hydrolyzate had a filtration rate of 390 seconds and then 240 seconds, which corresponds to an improvement of 38% after the addition of the compound effective according to the invention.
3240 ml einei Schwarzlösung mit 235 g/l Titansulfat (ausgedrückt als TiOj) und 119 g FeSO4/l wurden aui 96° C aufgeheizt und im Verlauf von 15 Minuten zu 440 ml Vorlegewasser von 96° C gegeben. Die Mischung wurde anschließend auf eine Temperatur von 105° C aufgeheizt und 4 Stunden zur Vervollständigung der Hydrolyse dabei belassen. Mit 820 ml Wasser wurde eine F.ndverdünnung von 169 g/l TiO2 eingestellt.3240 ml of a black solution with 235 g / l titanium sulfate (expressed as TiOj) and 119 g FeSO 4 / l were heated to 96 ° C and added to 440 ml water at 96 ° C in the course of 15 minutes. The mixture was then heated to a temperature of 105 ° C. and left there for 4 hours to complete the hydrolysis. A final dilution of 169 g / l TiO 2 was set with 820 ml of water.
D;is Hydrolysat wies nach Methode II eine Filtrierzeit von 390 see auf und diente zum Vergleich für das folgende Beispiel 5.The hydrolyzate had a filter time according to method II of 390 sea and was used for comparison for the following example 5.
I:.inc entsprechend Beispiel 4 durchgeführte Hydrolyse wurde crl'indungsgcmäß mil 0,07",. N;ilriiim-alkyl-(Ci;-I : .inc according to Example 4 carried out hydrolysis was crl'indungsgcäß with 0.07 ",. N; ilriiim-alkyl- (Ci ; -
bis Ci4-)sulfonat (bezogen auf den TiO2-GehaIt) versetzt, wobei dip Zugabe des Sulfonals als 5%ige wäörige Lüsung nach dem Zumischen der halben Verdünnungswassermenge erfolgte. Nach beendeter Hydrolyse wies das Hydrolysat eine Filtrierzeit von 270 see auf, das entspricht gegenüber Beispiel 4 einer Filtrierzeitverminderung um 31%.to Ci4-) sulfonate (based on the TiO 2 content), the sulfonal being added as a 5% aqueous solution after half the amount of dilution water had been mixed in. After the hydrolysis had ended, the hydrolyzate had a filtration time of 270 seconds, which corresponds to a reduction in the filtration time of 31% compared with Example 4.
In einer Versuchsreihe A bis H wurden jeweils 100 ml frisch hergestelltes Titandioxid-Hydrolysat (Feststoffgehalt 12,5%) bei 85 bis 90° (mit I ml einer l,25%igen wäßrigen Lösung des entsprechenden Filterhilfsmittels (0,1% bezüglich TiO2-Gehalt) versetzt und durchmischt. Die Filtrations- und Waschzeiten wurden gemäß Methode II ermittelt. In Tabelle 3 sind die Veränderungen der Filtrations- und Waschzeiten in Prozent angegeben, wobei die Zeiten des Hydrolysate ohne Zusatz (A) gleich 100",. gesetzt wurden.In a series of experiments A to H, 100 ml of freshly prepared titanium dioxide hydrolyzate (solids content 12.5%) were in each case at 85 to 90 ° (with 1 ml of a 1.25% aqueous solution of the corresponding filter aid (0.1% based on TiO 2 The filtration and washing times were determined according to method II. Table 3 shows the changes in the filtration and washing times in percent, the times of the hydrolyzate without additive (A) being set equal to 100 " .
Wie aus der Tabelle zu entnehnr. α ist, zeigen die erfindungsgemäß verwendeten organischen Sulfonsäuren bzw. Sulfate oder deren Salze deutliche Verbesserungen, während Verbindungen mit geringerer Kohlenstoffzahl, wie z. B. die Benzolsulfonsäure (H), so gut wie keine Veränderur.g der Filtrationseigenschaften bewirkt und sich damit als unwirksam erweist.As can be seen in the table. α , the organic sulfonic acids or sulfates or their salts used according to the invention show significant improvements, while compounds with a lower carbon number, such as. B. the benzenesulfonic acid (H), causes almost no change in the filtration properties and thus proves to be ineffective.
FilterhilfsmittelFilter aid
Filtrierzeil WaschzeitFiltration line washing time
A ohne
B Alkyl(Cu-C,g)-su5fonat *) A without
B alkyl (Cu-C, g) sulfonate *)
C AlkyI(C!2-Cu)-benzolsulfonata) C alkyl (C ! 2 -C u ) benzene sulfonate a )
D Alkyl(Ci2-C,4)-suirat=)
E Ölsäure-N-methyl-taurid a)D alkyl (Ci2-C, 4 ) -suirat =)
E oleic acid-N-methyl-tauride a )
F Äthoxyliertes Alkyl(C|2-Cia)-sulfonsäureamid F Ethoxylated alkyl (C | 2 -Cia) sulfonic acid amide
G Laurylbenzolsulfonsäure
H BenzolsulfonsäureG Laurylbenzenesulfonic acid
H benzenesulfonic acid
Na-SaIzNa-SaIz
35 ml einer Keimsuspension (2,43 g TiO2 enthaltend), die nach dem Meckienburgverfahren US-PS 17 58 528) auo Schwarzlösung und Natronlauge hergestellt wurde, mischte man bei Raumtemperatur mit 3000 ml Schwarzlösung (236 g/l YiO2; 108 g/l FeSO4) und 400 ml Wasser, heizte innerhalb von 25 Minuten zum Sieden auf und hielt die Temperatur 4 Stunden konstant am Siedepunkt. Mit 850 ml Verdünnungswasser wurde eine Endkonzentration von 165 g/l TiO2 eingestellt.35 ml of a germ suspension ( containing 2.43 g of TiO 2 ) which was prepared from black solution and sodium hydroxide solution according to the Meckienburg process, US Pat. No. 1,758,528, was mixed at room temperature with 3000 ml of black solution (236 g / l YiO 2 ; 108 g / l FeSO 4 ) and 400 ml of water, heated to boiling within 25 minutes and kept the temperature constant at the boiling point for 4 hours. A final concentration of 165 g / l TiO 2 was set with 850 ml of dilution water.
Entsprechend Beispiel 3 wurde 5 Minuten vor Hydrolyseabbruch mit 0,1% Natrium-aJky'-ICn- bis C14-Jbenzolsulfonat (bezogen auf den TiOj-Gehalt) versetzt und bis zur Beendigung der Hydrolyse gekocht. Das Hydrolysat wies vor der Zugabe des Sulfonals nach Methode II eine Filtrierzeil von 330 see und danach von 240 see auf, das entspricht einer Verbesserung um 27",, nach dem Zusatz der crlindungsgcmü(3 wirksamen Verbind ιιημ.As in Example 3, 0.1% sodium aJky'-ICn- to C 14 -benzenesulfonate (based on the TiOj content) was added 5 minutes before the hydrolysis was stopped and the mixture was boiled until the hydrolysis had ended. The hydrolyzate had a filtration rate of 330 seconds before the addition of the sulfonal according to method II and then of 240 seconds, which corresponds to an improvement of 27 "after the addition of the crlindungsgcmü (3 active compound.
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