JPH09188518A - アナターゼ型二酸化チタンの製法 - Google Patents
アナターゼ型二酸化チタンの製法Info
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- JPH09188518A JPH09188518A JP8351361A JP35136196A JPH09188518A JP H09188518 A JPH09188518 A JP H09188518A JP 8351361 A JP8351361 A JP 8351361A JP 35136196 A JP35136196 A JP 35136196A JP H09188518 A JPH09188518 A JP H09188518A
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-
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- C01—INORGANIC CHEMISTRY
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- C01G23/04—Oxides; Hydroxides
- C01G23/047—Titanium dioxide
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のアナターゼ型二酸化チタンに較べて平
均結晶径が大きいアナターゼ型二酸化チタンを製造し、
提供する。 【解決手段】 硫酸チタンの水溶液を非ルチル化性核か
ら成る核懸濁液の存在下で加熱して硫酸チタン水溶液か
ら含水酸化チタンを沈澱させ、この核懸濁液はアルミニ
ウムイオンの実質的不存在下で調製されたものであり、
次いで含水酸化チタン沈澱物をこの水溶液から分離し、
この含水酸化チタンを少なくとも１種のカリウム化合
物、少なくとも１種のリン化合物、少なくとも１種のア
ルミニウム化合物の存在下で少なくとも１，０００℃に
加熱してか焼工程を行うことでアナターゼ型二酸化チタ
ンを製造する。
均結晶径が大きいアナターゼ型二酸化チタンを製造し、
提供する。 【解決手段】 硫酸チタンの水溶液を非ルチル化性核か
ら成る核懸濁液の存在下で加熱して硫酸チタン水溶液か
ら含水酸化チタンを沈澱させ、この核懸濁液はアルミニ
ウムイオンの実質的不存在下で調製されたものであり、
次いで含水酸化チタン沈澱物をこの水溶液から分離し、
この含水酸化チタンを少なくとも１種のカリウム化合
物、少なくとも１種のリン化合物、少なくとも１種のア
ルミニウム化合物の存在下で少なくとも１，０００℃に
加熱してか焼工程を行うことでアナターゼ型二酸化チタ
ンを製造する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は二酸化チタンの製
法、特に結晶径の大きいアナターゼ型二酸化チタンの製
法に関する。
法、特に結晶径の大きいアナターゼ型二酸化チタンの製
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】いわゆる「硫酸法」による二酸化チタン
顔料の製法は充分に確立されたものであり、２型式の顔
料、即ち、アナターゼ型二酸化チタンと更に価値があ
り、技術的に重要なルチル型二酸化チタンを製造するも
のである。
顔料の製法は充分に確立されたものであり、２型式の顔
料、即ち、アナターゼ型二酸化チタンと更に価値があ
り、技術的に重要なルチル型二酸化チタンを製造するも
のである。
【０００３】ルチル型二酸化チタンの顔料的性質上から
ルチル型顔料が好ましいが、アナターゼ型はある種の用
途では重要な白色度と明るさがより高い、従って、アナ
ターゼ型二酸化チタンは少なくともそのいくつかの顔料
上の性質が改善されれば有用性が増す。特に、従来から
使用してきたものよりも結晶径が大きいアナターゼ型二
酸化チタンが現在望まれている。
ルチル型顔料が好ましいが、アナターゼ型はある種の用
途では重要な白色度と明るさがより高い、従って、アナ
ターゼ型二酸化チタンは少なくともそのいくつかの顔料
上の性質が改善されれば有用性が増す。特に、従来から
使用してきたものよりも結晶径が大きいアナターゼ型二
酸化チタンが現在望まれている。
【０００４】硫酸法では含チタン鉱を濃硫酸で浸出させ
てケークを取得する。このケークを弱酸、又は水に溶解
して硫酸チタン溶液を取得する。次いでこの硫酸チタン
を加水分解してゆっくりと核を添加して（メクレンブル
グ法）、又は水を添加して溶液中に核を誘起させて（ブ
ルーメンフェルド法）含水酸化チタンを沈澱させる。核
添加により大結晶アナターゼ型を作る方法が最近英国特
許第２，２４７，００９号明細書で開示された。この方
法では特定の形の核が用いられる。
てケークを取得する。このケークを弱酸、又は水に溶解
して硫酸チタン溶液を取得する。次いでこの硫酸チタン
を加水分解してゆっくりと核を添加して（メクレンブル
グ法）、又は水を添加して溶液中に核を誘起させて（ブ
ルーメンフェルド法）含水酸化チタンを沈澱させる。核
添加により大結晶アナターゼ型を作る方法が最近英国特
許第２，２４７，００９号明細書で開示された。この方
法では特定の形の核が用いられる。
【０００５】
【発明の解決しようとする課題】本発明の課題は従来技
術に代替する大結晶アナターゼ型製造方法を提供するこ
とにある。
術に代替する大結晶アナターゼ型製造方法を提供するこ
とにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題は下記の本発
明の方法により解決される。即ち、本発明の二酸化チタ
ン製造方法は硫酸チタンの水溶液を非ルチル化性核から
成る核懸濁液の存在下で加熱して硫酸チタン水溶液から
含水酸化チタンを沈澱させ、この核懸濁液はアルミニウ
ムイオンの実質不在下で調製されたものであり、次いで
含水酸化チタン沈澱物をこの水溶液から分離し、この含
水酸化チタンを少なくとも１種のカリウム化合物、少な
くとも１種のリン化合物、少なくとも１種のアルミニウ
ム化合物の存在下でか焼工程を行うこととから成り、カ
リウム化合物はＴｉＯ2 基準で酸化カリウム０．１〜
０．７重量％（Ｋ2 Ｏ換算）相当量存在し、リン化合物
はＴｉＯ2 基準で酸化リン０．２〜１．０重量％（Ｐ2
Ｏ5 換算）相当量存在し、アルミニウム化合物はＴｉＯ
2 基準でアルミナ０．１〜０．５重量％（Ａｌ2 Ｏ3換
算）相当量存在し、か焼工程で含水酸化チタンは少なく
とも１，０００℃の温度に加熱することでアナターゼ型
二酸化チタンに転換するものである。
明の方法により解決される。即ち、本発明の二酸化チタ
ン製造方法は硫酸チタンの水溶液を非ルチル化性核から
成る核懸濁液の存在下で加熱して硫酸チタン水溶液から
含水酸化チタンを沈澱させ、この核懸濁液はアルミニウ
ムイオンの実質不在下で調製されたものであり、次いで
含水酸化チタン沈澱物をこの水溶液から分離し、この含
水酸化チタンを少なくとも１種のカリウム化合物、少な
くとも１種のリン化合物、少なくとも１種のアルミニウ
ム化合物の存在下でか焼工程を行うこととから成り、カ
リウム化合物はＴｉＯ2 基準で酸化カリウム０．１〜
０．７重量％（Ｋ2 Ｏ換算）相当量存在し、リン化合物
はＴｉＯ2 基準で酸化リン０．２〜１．０重量％（Ｐ2
Ｏ5 換算）相当量存在し、アルミニウム化合物はＴｉＯ
2 基準でアルミナ０．１〜０．５重量％（Ａｌ2 Ｏ3換
算）相当量存在し、か焼工程で含水酸化チタンは少なく
とも１，０００℃の温度に加熱することでアナターゼ型
二酸化チタンに転換するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明により従来の二酸化チタン
製造方法で製造したアナターゼ型よりも平均結晶径の大
きいアナターゼ型二酸化チタンが製造できることが判っ
た。
製造方法で製造したアナターゼ型よりも平均結晶径の大
きいアナターゼ型二酸化チタンが製造できることが判っ
た。
【０００８】任意の適当な含チタン鉱石、例えばイルメ
ナイト、又はスラッグ、を用いて硫酸チタン溶液が生成
できる。これらの鉱石は濃硫酸中で浸出させて浸出ケー
クを生成させ、次いでこのケークを水、又は稀酸に溶解
させて硫酸チタン溶液を生成させる。
ナイト、又はスラッグ、を用いて硫酸チタン溶液が生成
できる。これらの鉱石は濃硫酸中で浸出させて浸出ケー
クを生成させ、次いでこのケークを水、又は稀酸に溶解
させて硫酸チタン溶液を生成させる。
【０００９】本発明では硫酸鉄、硫酸チタン、硫酸、お
よびその他の不純物を含有するこの溶液を通常還元剤で
処理し、濾過してから加水分解する。一般にこの硫酸チ
タン溶液は１００〜２５０ｇ／リットル相当のＴｉＯ2
濃度を有しており、はじめに調製した溶液は必要あれば
この濃度に調整する。好ましくは、ＴｉＯ2 濃度は１５
０〜２２０ｇ／リットルである。
よびその他の不純物を含有するこの溶液を通常還元剤で
処理し、濾過してから加水分解する。一般にこの硫酸チ
タン溶液は１００〜２５０ｇ／リットル相当のＴｉＯ2
濃度を有しており、はじめに調製した溶液は必要あれば
この濃度に調整する。好ましくは、ＴｉＯ2 濃度は１５
０〜２２０ｇ／リットルである。
【００１０】通常、使用硫酸チタンは硫酸塩の対チタン
重量比が１．５０〜２．１０の組成を有する。二酸化チ
タン工業で慣用の如く、この比はＨ2 ＳＯ4 重量の対Ｔ
ｉＯ 2 重量比として表示される。この比は好ましくは
１．６５〜２．００、より好ましくは１．７５〜１．９
５である。
重量比が１．５０〜２．１０の組成を有する。二酸化チ
タン工業で慣用の如く、この比はＨ2 ＳＯ4 重量の対Ｔ
ｉＯ 2 重量比として表示される。この比は好ましくは
１．６５〜２．００、より好ましくは１．７５〜１．９
５である。
【００１１】硫酸チタンは非ルチル化性核の存在下で加
熱することにより含水酸化チタンに転換する。この非ル
チル化性核はこの核を硫酸チタンの加水分解に用いた時
に生成する二酸化チタンの結晶形がルチル化性核とは異
なる。適切な試験法によれば硫酸チタン溶液中の潜在Ｔ
ｉＯ2 基準で２重量％の核の存在下で硫酸チタンを加水
分解させる。濾過後、二酸化チタン沈澱物を乾燥させ、
９００℃で２．５時間か焼させ、その結晶形をＸ線回析
で判定する。非ルチル化性核により主としてアナターゼ
型二酸化チタンが生成する。一般に、この試験では、生
成二酸化チタンの少なくとも９０重量％は結晶形がアナ
ターゼ型である。
熱することにより含水酸化チタンに転換する。この非ル
チル化性核はこの核を硫酸チタンの加水分解に用いた時
に生成する二酸化チタンの結晶形がルチル化性核とは異
なる。適切な試験法によれば硫酸チタン溶液中の潜在Ｔ
ｉＯ2 基準で２重量％の核の存在下で硫酸チタンを加水
分解させる。濾過後、二酸化チタン沈澱物を乾燥させ、
９００℃で２．５時間か焼させ、その結晶形をＸ線回析
で判定する。非ルチル化性核により主としてアナターゼ
型二酸化チタンが生成する。一般に、この試験では、生
成二酸化チタンの少なくとも９０重量％は結晶形がアナ
ターゼ型である。
【００１２】非ルチル化性核を特徴づける代替試験法も
あることはあるが、必ずしも決定的なものではない。例
えば、ルチル型結晶形は非ルチル化性核の試料を乾燥さ
せて製造した粉末のＸ線回析では通常検知されない。更
に一般的には非ルチル化性核は約６００℃に加熱して
も、ルチル型二酸化チタンに転換しない。
あることはあるが、必ずしも決定的なものではない。例
えば、ルチル型結晶形は非ルチル化性核の試料を乾燥さ
せて製造した粉末のＸ線回析では通常検知されない。更
に一般的には非ルチル化性核は約６００℃に加熱して
も、ルチル型二酸化チタンに転換しない。
【００１３】非ルチル化性核を製造する典型的な方法は
１５０〜２５０ｇ／ｌ相当のＴｉＯ 2 を含有し、また通
常ＴｉＯ2 ：Ｈ2 ＳＯ4 比が１．２５：１〜１．７５：
１で硫酸を含有する四塩化チタン水溶液を生成すること
から成る。次いで、水酸化ナトリウム水溶液をこの四塩
化チタンに添加して核を沈澱させる。
１５０〜２５０ｇ／ｌ相当のＴｉＯ 2 を含有し、また通
常ＴｉＯ2 ：Ｈ2 ＳＯ4 比が１．２５：１〜１．７５：
１で硫酸を含有する四塩化チタン水溶液を生成すること
から成る。次いで、水酸化ナトリウム水溶液をこの四塩
化チタンに添加して核を沈澱させる。
【００１４】硫酸チタン溶液から含水酸化チタンを沈澱
させるのに用いる核製造のこのほかのいくつかの方法は
専門家には公知である。一般に上記の「非ルチル化性
核」の基準を満たす核ならばどれでも適している。
させるのに用いる核製造のこのほかのいくつかの方法は
専門家には公知である。一般に上記の「非ルチル化性
核」の基準を満たす核ならばどれでも適している。
【００１５】二酸化チタンの沈澱に用いる核の大きさの
測定は極めて難しいが、非ルチル化性核の１つの特殊な
形態は球状に近いもので、平均粒径は２〜８ｎｍであ
る。
測定は極めて難しいが、非ルチル化性核の１つの特殊な
形態は球状に近いもので、平均粒径は２〜８ｎｍであ
る。
【００１６】硫酸チタン溶液から含水二酸化チタンを沈
澱させるのに本発明の方法で使用する核の量はいくつか
の因子に左右され、この因子には最終的に製造する二酸
化チタンの所望結晶径が含まれている。硫酸チタン溶液
のチタン含有量（ＴｉＯ2 として表す）基準で通常核の
ＴｉＯ2 が０．２〜０．５重量％の範囲内にある量を用
いる。この量は好ましくは０．３〜０．４重量％であ
る。
澱させるのに本発明の方法で使用する核の量はいくつか
の因子に左右され、この因子には最終的に製造する二酸
化チタンの所望結晶径が含まれている。硫酸チタン溶液
のチタン含有量（ＴｉＯ2 として表す）基準で通常核の
ＴｉＯ2 が０．２〜０．５重量％の範囲内にある量を用
いる。この量は好ましくは０．３〜０．４重量％であ
る。
【００１７】硫酸チタンと核の混合物を加熱することで
硫酸チタンを加水分解して含水酸化チタンの形成を誘起
させる。混合物は好ましくは８０°〜１１０℃、更に好
ましくは９０°〜１１０℃の温度に保持する。普通、混
合物を９０°〜１１０℃の温度に２００〜４００分間、
一般に２００〜２５０分間保持する。
硫酸チタンを加水分解して含水酸化チタンの形成を誘起
させる。混合物は好ましくは８０°〜１１０℃、更に好
ましくは９０°〜１１０℃の温度に保持する。普通、混
合物を９０°〜１１０℃の温度に２００〜４００分間、
一般に２００〜２５０分間保持する。
【００１８】次いで含水二酸化チタン沈澱物を任意の適
切な手段、例えば真空濾過、又は加圧濾過により硫酸チ
タン溶液残分から分離する。濾過後、濾過ケークは通常
水洗し、少量の稀硫酸、又はその他の適切な試薬で溶出
させる。分離直後に含水酸化チタンと比較して遊離硫酸
の量を減少させることが望ましいが、遊離硫酸の完全除
去、または中和は不可欠の要件ではない。通常、か焼前
の含水酸化チタンはＴｉＯ2 重量基準で遊離硫酸を２〜
１５重量％含有している。分離洗滌後の湿り濾過ケーク
は一般に４０〜５５重量％のＴｉＯ2 を含有している。
切な手段、例えば真空濾過、又は加圧濾過により硫酸チ
タン溶液残分から分離する。濾過後、濾過ケークは通常
水洗し、少量の稀硫酸、又はその他の適切な試薬で溶出
させる。分離直後に含水酸化チタンと比較して遊離硫酸
の量を減少させることが望ましいが、遊離硫酸の完全除
去、または中和は不可欠の要件ではない。通常、か焼前
の含水酸化チタンはＴｉＯ2 重量基準で遊離硫酸を２〜
１５重量％含有している。分離洗滌後の湿り濾過ケーク
は一般に４０〜５５重量％のＴｉＯ2 を含有している。
【００１９】次いで、次のか焼工程中でこの濾過ケーク
を乾燥させる。か焼は少なくとも１種のカリウム化合
物、少なくとも１種のリン化合物、少なくとも１種のア
ルミニウム化合物の存在下で行う。必要あれば、これら
の化合物は任意の都合のよい形で添加するが、一般には
湿り濾過ケークに添加するか、濃縮溶液としてか焼装置
の供給原料として添加する。
を乾燥させる。か焼は少なくとも１種のカリウム化合
物、少なくとも１種のリン化合物、少なくとも１種のア
ルミニウム化合物の存在下で行う。必要あれば、これら
の化合物は任意の都合のよい形で添加するが、一般には
湿り濾過ケークに添加するか、濃縮溶液としてか焼装置
の供給原料として添加する。
【００２０】カリウム化合物の使用量はＴｉＯ2 基準で
Ｋ2 Ｏ換算０．１〜０．７重量％であり、好ましくはＴ
ｉＯ2 基準でＫ2 Ｏ ０．２５〜０．５重量％である。
適切なカリウム化合物としては水酸化カリウムと塩化カ
リウムであるが、硫酸カリウムも便利な好ましい化合物
である。
Ｋ2 Ｏ換算０．１〜０．７重量％であり、好ましくはＴ
ｉＯ2 基準でＫ2 Ｏ ０．２５〜０．５重量％である。
適切なカリウム化合物としては水酸化カリウムと塩化カ
リウムであるが、硫酸カリウムも便利な好ましい化合物
である。
【００２１】か焼中のリン化合物の存在量はＴｉＯ2 基
準でＰ2 Ｏ5 換算０．２〜１．０重量％である。好まし
くはこの量はＴｉＯ2 基準でＰ2 Ｏ5 ０．４〜０．６
重量％である。リン化合物は含水酸化チタン製造で用い
た鉱石由来のものであって、含水酸化チタン中に存在す
るものでもよく、か焼中に存在するリンの計算時にこれ
らのリン化合物を考慮することが必要である。リン化合
物添加が必要の場合、アルカリ金属のリン酸塩、又はリ
ン酸アンモニウムが適切なリン化合物であるが、好まし
い化合物はリン酸とリン酸−アンモニウムである。Ｔｉ
Ｏ2 基準でＰ2Ｏ5 重量表示のリン化合物の存在量はＴ
ｉＯ2 基準でＫ2 Ｏ重量表示のカリウム化合物の存在量
よりも大きいことが好ましい。
準でＰ2 Ｏ5 換算０．２〜１．０重量％である。好まし
くはこの量はＴｉＯ2 基準でＰ2 Ｏ5 ０．４〜０．６
重量％である。リン化合物は含水酸化チタン製造で用い
た鉱石由来のものであって、含水酸化チタン中に存在す
るものでもよく、か焼中に存在するリンの計算時にこれ
らのリン化合物を考慮することが必要である。リン化合
物添加が必要の場合、アルカリ金属のリン酸塩、又はリ
ン酸アンモニウムが適切なリン化合物であるが、好まし
い化合物はリン酸とリン酸−アンモニウムである。Ｔｉ
Ｏ2 基準でＰ2Ｏ5 重量表示のリン化合物の存在量はＴ
ｉＯ2 基準でＫ2 Ｏ重量表示のカリウム化合物の存在量
よりも大きいことが好ましい。
【００２２】か焼中のアルミニウム化合物の存在量はＴ
ｉＯ2 基準でＡｌ2 Ｏ3 換算０．１〜０．５重量％であ
る。好ましくは、この量はＴｉＯ2 基準でＡｌ2 Ｏ3
０．２〜０．４重量％である。含水酸化チタンに添加す
る適切なアルミニウム化合物としては酸化アルミニウ
ム、硝酸アルミニウム、塩化アルミニウムであるが、好
ましい化合物は硫酸アルミニウムである。
ｉＯ2 基準でＡｌ2 Ｏ3 換算０．１〜０．５重量％であ
る。好ましくは、この量はＴｉＯ2 基準でＡｌ2 Ｏ3
０．２〜０．４重量％である。含水酸化チタンに添加す
る適切なアルミニウム化合物としては酸化アルミニウ
ム、硝酸アルミニウム、塩化アルミニウムであるが、好
ましい化合物は硫酸アルミニウムである。
【００２３】必要あればか焼中にこれ以外の化合物を存
在させてもよいが、アナターゼ型からルチル型への転換
を促進させる化合物は如何なるものもその添加は避ける
必要がある。
在させてもよいが、アナターゼ型からルチル型への転換
を促進させる化合物は如何なるものもその添加は避ける
必要がある。
【００２４】含水酸化チタンは必ず少なくとも１，００
０℃加熱を行うという条件下でか焼する。最適温度はあ
る程度か焼中の添加物の正確な存在量に左右される。一
般条件としては最終温度が高くなると生成物の平均結晶
径は大きくなるが、アナターゼ結晶形からルチル結晶形
への転換が促進される。著しいルチル化誘起させずに平
均結晶径が最適になるように最終温度を選択する。一般
に含水酸化チタンは１，０００°〜１，０６０℃の温度
に加熱し、多くの場合、温度は１，０２０°〜１，０６
０℃の範囲である。
０℃加熱を行うという条件下でか焼する。最適温度はあ
る程度か焼中の添加物の正確な存在量に左右される。一
般条件としては最終温度が高くなると生成物の平均結晶
径は大きくなるが、アナターゼ結晶形からルチル結晶形
への転換が促進される。著しいルチル化誘起させずに平
均結晶径が最適になるように最終温度を選択する。一般
に含水酸化チタンは１，０００°〜１，０６０℃の温度
に加熱し、多くの場合、温度は１，０２０°〜１，０６
０℃の範囲である。
【００２５】か焼生成物は冷却し、一般的には二酸化チ
タン顔料工業で従来用いてきた処理を行う。例えば、ア
ルミニウム、ケイ素、チタン、ジルコニウムの如き元素
の含水酸化物で被覆する。また、例えばポリオール、ア
ルカノールアミン、シロキサンの如き有機化合物で処理
する。例えばトリメチロールプロパン、ペンタエリスリ
トール、トリメタノールアミン、又はジメチルシロキサ
ンで処理してもよい。
タン顔料工業で従来用いてきた処理を行う。例えば、ア
ルミニウム、ケイ素、チタン、ジルコニウムの如き元素
の含水酸化物で被覆する。また、例えばポリオール、ア
ルカノールアミン、シロキサンの如き有機化合物で処理
する。例えばトリメチロールプロパン、ペンタエリスリ
トール、トリメタノールアミン、又はジメチルシロキサ
ンで処理してもよい。
【００２６】一般的にはこれら生成物の平均結晶径は
０．２０〜０．３０μｍである、好ましい生成物の平均
結晶径は０．２４〜０．３０μｍ、一番好ましい生成物
の平均結晶径は０．２５〜０．２７μｍである。平均結
晶径の幾何学的標準偏差は一般的には１．２８〜１．５
０であり、多くの場合１．３０〜１．３５である。
０．２０〜０．３０μｍである、好ましい生成物の平均
結晶径は０．２４〜０．３０μｍ、一番好ましい生成物
の平均結晶径は０．２５〜０．２７μｍである。平均結
晶径の幾何学的標準偏差は一般的には１．２８〜１．５
０であり、多くの場合１．３０〜１．３５である。
【００２７】一般的には生成物の少なくとも９０重量％
はアナターゼ結晶形であり、好ましくは少なくとも９５
％がアナターゼ型である。
はアナターゼ結晶形であり、好ましくは少なくとも９５
％がアナターゼ型である。
【００２８】本発明の未被覆生成物は繊維、セラミック
ス、紙、紙コーティング類、化粧品の製造に、及び食品
添加剤として有用である。被覆生成物は塗料用、特にエ
マルジョン塗料用、インキ、輻射線硬化コーティング
類、ゴム、プラスチックス、繊維用として有用である。
一般に本発明の生成物の不透明性は平均結晶径がより小
さい従来のアナターゼ型生成物と較べて改善されてお
り、本生成物の白色度と明るさはルチル型に較べて改善
されている。本生成物は光学的光沢剤と共に用いた時、
特に有用である。
ス、紙、紙コーティング類、化粧品の製造に、及び食品
添加剤として有用である。被覆生成物は塗料用、特にエ
マルジョン塗料用、インキ、輻射線硬化コーティング
類、ゴム、プラスチックス、繊維用として有用である。
一般に本発明の生成物の不透明性は平均結晶径がより小
さい従来のアナターゼ型生成物と較べて改善されてお
り、本生成物の白色度と明るさはルチル型に較べて改善
されている。本生成物は光学的光沢剤と共に用いた時、
特に有用である。
【００２９】
【実施例】本発明を実施例を参照して詳述する。実施例１ イルメナイトを濃硫酸で浸出し、次いで浸出ケークを水
に溶解させＴｉＯ2 １５０ｇ／リットル相当量を含有す
る硫酸チタン溶液を製造した。鉄を用いる還元、濾過清
澄、酸：チタン比（Ｈ2 ＳＯ4 ：ＴｉＯ2 重量比として
表示）を１．８５、鉄：チタン重量比を０．５に調整し
た後、この溶液を９０℃の温度に加熱し、四塩化チタン
の加水分解で調製したアナターゼ型生成核を溶液中の潜
在ＴｉＯ 2 基準でＴｉＯ2 ０．３５重量％相当量を５
分間かけて添加した。この溶液は沸騰するまで加熱し、
含水酸化チタンの沈澱が完了するまで沸騰させた。
に溶解させＴｉＯ2 １５０ｇ／リットル相当量を含有す
る硫酸チタン溶液を製造した。鉄を用いる還元、濾過清
澄、酸：チタン比（Ｈ2 ＳＯ4 ：ＴｉＯ2 重量比として
表示）を１．８５、鉄：チタン重量比を０．５に調整し
た後、この溶液を９０℃の温度に加熱し、四塩化チタン
の加水分解で調製したアナターゼ型生成核を溶液中の潜
在ＴｉＯ 2 基準でＴｉＯ2 ０．３５重量％相当量を５
分間かけて添加した。この溶液は沸騰するまで加熱し、
含水酸化チタンの沈澱が完了するまで沸騰させた。
【００３０】含水酸化チタンを濾過分離し、水でスラリ
ー状にして洗滌し、再濾過した。次いで、この濾過ケー
クを湿り濾過ケーク１００ｇ当りＴｉ2 Ｏ3 ０．１ｇ
相当量の３価のチタン含有濃度で稀硫酸を用いて再スラ
リー化し、更に洗滌し、含水二酸化チタンを再度濾過分
離して脱水泥を形成させた。ＴｉＯ2 基準でＫ2 Ｏ
０．３０重量％相当量の硫酸カリウム、ＴｉＯ2 基準で
Ａｌ2 Ｏ3 ０．３０重量％相当量の硫酸アルミニウ
ム、ＴｉＯ2 基準でＰ2Ｏ5 ０．５０重量％相当量に
含水酸化チタン中のリン濃度を調整するのに充分なリン
酸−アンモニウムを添加し、含水酸化チタンを生成物温
度が１，０２０℃になるまで実験室用回転マッフル炉内
で加熱した。生成した二酸化チタンは室温に冷却し、透
過型電子顕微鏡写真の像解析〔クォンティメット（Ｑｕ
ａｎｔｉｍｅｔ）５７０〕で判定し、平均結晶径が０．
２７μｍであるアナターゼ型であり、ルチル型含有量は
２．０重量％であることが判った。
ー状にして洗滌し、再濾過した。次いで、この濾過ケー
クを湿り濾過ケーク１００ｇ当りＴｉ2 Ｏ3 ０．１ｇ
相当量の３価のチタン含有濃度で稀硫酸を用いて再スラ
リー化し、更に洗滌し、含水二酸化チタンを再度濾過分
離して脱水泥を形成させた。ＴｉＯ2 基準でＫ2 Ｏ
０．３０重量％相当量の硫酸カリウム、ＴｉＯ2 基準で
Ａｌ2 Ｏ3 ０．３０重量％相当量の硫酸アルミニウ
ム、ＴｉＯ2 基準でＰ2Ｏ5 ０．５０重量％相当量に
含水酸化チタン中のリン濃度を調整するのに充分なリン
酸−アンモニウムを添加し、含水酸化チタンを生成物温
度が１，０２０℃になるまで実験室用回転マッフル炉内
で加熱した。生成した二酸化チタンは室温に冷却し、透
過型電子顕微鏡写真の像解析〔クォンティメット（Ｑｕ
ａｎｔｉｍｅｔ）５７０〕で判定し、平均結晶径が０．
２７μｍであるアナターゼ型であり、ルチル型含有量は
２．０重量％であることが判った。
【００３１】実施例２ 脱水泥を実施例１と同様にして調製し、実施例１と同一
量の硫酸カリウム、硫酸アルミニウム、リン酸−アンモ
ニウムを添加した。処理泥を生成物温度が１，０４０℃
になるまで実験室用回転か焼炉でか焼した。冷却生成物
は平均結晶径が０．３５μｍのアナターゼ型二酸化チタ
ンであり、ルチル型含有量は３．１重量％であった。
量の硫酸カリウム、硫酸アルミニウム、リン酸−アンモ
ニウムを添加した。処理泥を生成物温度が１，０４０℃
になるまで実験室用回転か焼炉でか焼した。冷却生成物
は平均結晶径が０．３５μｍのアナターゼ型二酸化チタ
ンであり、ルチル型含有量は３．１重量％であった。
【００３２】実施例３ 脱水泥を実施例１と同様にして調製した。ＴｉＯ2 基準
でＫ2 Ｏ ０．２３重量％相当量の硫酸カリウム、Ｔｉ
Ｏ2 基準でＡｌ2 Ｏ3 ０．３０重量％相当量の硫酸ア
ルミニウム、ＴｉＯ2 基準で０．５０％Ｐ2 Ｏ5 相当量
に含水酸化チタン中のリン濃度を調整するのに充分なリ
ン酸−アンモニウムを添加し、含水酸化チタンを実験室
用回転マッフル炉で生成物温度が１，０３０℃になるま
で加熱した。試料を採取冷却した。試料は透過型電子顕
微鏡写真の像解析（クォンティメット５７０）で判定し
た平均結晶径が０．２４μｍであるアナターゼ型であ
り、ルチル型含有量は２．５重量％であることが判っ
た。このアナターゼ型の大半を更に１，０４０℃に加熱
したところ、冷却後の平均結晶形は０．２５μｍとな
り、ルチル型含有量は３．８重量％となった。
でＫ2 Ｏ ０．２３重量％相当量の硫酸カリウム、Ｔｉ
Ｏ2 基準でＡｌ2 Ｏ3 ０．３０重量％相当量の硫酸ア
ルミニウム、ＴｉＯ2 基準で０．５０％Ｐ2 Ｏ5 相当量
に含水酸化チタン中のリン濃度を調整するのに充分なリ
ン酸−アンモニウムを添加し、含水酸化チタンを実験室
用回転マッフル炉で生成物温度が１，０３０℃になるま
で加熱した。試料を採取冷却した。試料は透過型電子顕
微鏡写真の像解析（クォンティメット５７０）で判定し
た平均結晶径が０．２４μｍであるアナターゼ型であ
り、ルチル型含有量は２．５重量％であることが判っ
た。このアナターゼ型の大半を更に１，０４０℃に加熱
したところ、冷却後の平均結晶形は０．２５μｍとな
り、ルチル型含有量は３．８重量％となった。
【００３３】実施例４ 実施例１で調製した脱水泥を実施例３と同じ添加剤と混
合した、但し、硫酸カリウムの使用量はＴｉＯ2 基準で
Ｋ2 Ｏ ０．５０重量％相当量とした。これらの添加剤
含有含水酸化チタンを実験室用回転マッフル炉で１，０
２０℃に加熱し、試料を採取冷却した。これは透過型電
子顕微鏡写真の像解析（クォンティメット５７０）で判
定した平均結晶径が０．２２μｍであるアナターゼ型で
あり、ルチル型含有量は１．６重量％であった。このア
ナターゼ型の大半を１，０４０℃に加熱したところ、冷
却後の平均結晶径は０．３５μｍとなり、ルチル型含有
量は８．１重量％となった。
合した、但し、硫酸カリウムの使用量はＴｉＯ2 基準で
Ｋ2 Ｏ ０．５０重量％相当量とした。これらの添加剤
含有含水酸化チタンを実験室用回転マッフル炉で１，０
２０℃に加熱し、試料を採取冷却した。これは透過型電
子顕微鏡写真の像解析（クォンティメット５７０）で判
定した平均結晶径が０．２２μｍであるアナターゼ型で
あり、ルチル型含有量は１．６重量％であった。このア
ナターゼ型の大半を１，０４０℃に加熱したところ、冷
却後の平均結晶径は０．３５μｍとなり、ルチル型含有
量は８．１重量％となった。
Claims (12)
- 【請求項１】 硫酸チタンの水溶液を非ルチル化性核か
ら成る核懸濁液の存在下で加熱して硫酸チタン水溶液か
ら含水酸化チタンを沈澱させ、この核懸濁液はアルミニ
ウムイオンの実質的不存在下で調製されたものであり、
次いで含水酸化チタン沈澱物をこの水溶液から分離し、
この含水酸化チタンを少なくとも１種のカリウム化合
物、少なくとも１種のリン化合物、少なくとも１種のア
ルミニウム化合物の存在下でか焼工程を行うことから成
り、カリウム化合物はＴｉＯ2 基準で酸化カリウム０．
１〜０．７重量％（Ｋ2 Ｏ換算）相当量存在し、リン化
合物はＴｉＯ2 基準で酸化リン０．２〜１．０重量％
（Ｐ2 Ｏ5 換算）相当量存在し、アルミニウム化合物は
ＴｉＯ2 基準でアルミナ０．１〜０．５重量％（Ａｌ 2
Ｏ3 換算）相当量存在し、か焼工程で含水酸化チタンは
少なくとも１，０００℃の温度に加熱することでアナタ
ーゼ型二酸化チタンに転換することとから成るアナター
ゼ型二酸化チタンの製法。 - 【請求項２】 硫酸チタン溶液はＴｉＯ2 １００〜２
５０ｇ／リットル相当濃度を有する、請求項１に記載の
方法。 - 【請求項３】 硫酸チタン溶液は硫酸塩の対チタン比が
Ｈ2 ＳＯ4 重量の対ＴｉＯ2 重量換算比で１．５０〜
２．１０としての組成を有する、請求項１又は２に記載
の方法。 - 【請求項４】 使用する非ルチル化性核の量がＴｉＯ2
表示の硫酸チタン溶液のチタン含有量基準で０．２〜
０．５重量％（ＴｉＯ2 換算）である、請求項１〜３の
いずれか１項に記載の方法。 - 【請求項５】 硫酸チタン溶液と非ルチル化性核の混合
物を８０°〜１１０℃の温度に保持して含水酸化チタン
を生成させる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方
法。 - 【請求項６】 水溶液から分離後の含水酸化チタンはＴ
ｉＯ2 重量基準で遊離硫酸を２〜１５重量％含有する、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項７】 含水酸化チタンはＴｉＯ2 ４０〜５５
重量％含有湿り濾過ケークとしてか焼装置に供給する、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項８】 含水二酸化チタン中のＴｉＯ2 重量基準
でＰ2 Ｏ4 重量％表示のリン化合物存在量はＴｉＯ2 基
準でＫ2 Ｏ表示のカリウム化合物存在量よりも大であ
る、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項９】 含水酸化チタンは１，０００℃〜１，０
６０℃の温度に加熱される、請求項１〜８のいずれか１
項に記載の方法。 - 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれか１項に記載の
方法で製造し、平均結晶径が０．２０〜０．３μｍであ
るアナターゼ型二酸化チタン。 - 【請求項１１】 平均結晶径の幾何学的標準偏差が１．
２８〜１．５０である請求項１０に記載のアナターゼ型
二酸化チタン。 - 【請求項１２】 少なくとも９０重量％がアナターゼ結
晶形である、請求項１０又は１１に記載のアナターゼ型
二酸化チタン。
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