Способ получения титанового дубителя для кож

 

Изобретение относится к способу получения титанового дубителя для кож, который включает получение исходного раствора сульфата титанила, его перемешивание и охлаждение. Затем осуществляют высаливание сульфатотитанила аммония путем введения в раствор твердого сульфата аммония, последующую кристаллизацию, фильтрацию суспензии и обработку осадка. Исходный раствор сульфата титанила получают путем смешивания тетрахлорида титана с 82-87%-ной серной кислотой с последующей дегазацией и растворением образующегося продукта сульфатизации водой до требуемой концентрации по титан- и сульфат-ионам. Процесс дегазации и растворения продукта ведут таким образом, чтобы 1-65% продукта сульфатизации постоянно оставалось в нерастворенном состоянии. Способ обеспечивает снижение себестоимости изготовления титанового дубителя без ухудшения его качества. 2 табл.

Изобретение относится к получению минерального дубителя из титансодержащего сырья, в частности из тетрахлорида титана.

Известен способ получения титанового дубителя для кож путем обработки титансодержащего сырья смесью серной кислоты и сульфата аммония для получения спека с последующим выщелачиванием его водой для перевода титана в раствор [1], из которого высаливают двойную сернокислую соль титанила и аммония сульфатом аммония и серной кислотой, промывают ее раствором, содержащим 350 г/л серной кислоты и 20 г/л сульфата аммония, и раствором-консервантом, содержащим сульфат аммония в количестве 300-400 г/л.

Недостатком данного способа является повышенный расход серной кислоты и сульфата аммония для обработки титансодержащего сырья и осадка, что приводит к повышению себестоимости изготовления дубителя.

Известен способ [2] получения циркониевых, титановых и титан-циркониевых дубителей путем упаривания сульфатных растворов циркония или титана, или обоих элементов в присутствии добавок сульфатов натрия или аммония, или обоих этих соединений, а также в присутствии добавок соединений хрома или алюминия, или обоих этих элементов при мольном отношении Me₂(III)O₃/Me(IV)O₂ (где Me(III)-алюминий, хром и Me(IV) - цирконий, титан) не менее 0,25.

Недостатком данного способа является то, что он требует значительных затрат энергии для упаривания растворов, что приводит к повышению себестоимости изготовления дубителя.

Известен взятый за прототип способ [3] получения титанового дубителя для кож, включающий получение исходного титансодержащего раствора, его перемешивание и охлаждение, высаливание сульфатотитанила аммония путем введения в раствор твердого сульфата аммония, последующую кристаллизацию, фильтрацию суспензии и обработку осадка.

Недостатком известного способа является сравнительно высокая себестоимость изготовления титанового дубителя, вызванная использованием трудновскрываемого титансодержащего сырья и повышенным расходом химикатов и электроэнергии.

Задачей настоящего изобретения является снижение себестоимости изготовления титанового дубителя без ухудшения его качества.

Указанная задача решается следующим образом. В отличие от известного способа получения титанового дубителя для кож, включающего получение исходного раствора сульфата титанила, его перемешивание и охлаждение, высаливание сульфатотитанила аммония путем введения в раствор твердого сульфата аммония, последующую кристаллизацию, фильтрацию суспензии и обработку осадка, по заявляемому техническому решению исходный раствор сульфата титанила получают путем смешивания тетрахлорида титана с 82-87%-ной серной кислотой с последующей дегазацией и растворением образующегося продукта сульфатизации водой до требуемой концентрации по титан- и сульфат-ионам, при этом процесс дегазации и растворения продукта ведут таким образом, чтобы 1-65% продукта сульфатизации постоянно оставалось в нерастворенном состоянии.

Использование продукта взаимодействия тетрахлорида и серной кислоты напрямую без дополнительной обработки для получения исходного раствора сульфата титанила и затем дубителя путем обеспечения динамического равновесия между растворимой и нерастворимой частями продукта сульфатизации позволяет снизить себестоимость изготовления титанового дубителя за счет исключения из технологии операций, связанных с получением сухого сульфата титанила из тетрахлорида титана (температурная отгонка хлористого водорода, кислотная обработка сульфата титанила), и снизить расход химикатов и электроэнергии, использовать избыток тетрахлорида титана, который имеется в достаточном количестве в россии, напрямую для получения титанового дубителя. Для исключения попадания продукта дегазации в атмосферу процесс сульфатизации тетрахлорида титана осуществляют в герметичном оборудовании.

Пример.

По прототипу получали исходный раствор сульфата титанила с концентрацией 90 г/л в пересчете на двуокись титана и содержащий 450 г/л серной кислоты путем обработки титансодержащего продукта (рутилового концентрата) смесью серной кислоты и сульфата аммония с последующим выщелачиванием спека водой. 300 мл полученного раствора охлаждали при постоянном перемешивании до температуры 28^oC. В охлажденный раствор вводили серную кислоту и сухой сульфат аммония в количестве 1 кг на 0,5 кг в пересчете на двуокись титана в растворе. Отношение серной кислоты и сульфата аммония составляло 1,5. Смесь перемешивали и оставляли на 24 ч до окончания кристаллизации. Фильтрацию суспензии осуществляли в воронке Бюхнера на фильтровальной бумаге под вакуумом. Осадок соли промывали 40%-ным раствором спирта, затем 90%-ным раствором спирта и сушили в сушильном шкафу при температуре 100-100^oC до постоянной массы.

По заявляемому способу исходный раствор сульфата титанила получали из тетрахлорида титана. Для этого в химический стакан с водой приливали требуемое количество серной кислоты. Была опробована серная кислота различной концентрации: 50, 70, 82, 85, 87, 96%. В полученный раствор серной кислоты небольшими порциями добавляли тетрахлорид титана, в результате чего образовывался пенящийся продукт, который подвергали последующей дегазации и растворению водой. При этом количество продукта сульфатизации, находящегося постоянно в нерастворимом состоянии, изменяли в следующих пределах: 0,5; 1; 37; 65; 70% общего количества продукта сульфатизации. Полученные растворы сульфата титанила доводили водой до концентрации по титану 100 г/л и по сульфат-иону - до 180 - 340 г/л, перемешивали и охлаждали до температуры 28^o. Затем из вышеуказанных растворов в количестве по 300 мл каждого с помощью сухого сульфата аммония высаливали сульфатотитанил аммония, осуществляли кристаллизацию в течение 15 мин и фильтрацию суспензии в воронке Бюхнера на фильтровальной бумаге под вакуумом, сушили продукт при комнатной температуре и расфасовывали в полиэтиленовые пакеты. Данный способ опробовали и при других параметрах раствора по титан- и сульфат-ионам.

По каждому варианту было поставлено по 3 опыта. В процессе выполнения данной работы определяли содержание хлор-иона в растворе сульфата титанила, фильтруемость суспензии, соответствие свойств получаемого дубителя требованиям ТУ 95.290 - 79, крупность кристаллов дубителя, содержание ионов титана в маточнике, себестоимость изготовления дубителя.

Результаты исследований представлены в табл. 1 и 2.

Из представленных в таблицах результатов испытаний следует, что заявляемый способ получения титанового дубителя имеет на 16 - 16,7% меньшую себестоимость изготовления 1 кг дубителя по сравнению с прототипом без ухудшения его качества.

Формула изобретения

Способ получения титанового дубителя для кож, включающий получение исходного раствора сульфата титанила, его перемешивание и охлаждение, высаливание сульфатотитанида аммония путем введения в раствор твердого сульфата аммония, последующую кристаллизацию, фильтрацию суспензии и обработку осадка, отличающийся тем, что исходный раствор сульфата титанила получают путем смешивания тетрахлорида титана с 82 - 87%-ной серной кислотой с последующей дегазацией и растворением образующегося продукта сульфатизации водой до требуемой концентрации по титан- и сульфат-ионам, при этом процессе дегазации и растворения продукта ведут таким образом, чтобы 1 - 65% продукта сульфатизации постоянно оставалось в нерастворенном состоянии.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2