Brevet FR2149309A1 — publié le 19730330

La présente invention concerne les procédés de purification du tétrachlorure de titane technique visant à le débarrasser des impuretés qui l'accompagnent. Le produit purifié peut être utilisé dans des domaines nouveaux de la technique, notamment en électronique quantique dans les semi-conducteurs et en optique industrielle. On connaît déjà des procédés de purification du tétrachlorure de titane technique visant à le débarrasser des impuretés qui 11 accompagnent, notamment par traitement du produit de départ par le cuivre métallique avec séparation subséquente du dépôt formé et rectification. Un iaconvénient des procédés connus tient au taux assez bas de purification du produit de départ, ce qui ne permet pas d'utiliser le tétrachlorure de titane purifié dans les branches de la technique telles que l'électronique quantique, les semiconducteurs, l'optique industrielle. a présente invention vise à supprimer les inconvénients précités. On s'est donc proposé de modifier les conditions de purification du tétrachlorure de titane technique dans le procédé consistant à traiter le produit précité au cuivre métallique avec séparation subséquente du précipité formé et rectification. Suivant l'invention on résoud ce problème en introduisant dans le produit technique de départ (avant de le traiter au cuivre), du dichloroamide d'acide benzène-sulfonique à raison de 0,5 gramme au maximum par litre de produit de départ, à des températures comprises entre 400C et le point d'ébullition du produit technique de départ. On procède au traitement subséquent par le cuivre métallique aux mêmes températures, en utilisant le cuivre à raison d'au moins 50 grammes par litre de produit de départ. Au cours du traitement au dichloroamide d'acide benzènesulfonique plusieurs impuretés, surtout les plus volatiles, sont fixées sous forme de complexes peu volatils qui restent dans le culot avec les impuretés à points d'ébullition élevés après la rectification. Cela permet de réaliser la rectification en une seule étape en régime continu. te procédé de purification du tétrachlorure de titane technique proposé permet d'obtenir un produit de pureté exceptionnelle, à teneurs en impuretés (telles que le fer, les métaux lourds, les métaux alcalins et les métaux alcalinoterreux, l'arsenic, le phosphore, le vanadium) inférieures à 1.10-6% pour chacune de ces impuretés (lorsque lesdites impuretés sont présentes dans le produit de départ technique à raison d & 10-2 à 10-4% pour chacune d'elles). Le procédé de purification proposé du tétrachlorure de titane technique est mis en oeuze de la manière suivante. On introduit dans le produit technique de départ contenant, en tant qu'impuretés, du fer, des métaux lourds, alcalins, alcalino-terreux, de l'arsenic, du phosphore, du vanadium, etc... du dichloroamide d'acide benzène-sulfonique à raison de 0,5 gramme au maximum par litre de produit de départ, à des températures comprises entre 400C et le point d'ébullition du produit technique de départ. Ensuite on ajoute du cuivre métallique aux mêmes températures, à raison de 50 grammes ai minimum par litre de produit de départ. On sépare le dépôt formé, notamment par filtration, et on soumet la solution à la rectification. Pour une meilleurecompréhension de l'invention, plusieurs exemples de purification du tétrachlorure de titane technique conformément à l'invention, avec obtention d'un produit de pureté exceptionnelle, sont décrits ci-après à titre non limitatif. Exemple 1. Or porte à 800C un litre de tétrachlorure de titane technique contenant 3. 10-4% de fer, 5 à 6. 10-4%o de métaux lourds, 2 .10-3% de métaux alcalins, 4 à 5. 10-4% de métaux alcalinoterreux, 5. 10-)% de vanadium, 1.10-4%o d'arsenic, 1. 10-4% de phosphore, après quoi on introduit 0,2 gramme de dichloroamide d'acide benzène-sulfonique. Ensuite on ajoute à la température indiquée 60 grammes de cuivre métallique. On sépare le dépôt formé par filtration et on soumet le filtrat à la rectification. tes teneurs en impuretés du tétrachlorure de titane purifié sont les suivantes : fer, métaux lourds, alcalins et alcalinoterreux, moins de 1 . 10-5%o pour chaque impureté ; vanadium 5 . 10-6% ; arsenic 1 . 10-6 ; phosphore i . 10-6%. Exemple 2. On introduit dans un litre de tétrachlorure de titane technique (dont les teneurs en impuretés sont les memes que dans l'exemple 1) 0,5 gramme de dichloroamide d'acide benzènesulfonique à la température de 1000C. Ensuite on ajoute, à cette même température, 50 grammes de cuivre métallique. On sépare par filtration le dépôt obtenu et on soumet le filtrat à la rectification. les teneurs en impuretés du tétrachlorure de titane purifié sont les suivantes : fer, métaux lourds, alcalins, alcalinoterreux, moins de 1 . 10-6% pour chaque impureté ; vanadium 7 . 10-6 ; arsenic 3 . 10-7% ; phosphore 3 . 10'7. Exémple 3. On introduit dans un litre de tétrachlorure de titane technique (dont les teneurs en impuretés sont les mêmes que dans l'exemple 1) 0,3 gramme de dichloroamide d'acide benzènesulfonique à la température de 400C. Ensuite on ajoute, à cette m8me température, 70 grammes de cuivre métallique. On sépare par filtration le dépôt obtenu, et on soumet le filtrat à la rectification. Les teneurs en impuretés du produit raffiné sont les suvan- tes : fer, métaux lourds, alcalines, alcalino-terreux, moins de 1 . 10-6 pour chaque impureté ; vanadium 3 à 5. 10-6% ; arsenic 5 . 10-746 ; phosphore 5 . Exemple 4. On introduit dans un litre de tétrachlorure de titane technique (dont les teneurs en impuretés sont les mômes que dans l'exemple l) 0,5 gramme de dichloroamide d'acide benzènesulfonique à la température d'ébullition (1360G) du produit technique de départ. On effectue l'opération avec un réfrigérant à reflux. Ensuite on ajoute, à cette môme température, 70 grammes de cuivre métallique. On sépare par filtration le dépôt formé et on soumet le filtrat à la rectification. Les teneurs du tétrachlorure de titane purifié en impuretés sont les suivantes : métaux lourds, alcalins, alcalino-terreux, moins de l . 10-6% pour chaque impureté ; vanadium 3 . 10-6% arsenic 3 . 10-7P ; phosphore 3 . Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisations décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'esemple.En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention. REVENE i CAT TONS 1. Procédé de purification du tétrachlorure de titane technique, visant à le débarrasser des impuretés qui l'accompagnent, par traitement du produit à purifier par le cuivre métallique avec séparation subséquente du dépôt formé et rectification, c a r a c t é r i s é en ce que l'on introduit au préalable dans le produit technique de départ du dichloroamide d'acide benzène-sulfonique à raison de 0,5 gramme, au maximum, par litre de produit de départ technique, à des températures comprises entre 400C et le point d'ébullition du produit technique de départ, en ce qu'on effectue le traitement subséquent par le cuivre métallique aux mêmes températures et en ce que l'on utilise le cuivre à raison d'au moins 50 grammes par litre de produit de départ. 2. le tétrachlorure de titane, caractérisé en ce qu'il est obtenu par le procédé suivant la revendication 1.