CN102993784A - 一种改进的钛白粉表面处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种改进的金红石型致密复合膜钛白粉的表面处理方法。它既保留了CN102190910A技术所有的优点，又拓宽了该表面处理技术的应用领域，使得该技术在现行的隔膜过滤洗涤配套闪蒸干燥节能降耗工艺中工业化使用成为可能。
Description
技术领域
本发明涉及一种钛白粉的表面处理方法，具体地说是一种改进的金红石型钛白粉致密复合膜表面处理方法。
背景技术
众所周知，钛白粉的表面处理方法千变万化，是钛白粉颜料表面处理过程中最重要、最复杂的一个环节，钛白粉的无机表面处理对钛白粉产品的性能影响很大，是改变钛白粉表面性质的最主要措施，也是钛白粉生产的重点。
CN102190910A公开了一种致密复合膜钛白粉表面处理方法，该方法突破了传统的致密膜包膜处理思路，从提高料浆搅拌强度、降低包膜温度的理论入手，通过对包膜温度、浓度、速度、pH值等工艺控制，实现了整体工艺的创新，简化了流程，降低了生产成本。采用该方法生产出来的金红石钛白粉，膜层光滑、均匀、连续、致密，耐候性经检测达到国际同类产品水平。但是，该发明也存在不足，硅铝复合膜层由于有SiO2裸露在外，水合SiO2之间存在着微弱的氢健，具有强烈的假稠特性。而钛白粉在经过表面处理以后，一般还要经过洗涤、干燥、蒸汽粉碎等流程。工业化生产过程中，配套的钛白粉生产中洗涤和干燥设备经历了三个发展阶段：第一阶段洗涤为真空转鼓技术，干燥为带式干燥；第二阶段洗涤为叶滤机过滤技术，干燥为喷雾干燥；第三阶段洗涤为隔膜压滤机过滤技术，干燥为闪蒸干燥。隔膜过滤和闪蒸干燥技术由于其高效率、节省水耗及降低能耗等优点，近年来在国内外钛白粉行业普遍采用。采用CN102190910A公开的技术处理的钛白粉具有的这种假稠特性，虽然在真空转鼓洗涤配套带式干燥以及在叶滤机过滤配套喷雾干燥工业化流程中能够正常使用，但在隔膜过滤洗涤配套闪蒸干燥领域应用时，出现压榨洗涤后的滤饼不成型，流稀成水现象，闪蒸干燥设备无法处理这种粘稠流稀物料，系统无法正常运行。
发明内容
本发明的目的是针对CN102190910A技术的不足，提供一种改进的金红石钛白粉表面处理方法，拓宽了该技术的应用领域，实现其在隔膜过滤洗涤配套闪蒸干燥领域的工业化使用。
本发明包括以下具体步骤：
（1）将金红石型二氧化钛原料，加入分散剂六偏磷酸钠或者硅酸钠等，按常规方法制成浓度100～450g/l的二氧化钛浆料；
（2）将上述的二氧化钛浆料加入表面处理器，用蒸汽加热升温至60～70℃，再用稀碱液将浆料pH值调节到9～11，保持强烈搅拌状态；
（3）配制Na2SiO3、Al2(SO4)3以及NaOH溶液的浓度分别为0.1～1.3 mol/l、0.1～0.8 mol/l和3～6mol/l；
（4）设计好二氧化硅和三氧化二铝的包膜量，采用硅铝复合包覆的双注并流滴加过程，将Na2SiO3和Al2(SO4)3溶液分别加入表面处理器，加料时间为2～3小时，保持加料速度稳定，同时微调Na2SiO3或Al2(SO4)3溶液的加量将浆料pH值由9～11，缓慢均匀降到4.5～5.5；
（5）加料完毕后，搅拌状态下陈化1～3小时；
（6）设计好三氧化二铝的包膜量，采用双注并流滴加过程，将NaOH和Al2(SO4)3溶液分别加入表面处理器，加料时间为0.5～1小时，保持加料速度稳定，通过调节NaOH的加入量，维持表面处理器浆料体系pH值稳定在4.5～5.5；
（7）加料完毕后，搅拌状态下陈化0.5～1小时，再用碱液将浆料pH值调节到7～8，然后进行洗涤、过滤干燥、气流粉碎和有机改性等常规后续工序。
其中步骤（1）所述二氧化钛浆料浓度为400～450g/l。
步骤（2）所述的二氧化钛浆料温度为60～65℃，所述的强烈搅拌状态表示搅拌强度越大越好。
步骤（3）所述的Na2SiO3和Al2(SO4)3溶液的浓度为1.0～1.3 mol/l和0.7～0.8 mol/l。
步骤（4）所述的二氧化硅和三氧化二铝的包膜量占到二氧化钛总重量的2.5～3.5％和1.5～2.5％。
步骤（5）所述的陈化时间2小时。
步骤（6）所述的三氧化二铝的包膜量占到二氧化钛总重量的0.5～1％，所述的表面处理器浆料体系pH值为4.8～5.2。
步骤（7）所述的陈化时间为0.5小时。
本发明与传统致密复合膜工业生产方法相比，既保留了CN102190910A技术所有的优点，又拓宽了该表面处理技术的应用领域，使得该技术在现行的隔膜过滤洗涤配套闪蒸干燥工艺中工业化使用成为可能。
Claims (8)
1.一种改进的钛白粉表面处理方法，包括以下具体步骤：
（1）将金红石型二氧化钛原料，加入分散剂六偏磷酸钠或者硅酸钠等，按常规方法制成浓度100～450g/l的二氧化钛浆料；
（2）将上述的二氧化钛浆料加入表面处理器，用蒸汽加热升温至60～70℃，再用稀碱液将浆料pH值调节到9～11，保持强烈搅拌状态；
（3）配制Na2SiO3、Al2(SO4)3以及NaOH溶液的浓度分别为0.1～1.3 mol/l、0.1～0.8 mol/l和3～6mol/l；
（4）设计好二氧化硅和三氧化二铝的包膜量，采用硅铝复合包覆的双注并流滴加过程，将Na2SiO3和Al2(SO4)3溶液分别加入表面处理器，加料时间为2～3小时，保持加料速度稳定，同时微调Na2SiO3或Al2(SO4)3溶液的加量将浆料pH值由9～11，缓慢均匀降到4.5～5.5；
（5）加料完毕后，搅拌状态下陈化1～3小时；
（6）设计好三氧化二铝的包膜量，采用双注并流滴加过程，将NaOH和Al2(SO4)3溶液分别加入表面处理器，加料时间为0.5～1小时，保持加料速度稳定，通过调节NaOH的加入量，维持表面处理器浆料体系pH值稳定在4.5～5.5；
（7）加料完毕后，搅拌状态下陈化0.5～1小时，再用碱液将浆料pH值调节到7～8，然后进行洗涤、过滤干燥、气流粉碎和有机改性等常规后续工序。
2.一种权利要求1所述的方法，其中步骤（1）所述二氧化钛浆料浓度为400～450g/l。
3.一种权利要求1或2所述的方法，其中步骤（2）所述的二氧化钛浆料温度为60～65℃。
4.一种权利要求3所述的方法，其中步骤（3）所述的Na2SiO3和Al2(SO4)3溶液的浓度为1.0～1.3 mol/l和0.7～0.8 mol/l。
5.一种权利要求4所述的方法，其中步骤（4）所述的二氧化硅和三氧化二铝的包膜量占到二氧化钛总重量的2.5～3.5％和1.5～2.5％。
6.一种权利要求5所述的方法，其中步骤（5）所述的陈化时间为2小时。
7.一种权利要求6所述的方法，其中步骤（6）所述的三氧化二铝的包膜量占到二氧化钛总重量的0.5～1％，所述的表面处理器浆料体系pH值为4.8～5.2。
8.一种权利要求7所述的方法，其中步骤（7）所述的陈化时间为0.5小时。
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