CN103555001A

CN103555001A - 钛白粉的包膜方法

Info

Publication number: CN103555001A
Application number: CN201310530321.8A
Authority: CN
Inventors: 吕波; 伍良英; 陆平; 杜剑桥; 杨仰军
Original assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Current assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Priority date: 2013-10-31
Filing date: 2013-10-31
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2033-10-31
Also published as: CN103555001B

Abstract

本发明提供了一种钛白粉的包膜方法。所述包膜方法包括采用低碱度的偏铝酸钠进行锆铝包膜、硅铝包膜和单铝包膜。根据本发明的方法所得的包膜产品性能良好，特别是产品亮度得以提高，并且从源头上降低了酸类物质的用量，降低了成本和减少了对环境的污染。

Description

钛白粉的包膜方法

技术领域

本发明涉及化学领域，更具体地讲，涉及一种利用低碱度偏铝酸钠对钛白粉进行包膜的方法。

背景技术

偏铝酸钠化学沉积氧化铝对钛白粉进行表面处理可以改善钛白粉的颜料性能、拓宽其应用领域，因此，偏铝酸钠被广泛地用于钛白粉包膜。目前，生产上所采用的均为工业偏铝酸钠，其碱度较高（n_Na2O：n_Al2O3>3），其中含有大量氢氧化钠，在化学沉积中需要使用较多的酸类物质中和，中和后产生大量盐类废物，导致原料的浪费和环境的污染；此外，工业偏铝酸钠的生产时间周期长（反应时间>3h），造成对设备的损害和大量能耗，影响其工业应用和生产。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本发明的目的之一在于提供一种利用低碱度偏铝酸钠进行钛白粉包膜的方法。

本发明提供了一种钛白粉的包膜方法。所述包膜方法包括以下步骤：a、预处理钛白粉浆料，以使浆料中的TiO₂浓度为280～300g/L，pH值为9.0～10.0，温度为40～60℃；b、加入硫酸锆，控制浆料的pH值为2.0～3.0，温度为40～60℃，搅拌；c、加入硫酸铝，控制浆料的pH值为2.0～3.5，温度为50～70℃，搅拌；d、加入稀释至浓度为95～105g/L的偏铝酸钠，控制浆料的pH值为3.0～4.5，温度为40～70℃，搅拌；e、加入稀释至浓度为95～105g/L的偏铝酸钠，控制浆料的pH值为9.0～10.0，温度为60～90℃，搅拌；f、加入硫酸铝，控制浆料的pH值为6.0～8.0，温度为60～90℃，搅拌；其中，所述偏铝酸钠采用以下制备工艺制得：配制质量百分浓度为30～35%的氢氧化钠溶液；在充分搅拌的条件下向所述氢氧化钠溶液中加入氢氧化铝，并加热至沸腾，待所得混合液由浑浊逐渐变澄清，继续保持沸腾20～30min，得到偏铝酸钠，所述偏铝酸钠中n_Na2O：n_Al2O3为1.25～1.3，所述偏铝酸钠的浓度以Al₂O₃计大于300g/L。

在一个实施例中，所述硫酸锆的浓度以ZrO₂计为100～130g/L，加入量以ZrO₂计为钛白粉浆料中TiO₂质量的0.4～0.6%；所述硫酸铝的浓度为90～110g/L，所述步骤c中硫酸铝的加入量为钛白粉浆料中TiO₂质量的1.0～1.4%，所述步骤f中硫酸铝的加入量为钛白粉浆料中TiO₂质量的0.2～0.4%；所述步骤d中的偏铝酸钠的加入量为钛白粉浆料中TiO₂质量的0.3～0.6%；所述步骤e中的偏铝酸钠的加入量为钛白粉浆料中TiO₂质量的1.0～2.0%。

在一个实施例中，所述步骤b中硫酸锆的加入时间为40～60min，搅拌时间为30～60min；所述步骤c中硫酸铝的加入时间为20～40min，搅拌时间为15～20min；所述步骤d中偏铝酸钠的加入时间为20～40min，搅拌时间为30～60min；所述步骤e中偏铝酸钠的加入时间为90～120min，搅拌时间为30～60min；所述步骤f中硫酸铝的加入时间为20～40min，搅拌时间为60～90min。

本发明提供了一种钛白粉的包膜方法。所述包膜方法包括以下步骤：a、向钛白粉浆料中加入氢氧化钠溶液，以将浆料的pH值调节至9.0～10.0；b、向浆料中加入硅酸钠，以将浆料的pH值控制为10.0～10.5，温度控制为70～90℃；c、先调节浆料的pH值至9.6～9.8，再将浆料的pH值调节至9.2～9.4，熟化；d、向浆料中并流加入盐酸和稀释至浓度为95～105g/L的偏铝酸钠，以将浆料的pH值控制为9.0～10.0，并浆料的温度控制为70～90℃，熟化；e、调节浆料的pH值为6.0～8.0，熟化；其中，所述偏铝酸钠采用以下制备工艺制得：配制质量百分浓度为30～35%的氢氧化钠溶液；在充分搅拌的条件下向所述氢氧化钠溶液中加入氢氧化铝，并加热至沸腾，待所得混合液由浑浊逐渐变澄清，继续保持沸腾20～30min，得到偏铝酸钠，所述偏铝酸钠中n_Na2O：n_Al2O3为1.25～1.3，所述偏铝酸钠的浓度以Al₂O₃计大于300g/L。

在一个实施例中，所述步骤a中加入的氢氧化钠溶液的质量百分浓度为10～20%，所述硅酸钠的浓度以SiO₂计为190～220g/L，加入量以SiO₂计为钛白粉浆料中TiO₂质量的1.0～3.0%，所述盐酸的质量百分浓度为6～10%，所述偏铝酸钠的加入量以氧化铝计为钛白粉浆料中TiO₂质量的2～3%。

在一个实施例中，所述步骤a中的氢氧化钠溶液的加入时间为5～10min，所述步骤b中的硅酸钠的加入时间为15～20min，所述步骤d中盐酸和偏铝酸钠的加入时间为60～90min，所述步骤c、步骤d和步骤e的熟化时间均为60～90min。

本发明提供了一种钛白粉的包膜方法。所述包膜方法包括以下步骤：a、向钛白粉浆料中加入氢氧化钠溶液，以将浆料的pH值调节至9.0～10.0；b、向浆料中并流加入的盐酸和稀释至浓度为90～110g/L的偏铝酸钠，以将浆料的pH值控制为9.0～10.0，温度控制为70～90℃，熟化；c、调节浆料的pH值为6.0～8.0，熟化；其中，所述偏铝酸钠采用以下制备工艺制得：配制质量百分浓度为30～35%的氢氧化钠溶液；在充分搅拌的条件下向所述氢氧化钠溶液中加入氢氧化铝，并加热至沸腾，待所得混合液由浑浊逐渐变澄清，继续保持沸腾20～30min，得到偏铝酸钠，所述偏铝酸钠中n_Na2O：n_Al2O3为1.25～1.3，所述偏铝酸钠的浓度以Al₂O₃计大于300g/L。

在一个实施例中，所述步骤a中的氢氧化钠溶液的质量百分浓度为10～20%，加入时间为5～10min，所述步骤b中的盐酸和偏铝酸钠的加入时间为60～90min，所述盐酸的质量百分浓度为6～10%，所述偏铝酸钠的加入量以氧化铝计为钛白粉浆料中TiO₂质量的2～3%，所述步骤b和步骤c的熟化时间均为60～90min。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：本发明制备的偏铝酸钠碱度较现有偏铝酸钠的碱度低，制备时间缩短，减轻了对设备腐蚀，延长了设备的使用寿命，减少了时间长所导致大量能源和人力的浪费，且能较长时间保存；所得偏铝酸钠应用于钛白粉包膜工艺后，包膜产品颜料性能和应用性能均不低于现有工业上所采用的商品偏铝酸钠，特别是产品亮度得到了提高，并且从源头上降低了酸类物质的用量，降低了成本和减少了对环境的污染。

具体实施方式

在下文中，将结合示例性实施例详细地描述根据本发明的钛白粉的包膜方法。

根据本发明钛白粉的包膜方法，首先需要制备低碱度偏铝酸钠，其制备工艺包括以下步骤：配制质量百分浓度为30～35%的氢氧化钠溶液；在充分搅拌的条件下向所述氢氧化钠溶液中加入氢氧化铝，并加热至沸腾，待溶液体系由浑浊逐渐变澄清，继续保持沸腾20～30min，得到偏铝酸钠，所述偏铝酸钠中n_Na2O：n_Al2O3为1.25～1.3，所述偏铝酸钠的浓度以Al₂O₃计大于300g/L。

其中，混合液由浑浊变澄清的过程反映了反应的进程，变澄清代表反应已基本结束，澄清后继续保沸20～30min的目的是为了形成一个比较稳定溶液体系，增强产物的稳定性。控制偏铝酸钠中n_Na2O：n_Al2O3为1.25～1.3原因是，氢氧化铝与碱反应属于中和可逆反应，所以氢氧化钠用量应过量，以提高反应转化率和增强产品在液体条件的稳定性，若n_Na2O：n_Al2O3小于1.25，难以反应完全，并且得到的偏铝酸钠极不稳定，容易水解产生沉淀；而若n_Na2O：n_Al2O3大于1.3，用于钛白粉包膜后的还是需要大量酸进行中和，达不到预期的效果。而高浓度偏铝酸钠(Al₂O₃>300g/L)可延长其保存时间。

在一个实施例中，所述低碱度偏铝酸钠的制备通过以下步骤实现：

（1）将500mL的纯水（例如蒸馏水或去离子水）加入三口烧瓶内，加入氢氧化钠固体270g，由于溶解放热体系温度被加热至95℃。

（2）在充分搅拌的条件下加入400～420g的氢氧化铝，加完体系温度为70℃。

（3）加热体系升温至沸腾，待体系由浑浊逐渐变澄清，保持体系沸腾20～30min，取出冷却得到偏铝酸钠。

在另一个实施例中，所述低碱度偏铝酸钠的制备通过以下步骤实现：

（1）将100mL的纯水液加入三口烧瓶内，加入质量百分浓度为48%液碱180mL，稀释放热使体系温度被加热至60℃。

（2）在充分搅拌的条件下加入180～200g的氢氧化铝，加完体系温度为50℃。

采用本发明的方法制备低碱度偏铝酸钠的时间为1h左右，而目前工业偏铝酸钠是生产氧化铝过程中的一个副产品，由于使用的拜耳法的生产工艺，碱过量，偏铝酸钠的碱度高，其反应时间一般大于3h，延长反应时间使偏铝酸钠向稳定的结构转化，以及添加大量的碱主要为了延长偏铝酸钠保存时间，使其在较长时间内不水解。

为了克服快速制备和低碱度生产制备偏铝酸钠易水解、难保存的难点，本发明结合实际生产的现状做了相关研究，表1给出了本发明制备的低碱度偏铝酸钠与商品偏铝酸钠（即工业偏铝酸钠）保存对比试验结果，其中偏铝酸钠模数是指偏铝酸钠中n_Na2O：n_Al2O3的摩尔数比。

表1低碱度偏铝酸钠与商品偏铝酸钠保存对比试验

可以看出，高温、敞开促进偏铝酸钠的分解，这是因为空气中的酸性气体（如CO₂）、水分，以及高温，促进其水解，为克服低碱度偏铝酸钠不稳定性带来的生产使用弊端，应密封保存，保存时远离热源（包膜罐体），隔绝空气（存储槽加盖），可设置视镜和取样孔。

然后，采用上述快速制备的低碱度的偏铝酸钠进行包膜，本发明提供了三种新的包膜工艺，即锆铝包膜、硅铝包膜和单铝包膜。

（1）锆铝包膜工艺

a、稀释钛白粉浆料，以使浆料中的TiO₂浓度为280～300g/L，pH值为9.0～10.0，升温至40～60℃。

b、加入硫酸锆，硫酸锆的浓度以ZrO₂计为100～130g/L，硫酸锆的加入量以ZrO₂计为钛白粉浆料中TiO₂质量的0.4～0.6%，加入时间为40～60min，浆料的pH值为2.0～3.0，温度为40～60℃，搅拌30～60min。

c、加入硫酸铝，硫酸铝的浓度为90～110g/L，加入量为钛白粉浆料中TiO₂质量的1.0～1.4%，加入时间为20～40min，浆料的pH值为2.0～3.5，温度为50～70℃，搅拌15～20min。

d、加入稀释至浓度为95～105g/L的偏铝酸钠，加入量为钛白粉浆料中TiO₂质量的0.3～0.6%，加入时间为20～40min，浆料的pH值为3.0～4.5，温度为40～70℃，搅拌30～60min。

e、加入稀释至浓度为95～105g/L的偏铝酸钠，加入量为钛白粉浆料中TiO₂质量的1.0～2.0%，加入时间为90～120min，浆料的pH值为9.0～10.0，温度为60～90℃，搅拌30～60min。

f、加入硫酸铝，硫酸铝的浓度为90～110g/L，硫酸铝的加入量为钛白粉浆料中TiO₂质量的0.2～0.4%，加入时间为20～40min，浆料的pH值为6.0～8.0，温度为60～90℃，搅拌60～90min。

以上，控制包膜剂加入时间的目的是为了控制包膜剂的加入速率，加入过快包膜剂容易自身发生团聚，加入过慢反应体系中包膜剂的浓度过低，影响包膜效果，需严格控制包膜剂的加入速率，搅拌的目的为了包膜剂的充分均匀和分散。浆料的pH值通过包膜剂的加入量控制。

（2）硅铝包膜工艺

a、向钛白粉浆料中加入质量百分浓度为10～20%的氢氧化钠溶液，以将浆料的pH值调节至9.0～10.0，氢氧化钠溶液的加入时间为5～10min。

b、向浆料中加入硅酸钠，硅酸钠的浓度以SiO₂计为190～210g/L，加入量以SiO₂计为钛白粉浆料中TiO₂质量的1.0～3.0%，加入时间为15～20min，以将浆料的pH值控制为10.0～10.5，温度控制为70～90℃。

c、先调节浆料的pH值至9.6～9.8，再将浆料的pH值调节至9.2～9.4，然后熟化60～90min。这里，先将pH值调节9.6～9.8有利于硅凝胶的形成，再将pH值调节至9.2～9.4有利于氧化硅沉积，利于包硅膜层的形成。

d、向浆料中并流加入质量百分浓度为6～10%的盐酸和稀释至浓度为95～105g/L的偏铝酸钠，加入时间为60～90min，偏铝酸钠的加入量以氧化铝计为钛白粉浆料中TiO₂质量的2～3%，以将浆料的pH值控制为9.0～10.0，并浆料的温度控制为70～90℃，熟化60～90min。

e、调节浆料的pH值为6.0～8.0，熟化60～90min。

（3）单铝包膜工艺

a、向钛白粉浆料中加入质量百分浓度为10～20%的氢氧化钠溶液，加入时间为5～10min，以将浆料的pH值调节至9.0～10.0；

b、向浆料中并流加入质量百分浓度为6～10%的盐酸和稀释至浓度为90～110g/L的偏铝酸钠，偏铝酸钠的加入量以氧化铝计为钛白粉浆料中TiO₂质量的2～3%，加入时间为60～90min，以将浆料的pH值控制为9.0～10.0，温度控制为70～90℃，熟化60～90min；

c、调节浆料的pH值为6.0～8.0，熟化60～90min。

由于低碱度的偏铝酸钠中碱度较低，在锆铝中碱铝（偏铝酸钠）的使用量需高于酸铝（硫酸铝），在碱性下沉积的勃朗石性铝多于酸性下沉积的无定型铝；在硅铝包膜和单铝包膜中，由于偏铝酸钠中碱含量低，酸的浓度较低，铝的沉积速度较慢，铝的沉积趋于勃朗石型，因此，可以提高产品亮度。

在下文中，将参照具体示例来描述根据本发明的钛白粉的包膜方法。

示例1

a、制备偏铝酸钠。将500mL的纯水（例如蒸馏水或去离子水）加入三口烧瓶内，加入氢氧化钠固体270g，由于溶解放热体系温度被加热至95℃；在充分搅拌的条件下加入420g的氢氧化铝，加完体系温度为70℃；加热体系升温至沸腾，待体系由浑浊逐渐变澄清，保持体系沸腾30min，取出冷却至40℃，得到偏铝酸钠。

b、稀释钛白粉浆料，以使浆料中的TiO₂浓度为280g/L，pH值为9.0，升温至40℃；

c、加入硫酸锆，硫酸锆的浓度以ZrO₂计为100g/L，硫酸锆的加入量以ZrO₂计为钛白粉浆料中TiO₂质量的0.4%，加入时间为40min，浆料的pH值为2.0，温度为40℃，搅拌30min。

d、加入硫酸铝，硫酸铝的浓度为90g/L，加入量为钛白粉浆料中TiO₂质量的1.0%，加入时间为40min，浆料的pH值为2.0，温度为50℃，搅拌20min。

e、加入稀释至浓度为95g/L的偏铝酸钠，加入量为钛白粉浆料TiO₂质量的0.6%，加入时间为40min，浆料的pH值为3.0，温度为40℃，搅拌60min。

f、加入稀释至浓度为95g/L的偏铝酸钠，加入量为钛白粉浆料中TiO₂质量的2.0%，加入时间为120min，浆料的pH值为9.0，温度为60℃，搅拌30min。

g、加入硫酸铝，硫酸铝的浓度为90g/L，硫酸铝的加入量为钛白粉浆料中TiO₂质量的0.2%，加入时间为40min，浆料的pH值为6.0，温度为60℃，搅拌90min。

h、过滤洗涤，烘干，粉碎，得到产品。

示例2

a、制备偏铝酸钠。将100mL的纯水液加入三口烧瓶内，加入180mL质量百分浓度为48%的液碱，稀释放热使体系温度被加热至60℃；在充分搅拌的条件下加入200g的氢氧化铝，加完体系温度为50℃；加热体系升温至沸腾，待体系由浑浊逐渐变澄清，保持体系沸腾30min，取出冷却至60℃，得到偏铝酸钠。

b、稀释钛白粉浆料，以使浆料中的TiO₂浓度为300g/L，pH值为10.0，升温至60℃。

c、加入硫酸锆，硫酸锆的浓度以ZrO₂计为130g/L，硫酸锆的加入量以ZrO₂计为钛白粉浆料中TiO₂质量的0.6%，加入时间为60min，浆料的pH值为3.0，温度为60℃，搅拌60min。

d、加入硫酸铝，硫酸铝的浓度为110g/L，加入量为钛白粉浆料中TiO₂质量的1.4%，加入时间为40min，浆料的pH值为3.5，温度为70℃，搅拌20min。

e、加入稀释至浓度为105g/L的偏铝酸钠，加入量为钛白粉浆料中TiO₂质量的0.3%，加入时间为40min，浆料的pH值为4.5，温度为70℃，搅拌30min。

f、加入稀释至浓度为105g/L的偏铝酸钠，加入量为钛白粉浆料中TiO₂质量的1.0%，加入时间为90min，浆料的pH值为10.0，温度为90℃，搅拌60min。

g、加入硫酸铝，硫酸铝的浓度为110g/L，硫酸铝的加入量为钛白粉浆料中TiO₂质量的0.4%，加入时间为30min，浆料的pH值为8.0，温度为90℃，搅拌60min。

h、过滤洗涤（三洗抽滤），烘干，粉碎，得到产品。

示例3

a、制备偏铝酸钠。将100mL的纯水液加入三口烧瓶内，加入质量百分浓度为48%的液碱180mL，稀释放热使体系温度被加热至60℃；在充分搅拌的条件下加入180g的氢氧化铝，加完体系温度为50℃；加热体系升温至沸腾，待体系由浑浊逐渐变澄清，保持体系沸腾20min，取出冷却至70℃，得到偏铝酸钠。

b、向钛白粉浆料中加入质量百分浓度为10%的氢氧化钠溶液，以将浆料的pH值调节至9.0，氢氧化钠溶液的加入时间为5min。

c、向浆料中加入硅酸钠，硅酸钠的浓度以SiO₂计为190g/L，加入量以SiO₂计为钛白粉浆料中TiO₂质量1.0%，加入时间为15min，以将浆料的pH值控制为10.0，温度控制为70℃。

d、先调节浆料的pH值至9.6，再将浆料的pH值调节至9.2，然后熟化60min。

e、向浆料中并流加入质量百分浓度6%的盐酸和稀释至浓度为95g/L的偏铝酸钠，加入时间为60min，偏铝酸钠的加入量以氧化铝计为钛白粉浆料中TiO₂质量的2%，以将浆料的pH值控制为9.0，并浆料的温度控制为70℃，熟化60min。

f、调节浆料的pH值为6.0，熟化60min。

g、过滤洗涤，烘干，粉碎，得到产品。

示例4

a、制备偏铝酸钠。将500mL的纯水（例如蒸馏水或去离子水）加入三口烧瓶内，加入氢氧化钠固体270g，由于溶解放热体系温度被加热至95℃；在充分搅拌的条件下加入400g的氢氧化铝，加完体系温度为70℃；加热体系升温至沸腾，待体系由浑浊逐渐变澄清，保持体系沸腾20min，取出冷却至70℃，得到偏铝酸钠。

b、向钛白粉浆料中加入质量百分浓度为20%的氢氧化钠溶液，以将浆料的pH值调节至10.0，氢氧化钠溶液的加入时间为10min。

c、向浆料中加入硅酸钠，硅酸钠的浓度以SiO₂计为210g/L，加入量以SiO₂计为钛白粉浆料中TiO₂质量的3.0%，加入时间为20min，以将浆料的pH值控制为10.5，温度控制为90℃。

d、先调节浆料的pH值至9.8，再将浆料的pH值调节至9.4，然后熟化90min。

e、向浆料中并流加入质量百分浓度为10%的盐酸和稀释至浓度为105g/L的偏铝酸钠，加入时间为90min，偏铝酸钠的加入量以氧化铝计为钛白粉浆料中TiO₂质量的3%，以将浆料的pH值控制为10.0，并浆料的温度控制为90℃，熟化90min。

f、调节浆料的pH值为8.0，熟化90min。

g、过滤洗涤，烘干，粉碎，得到产品。

示例5

a、工业吨级生产偏铝酸钠。向5m³耐强碱反应釜中加入0.76m³质量百分浓度为48%的液碱，使用蒸汽加热至沸腾，加入氢氧化铝800Kg，加大蒸汽至沸腾，搅拌30min，冷却出料，过滤，得到偏铝酸钠。

b、向钛白粉浆料中加入质量百分浓度为20%的氢氧化钠溶液，加入时间为5min，以将浆料的pH值调节至9.0。

c、向浆料中并流加入质量百分浓度为10%的盐酸和稀释至浓度为110g/L的偏铝酸钠，偏铝酸钠的加入量以氧化铝计为钛白粉浆料中TiO₂质量的2%，加入时间为60min，以将浆料的pH值控制为9.0，温度控制为70℃，熟化90min。

d、调节浆料的pH值为6.0，熟化90min。

示例6

a、制备偏铝酸钠。与示例5采用相同的工艺制备得到偏铝酸钠。

b、向钛白粉浆料中加入质量百分浓度为10%的氢氧化钠溶液，加入时间为10min，以将浆料的pH值调节至10.0。

c、向浆料中并流加入质量百分浓度为6%的盐酸和稀释至浓度为90g/L的偏铝酸钠，偏铝酸钠的加入量以氧化铝计为钛白粉浆料中TiO₂质量的3%，加入时间为60min，以将浆料的pH值控制为10.0，温度控制为90℃，熟化60min。

d、调节浆料的pH值为8.0，熟化60min。

表2～4给出了示例1～6包膜产品性能，并与现有的工业偏铝酸钠包膜产品性能进行了比较。

表2工业偏铝酸钠制得的包锆铝膜产品和示例1-2所得产品的性能比较

样品号	Jasn	Ton	TCS	Scx	抽滤时间
						工业偏铝酸钠1#	93.48	-8.21	1765	4.005	17′10"
工业偏铝酸钠2#	93.50	-8.16	1790	4.015	16′50"
						示例1	93.60	-8.14	1780	4.025	14′9"
示例2	93.61	-8.17	1790	3.975	13′47′

由表2可以看出，示例1和示例2所得的包膜产品亮度Jasn值和三洗的抽速均优于工业偏铝酸钠，其他颜料性能（例如，消色力Tcs、色调Ton和蓝相光谱值Scx）均不低于工业偏铝酸钠。

表3工业偏铝酸钠制得的包硅铝膜产品和示例3-4所得产品的性能比较

由表3可以看出，本发明所得的低碱度偏铝酸钠进行包硅铝膜所得钛白产品颜料性能和白度均优于工业偏铝酸钠。

表4工业偏铝酸钠制得的包铝膜产品和示例5-6所得产品的性能比较

由表4可以看出，吨级试验所得的低碱度偏铝酸钠进行包铝膜所得钛白产品性能优于工业偏铝酸钠包膜产品，尤其是对亮度的提高较明显，白度无明显差异。

可以看出，在本发明中，低碱度偏铝酸钠的制备时间缩短，能耗低，并且无论是实验室制备得到的低碱度偏铝酸酸钠，还是工业吨级试验得到的低碱度偏铝酸钠，应用于本发明的钛白粉包膜工艺后，包膜产品颜料性能和应用性能均不低于现有工业上所采用的商品偏铝酸钠，特别是产品亮度得到了提高。

尽管上面已经通过结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可对本发明的示例性实施例进行各种修改和改变。

Claims

1.一种钛白粉的包膜方法，其特征在于，所述包膜方法包括以下步骤：

a、预处理钛白粉浆料，以使浆料中的TiO₂浓度为280～300g/L，pH值为9.0～10.0，温度为40～60℃；

b、加入硫酸锆，控制浆料的pH值为2.0～3.0，温度为40～60℃，搅拌；

c、加入硫酸铝，控制浆料的pH值为2.0～3.5，温度为50～70℃，搅拌；

d、加入稀释至浓度为95～105g/L的偏铝酸钠，控制浆料的pH值为3.0～4.5，温度为40～70℃，搅拌；

e、加入稀释至浓度为95～105g/L的偏铝酸钠，控制浆料的pH值为9.0～10.0，温度为60～90℃，搅拌；

f、加入硫酸铝，控制浆料的pH值为6.0～8.0，温度为60～90℃，搅拌；

其中，所述偏铝酸钠采用以下制备工艺制得：

配制质量百分浓度为30～35%的氢氧化钠溶液；

在充分搅拌的条件下向所述氢氧化钠溶液中加入氢氧化铝，并加热至沸腾，待所得混合液由浑浊逐渐变澄清，继续保持沸腾20～30min，得到偏铝酸钠，所述偏铝酸钠中n_Na2O：n_Al2O3为1.25～1.3，所述偏铝酸钠的浓度以Al₂O₃计大于300g/L。

2.根据权利要求1所述的钛白粉的包膜方法，其特征在于，所述硫酸锆的浓度以ZrO₂计为100～130g/L，加入量以ZrO₂计为钛白粉浆料中TiO₂质量的0.4～0.6%；所述硫酸铝的浓度为90～110g/L，所述步骤c中硫酸铝的加入量为钛白粉浆料中TiO₂质量的1.0～1.4%，所述步骤f中硫酸铝的加入量为钛白粉浆料中TiO₂质量的0.2～0.4%；所述步骤d中的偏铝酸钠的加入量为钛白粉浆料中TiO₂质量的0.3～0.6%；所述步骤e中的偏铝酸钠的加入量为钛白粉浆料中TiO₂质量的1.0～2.0%。

3.根据权利要求1所述的钛白粉的包膜方法，其特征在于，所述步骤b中硫酸锆的加入时间为40～60min，搅拌时间为30～60min；所述步骤c中硫酸铝的加入时间为20～40min，搅拌时间为15～20min；所述步骤d中偏铝酸钠的加入时间为20～40min，搅拌时间为30～60min；所述步骤e中偏铝酸钠的加入时间为90～120min，搅拌时间为30～60min；所述步骤f中硫酸铝的加入时间为20～40min，搅拌时间为60～90min。

4.一种钛白粉的包膜方法，其特征在于，所述包膜方法包括以下步骤：

a、向钛白粉浆料中加入氢氧化钠溶液，以将浆料的pH值调节至9.0～10.0；

b、向浆料中加入硅酸钠，以将浆料的pH值控制为10.0～10.5，温度控制为70～90℃；

c、先调节浆料的pH值至9.6～9.8，再将浆料的pH值调节至9.2～9.4，熟化；

d、向浆料中并流加入盐酸和稀释至浓度为95～105g/L的偏铝酸钠，以将浆料的pH值控制为9.0～10.0，并浆料的温度控制为70～90℃，熟化；

e、调节浆料的pH值为6.0～8.0，熟化；

其中，所述偏铝酸钠采用以下制备工艺制得：

配制质量百分浓度为30～35%的氢氧化钠溶液；

5.根据权利要求4所述的钛白粉的包膜方法，其特征在于，所述步骤a中加入的氢氧化钠溶液的质量百分浓度为10～20%，所述硅酸钠的浓度以SiO₂计为190～210g/L，加入量以SiO₂计为钛白粉浆料中TiO₂质量的1.0～3.0%，所述盐酸的质量百分浓度为6～10%，所述偏铝酸钠的加入量以氧化铝计为钛白粉浆料中TiO₂质量的2～3%。

6.根据权利要求4所述的钛白粉的包膜方法，其特征在于，所述步骤a中的氢氧化钠溶液的加入时间为5～10min，所述步骤b中的硅酸钠的加入时间为15～20min，所述步骤d中盐酸和偏铝酸钠的加入时间为60～90min，所述步骤c、步骤d和步骤e的熟化时间均为60～90min。

7.一种钛白粉的包膜方法，其特征在于，所述包膜方法包括以下步骤：

b、向浆料中并流加入的盐酸和稀释至浓度为90～110g/L的偏铝酸钠，以将浆料的pH值控制为9.0～10.0，温度控制为70～90℃，熟化；

c、调节浆料的pH值为6.0～8.0，熟化；

其中，所述偏铝酸钠采用以下制备工艺制得：

配制质量百分浓度为30～35%的氢氧化钠溶液；

8.根据权利要求7所述的钛白粉的包膜方法，其特征在于，所述步骤a中的氢氧化钠溶液的质量百分浓度为10～20%，加入时间为5～10min，所述步骤b中的盐酸和偏铝酸钠的加入时间为60～90min，所述盐酸的质量百分浓度为6～10%，所述偏铝酸钠的加入量以氧化铝计为钛白粉浆料中TiO₂质量的2～3%，所述步骤b和步骤c的熟化时间均为60～90min。