CN105502481A - 一种锐钛型钛白粉的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锐钛型钛白粉的制备方法，其特征在于，依次包括以下步骤：1）对硫酸法钛白粉生产过程中的偏钛酸除杂，得到铁含量小于30ppm的偏钛酸料浆；2）调整偏钛酸浆料浓度，以TiO2计为250-320g/L；3）加入硅酸钠溶液，以SiO2计为1-5wt%，均化40min；4）加入偏铝酸钠溶液，以Al2O3计为0.5~3wt%，均化40min，压滤、水洗；5）将步骤4）水洗后的滤饼制成浆料，浓度以TiO2计为250-320g/L，加入盐处理剂，均化30min，压滤、煅烧即得到锐钛型钛白粉。
Description
技术领域
本发明属于钛白粉的制备方法，特别是一种锐钛型钛白粉的制备方法。
背景技术
钛白粉是一种非常重要的白色颜料，被广泛应用于涂料、塑料、造纸、油墨等行业。钛白粉根据晶型可分为锐钛型和金红石型。锐钛型钛白粉一般不经过无机表面处理即直接使用，但其应用领域和应用范围受到一定的限制，因为裸露的钛白粉表面有光活化位点，在太阳光或紫外光的照射下能够降解其周围的有机填料，使涂料或塑料等产生失光、变黄、粉化等现象，从而降低涂料或塑料等的使用寿命。
目前生产上锐钛型的无机表面处理过程是在偏钛酸煅烧之后，先将煅烧后的落窑品进行粉碎、分散、砂磨，然后进行无机表面处理，再水洗、闪蒸、汽粉，过程较多，从而增加生产成本，减少利润收入。
中国专利200810038900.X公开了一种锐钛矿型二氧化钛的合成方法，它是以工业级偏钛酸与碱金属盐的混合物为原料，在高温下煅烧，用水抽滤、洗涤得到锐钛矿型二氧化钛。但其表面有光活化位点，在太阳光或紫外光的照射下能够降解其周围的有机填料，使涂料或塑料等产生失光、变黄、粉化等现象，从而降低涂料或塑料等的使用寿命。
发明内容
本发明要解决的技术问题是锐钛型钛白粉无机表面处理的问题，同时减少生产步骤，降低生产成本。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：
一种锐钛型钛白粉的制备方法，依次包括以下步骤：
1）对硫酸法钛白粉生产过程中的偏钛酸除杂，得到铁含量小于30ppm的偏钛酸料浆；
2）调整偏钛酸浆料浓度，以TiO2计为250-320g/L；
3）加入硅酸钠溶液，以SiO2计为1-5wt%，均化40min；
4）加入偏铝酸钠溶液，以Al2O3计为0.5~3wt%，均化40min，压滤、水洗；
5）将步骤4）水洗后的滤饼制成浆料，浓度以TiO2计为250-320g/L，加入盐处理剂，均化30min，压滤、煅烧即得到锐钛型钛白粉。
进一步，所述盐处理剂为钾化合物和磷化合物，所述的钾化合物为氢氧化钾、氯化钾等，加量以K2O计，占TiO2总量的0.1-0.5%；所加的磷化合物为磷酸，加入量以P2O5计，占TiO2总量的0.1-0.5%。
与现有技术相比，本发明的技术进步是：
1、偏钛酸未经过煅烧，以水合二氧化钛的形式存在，且二氧化钛的晶粒尺寸只有5-8nm，团聚颗粒小，对此进行包膜，可以阻止二氧化钛在煅烧的过程中颗粒过大或烧结，易于粉碎。
2、因为偏钛酸中含有5-8%的硫酸根，且pH<2，因此，往偏钛酸中加入碱性包膜剂，可以直接生成水合沉淀物包覆在水合二氧化钛粒子表面。生成的水合沉淀物经过煅烧后可以与二氧化钛以化学键的形式牢固结合在颗粒表面，增加了锐钛型二氧化钛的耐候性、遮盖力和分散性。
3、因为Al和Si均是金红石抑制剂，特别是Si的存在几乎完全阻止锐钛型向金红石型的转化，同时降低锐钛型钛白粉的煅烧温度，因此在煅烧前包覆二氧化硅和氧化铝，可以抑制锐钛型向金红石型的转化，并阻止二氧化钛晶型成长过快，颗粒过大，从而粉碎时得到的产品粒径小，满足客户需要。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行进一步说明。
实施例1
取合格的偏钛酸料浆（铁含量小于30ppm），调整浓度为250g/L（以TiO2计）；先加入1%（以SiO2计）的硅酸钠溶液，均化40min；再加入0.8%（以Al2O3计）的偏铝酸钠溶液，均化40min，压滤，水洗；将水洗后的滤饼制成料浆，加入0.1%（以K2O计）的KOH溶液，0.15%（以P2O5计）的磷酸溶液，均化30min；将得到的料浆进行压滤，煅烧，粉碎即可得到锐钛型钛白粉。
实施例2
取合格的偏钛酸料浆（铁含量小于30ppm），调整浓度为300g/L（以TiO2计）；先加入3%（以SiO2计）的硅酸钠溶液，均化40min；再加入2%（以Al2O3计）的偏铝酸钠溶液，均化40min，压滤，水洗；将水洗后的滤饼制成料浆，加入0.2%（以K2O计）的KOH溶液，0.2%（以P2O5计）的磷酸溶液，均化30min；将得到的料浆进行压滤，煅烧，粉碎即可得到锐钛型钛白粉。
实施例3
取合格的偏钛酸料浆（铁含量小于30ppm），调整浓度为320g/L（以TiO2计）；先加入5%（以SiO2计）的硅酸钠溶液，均化40min；再加入3%（以Al2O3计）的偏铝酸钠溶液，均化40min，压滤，水洗；将水洗后的滤饼制成料浆，加入0.3%（以K2O计）的KOH溶液，0.3%（以P2O5计）的磷酸溶液，均化30min；将得到的料浆进行压滤，煅烧，粉碎即可得到锐钛型钛白粉。
Claims (2)
1.一种锐钛型钛白粉的制备方法，其特征在于，依次包括以下步骤：
1）对硫酸法钛白粉生产过程中的偏钛酸除杂，得到铁含量小于30ppm的偏钛酸料浆；
2）调整偏钛酸浆料浓度，以TiO2计为250-320g/L；
3）加入硅酸钠溶液，以SiO2计为1-5wt%，均化40min；
4）加入偏铝酸钠溶液，以Al2O3计为0.5~3wt%，均化40min，压滤、水洗；
5）将步骤4）水洗后的滤饼制成浆料，浓度以TiO2计为250-320g/L，加入盐处理剂，均化30min，压滤、煅烧即得到锐钛型钛白粉。
2.根据权利要求1所述的一种锐钛型钛白粉的制备方法，其特征在于，所述盐处理剂为钾化合物和磷化合物，所述的钾化合物为氢氧化钾、氯化钾等，加量以K2O计，占TiO2总量的0.1-0.5%；所加的磷化合物为磷酸，加入量以P2O5计，占TiO2总量的0.1-0.5%。
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