CN106698504A - 金红石型钛白粉的盐处理方法及处理后的钛白初品 - Google Patents

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    • C01G23/08—Drying; Calcining ; After treatment of titanium oxide

Abstract

本发明涉及金红石型钛白粉的盐处理方法及处理后的钛白初品，属于钛白粉生产技术领域。本发明解决的技术问题是提供金红石型钛白粉的盐处理后的钛白初品。该钛白初品由以下重量份的组分组成：二氧化钛100份；氧化钾0.64～1.35份；五氧化二磷0.28～0.38份；氧化锡0.13～0.24份；氧化锶0.16～0.29份；三氧化二铝0.41～0.83份；煅烧晶种3～4份。本发明通过特定的处理剂及其用量，得到钛白初品，可以提高钛白粉的消色力，从而提高钛白粉的品质。

Description

金红石型钛白粉的盐处理方法及处理后的钛白初品
技术领域
本发明涉及金红石型钛白粉的盐处理方法及处理后的钛白初品，属于钛白粉生产技术领域。
背景技术
钛白粉(二氧化钛)化学性质稳定，在一般情况下与大部分物质不发生反应。在自然界中二氧化钛有三种结晶：板钛型、锐钛型和金红石型。板钛型是不稳定的晶型，无工业利用价值，锐钛型(Anatase)和金红石型(Rutile)，都具有稳定的晶格，是重要的白色颜料和瓷器釉料，与其他白色颜料比较有优越的白度、着色力、遮盖力、耐候性、耐热性、和化学稳定性，特别是没有毒性。因此，钛白粉被广泛用于涂料、塑料、橡胶、油墨、纸张、化纤、陶瓷、日化、医药、食品等行业。
目前，钛白粉的生产方法主要有硫酸法、氯化法和盐酸法，国内主要以硫酸法为主。目前硫酸法钛白的生产工艺是采用钛矿或钛渣酸解后获得钛液(即硫酸氧钛)，经水解后得到偏钛酸，再通过高温煅烧获得二氧化钛粉末(即钛白初品)，如果是生产锐钛型钛白产品，则对该粉末直接进行干磨即可，如果是生产金红石型钛白产品，则需对该粉末进行后处理(主要是表面包膜处理)才能得到商品钛白。
在偏钛酸煅烧时，粒子容易烧结，且杂质元素易被氧化而显色，煅烧前向偏钛酸中加入无机物，解决粒子烧结和杂质的显色问题，该工艺即为盐处理。
传统的盐处理剂采用磷酸和氢氧化钾。加磷酸是为了改善钛白粉的表观色度，其作用机理是将残余在钛白粉中的三价铁由棕红色的Fe2O3转化为浅黄色的FePO4，用氢氧化钾或碳酸钾作盐处理剂主要是生成钛酸钾纤维，它既可以提高钛白粉的白度，又可以阻隔小粒子团聚，避免煅烧过程中细粒子被烧结。这种盐处理剂虽然可提高白度，但对钛白粉的消色力、电阻率等指标没有较大的改善。
发明内容
针对以上缺陷，本发明解决的技术问题是提供金红石型钛白粉的盐处理后的钛白初品。
本发明所述钛白初品，由以下重量份的组分组成：二氧化钛100份；氧化钾0.64～1.35份；五氧化二磷0.28～0.38份；氧化锡0.13～0.24份；氧化锶0.16～0.29份；三氧化二铝0.41～0.83份；煅烧晶种3～4份。
优选的，由以下重量份的组分组成：二氧化钛100份；氧化钾0.76份；五氧化二磷0.33份；氧化锡0.21份；氧化锶0.23份；三氧化二铝0.57份；煅烧晶种3份。
本发明解决的第二个技术问题是提供金红石型钛白粉的盐处理方法，通过该盐处理方法，可以得到本发明所述的钛白初品。
该盐处理方法，包括如下步骤：
a、制浆：将偏钛酸加水搅拌，制成偏钛酸浆料；
b、加入处理剂：在偏钛酸浆料中加入钾盐、磷盐、锡盐、锶盐、铝盐和煅烧晶种；
c、过滤煅烧：将b步骤加入处理剂后的浆料过滤，取滤饼，煅烧，得到钛白初品；
其中，钾盐的加入量以氧化钾计，氧化钾的质量为二氧化钛质量的0.64～1.35％；磷盐的加入量以五氧化二磷计，五氧化二磷的质量为二氧化钛质量的0.28～0.38％；锡盐的加入量以氧化锡计，氧化锡的质量为二氧化钛质量的为0.13～0.24％；锶盐的加入量以氧化锶计，氧化锶的加入量为0.16～0.29％；铝盐的加入量以三氧化二铝计，三氧化二铝的质量为二氧化钛质量的0.41～0.83％，煅烧晶种的加入质量为二氧化钛质量的3～4％。
优选的，所述钾盐为氢氧化钾、碳酸钾或碳酸氢钾中的至少一种。
优选的，所述磷盐为磷酸氢钠、磷酸二氢钠、磷酸钠、六偏磷酸钠中的至少一种。
优选的，所述锡盐为硫酸亚锡或硝酸锡。
优选的，所述锶盐为硝酸锶或氯化锶。
优选的，所述铝盐为硫酸铝、硝酸铝、氯化铝中的至少一种。
本发明所述的煅烧晶种为本领域常用的煅烧晶种。
本发明未提到的参数，如煅烧温度等，均采用本领域现有技术，在此不做赘述。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明方法，通过特定的处理剂及其用量，得到钛白初品，可以提高钛白粉的消色力，从而提高钛白粉的品质。
具体实施方式
本发明钛白粉生产时的盐处理方法，包括如下步骤：
a、制浆：将偏钛酸加水搅拌，制成偏钛酸浆料；
b、加入处理剂：在偏钛酸浆料中加入钾盐、磷盐、锡盐和铝盐；
c、过滤煅烧：将b步骤加入处理剂后的浆料过滤，取滤饼，煅烧，得到钛白初品；
本发明所述钛白初品，由以下重量份的组分组成：二氧化钛100份；氧化钾0.64～1.35份；五氧化二磷0.28～0.38份；氧化锡0.13～0.24份；氧化锶0.16～0.29份；三氧化二铝0.41～0.83份；煅烧晶种3～4份。
优选的，由以下重量份的组分组成：二氧化钛100份；氧化钾0.76份；五氧化二磷0.33份；氧化锡0.21份；氧化锶0.23份；三氧化二铝0.57份；煅烧晶种3份。
本发明提供金红石型钛白粉的盐处理方法，通过该盐处理方法，可以得到本发明所述的钛白初品。
该盐处理方法，包括如下步骤：
a、制浆：将偏钛酸加水搅拌，制成偏钛酸浆料；
b、加入处理剂：在偏钛酸浆料中加入钾盐、磷盐、锡盐、锶盐、铝盐和煅烧晶种；
c、过滤煅烧：将b步骤加入处理剂后的浆料过滤，取滤饼，煅烧，得到钛白初品；
其中，钾盐的加入量以氧化钾计，氧化钾的质量为二氧化钛质量的0.64～1.35％；磷盐的加入量以五氧化二磷计，五氧化二磷的质量为二氧化钛质量的0.28～0.38％；锡盐的加入量以氧化锡计，氧化锡的质量为二氧化钛质量的为0.13～0.24％；锶盐的加入量以氧化锶计，氧化锶的加入量为0.16～0.29％；铝盐的加入量以三氧化二铝计，三氧化二铝的质量为二氧化钛质量的0.41～0.83％，煅烧晶种的加入质量为二氧化钛质量的3～4％。
本领域常用的可溶性钾盐均适用于本发明。优选的，所述钾盐为氢氧化钾、碳酸钾或碳酸氢钾中的至少一种。
本领域常用的可溶性磷盐均适用于本发明。优选的，所述磷盐为磷酸氢钠、磷酸二氢钠、磷酸钠、六偏磷酸钠中的至少一种。
本领域常用的可溶性锡盐均适用于本发明。优选的，所述锡盐为硫酸亚锡或硝酸锡。
常用的锶盐均适用于本发明。优选的，所述锶盐为硝酸锶或氯化锶。
本领域常用的可溶性铝盐均适用于本发明。优选的，所述铝盐为硫酸铝、硝酸铝、氯化铝中的至少一种。
本发明所述的煅烧晶种为本领域常用的煅烧晶种。
本发明未提到的参数，如煅烧温度等，均采用本领域现有技术，在此不做赘述。
作为优选方案，氧化钾的质量为二氧化钛质量的0.76％；五氧化二磷的质量为二氧化钛质量的0.33％；氧化锡的质量为二氧化钛质量的0.21％；氧化锶的质量为二氧化钛质量的0.23％，三氧化二铝的质量为二氧化钛质量的0.57％，煅烧晶种的质量为二氧化钛质量的3％。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
采用如下方法制备得到钛白初品：
a、制浆：将偏钛酸(该偏钛酸中二氧化钛含量为45％)加水搅拌，制成偏钛酸浆料；
b、加入处理剂：在偏钛酸浆料中加入碳酸钾、磷酸钠、硫酸亚锡、氯化锶、氯化铝、煅烧晶种；
c、过滤煅烧：将b步骤加入处理剂后的浆料过滤，取滤饼，煅烧，得到钛白初品；
其中，碳酸钾的加入量以氧化钾计，氧化钾的质量为二氧化钛质量的0.64％；磷酸钠的加入量以五氧化二磷计，五氧化二磷的质量为二氧化钛质量的0.28％；硫酸亚锡的加入量以氧化锡计，氧化锡的质量为二氧化钛质量的0.13％；氯化锶的加入量以氧化锶计，氧化锶的质量为二氧化钛质量的0.16％，氯化铝的加入量以三氧化二铝计，三氧化二铝的质量为二氧化钛质量的0.41％，煅烧晶种的加入质量为二氧化钛质量的3％。
该钛白初品采用常规方法后处理，得到金红石型钛白，采用GB/T 5211.16-2007中所述的方法A，测定其消色力，为77。
实施例2
采用如下方法制备得到钛白初品：
a、制浆：将偏钛酸(该偏钛酸中二氧化钛含量为45％)加水搅拌，制成偏钛酸浆料；
b、加入处理剂：在偏钛酸浆料中加入氢氧化钾、磷酸氢钠、硝酸锡、硝酸锶、硫酸铝和煅烧晶种；
c、过滤煅烧：将b步骤加入处理剂后的浆料过滤，取滤饼，煅烧，得到钛白初品；
其中，氢氧化钾的加入量以氧化钾计，氧化钾的质量为二氧化钛质量的1.35％；磷酸氢钠的加入量以五氧化二磷计，五氧化二磷的质量为二氧化钛质量的0.38％；硝酸锡的加入量以氧化锡计，氧化锡的质量为二氧化钛质量的0.24％；硝酸锶的加入量以氧化锶计，氧化锶的质量为二氧化钛质量的0.29％；硫酸铝的加入量以三氧化二铝计，三氧化二铝的质量为二氧化钛质量的0.83％，煅烧晶种的加入质量为二氧化钛质量的4％。
该钛白初品采用常规方法后处理，得到金红石型钛白，采用GB/T 5211.16-2007中所述的方法A，测定其消色力，为78。
实施例3
采用如下方法制备得到钛白初品：
a、制浆：将偏钛酸(该偏钛酸中二氧化钛含量为45％)加水搅拌，制成偏钛酸浆料；
b、加入处理剂：在偏钛酸浆料中加入碳酸氢钾、六偏磷酸钠、硫酸亚锡、氯化锶、硝酸铝和煅烧晶种；
c、过滤煅烧：将b步骤加入处理剂后的浆料过滤，取滤饼，煅烧，得到钛白初品；
其中，碳酸氢钾的加入量以氧化钾计，氧化钾的质量为二氧化钛质量的0.76％；六偏磷酸钠的加入量以五氧化二磷计，五氧化二磷的质量为二氧化钛质量的0.33％％；硫酸亚锡的加入量以氧化锡计，氧化锡的质量为二氧化钛质量的0.21％；氯化锡的加入量以氧化锶计，氧化锶的质量为二氧化钛质量的0.23％，硝酸铝的加入量以三氧化二铝计，三氧化二铝的质量为二氧化钛质量的0.57％，煅烧晶种的加入质量为二氧化钛质量的3％。
该钛白初品采用常规方法后处理，得到金红石型钛白，采用GB/T 5211.16-2007中所述的方法A，测定其消色力，为79。
对比例1
采用如下方法制备得到钛白初品：
a、制浆：将偏钛酸(该偏钛酸中二氧化钛含量为45％)加水搅拌，制成偏钛酸浆料；
b、加入处理剂：在偏钛酸浆料中加入碳酸氢钾和六偏磷酸钠；
c、过滤煅烧：将b步骤加入处理剂后的浆料过滤，取滤饼，煅烧，得到钛白初品；
其中，碳酸氢钾的加入量以氧化钾计，氧化钾的质量为二氧化钛质量的0.76％；六偏磷酸钠的加入量以五氧化二磷计，五氧化二磷的质量为二氧化钛质量的0.33％％。
该钛白初品采用常规方法后处理，得到金红石型钛白，采用GB/T 5211.16-2007中所述的方法A，测定其消色力，为65。

Claims (8)

1.金红石型钛白粉的盐处理后的钛白初品，其特征在于：由以下重量份的组分组成：
二氧化钛 100份；
氧化钾 0.64～1.35份；
五氧化二磷 0.28～0.38份；
氧化锡 0.13～0.24份；
氧化锶 0.16～0.29份；
三氧化二铝 0.41～0.83份；
煅烧晶种 3～4份。
2.根据权利要求1所述的金红石型钛白粉的盐处理后的钛白初品，其特征在于：由以下重量份的组分组成：
二氧化钛 100份；
氧化钾 0.76份；
五氧化二磷 0.33份；
氧化锡 0.21份；
氧化锶 0.23份；
三氧化二铝 0.57份；
煅烧晶种 3份。
3.金红石型钛白粉的盐处理方法，其特征在于：包括如下步骤：
a、制浆：将偏钛酸加水搅拌，制成偏钛酸浆料；
b、加入处理剂：在偏钛酸浆料中加入钾盐、磷盐、锡盐、锶盐、铝盐和煅烧晶种；
c、过滤煅烧：将b步骤加入处理剂后的浆料过滤，取滤饼，煅烧，得到钛白初品；
其中，钾盐的加入量以氧化钾计，氧化钾的质量为二氧化钛质量的0.64～1.35％；磷盐的加入量以五氧化二磷计，五氧化二磷的质量为二氧化钛质量的0.28～0.38％；锡盐的加入量以氧化锡计，氧化锡的质量为二氧化钛质量的为0.13～0.24％；锶盐的加入量以氧化锶计，氧化锶的加入量为0.16～0.29％；铝盐的加入量以三氧化二铝计，三氧化二铝的质量为二氧化钛质量的0.41～0.83％，煅烧晶种的加入质量为二氧化钛质量的3～4％。
4.根据权利要求3所述的钛白粉生产时的盐处理方法，其特征在于：所述钾盐为氢氧化钾、碳酸钾或碳酸氢钾中的至少一种。
5.根据权利要求3所述的钛白粉生产时的盐处理方法，其特征在于：所述磷盐为磷酸氢钠、磷酸二氢钠、磷酸钠、六偏磷酸钠中的至少一种。
6.根据权利要求3所述的钛白粉生产时的盐处理方法，其特征在于：所述锡盐为硫酸亚锡或硝酸锡。
7.根据权利要求3所述的钛白粉生产时的盐处理方法，其特征在于：所述锶盐为氯化锶或硝酸锶。
8.根据权利要求3所述的钛白粉生产时的盐处理方法，其特征在于：所述铝盐为硫酸铝、硝酸铝、氯化铝中的至少一种。
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