CN108587244A - 一种具有成本优势的钛白粉铝包膜工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有成本优势的钛白粉铝包膜工艺，包括以下步骤：1）采用偏铝酸盐溶液将二氧化钛料浆的pH值调至8‑11；2）将偏铝酸盐溶液与酸性铝盐溶液并流加入到二氧化钛料浆中，控制料浆的pH值为8‑11；3）将酸液与偏铝酸盐溶液并流加入到步骤2）得到的料浆中，控制料浆的pH值为8‑11；4）用酸液将步骤3）得到的料浆的pH值调至6‑8。本发明通过对钛白粉的铝包膜工艺进行改进，减少用酸碱来调节pH值的，节约成本，另一方面还能保持优异的光泽度和产品紧实度。

Description

一种具有成本优势的钛白粉铝包膜工艺
技术领域
本发明属于钛白粉生产领域，具体涉及一种具有成本优势的钛白粉铝包膜工艺。
背景技术
由于铝包膜的等电点为pH 7-9，如果钛白粉包覆上铝膜后，在该pH值容易絮凝团聚，可以大量减少钛白粉在洗涤时的穿滤量，另一方面铝包覆也可以提高产品的分散性，所以需要进行无机包膜工艺的钛白粉，不管应用于哪个领域，均需要进行铝包膜。目前大部分的铝包膜工艺均在碱侧进行包膜，通常利用偏铝酸盐进行包膜，偏铝酸盐是碱性的，也有进行酸侧包膜的，通常用铝金属酸盐进行包膜，该包膜剂偏酸性。不管是酸侧包膜还是碱侧包膜，均需要消耗酸或碱来调节pH值，使pH值稳定在包膜pH值下，在包膜结束后需要把pH值调回中性，使料浆絮凝下来。酸碱中和产生的盐最终排到污水站，造成资源的浪费。
也有企业利用金属铝盐为酸性、偏铝酸盐为碱性的特点，先用金属铝盐把pH值调节到酸性，然后用偏铝酸盐把pH值调节到碱性包膜，这一方面可以降低产品的吸油量，另一方面可以节约一定的酸碱。但是该工艺存在一定的问题，对通用钛白如含有酸侧包膜的产品堆密度会下降，另外产品光泽也会受到影响。
发明内容
针对上述情况，本发明的目的是提供一种具有成本优势的钛白粉铝包膜工艺。首先在碱侧用偏铝酸盐和铝金属盐进行并流包膜，然后用酸与偏铝酸盐并流包覆剩余的铝膜，该方法一方面可以减少调节pH值的酸碱用量，节约成本，另一方面不会影响产品的光泽度和堆密度。
本发明提供了一种具有成本优势的钛白粉铝包膜工艺，包括以下步骤：
1）采用偏铝酸盐溶液将二氧化钛料浆的pH值调至8-11；
2）将偏铝酸盐溶液与酸性铝盐溶液并流加入到二氧化钛料浆中，控制料浆的pH值为8-11；
3）将酸液与偏铝酸盐溶液并流加入到步骤2）得到的料浆中，控制料浆的pH值为8-11；
4）用酸液将步骤3）得到的料浆的pH值调至6-8。
本发明中二氧化钛料浆的浓度可选用本领域包膜过程中的常规浓度，例如，二氧化钛料浆的浓度可以为50~500g/L。
优选地，所述偏铝酸盐溶液为NaAlO2或KAlO2溶液。
进一步优选地，以Al2O3计，所述偏铝酸盐溶液的质量浓度为40-150g/L。
优选地，所述酸性铝盐溶液为AlCl3、Al2(SO4)3或Al(NO3)3溶液。
进一步优选地，以Al2O3计，所述酸性铝盐溶液的质量浓度为40-150g/L。
根据本发明，所述酸液为质量浓度为3-30%的硫酸溶液、质量浓度为3-30%的盐酸溶液或质量浓度为3-30%的硝酸溶液。
本发明中，步骤3）中的铝包膜量为0.2-0.8%。本发明中总的铝包膜量可根据本领域的用量进行常规选择。
根据本发明，步骤4）调节pH后陈化30-90分钟后反应结束，过滤洗涤、然后干燥汽粉得到成品。
按照本发明的一种优选实施方式，一种具有成本优势的钛白粉铝包膜工艺，包括以下步骤：采用质量浓度为40-150g/L（以Al2O3计）的NaAlO2或KAlO2溶液将二氧化钛料浆的pH值调至8-11；将质量浓度为40-150g/L的NaAlO2或KAlO2溶液与质量浓度为40-150g/L（以Al2O3计）的AlCl3、Al2(SO4)3或Al(NO3)3溶液并流加入到二氧化钛料浆中，控制料浆的pH值为8-11；将质量浓度为3-30%的硫酸、盐酸或硝酸溶液与质量浓度为40-150g/L的NaAlO2或KAlO2溶液并流加入料浆中，控制料浆的pH值为8-11，该步骤中的铝包膜量为0.2-0.8%；用质量浓度为3-30%的硫酸、盐酸或硝酸溶液将料浆的pH值调至6-8，陈化30-90分钟后反应结束，过滤洗涤、然后干燥汽粉得到成品。
采用本发明的钛白粉铝包膜工艺，通过在碱侧分步包铝膜，一方面可以减少用来调节pH值的酸碱用量，节约成本，另一方面不会影响产品堆密度和光泽度。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1-3用于说明本发明的具有成本优势的钛白粉铝包膜工艺。
实施例1
一种具有成本优势的钛白粉铝包膜工艺，包括以下步骤：采用质量浓度为40g/L（以Al2O3计）的NaAlO2溶液将二氧化钛料浆的pH值调至8-11；将质量浓度为40g/L的NaAlO2溶液与质量浓度为40g/L（以Al2O3计）的AlCl3溶液并流加入到二氧化钛料浆中，控制料浆的pH值为8-11；将质量浓度为3%的硫酸溶液与质量浓度为40g/L的NaAlO2溶液并流加入料浆中，控制料浆的pH值为8-11，该步骤中的铝包膜量为的0.2%；用质量浓度为3%的硫酸溶液将料浆的pH值调至6-8，陈化30-90分钟后反应结束，过滤洗涤、然后干燥汽粉得到成品。
实施例2
一种具有成本优势的钛白粉铝包膜工艺，包括以下步骤：采用质量浓度为100g/L（以Al2O3计）的NaAlO2溶液将二氧化钛料浆的pH值调至8-11；将质量浓度为100g/L的NaAlO2溶液与质量浓度为100g/L（以Al2O3计）的AlCl3溶液并流加入到二氧化钛料浆中，控制料浆的pH值为8-11；将质量浓度为10%的盐酸溶液与质量浓度为100g/L的NaAlO2溶液并流加入料浆中，控制料浆的pH值为8-11，该步骤中的铝包膜量为总铝包膜量的0.5%；用质量浓度为10%的盐酸溶液将料浆的pH值调至6-8，陈化30-90分钟后反应结束，过滤洗涤、然后干燥汽粉得到成品。
实施例3
一种具有成本优势的钛白粉铝包膜工艺，包括以下步骤：采用质量浓度为150g/L（以Al2O3计）的KAlO2溶液将二氧化钛料浆的pH值调至8-11；将质量浓度为150g/L的KAlO2溶液与质量浓度为150g/L（以Al2O3计）的Al2(SO4)3溶液并流加入到二氧化钛料浆中，控制料浆的pH值为8-11；将质量浓度为30%的硝酸溶液与质量浓度为150g/L的KAlO2溶液并流加入料浆中，控制料浆的pH值为8-11，该步骤中的铝包膜量为0.8%；用质量浓度为30%的硝酸溶液将料浆的pH值调至6-8，陈化30-90分钟后反应结束，过滤洗涤、然后干燥汽粉得到成品。
对比例1
采用质量浓度为100g/L的NaOH溶液将二氧化钛料浆的pH值调至8-11；将质量浓度为100g/L的NaAlO2溶液与质量浓度为10%的盐酸溶液并流加入到二氧化钛料浆中，控制料浆的pH值为8-11；反应结束后，用质量浓度为10%将料浆的pH值调至6-8，陈化30-90分钟后反应结束，过滤洗涤、然后干燥汽粉得到成品。
对比例2
采用质量浓度为100g/L的Al2(SO4)3溶液将二氧化钛料浆的pH值调至4左右，然后用质量浓度为100g/L的NaAlO2溶液将料将pH值调节到8-11；反应结束后，用质量浓度为100g/L的Al2(SO4)3溶液将料浆的pH值调至6-8，陈化30-90分钟后反应结束，过滤洗涤、然后干燥汽粉得到成品。
实施例1-3及对比例1-2得到的钛白粉的性能参数如表1所示。
表1
由实施例和对比例可知，采用本发明的工艺制得的钛白粉，节约了并流调节pH值所需的酸用量，而且光泽度和堆密度基本不受影响。
以上已经描述了本发明的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (7)

1.一种具有成本优势的钛白粉铝包膜工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1）采用偏铝酸盐溶液将二氧化钛料浆的pH值调至8-11；
2）将偏铝酸盐溶液与酸性铝盐溶液并流加入到二氧化钛料浆中，控制料浆的pH值为8-11；
3）将酸液与偏铝酸盐溶液并流加入到步骤2）得到的料浆中，控制料浆的pH值为8-11；
4）用酸液将步骤3）得到的料浆的pH值调至6-8。
2.根据权利要求1所述的具有成本优势的钛白粉铝包膜工艺，其特征在于：所述偏铝酸盐溶液为NaAlO2或KAlO2溶液。
3.根据权利要求1或2所述的具有成本优势的钛白粉铝包膜工艺，其特征在于：以Al2O3计，所述偏铝酸盐溶液的质量浓度为40-150g/L。
4.根据权利要求1所述的具有成本优势的钛白粉铝包膜工艺，其特征在于：所述酸性铝盐溶液为AlCl3、Al2(SO4)3或Al(NO3)3溶液。
5.根据权利要求1或4所述的具有成本优势的钛白粉铝包膜工艺，其特征在于：以Al2O3计，所述酸性铝盐溶液的质量浓度为40-150g/L。
6.根据权利要求1所述的具有成本优势的钛白粉铝包膜工艺，其特征在于：所述酸液为质量浓度为3-30%的硫酸、盐酸或硝酸溶液。
7.根据权利要求1所述的具有成本优势的钛白粉铝包膜工艺，其特征在于：步骤3）中的铝包膜量为0.2-0.8%。
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