CN113560010B - 一种钛白粉气流粉碎方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种钛白粉气流粉碎方法，包括以下步骤：S1：将粗二氧化钛经过打粉机粉碎后获得钛白粉原料；S2：将步骤一中的钛白粉原料倒入气流粉碎机中进行气流粉碎；S3：将步骤二中经过气流粉碎后的钛白粉原料再倒入气流粉碎机中进行一次气流粉碎：同时向气流粉碎机中倒入无机处理剂；S4：检测步骤三中所获得的产品颗粒粒径范围，收集检测合格后的钛白粉，本发明通过先将粗二氧化钛经过打粉机粉碎后再进行第一次气流粉碎，可以提高气流粉碎效率和速度，再经过两次气流粉碎并混合无机处理剂，可以获得具有高耐候性的细致钛白粉。

Description

一种钛白粉气流粉碎方法
技术领域
本发明涉及气流粉碎技术领域，尤其涉及一种钛白粉气流粉碎方法。
背景技术
钛白粉化学性质稳定,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)简称A型,和金红石型(Rutile)简称R型,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,是目前世界上性能最好的一种白色颜料，广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、化妆品等工业。
钛白粉在作为重要的白色颜料,其无机包膜和有机包膜直接影响到它的白度、色调、光泽、消色力、分散性、遮盖力和耐久性等一系列的应用性能，目前国内生产钛白粉的工序主要有硫酸法和氯化法,这两种方法都要对最后制得的粗二氧化钛进行各种后处理以弥补它的光活性缺陷,并改变它的表面性质，步骤较为繁琐，不易加工。
发明内容
为了现有技术存在的上述技术缺陷，本发明提供了一种钛白粉气流粉碎方法，可以有效解决背景技术中的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案具体如下：
本发明实施例公开了一种钛白粉气流粉碎方法，包括以下步骤：
S1：将粗二氧化钛经过打粉机粉碎后获得钛白粉原料；
S2：将步骤一中的钛白粉原料倒入气流粉碎机中的一级粉碎筒中进行气流粉碎；
S3：将步骤二中经过气流粉碎后的钛白粉原料再吹入气流粉碎机中的二级粉碎筒中进行一次气流粉碎，同时，通过高压计量泵将喷雾状的无机处理剂导入气流粉碎机中；所述气流粉碎机包括机体、进料斗、一级粉碎筒和二级粉碎筒，所述进料斗底端与进料管接通，所述进料管中安装有电磁阀一，所述机体顶端设置有水管，所述水管一端接水源另一端穿插在二级出料管中，所述水管位于二级出料管的一端上设置有出水喷头，所述一级粉碎筒横向安装在机体中，所述进料管底端穿过机体外壳与一级粉碎筒接通，所述二级粉碎筒竖向安装在机体中，所述二级粉碎筒右侧接通有二级出料管，所述二级出料管一端贯穿并延伸至机体外侧，所述一级粉碎筒上固定插接有一竖向放置的一级出料管，所述一级出料管顶端设置有试剂添加口，所述一级出料管上连通有横向放置的导料管，所述导料管中安装有电磁阀二，所述导料管一端与二级出料管接通，另一端穿插在机体上与气源连接，所述一级粉碎筒和二级粉碎筒上均设有高压气流连接管和排水管，所述排水管上设置有阀门，所述一级粉碎筒和二级粉碎筒中均安装有筛分装置。
S4：检测步骤三中所获得的产品颗粒粒径范围，收集检测合格后的钛白粉。
在上述任一方案中优选的是，所述步骤二中气流粉碎的蒸汽压力为1-2MPa。
在上述任一方案中优选的是，所述步骤三中气流粉碎的蒸汽压力为2.6-3MPa。
在上述任一方案中优选的是，所述无机处理剂是硅酸钠试剂、偏铝酸钠试剂、硫酸氧钛试剂中的任意一种或多种。
在上述任一方案中优选的是，所述无机处理剂与钛白粉原料的重量比为0.001-0.1:1。
在上述任一方案中优选的是，所述步骤四中检测合格的钛白粉颗粒粒径范围为0.1-0.5μm。
在上述任一方案中优选的是，所述出水喷头数量为多个，多个所述出水喷头分别位于一级粉碎筒、二级粉碎筒、一级出料管和二级出料管中。
在上述任一方案中优选的是，所述进料斗中固定连接有三角支撑架，所述三角支撑架中固定安装有电机一，所述电机一输出轴与搅拌轴固定连接，所述搅拌轴底端位于进料管中。
在上述任一方案中优选的是，所述筛分装置包括电机二和分级叶轮，所述电机二输出轴与分级叶轮固定连接，所述分级叶轮对应出料管，所述一级粉碎筒中分级叶轮的叶轮间隙大于二级粉碎筒中的分级叶轮的叶轮间隙。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、通过先将粗二氧化钛经过打粉机粉碎后再进行第一次气流粉碎，可以提高气流粉碎效率和速度，进行一次气流粉碎的钛白粉经过一级粉碎筒中的分级叶轮筛分后由一级出料管排出，通过一级出料管上的试剂添加口以喷雾的形式添加无机处理剂，添加无机处理剂可以提高钛白粉的耐候性，导料管一端接风源用于将无机处理剂和处理后的钛白粉吹入二级粉碎筒中，经过二级粉碎筒进行再次细化粉碎，获得具有高耐候性的钛白粉。
2、通过在机体中安装一级粉碎筒和二级粉碎筒，在同一个粉碎机中可以进行两次气流粉碎，增加粉碎效率，原料从进料斗进入一级粉碎筒中通过高压蒸汽进行第一次气流粉碎，粉碎后的钛白粉通过一级粉碎筒中的分级叶轮筛分，没有筛分通过的钛白粉留在一级粉碎筒中仅需粉碎直至可以通过分级叶轮，第一次气流粉碎为了使粉碎钛白粉与无机处理剂充分混合，混合无机处理剂的钛白粉通过导料管导入二级粉碎筒，通过二级粉碎使钛白粉粉碎的更细致，通过在进料管上安装电磁阀一、导料管上安装电磁阀二可以控制钛白粉的流量，便于调节钛白粉与高压蒸汽的质量比。
3、通过设置水管并在水管上安装多个出水喷头，出水喷头分别位于一级粉碎筒、二级粉碎筒、一级出料管和二级出料管中，可以在粉碎机使用结束后水管通水，由出水喷头喷出对一级粉碎筒、二级粉碎筒、一级出料管和二级出料管中进行清洗，方便下次使用，避免材料污染，清洗后的污水通过排水管可排出。
附图说明
附图用于对本发明的进一步理解，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1是本发明实施例所提供的气流粉碎机剖面示意图。
图中：1、机体，2、进料斗，3、一级粉碎筒，4、二级粉碎筒，5、水管，6、一级出料管，7、二级出料管，8、进料管，9、电机一，10、三角支撑架，11、搅拌轴，12、电磁阀一，13、电磁阀二，14、出水喷头，15、高压气流连接管，16、排水管，17、筛分装置，1701、电机二，1702、分级叶轮，18、导料管，19、试剂添加口。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图及具体实施方式对本发明技术方案进行详细说明。
实施例一
S1：将粗二氧化钛经过打粉机粉碎后获得钛白粉原料；
S2：将步骤一中的钛白粉原料倒入气流粉碎机中的一级粉碎筒3中进行气流粉碎，气流粉碎的蒸汽压力为1MPa；
S3：将步骤二中经过气流粉碎后的钛白粉原料再吹入气流粉碎机中的二级粉碎筒4中进行一次气流粉碎，同时，通过高压计量泵将喷雾状的无机处理剂导入气流粉碎机中，气流粉碎的蒸汽压力为2.6MPa，所述无机处理剂是硅酸钠试剂，所述无机处理剂与钛白粉原料的重量比为0.001-0.1:1；
S4：检测步骤三中所获得的产品颗粒粒径范围，收集检测合格后的钛白粉，检测合格的钛白粉颗粒粒径范围为0.1μm。
实施例二
S1：将粗二氧化钛经过打粉机粉碎后获得钛白粉原料；
S2：将步骤一中的钛白粉原料倒入气流粉碎机中的一级粉碎筒3中进行气流粉碎，气流粉碎的蒸汽压力为0.5MPa；
S3：将步骤二中经过气流粉碎后的钛白粉原料再吹入气流粉碎机中的二级粉碎筒4中进行一次气流粉碎，同时，通过高压计量泵将喷雾状的无机处理剂导入气流粉碎机中，气流粉碎的蒸汽压力为2.5MPa，所述无机处理剂是硅酸钠试剂、偏铝酸钠试剂，所述无机处理剂与钛白粉原料的重量比为0.001-0.006:1；
S4：检测步骤三中所获得的产品颗粒粒径范围，收集检测合格后的钛白粉，检测合格的钛白粉颗粒粒径范围为0.2μm。
实施例三
S1：将粗二氧化钛经过打粉机粉碎后获得钛白粉原料；
S2：将步骤一中的钛白粉原料倒入气流粉碎机中的一级粉碎筒3中进行气流粉碎，气流粉碎的蒸汽压力为1.6MPa；
S3：将步骤二中经过气流粉碎后的钛白粉原料再吹入气流粉碎机中的二级粉碎筒4中进行一次气流粉碎，同时，通过高压计量泵将喷雾状的无机处理剂导入气流粉碎机中，气流粉碎的蒸汽压力为2.5MPa，所述无机处理剂是硅酸钠试剂、偏铝酸钠试剂、硫酸氧钛试剂的混合，所述无机处理剂与钛白粉原料的重量比为0.005-0.15:1；
S4：检测步骤三中所获得的产品颗粒粒径范围，收集检测合格后的钛白粉，检测合格的钛白粉颗粒粒径范围为0.3μm。
实施例四
S1：将粗二氧化钛经过打粉机粉碎后获得钛白粉原料；
S2：将步骤一中的钛白粉原料倒入气流粉碎机中的一级粉碎筒3中进行气流粉碎，气流粉碎的蒸汽压力为1MPa；
S3：将步骤二中经过气流粉碎后的钛白粉原料再吹入气流粉碎机中的二级粉碎筒4中进行一次气流粉碎，同时，通过高压计量泵将喷雾状的无机处理剂导入气流粉碎机中，气流粉碎的蒸汽压力为2.5MPa，所述无机处理剂是硅酸钠试剂和硫酸氧钛试剂的混合，所述无机处理剂与钛白粉原料的重量比为0.001-0.1:1；
S4：检测步骤三中所获得的产品颗粒粒径范围，收集检测合格后的钛白粉，检测合格的钛白粉颗粒粒径范围为0.4μm。
实施例五
S1：将粗二氧化钛经过打粉机粉碎后获得钛白粉原料；
S2：将步骤一中的钛白粉原料倒入气流粉碎机中的一级粉碎筒3中进行气流粉碎，气流粉碎的蒸汽压力为1.2MPa；
S3：将步骤二中经过气流粉碎后的钛白粉原料再吹入气流粉碎机中的二级粉碎筒4中进行一次气流粉碎，同时，通过高压计量泵将喷雾状的无机处理剂导入气流粉碎机中，气流粉碎的蒸汽压力为2MPa，所述无机处理剂是偏铝酸钠试剂，所述无机处理剂与钛白粉原料的重量比为0.005-0.05:1；S4：检测步骤三中所获得的产品颗粒粒径范围，收集检测合格后的钛白粉，检测合格的钛白粉颗粒粒径范围为0.5μm。
实施例六
如图1所示，所述气流粉碎机包括机体1、进料斗2、一级粉碎筒3和二级粉碎筒4，所述进料斗2底端与进料管8接通，进过打粉机初步粉碎后的粗二氧化钛原料通过进料斗2后随着进料管8进入一级粉碎筒3中，可以提高钛白粉一级粉碎的速率，所述进料管8中安装有电磁阀一12，通过控制电磁阀一12可以调节钛白粉原料进料的速度，用于改变钛白粉原料与一级粉碎筒3中高压蒸汽的比例，所述机体1顶端设置有水管5，所述水管5一端接水源另一端穿插在二级出料管7中，所述水管5位于二级出料管7的一端上设置有出水喷头14，水管5接通水源后，出水喷头14喷水对粉碎机内进行清洗，方便下次使用，避免材料污染，所述一级粉碎筒3横向安装在机体1中，所述进料管8底端穿过机体1外壳与一级粉碎筒3接通，通过一级粉碎筒3对钛白粉进行第一次气流粉碎，第一次气流粉碎为了使粉碎钛白粉与无机处理剂充分混合，所述二级粉碎筒4竖向安装在机体1中，通过二级粉碎筒4对钛白粉进行第二次气流粉碎，第二次气流粉碎可以获得更细致的钛白粉，所述二级粉碎筒4右侧接通有二级出料管7，所述二级出料管7一端贯穿并延伸至机体1外侧，经过粉碎筛分后的合格钛白粉通过二级出料管7排出进行收集使用，所述一级粉碎筒3上固定插接有一竖向放置的一级出料管6，所述一级出料管6顶端设置有试剂添加口19，试剂添加口19处设置有高压计量泵，通过高压计量泵将喷雾状的无机处理剂导入一级出料管6中，喷雾状的无机处理剂在一级出料管6中与一级粉碎后的钛白粉充分混合，无机处理剂在钛白粉表面形成一层均匀的无色或白色无机氧化物膜，以堵塞钛白粉的光活化点，提高耐候性，所述一级出料管6上连通有横向放置的导料管18，所述导料管18中安装有电磁阀二13，通过控制电磁阀二13可以控制混合无机处理剂的钛白粉进入二级粉碎筒4的流量，所述导料管18一端与二级出料管7接通，另一端穿插在机体1上与气源连接，所述导料管18一端接通气源，通过气流将混合无机处理剂的钛白粉吹至二级粉碎筒4中，所述一级粉碎筒3和二级粉碎筒4上均设有高压气流连接管15和排水管16，通过高压气流连接管15接通高压蒸汽，用于对钛白粉进行气流粉碎，通过设置排水管16用于排出清理粉碎机后的污水，所述排水管16上设置有阀门，所述一级粉碎筒3和二级粉碎筒4中均安装有筛分装置17，通过筛分装置17筛分合格的钛白粉，使不合格的钛白粉留在粉碎筒中继续粉碎。
所述出水喷头14数量为多个，多个所述出水喷头14分别位于一级粉碎筒3、二级粉碎筒4、一级出料管6和二级出料管7中，在粉碎机使用结束后给水管5通水，由出水喷头14喷出对一级粉碎筒3、二级粉碎筒4、一级出料管6和二级出料管7中进行清洗，清洗掉残留物料，方便下次使用，避免材料污染。
所述进料斗2中固定连接有三角支撑架10，所述三角支撑架10中固定安装有电机一9，通过三角支撑架10将电机一9稳固并支撑在进料斗2中，同时不影响钛白粉进料，所述电机一9输出轴与搅拌轴11固定连接，搅拌轴11外壁上设有多个倾斜的支杆，便于搅拌钛白粉，所述搅拌轴11底端位于进料管8中，通过设置电机一9带动搅拌轴11转动对进料斗2与进料管8连接处的钛白粉进行搅拌，利用搅拌轴11上倾斜的支杆对钛白粉进行搅拌，可以避免钛白粉在进料管8处堆积，影响钛白粉下料。
所述筛分装置17包括电机二1701和分级叶轮1702，所述电机二1701输出轴与分级叶轮1702固定连接，通过电机二1701带动分级叶轮1702转动对粉碎后的钛白粉进行筛分，使没有通过分级叶轮1702的留在粉碎筒中继续进行粉碎直到可以通过分级叶轮1702为止，对钛白粉的颗粒大小进行严格把控，所述分级叶轮1702对应出料管，所述一级粉碎筒3中分级叶轮1702的叶轮间隙大于二级粉碎筒4中的分级叶轮1702的叶轮间隙，一级粉碎筒3中用于对钛白粉进行第一次粉碎方便与无机处理剂充分混合，二级粉碎筒用于将混合无机处理剂的钛白粉进行细致粉碎，提高效率，粉碎机上还设置有PLC控制器和操作面板，通过PLC控制器控制电磁阀一12、电磁阀二13、排水管16上的阀门、电机一9和电机二1701，使得粉碎机智能化，方便操作。
步骤S1-S4中，先将粗二氧化钛经过打粉机进行初步粉碎后倒入进料斗2中，进料斗2中设置搅拌轴11，搅拌轴11在电机一9的驱动下转动对二氧化钛进行搅拌，防止在进料管8中堵塞，由PLC控制器控制进料管8中的电磁阀一12，调节进料管8中的二氧化钛流量，一级粉碎筒3上的高压气流连接管15接通高压蒸汽对进入一级粉碎筒3中的二氧化钛进行第一次气流粉碎，粉碎后的二氧化钛通过一级粉碎筒3中的分级叶轮1702进行筛选，没有筛过的二氧化钛留在一级粉碎筒3中继续粉碎，通过筛选的二氧化钛进入一级出料管6，由一级出料管6上的试剂添加口19添加雾化的无机处理剂，与筛选后的二氧化钛进行混合，导料管18一端接通气源通过气流将混合无机处理剂的二氧化钛传输至二级粉碎筒4中，由PLC控制器控制导料管18中的电磁阀二13，调节导料管18中的二氧化钛流量，二级粉碎筒4上的高压气流连接管15接通高压气流对混合无机处理剂的二氧化钛进行二次气流粉碎，通过二级粉碎筒4中的分级叶轮1702筛选出合格的钛白粉通过二级出料管7排出成品，在粉碎机使用结束后水管5通水，由出水喷头14喷出对一级粉碎筒3、二级粉碎筒4、一级出料管6和二级出料管7中进行清洗，清洗后的污水通过排水管16可排出，方便下次使用，避免材料污染。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种钛白粉气流粉碎方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：将粗二氧化钛经过打粉机粉碎后获得钛白粉原料；
S2：将步骤一中的钛白粉原料倒入气流粉碎机中的一级粉碎筒（3）中进行气流粉碎；
S3：将步骤二中经过气流粉碎后的钛白粉原料再吹入气流粉碎机中的二级粉碎筒（4）中进行一次气流粉碎，同时，通过高压计量泵将喷雾状的无机处理剂导入气流粉碎机中；所述气流粉碎机包括机体（1）、进料斗（2）、一级粉碎筒（3）和二级粉碎筒（4），所述进料斗（2）底端与进料管（8）接通，所述进料管（8）中安装有电磁阀一（12），所述机体（1）顶端设置有水管（5），所述水管（5）一端接水源另一端穿插在二级出料管（7）中，所述水管（5）位于二级出料管（7）的一端上设置有出水喷头（14），所述一级粉碎筒（3）横向安装在机体（1）中，所述进料管（8）底端穿过机体（1）外壳与一级粉碎筒（3）接通，所述二级粉碎筒（4）竖向安装在机体（1）中，所述二级粉碎筒（4）右侧接通有二级出料管（7），所述二级出料管（7）一端贯穿并延伸至机体（1）外侧，所述一级粉碎筒（3）上固定插接有一竖向放置的一级出料管（6），所述一级出料管（6）顶端设置有试剂添加口（19），所述一级出料管（6）上连通有横向放置的导料管（18），所述导料管（18）中安装有电磁阀二（13），所述导料管（18）一端与二级出料管（7）接通，另一端穿插在机体（1）上与气源连接，所述一级粉碎筒（3）和二级粉碎筒（4）上均设有高压气流连接管（15）和排水管（16），所述排水管（16）上设置有阀门，所述一级粉碎筒（3）和二级粉碎筒（4）中均安装有筛分装置（17）；
S4：检测步骤三中所获得的产品颗粒粒径范围，收集检测合格后的钛白粉。
2.根据权利要求1所述的钛白粉气流粉碎方法，其特征在于：所述步骤二中气流粉碎的蒸汽压力为1-2MPa。
3.根据权利要求2所述的钛白粉气流粉碎方法，其特征在于：所述步骤三中气流粉碎的蒸汽压力为2.6-3MPa。
4.根据权利要求3所述的钛白粉气流粉碎方法，其特征在于：所述无机处理剂是硅酸钠试剂、偏铝酸钠试剂、硫酸氧钛试剂中的任意一种或多种。
5.根据权利要求4所述的钛白粉气流粉碎方法，其特征在于：所述无机处理剂与钛白粉原料的重量比为0.001-0.1:1。
6.根据权利要求5所述的钛白粉气流粉碎方法，其特征在于：所述步骤四中检测合格的钛白粉颗粒粒径范围为0.1-0.5μm。
7.根据权利要求6所述的钛白粉气流粉碎方法，其特征在于：所述出水喷头（14）数量为多个，多个所述出水喷头（14）分别位于一级粉碎筒（3）、二级粉碎筒（4）、一级出料管（6）和二级出料管（7）中。
8.根据权利要求7所述的钛白粉气流粉碎方法，其特征在于：所述进料斗（2）中固定连接有三角支撑架（10），所述三角支撑架（10）中固定安装有电机一（9），所述电机一（9）输出轴与搅拌轴（11）固定连接，所述搅拌轴（11）底端位于进料管（8）中。
9.根据权利要求8所述的钛白粉气流粉碎方法，其特征在于：所述筛分装置（17）包括电机二（1701）和分级叶轮（1702），所述电机二（1701）输出轴与分级叶轮（1702）固定连接，所述分级叶轮（1702）对应出料管，所述一级粉碎筒（3）中分级叶轮（1702）的叶轮间隙大于二级粉碎筒（4）中的分级叶轮（1702）的叶轮间隙。
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