CN114074954A - 一种用于高水遮盖力锐钛型钛白粉的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于高水遮盖力锐钛型钛白粉的制备方法，包括清洗粉碎、矿石酸解、杂质沉降、水解沉淀、漂白干燥、煅烧研磨等制备工艺，生产制备出了高水遮盖力锐钛型钛白粉，本发明设计合理，通过投放适量的铁粉能够有效降低溶液中还原性物质的含量，降低了四价钛离子的损失量，进而提高了钛白粉的生产效率，稀氨水的投放，能够在水溶液中水解出一定量的氢氧根离子，能够促进水合二氧化钛的形成，不仅提高了缩短了钛白粉生产工艺的流程，同时也提高了钛白粉的产出率。
Description
技术领域
本发明涉及钛白粉制备技术领域，尤其涉及一种用于高水遮盖力锐钛型钛白粉的制备方法。
背景技术
钛白粉一般指二氧化钛，是一种白色无机颜料，具有无毒、最佳的不透明性、最佳白度和光亮度，被认为是现今世界上性能最好的一种白色颜料。钛白的粘附力强，不易起化学变化，永远是雪白的。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。它的熔点很高，也被用来制造耐火玻璃，釉料，珐琅、陶土、耐高温的实验器皿等。二氧化钛性质稳定，大量用作油漆中的白色颜料，它具有良好的遮盖能力，和铅白相似，但不像铅白会变黑；它又具有锌白一样的持久性。二氧化钛还用作搪瓷的消光剂，可以产生一种很光亮的、硬而耐酸的搪瓷釉罩面。但是现有钛白粉的制备方法中，钛白粉制备工艺的周期较长，并且钛白粉的产出率较低，存在一定的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种用于高水遮盖力锐钛型钛白粉的制备方法，不仅能够缩短钛白粉制备工艺的周期，同时还能提高钛白粉的产出率。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：
一种用于高水遮盖力锐钛型钛白粉的制备方法，包括如下步骤：
S100、清洗粉碎：将附着在钛铁矿表面的杂质进行清洗进行自然晾干，随后对晾干后的钛铁矿进行粉碎，获取小粒径的钛铁矿碎料；
S200、矿石酸解：将粉碎后的钛铁矿碎料加入到铅衬反应器内并加入浓度为85％～90％的浓硫酸，控制温度在140～170℃之间进行钛铁矿碎料的酸性溶解；
S300、杂质沉降：将酸解液转移到沉淀池内加入有机絮凝剂以及离子沉降剂，去除酸解液中的悬浮杂质以及可溶性杂质离子；
S400、水解沉淀：将杂质沉降后的酸性溶液进行加热，控制温度在85～95℃范围内加热，水解形成水合二氧化钛沉淀；
S500、漂白干燥：将水合的二氧化钛沉淀在还原条件下用硫酸酸浸以去除微量吸附在水合二氧化钛沉淀表面的杂质金属，杂质去除完成后将水合二氧化钛进行清洗和烘干；
S600、煅烧研磨：将水合二氧化钛沉淀放入到倾斜的内燃式回转窑中，控制煅烧温度在600～700℃，除去水合二氧化钛沉淀中的水分，随后进行研磨粉碎获取钛白粉。
优选地，上述用于高水遮盖力锐钛型钛白粉的制备方法中，步骤S100中，采用喷淋的方式对钛铁矿表面的杂质进行清理去除，同时在钛铁矿完全晾干后进行粉碎。
优选地，上述用于高水遮盖力锐钛型钛白粉的制备方法中，步骤S200中，在加入浓硫酸的同时向铅衬反应器内匀速且不断加入铁粉，并实时对酸性溶液中的Ti3+的浓度进行监测，直至Ti3+浓度为1.5％～2％时停止添加铁粉。
优选地，上述用于高水遮盖力锐钛型钛白粉的制备方法中，步骤S300中，所述有机絮凝剂采用铬蛋白，所述离子沉降剂采用硫化钠。
优选地，上述用于高水遮盖力锐钛型钛白粉的制备方法中，步骤S400中，向酸性溶液中加入稀氨水，且稀氨水的浓度控制在8％～10％之间。
优选地，上述用于高水遮盖力锐钛型钛白粉的制备方法中，步骤S500中，采用浓度为10％～15％的稀硫酸对水合的二氧化钛沉淀进行酸浸清洗，去除附着在水化二氧化碳沉淀表面铁粉以及其他不溶性沉淀物杂质。
优选地，上述用于高水遮盖力锐钛型钛白粉的制备方法中，完成水合二氧化钛沉淀的酸浸清洗后，使用喷淋水洗的方式去除酸浸过程中残留的硫酸溶液。
优选地，上述用于高水遮盖力锐钛型钛白粉的制备方法中，步骤S600中，采用湿磨的方式对二氧化钛进行粉碎研磨，同时对其进行包膜操作，获取钛白粉。
本发明的有益效果是：
本发明设计合理，通过投放适量的铁粉能够有效降低溶液中还原性物质的含量，降低了四价钛离子的损失量，进而提高了钛白粉的生产效率，稀氨水的投放，能够在水溶液中水解出一定量的氢氧根离子，能够促进水合二氧化钛的形成，不仅提高了缩短了钛白粉生产工艺的流程，同时也提高了钛白粉的产出率。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明钛白粉的制备方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本实施例为一种用于高水遮盖力锐钛型钛白粉的制备方法，包括如下步骤：
S100、清洗粉碎：将附着在钛铁矿表面的杂质进行清洗进行自然晾干，随后对晾干后的钛铁矿进行粉碎，获取小粒径的钛铁矿碎料，其中采用喷淋的方式对钛铁矿表面的杂质进行清理去除，同时在钛铁矿完全晾干后进行粉碎，钛铁矿清洗后，能够去除其表面的杂质，提高了钛白粉的生产质量，另外钛铁矿晾干后进行粉碎，能够降低了钛铁矿在在粉碎过程中随水流而流失，降低了钛铁矿的损失。
S200、矿石酸解：将粉碎后的钛铁矿碎料加入到铅衬反应器内并加入浓度为85％～90％的浓硫酸，控制温度在140～170℃之间进行钛铁矿碎料的酸性溶解，在加入浓硫酸的同时向铅衬反应器内匀速且不断加入铁粉，并实时对酸性溶液中的Ti3+的浓度进行监测，直至Ti3+浓度为1.5％～2％时停止添加铁粉。本步骤中加入铁粉的目的在于将酸性溶液中Fe3+还原成Fe2+，化学反应方程式为2Fe3++Fe＝3Fe2+，有效地降低了酸性溶液中Fe3+的还原性，进而降低了Fe3+对Ti4+的还原而造成的TiO2损失，大大提高了钛白粉的产出率。
S300、杂质沉降：将酸解液转移到沉淀池内加入有机絮凝剂以及离子沉降剂，去除酸解液中的悬浮杂质以及可溶性杂质离子，其中有机絮凝剂采用铬蛋白，离子沉降剂采用硫化钠，有机絮凝剂以及离子沉降剂的投放，能够将酸性溶液中的悬浮物以及杂质离子进行去除，提高了钛白粉生产的纯度，提高了钛白粉的生产质量。
S400、水解沉淀：将杂质沉降后的酸性溶液进行加热，控制温度在85～95℃范围内加热，水解形成水合二氧化钛沉淀，在水解沉淀过程中，向酸性溶液中加入稀氨水，且稀氨水的浓度控制在8％～10％之间，稀氨水的投放，能够在水溶液中水解出一定量的OH_，能够促进水合二氧化钛的形成，不仅提高了缩短了钛白粉生产工艺的流程，同时也提高了钛白粉的产出率。
S500、漂白干燥：将水合的二氧化钛沉淀在还原条件下用硫酸酸浸以去除微量吸附在水合二氧化钛沉淀表面的杂质金属，杂质去除完成后将水合二氧化钛进行清洗和烘干，其中采用浓度为10％～15％的稀硫酸对水合的二氧化钛沉淀进行酸浸清洗，去除附着在水化二氧化碳沉淀表面铁粉以及其他不溶性沉淀物杂质，完成水合二氧化钛沉淀的酸浸清洗后，使用喷淋水洗的方式去除酸浸过程中残留的硫酸溶液。
S600、煅烧研磨：将水合二氧化钛沉淀放入到倾斜的内燃式回转窑中，控制煅烧温度在600～700℃，除去水合二氧化钛沉淀中的水分，随后进行研磨粉碎获取钛白粉，其中采用湿磨的方式对二氧化钛进行粉碎研磨，同时对其进行包膜操作，获取钛白粉。
本发明设计合理，通过投放适量的铁粉能够有效降低溶液中还原性物质的含量，降低了四价钛离子的损失量，进而提高了钛白粉的生产效率，稀氨水的投放，能够在水溶液中水解出一定量的氢氧根离子，能够促进水合二氧化钛的形成，不仅提高了缩短了钛白粉生产工艺的流程，同时也提高了钛白粉的产出率。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (8)
1.一种用于高水遮盖力锐钛型钛白粉的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S100、清洗粉碎：将附着在钛铁矿表面的杂质进行清洗进行自然晾干，随后对晾干后的钛铁矿进行粉碎，获取小粒径的钛铁矿碎料；
S200、矿石酸解：将粉碎后的钛铁矿碎料加入到铅衬反应器内并加入浓度为85％～90％的浓硫酸，控制温度在140～170℃之间进行钛铁矿碎料的酸性溶解；
S300、杂质沉降：将酸解液转移到沉淀池内加入有机絮凝剂以及离子沉降剂，去除酸解液中的悬浮杂质以及可溶性杂质离子；
S400、水解沉淀：将杂质沉降后的酸性溶液进行加热，控制温度在85～95℃范围内加热，水解形成水合二氧化钛沉淀；
S500、漂白干燥：将水合的二氧化钛沉淀在还原条件下用硫酸酸浸以去除微量吸附在水合二氧化钛沉淀表面的杂质金属，杂质去除完成后将水合二氧化钛进行清洗和烘干；
S600、煅烧研磨：将水合二氧化钛沉淀放入到倾斜的内燃式回转窑中，控制煅烧温度在600～700℃，除去水合二氧化钛沉淀中的水分，随后进行研磨粉碎获取钛白粉。
2.根据权利要求1所述的用于高水遮盖力锐钛型钛白粉的制备方法，其特征在于：步骤S100中，采用喷淋的方式对钛铁矿表面的杂质进行清理去除，同时在钛铁矿完全晾干后进行粉碎。
3.根据权利要求1所述的用于高水遮盖力锐钛型钛白粉的制备方法，其特征在于：步骤S200中，在加入浓硫酸的同时向铅衬反应器内匀速且不断加入铁粉，并实时对酸性溶液中的Ti3+的浓度进行监测，直至Ti3+浓度为1.5％～2％时停止添加铁粉。
4.根据权利要求1所述的用于高水遮盖力锐钛型钛白粉的制备方法，其特征在于：步骤S300中，所述有机絮凝剂采用铬蛋白，所述离子沉降剂采用硫化钠。
5.根据权利要求1所述的用于高水遮盖力锐钛型钛白粉的制备方法，其特征在于：步骤S400中，向酸性溶液中加入稀氨水，且稀氨水的浓度控制在8％～10％之间。
6.根据权利要求1所述的用于高水遮盖力锐钛型钛白粉的制备方法，其特征在于：步骤S500中，采用浓度为10％～15％的稀硫酸对水合的二氧化钛沉淀进行酸浸清洗，去除附着在水化二氧化碳沉淀表面铁粉以及其他不溶性沉淀物杂质。
7.根据权利要求1所述的用于高水遮盖力锐钛型钛白粉的制备方法，其特征在于：步骤S500中，完成水合二氧化钛沉淀的酸浸清洗后，使用喷淋水洗的方式去除酸浸过程中残留的硫酸溶液。
8.根据权利要求1所述的用于高水遮盖力锐钛型钛白粉的制备方法，其特征在于：步骤S600中，采用湿磨的方式对二氧化钛进行粉碎研磨，同时对其进行包膜操作，获取钛白粉。
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