CN1522963A - 制备金红石型二氧化钛的方法 - Google Patents

制备金红石型二氧化钛的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1522963A
CN1522963A CNA031180957A CN03118095A CN1522963A CN 1522963 A CN1522963 A CN 1522963A CN A031180957 A CNA031180957 A CN A031180957A CN 03118095 A CN03118095 A CN 03118095A CN 1522963 A CN1522963 A CN 1522963A
Authority
CN
China
Prior art keywords
titanium dioxide
ball milling
roasting
ilmenite
solid state
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA031180957A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1233560C (zh
Inventor
杨华明
张向超
敖伟琴
曹建红
金胜明
宋晓岚
邱冠周
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Central South University
Original Assignee
Central South University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Central South University filed Critical Central South University
Priority to CN 03118095 priority Critical patent/CN1233560C/zh
Publication of CN1522963A publication Critical patent/CN1522963A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1233560C publication Critical patent/CN1233560C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

一种制备金红石型二氧化钛的方法，本发明利用固相反应，直接以钛铁矿(FeTiO3)为原料，通过高能球磨的固相反应技术，经过焙烧和酸浸，最终获得金红石型二氧化钛。本发明以我国储量丰富的、价格低廉的钛铁矿粉末为原料，原料易得，制造工艺简单，生产过程易控制，生产成本低，环境污染轻，具有可靠、高效等优势，易实现工业化生产，应用前景广阔；制备的金红石型TiO2纯度高，颗粒均匀，化学性能稳定。纯度分析表明，产品中TiO2含量超过国家标准一级品指标(TiO2含量要求为94％)。

Description

制备金红石型二氧化钛的方法
[技术领域]本发明属于超微细材料的制备及应用领域，涉及二氧化钛的制备，特别是一种由钛铁矿通过固相反应制备金红石型二氧化钛的方法。
[背景技术]二氧化钛是一种重要的无机功能材料。主要用途为：感光材料、气体传感器、温度传感器、磁记录材料、汽车面漆、光催化剂、化妆品、食品包装材料、陶瓷添加剂、树脂油墨着色剂，硅橡胶补强剂，固定润滑剂的添加剂等。二氧化钛晶体包括三种晶型：锐钛矿、板钛矿和金红石型，通常在低温制备时生成前两种晶型，而金红石型在500℃以上高温焙烧时才开始，故金红石型二氧化钛较前两种晶型化学性质更稳定，耐候性更强，而且折射率更高，介电性能更好。
目前，国内外制备二氧化钛超细颗粒的方法主要有：钛醇盐(Ti(OR)4)液相水解法和气相水解法；四氯化钛(TiCl4)高温氧化法、气相氢氧焰水解法、液相法等；硫酸氧钛(TiOSO4)液相水解法、溶胶法等。一般情况下，液相法能够制备均匀性好、纯度高的超细颗粒，但成本较高，工艺流程较长，粉体的后处理过程中，易产生硬团聚；而气相反应因本身就系高温反应，适宜制备金红石型二氧化钛，但对设备耐腐蚀性质要求高，对大气污染严重，投资大，技术难度大。我国的二氧化钛基本均采用硫酸法和氯化法生产，由于过程中难以保证粒子形态均匀，且杂质无法去除，只能制成低档次的二氧化钛，附加值很低，不足以抵消再生时所化的费用，企业再利用积极性差。
[发明内容]本发明提供一种制备金红石型二氧化钛超细颗粒的方法，为我国丰富的钛铁矿资源开拓一条高技术含量、高附加值的途径。
本发明利用固相反应，直接以钛铁矿(FeTiO3)为原料，通过高能球磨的固相反应技术，经过焙烧和酸浸，最终获得金红石型二氧化钛。具体工艺过程为：将钛铁矿通过振动磨超细加工，以提高其活化能，和单质硫按一定的比例混合，利用行星磨进行固相反应。高能球磨的过程中要求在氮气气氛下进行，在机械力化学的作用下，使单质硫和钛铁矿反应，一定时间后，由x射线衍射分析可知，有FeS2生成。将球磨后的前躯体同样在氮气保护气的条件下，高温焙烧，此时已经有金红石型TiO2生成，而FeS2又转化为FeS，在酸浸作用下，经过滤、干燥即可除去FeS和其他杂质，获得金红石型TiO2。
本发明适应于含二氧化钛大于或等于48％的钛铁矿。
具体工艺条件为：振动磨超细粉碎时间为10～20min，钛铁矿和单质硫的重量比为2～3∶1，高能球磨和焙烧均在氮气气氛下进行，高能球磨用直径为20mm和10mm的不锈钢球，球料比10～20∶1，球磨时间20～30h，焙烧温度为700～900℃，焙烧时间1～3h，所用盐酸浓度为10％。
本发明球磨和焙烧均以N2为保护气氛，防止单质硫在反应过程中被氧化；球磨过程中，球料比过小，反应不充分，过大，球磨过程中容易使设备升温，影响产品的性能；球磨时间过短，产品结晶不完全，过长浪费能源，增加生产成本；焙烧温度太低，不能生成金红石型二氧化钛，过高，颗粒易团聚；利用盐酸旨在除去TiO2以外的杂质，如果浓度过大，污染环境，过低，达不到除杂的目的。
本发明以我国储量丰富的、价格低廉的钛铁矿粉末为原料，利用固相反应由钛铁矿直接制备金红石型二氧化钛，原料易得，制造工艺简单，生产过程易控制，生产成本低，环境污染轻，具有可靠、高效等优势，易实现工业化生产，应用前景广阔。制备的金红石型TiO2纯度高，颗粒均匀，化学性能稳定。纯度分析表明，样品中TiO2含量超过国家标准1706-88中BA01-02产品一级品指标(TiO2含量要求为94％)。
[附图说明]
图1：本发明工艺步骤流程示意图；
图2：X射线衍射分析图，其中：a：原矿X射线衍射图，b：球磨30h后X射线衍射图；c：经800℃焙烧后X射线衍射图；d：酸浸后最终产物X射线衍射图。
[具体实施方式]
1.取15克钛铁矿，振动磨磨15分钟；与单质硫以6∶2.5(wt％)的配比混合，取混合物10克放入球灌中，球的质量为200克(20mm的大球6个，10mm的小球4个)，充入N2(≥99.5％)保护气，利用行星磨球磨30小时，X射线衍射图如图2中b所示；将球磨后的试样在气氛电阻炉中进行焙烧，同样是在N2气氛的条件下，800℃煅烧2小时，焙烧后X射线衍射图如图2中c所示；取10％(wt％)的稀盐酸40毫升，连同冷却后试样放入60毫升的烧杯中，酸浸10小时，除去铁和其他的杂质，然后真空抽滤，用蒸馏水多次洗涤，将滤出物用电热恒温鼓风干燥箱100℃烘干2小时，制得的最终产物。X-射线衍射如图2中d所示，分析可知属于四方晶系，为金红石型二氧化钛。

Claims (2)

1.一种制备金红石型二氧化钛的方法，其特征在于：本发明利用固相反应，直接以钛铁矿(FeTiO3)为原料，通过高能球磨的固相反应技术，经过焙烧和酸浸，最终获得金红石型二氧化钛；
具体工艺过程为：将钛铁矿通过振动磨超细加工，以提高其活化能，和单质硫按一定的比例混合，利用行星磨进行固相反应，高能球磨的过程中要求在氮气气氛下进行，将球磨后的前躯体同样在氮气保护气的条件下，高温焙烧，将焙烧产物酸浸后，经过滤、干燥获得金红石型TiO2；
具体工艺条件为：振动磨超细粉碎时间为10～20min，钛铁矿和单质硫的重量比为2～3∶1，高能球磨和焙烧均在氮气气氛下进行，高能球磨用直径为20mm和10mm的不锈钢球，球料比10～20∶1，球磨时间20～30h，焙烧温度为700～900℃，焙烧时间1～3h，所用盐酸浓度为10％。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：本发明适应于含二氧化钛大于或等于48％的钛铁矿。
CN 03118095 2003-02-21 2003-02-21 制备金红石型二氧化钛的方法 Expired - Fee Related CN1233560C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 03118095 CN1233560C (zh) 2003-02-21 2003-02-21 制备金红石型二氧化钛的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 03118095 CN1233560C (zh) 2003-02-21 2003-02-21 制备金红石型二氧化钛的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1522963A true CN1522963A (zh) 2004-08-25
CN1233560C CN1233560C (zh) 2005-12-28

Family

ID=34284825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 03118095 Expired - Fee Related CN1233560C (zh) 2003-02-21 2003-02-21 制备金红石型二氧化钛的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1233560C (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100540698C (zh) * 2004-11-03 2009-09-16 奥图泰有限公司 由钛铁矿生产二氧化钛熔渣的方法和装置
CN102295309A (zh) * 2011-06-16 2011-12-28 安徽金星钛白（集团）有限公司 针状金红石型纳米二氧化钛及其生产方法
CN102978441A (zh) * 2012-12-14 2013-03-20 西北有色金属研究院 一种钛合金中氧与铁共加的方法
CN107010661A (zh) * 2017-05-25 2017-08-04 三祥新材股份有限公司 一种气相氧化法制备电子级二氧化钛超细粉体的方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100540698C (zh) * 2004-11-03 2009-09-16 奥图泰有限公司 由钛铁矿生产二氧化钛熔渣的方法和装置
CN102295309A (zh) * 2011-06-16 2011-12-28 安徽金星钛白（集团）有限公司 针状金红石型纳米二氧化钛及其生产方法
CN102295309B (zh) * 2011-06-16 2013-08-14 安徽金星钛白（集团）有限公司 针状金红石型纳米二氧化钛的生产方法
CN102978441A (zh) * 2012-12-14 2013-03-20 西北有色金属研究院 一种钛合金中氧与铁共加的方法
CN107010661A (zh) * 2017-05-25 2017-08-04 三祥新材股份有限公司 一种气相氧化法制备电子级二氧化钛超细粉体的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN1233560C (zh) 2005-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhao et al. Production of rutile TiO2 pigment from titanium slag obtained by hydrochloric acid leaching of vanadium-bearing titanomagnetite
Xiong et al. Preparation of TiO2 from ilmenite using sulfuric acid decomposition of the titania residue combined with separation of Fe3+ with EDTA during hydrolysis
Manhique et al. Titania recovery from low-grade titanoferrous minerals
Yahui et al. Preparation of rutile titanium dioxide pigment from low-grade titanium slag pretreated by the NaOH molten salt method
Wang et al. Preparation of rutile titanium dioxide white pigment via doping and calcination of metatitanic acid obtained by the NaOH molten salt method
CN100546915C (zh) 一种锐钛矿型二氧化钛纳米粉体的制备方法
CN104150531B (zh) 高比表面积二氧化钛的制备方法
Mostafa et al. Hydrolysis of TiOCl2 leached and purified from low-grade ilmenite mineral
CN100445209C (zh) 一种纳米二氧化钛粉体制备方法
CN110104682A (zh) 一种高比表面积的纳米二氧化锆及其制备方法
Zhang et al. A study on the synthesis of coarse TiO2 powder with controlled particle sizes and morphology via hydrolysis
CN108726575B (zh) 以金红石母液为原料制备纳米三氧化二铁铁红的方法
CN109879311B (zh) 一种在常温下还原含钛络合物制备亚氧化钛的方法
CN1038188C (zh) 高纯度超微细金红石型二氧化钛的制备方法
CN1233560C (zh) 制备金红石型二氧化钛的方法
KR100708812B1 (ko) 아나타제형 이산화티탄 광촉매 제조방법
CN103274460B (zh) 一种选择性解胶制备金红石相二氧化钛亚微米球的方法
AU776394B2 (en) Processing aqueous titanium solutions to titanium dioxide pigment
CN102832004B (zh) 一种Fe3O4/TiO2纳米磁性复合体及其原位生长的制备方法
CN101100311A (zh) 一种纳米二氧化钛的制备方法
CN1264754C (zh) 一种纳米金红石型二氧化钛的制法
CN109534396A (zh) 一种过渡态锑氧化物及其制备方法
CN101844805A (zh) 一种制备水性高分散纳米二氧化钛的方法
CN102120611A (zh) 金红石型纳米二氧化钛制备方法
JPH05163022A (ja) 球状アナタース型二酸化チタンおよびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee