CN1613775A - 以偏钛酸为主要原料制备金红石型二氧化钛电子粉体的方法 - Google Patents
以偏钛酸为主要原料制备金红石型二氧化钛电子粉体的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1613775A CN1613775A CN 200410081313 CN200410081313A CN1613775A CN 1613775 A CN1613775 A CN 1613775A CN 200410081313 CN200410081313 CN 200410081313 CN 200410081313 A CN200410081313 A CN 200410081313A CN 1613775 A CN1613775 A CN 1613775A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- powder
- metatitanic acid
- titanium dioxide
- arsenic
- reducing agent
- 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
Links
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 104
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 239000002253 acid Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 30
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- GOLCXWYRSKYTSP-UHFFFAOYSA-N Arsenious Acid Chemical compound O1[As]2O[As]1O2 GOLCXWYRSKYTSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 10
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052958 orpiment Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 27
- -1 iron ions Chemical class 0.000 claims description 21
- HJTAZXHBEBIQQX-UHFFFAOYSA-N 1,5-bis(chloromethyl)naphthalene Chemical compound C1=CC=C2C(CCl)=CC=CC2=C1CCl HJTAZXHBEBIQQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 16
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 13
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 12
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052957 realgar Inorganic materials 0.000 claims description 7
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000012173 estrus Effects 0.000 claims description 5
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000008213 purified water Substances 0.000 claims description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims description 2
- CUGMJFZCCDSABL-UHFFFAOYSA-N arsenic(3+);trisulfide Chemical compound [S-2].[S-2].[S-2].[As+3].[As+3] CUGMJFZCCDSABL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 11
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 abstract 1
- 235000011167 hydrochloric acid Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 34
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 18
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 15
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 15
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 14
- 239000000047 product Substances 0.000 description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 12
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 12
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 10
- XPDICGYEJXYUDW-UHFFFAOYSA-N tetraarsenic tetrasulfide Chemical compound S1[As]2S[As]3[As]1S[As]2S3 XPDICGYEJXYUDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 8
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 7
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 6
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910001447 ferric ion Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 4
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 4
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 239000012776 electronic material Substances 0.000 description 3
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 3
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 2
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N SnO2 Inorganic materials O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LCKIEQZJEYYRIY-UHFFFAOYSA-N Titanium ion Chemical compound [Ti+4] LCKIEQZJEYYRIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- YDZQQRWRVYGNER-UHFFFAOYSA-N iron;titanium;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Ti].[Fe] YDZQQRWRVYGNER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
一种以偏钛酸为主要原料制备金红石型二氧化钛电子粉体的方法，其特征是按以下步骤进行：(1)、在偏钛酸中加入盐酸，调节酸度使pH≤2.0，加入铝粉或锌粉或铁粉充当的粉末状还原剂进行反应，所加还原剂的重量为偏钛酸中TiO2净重量的0.5％～2％；(2)、调节经步骤(1)处理后所得物料的pH值，使其pH值在2.0～4.0范围，用纯净水对上述物料进行洗涤；(3)、在步骤(2)制得的物料中加入由硫化砷(雄黄As4S4或雌黄As2S3)和三氧化二砷As2O3组成的混合物0.5％～1.5％并进行搅拌混合；(4)、将步骤(3)制得的物料在820℃～960℃温度范围内进行煅烧并保温2.5～5小时后让其自然冷却至常温，即得成品。
Description
技术领域
本发明属于电子粉体材料的制备领域，特别涉及一种以偏钛酸为主要原料通过晶格畸变的方式来制备金红石型二氧化钛电子粉体的方法。
背景技术
二氧化钛TiO2是化工及电子工业，特别是电子陶瓷生产行业的基础材料，二氧化钛有三种晶型：板钛矿型、锐钛型和金红石型。能够用于生产电子陶瓷的二氧化钛主要是金红石型，而且要求其具有高纯、超细和粒度分布均匀的物理性能。随着电子工业的发展，对金红石型二氧化钛电子粉体的需求量，尤其是对高纯、超细的金红石晶型二氧化钛的需求量在不断地递增。
目前国内外制备金红石型二氧化钛电子粉体的工业方法主要有：四氯化钛气相氧化法、四氯化钛碱中和法。第一种方法的技术被国外少数几家公司垄断；国内目前制备金红石型二氧化钛电子粉体的方法主要是四氯化钛碱中和法。
四氯化钛碱中和法的产品质量稳定可靠，但存在如下缺点：1.有大量液态副产物的排放，存在严重的环境污染问题；2.强酸性的四氯化钛液态物质必须在低温下配制，生产工艺复杂，制约了生产规模；3.四氯化钛价格比偏钛酸高且有效钛含量低，致使该工艺生产的金红石型二氧化钛电子粉体价格很高(3.2万元/吨)；4.产品粒度较大粒度分布范围宽(我国目前生产的金红石型二氧化钛电子粉体的平均粒度≥1微米，粒度分布范围：0.1微米～1.5微米)，难以满足高档次超薄型电子元器件的生产要求。
中国发明专利申请94111732.4号公开了一种制备金红石型二氧化钛的方法，该方法是在一定比例的四氯化钛和醇溶剂中通入氨气来制备二氧化钛。这是一种以四氯化钛为主要原料来制备二氧化钛的方法，存在着生产成本高等问题。
中国发明专利申请01118739.5号公开了一种以钛酸酯为原料制备金红石二氧化钛，这种方法原料价格较高不适合于电子材料的生产。
中国发明专利申请02146104.X号公开了一种在偏钛酸中培制双效晶种(晶种中含有：SnO2、ZnO2等成分)，在较低温度下制备金红石型二氧化钛的方法。该方法因引入了SnO2和ZnO2等杂质而不适合于电子粉体的制备。
中国发明专利申请98113128.X号公开了一种在稀盐酸存在下加入偏钛酸自身水解晶种处理钛铁矿来制备金红石型二氧化钛的方法。该方法需要进行偏钛酸自身水解晶种的制备，晶种煅烧法制备的金红石型二氧化钛的重要特点是晶型转化过程较长，这将使产品出现平均粒度增大、粒度分布变宽、批样再现性差等问题，因此该方法也不适合于电子粉体的制备。
综上所述，有必要研究新的金红石型二氧化钛电子粉体制备方法，在提高产品质量、扩大生产规模的同时，降低成本和消除环境污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种制备金红石型二氧化钛电子粉体的新方法，即以廉价的偏钛酸为主要原料，通过高温下晶格畸变的方式，在较短的时间内实现晶型的转化，以保证制备出的二氧化钛电子粉体的平均粒度≤1微米、粒度分布均匀、化学成分高纯、晶型为金红石型。
本发明的制备方法按以下步骤进行：
(1)、在偏钛酸中加入盐酸，调节酸度使PH≤2.0，加入铝粉或锌粉或铁粉充当的粉末状还原剂，所加还原剂的重量为偏钛酸中TiO2净重量的0.5％～2％，在搅拌中让偏钛酸与粉末状还原剂进行反应，直到粉末状还原剂全部消失为止；
(2)、调节经步骤(1)处理后所得物料的PH值，使其PH值在2.0～4.0范围，用纯净水对上述物料进行洗涤，洗涤完成后，当将各化合态的铁离子折合为Fe2O3化学式进行计算时，Fe2O3在所得物料中的重量百分含量小于或等于0.003％，且由还原剂引入的金属离子以及由盐酸引入的氯离子在所得物料中的重量百分含量均小于或等于0.003％；
(3)、在步骤(2)制得的物料中加入由硫化砷(雄黄As4S4或雌黄As2S3)和三氧化二砷As2O3组成的混合物0.5％～1.5％，并进行搅拌混合1～3小时，使加入的硫化砷和三氧化二砷As2O3组成的混合物与步骤(2)制得的物料均匀混合，在加入的硫化砷和三氧化二砷As2O3组成的混合物中，硫化砷(雄黄As4S4或雌黄As2S3)与三氧化二砷As2O3的重量比为1∶1.5；
(4)、将步骤(3)制得的物料在820℃～960℃温度范围内进行煅烧并保温2.5～5小时后让其自然冷却至常温，即得金红石型二氧化钛电子粉体成品。
在上述步骤(1)中，进行搅拌反应时可以加热，但也可以在常温下进行，搅拌过程应持续到还原剂反应完为止，使存在于偏钛酸中的三价铁离子Fe3+还原为溶解度较大的二价铁离子Fe2+，以便于铁元素的进一步洗出，同时偏钛酸中的部分四价钛离子也被还原为三价钛离子。由于三价钛离子呈紫黑色，此时所得的物料呈黑褐色。
在这一步骤中，所加入的粉末状还原剂为铝粉时，主要化学反应方程式为：
在加入的粉末状还原剂为锌粉时，主要化学反应方程式为：
在加入的粉末状还原剂为铁粉时，主要化学反应方程式为：
上述步骤(2)中所进行处理的主要目的是进一步除铁，使最终产品达到电子材料对铁含量要求，调节物料的PH值时可采用氨水或盐酸，所采用的纯净水可以是去离子水或蒸馏水等，洗涤的次数可以在5次以上随意增加，洗涤完成以后，在所得物料中仍有三价钛存在，此时所得的物料呈浅灰色。
在上述步骤(3)中，所加入的由硫化砷(雄黄As4S4或雌黄As2S3)和三氧化二砷As2O3组成的混合物实质上构成了一种晶格畸变剂。该晶格畸变剂能够在680℃～750℃的温度下使二氧化钛处于金红石型晶格与锐钛型晶格的过度状态，并且能够在820℃以上的温度下进一步向金红石型二氧化钛晶型转化。
在上述步骤(4)中，可以在煅烧前先对物料进行烘干、磨细等处理(但也可以不进行干燥、磨细处理而直接对物料煅烧)，若对物料进行磨细处理，通常可使物料的粒径达到1微米以下。在对上述引入晶型畸变剂、达到电子材料杂质含量限制要求的浅灰色物料进行煅烧的过程中，晶型畸变剂能够使原来倾向于向生成锐钛型二氧化钛方向发展的晶格在680℃～750℃发生晶格畸变，并在820℃以上的温度下形成金红石型二氧化钛晶型。十分重要的是：这种晶格畸变能够在较短时间内完成，从而保证了粉体粒度小、粒度分布均匀的优异性质，同时，由于三氧化二砷在740℃左右具有升华性质，能够在煅烧过程中挥发出来，而不会残留在粉体中，硫化砷(As2S3或As4S4)在空气中能够与氧气反应生成三氧化二砷，也可以在煅烧过程中因升华而被除去，不影响产品的纯度。所得到的最终产品为疏松的团聚粉体，只需要稍微研磨即获得超细粉体。
步骤(4)的主要化学反应方程式为：
以下为对本发明产品的测试分析结果：
X射线衍射分析：所获得的粉体为金红石型二氧化钛，金红石晶型含量为99.5％以上；
扫描电子显微镜分析：平均粒度≤0.5微米；粒度分布的90％在0.23微米～0.47微米的范围。
化学分析：TiO2的质量百分含量为99.5％以上，Fe2O3、ZnO、Na2O、K2O、Cl-等杂质的质量百分含量均在0.001％以下。
本发明的创造性贡献之一在于步骤(1)，即选用偏钛酸作为制备金红石型二氧化钛电子粉体主要原料，这打破了目前国内生产该产品选用四氯化钛作原料的现状，从而解决了使用四氯化钛等原料带来的价格较高、有效钛含量较低、有大量液体和气体污染物排放等问题。
本发明的另一个创造性贡献即是在步骤(3)中引入了由硫化砷和三氧化二砷构成的晶型畸变剂，该晶型畸变剂在步骤(4)中起的作用是在煅烧过程中，能够使原来倾向于向生成锐钛型二氧化钛方向发展的晶格发生畸变，并且在820℃以上的温度下形成金红石型二氧化钛晶型，这种晶格畸变能够在较短时间内完成，保证了粉体粒度小、粒度分布均匀的优异性质，而且该晶格畸变剂能够在高温下以气体形式挥发而无残留，保证了产品的高纯度。
本发明的二氧化钛粉体制备方法具有如下积极效果：(1)、克服了传统四氯化钛作原料的成本高、有效钛含量较低、大量液体和气体污染物排放的缺点；(2)、在进一步除去铁离子过程中加入的所有杂质(Al3+、Fe3+、Zn2+及Cl-等离子)都能够被洗除而无残留，引入的晶型畸变剂也能够在高温下以气体形式挥发出去，保证了产品的高纯度；(3)、消除了传统的由偏钛酸制备金红石型二氧化钛的晶种煅烧法的晶型转化时间长易引起晶粒变大、粒度分布范围广的缺点，使晶型转化在较短时间完成，在晶型转化的时间上可与四氯化钛气相氧化法相媲美；(4)、制备工艺优于传统四氯化钛作原料的方法，可以省去低温下配制高强酸和高危险性的液态四氯化钛的工序、场地及设备，并能够使生产规模得到扩大
本发明的内容结合以下实施例作更进一步的说明，但本发明的内容不仅限于实施例中所涉及的内容。
附图说明
图1是用实施例1中所制二氧化钛粉体的X射线衍射图。
图2是用实施例1中所制二氧化钛粉体扫描电子显微镜照片。
具体实施方式
实施例1：本实施例中的金红石型二氧化钛电子粉体制备方法按以下步骤进行：
(1)、取相当于净含TiO2 100克的偏钛酸，加入盐酸，调节酸度使PH值为0.5，加入铝粉1.0克(此时还原剂的重量为偏钛酸中TiO2净重量的1.0％)，进行搅拌反应，直到铝粉反应完为止，使存在于偏钛酸中的三价铁离子Fe3+还原为溶解度较大的二价铁离子Fe2+，便于铁元素的进一步洗出，同时偏钛酸中的部分四价钛离子也被还原为三价钛离子，此时整个物料呈黑褐色；
(2)、用氨水调节物料的PH值，使其PH值为2.0，用相当于物料的2.5倍体积的去离子水洗涤6次，使检测发现Fe2O3(将各化合态的铁离子折合为Fe2O3化学式进行计算)、Al2O3及Cl-在物料中含量≤0.003％，所得物料呈浅灰，有部分三价钛存在；
(3)、在上述浅灰色物料中加入晶格畸变剂0.5克，并搅拌混合1.5小时。所使用的晶格畸变剂是由硫化砷(雄黄As4S4)和三氧化二砷As2O3按1∶1.5比例配制的混合物；
(4)、将上述引入晶型畸变剂、浅灰色的偏钛酸物料在150℃左右烘干并磨细后，升温至840℃进行煅烧并保温2.5小时，获得为疏松的团聚粉体，经过稍微研磨即获得高纯超细粉体，即金红石型二氧化钛电子粉体成品。
以下为对本实施例方法所制成品的测试分析：
X射线衍射分析：所获得的粉体为金红石型二氧化钛，金红石晶型含量为100％。所制二氧化钛粉体的X射线衍射图见图1。
扫描电子显微镜分析：平均粒度为0.31微米；粒度分布的90％在0.23微米～0.47微米的范围。所制二氧化钛粉体扫描电子显微镜照片见图2。
化学分析：TiO2的质量百分含量为99.6％，Fe2O3 Al2O3、Na2O、K2O、Cl-等杂质的质量百分含量均在0.001％以下。
实施例2：本实施例中的金红石型二氧化钛电子粉体制备方法按以下步骤进行：
(1)、取相当于净含TiO2 100克的偏钛酸，加入盐酸，调节酸度使PH1.0，加入锌粉1.5克，进行搅拌反应，直到锌粉反应完为止，使存在于偏钛酸中的三价铁离子Fe3+还原为溶解度较大的二价铁离子Fe2+，便于铁元素的进一步洗出，同时偏钛酸中的部分四价钛离子也被还原为三价钛离子，此时整个偏钛酸物料体系呈黑褐色；
(2)、用氨水节偏钛酸物料体系使其PH为2.5，用相当于偏钛酸物料体系的3倍体积的去离子水洗涤7次，使检测发现Fe2O3(将各化合态的铁离子折合为Fe2O3化学式进行计算)、ZnO及Cl-在物料中含量≤0.003％，物料体系呈浅灰，有部分三价钛存在；
(3)、在上述浅灰色偏钛酸体系中加入晶格畸变剂1.0克，并搅拌混合2.0小时。晶格畸变剂是由硫化砷(雌黄As2S3)和三氧化二砷As2O3按1∶1.5比例配制的混合物；
(4)、将上述引入晶型畸变剂、浅灰色的偏钛酸物料在180℃左右烘干并磨细，使物料的粒径达到1微米以下，然后升温至860℃进行煅烧 并保温2.5小时，获得疏松的团聚粉体，经过稍微研磨即获得高纯超细的金红石型二氧化钛电子粉体成品。
(5)、测试分析：
X射线衍射分析：所获得的粉体为金红石型二氧化钛，金红石晶型含量为100％；
扫描电子显微镜分析：平均粒度为0.31微米；粒度分布的90％在0.23微米～0.47微米的范围；
化学分析：TiO2的质量百分含量为99.5％，Fe2O3 Al2O3、Na2O、K2O、Cl-等杂质的质量百分含量均在0.001％以下。
实施例3：本实施例中的金红石型二氧化钛电子粉体制备方法按以下步骤进行：
(1)、取相当于净含TiO2 100克的偏钛酸，加入盐酸，调节酸度使PH1.5，加入铁粉1.8克，进行搅拌反应，直到铁粉反应完为止，使存在于偏钛酸中的三价铁离子Fe3+还原为溶解度较大的二价铁离子Fe2+便于铁元素的进一步洗出，同时偏钛酸中的部分四价钛离子也被还原为三价钛离子，此时整个偏钛酸物料体系呈黑褐色；
(2)、用氨水节偏钛酸物料体系使其PH值为3.0，用相当于偏钛酸物料体系的3倍体积的去离子水洗涤5次，使检测发现Fe2O3(将各化合态的铁离子折合为Fe2O3化学式进行计算)及Cl-在物料中含量≤0.003％，物料体系呈浅灰，有部分三价钛存在；
(3)、在上述浅灰色偏钛酸体系中加入晶格畸变剂1.3克，并搅拌混合3小时。晶格畸变剂是由硫化砷(雄黄As4S4)和三氧化二砷As2O3按1∶1.5比例配制的混合物；
(4)、将上述引入晶型畸变剂、浅灰色的偏钛酸物料在120℃左右烘干并磨细后，升温至960℃进行煅烧并保温2.5小时，获得为疏松的团聚粉体，经过稍微研磨即获得高纯超细粉体。
(5)、测试分析：
X射线衍射分析：所获得的粉体为金红石型二氧化钛，金红石晶型含量为100％；
扫描电子显微镜分析：平均粒度为0.31微米；粒度分布的90％在0.23微米～0.47微米的范围；
化学分析：TiO2的质量百分含量为99.5％，Fe2O3、Na2O、K2O、Cl-等杂质的质量百分含量均在0.001％以下。
Claims (1)
1、一种以偏钛酸为主要原料制备金红石型二氧化钛电子粉体的方法，其特征是按以下步骤进行：
(1)、在偏钛酸中加入盐酸，调节酸度使PH≤2.0，加入铝粉或锌粉或铁粉充当的粉末状还原剂，所加还原剂的重量为偏钛酸中TiO2净重量的0.5％～2％，在搅拌中让偏钛酸与粉末状还原剂进行反应，直到粉末状还原剂全部消失为止；
(2)、调节经步骤(1)处理后所得物料的PH值，使其PH值在2.0～4.0范围，用纯净水对上述物料进行洗涤，洗涤完成后，当将各化合态的铁离子折合为Fe2O3化学式进行计算时，Fe2O3在所得物料中的重量百分含量小于或等于0.003％，且由还原剂引入的金属离子以及由盐酸引入的氯离子在所得物料中的重量百分含量均小于或等于0.003％；
(3)、在步骤(2)制得的物料中加入由硫化砷(雄黄As4S4或雌黄As2S3)和三氧化二砷As2O3组成的混合物0.5％～1.5％，并进行搅拌混合1～3小时，使加入的硫化砷和三氧化二砷As2O3组成的混合物与步骤(2)制得的物料均匀混合，在加入的硫化砷和三氧化二砷As2O3组成的混合物中，硫化砷(雄黄As4S4或雌黄As2S3)与三氧化二砷As2O3的重量比为1∶1.5；
(4)、将步骤(3)制得的物料在820℃～960℃温度范围内进行煅烧，并保温2.5～5小时后让其自然冷却至常温，即得金红石型二氧化钛电子粉体成品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200410081313 CN1268548C (zh) | 2004-11-23 | 2004-11-23 | 以偏钛酸为主要原料制备金红石型二氧化钛电子粉体的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200410081313 CN1268548C (zh) | 2004-11-23 | 2004-11-23 | 以偏钛酸为主要原料制备金红石型二氧化钛电子粉体的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1613775A true CN1613775A (zh) | 2005-05-11 |
| CN1268548C CN1268548C (zh) | 2006-08-09 |
Family
ID=34765691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200410081313 Expired - Fee Related CN1268548C (zh) | 2004-11-23 | 2004-11-23 | 以偏钛酸为主要原料制备金红石型二氧化钛电子粉体的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1268548C (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100340489C (zh) * | 2005-09-27 | 2007-10-03 | 广东省生态环境与土壤研究所 | 一种以工业偏钛酸为原料制备高活性二氧化钛溶胶的方法 |
| CN100369818C (zh) * | 2005-06-09 | 2008-02-20 | 江苏大学 | 由偏钛酸制备金红石型纳米TiO2的方法 |
| CN105016382A (zh) * | 2014-04-30 | 2015-11-04 | 中国科学院化学研究所 | 一种纯金红石型二氧化钛纳米棒的制备方法 |
| CN106526081A (zh) * | 2016-11-04 | 2017-03-22 | 四川龙蟒钛业股份有限公司 | 一种还原铁粉的活性检测方法 |
| CN108455667A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-08-28 | 四川龙蟒钛业股份有限公司 | 一种提高钛白粉质量的冷却方法 |
| CN109879311A (zh) * | 2019-03-20 | 2019-06-14 | 成都理工大学 | 一种在常温下还原含钛络合物制备亚氧化钛的方法 |
| CN114751450A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-07-15 | 合肥中航纳米技术发展有限公司 | 一种高温等离子体燃烧法制备气相纳米二氧化钛的方法 |
-
2004
- 2004-11-23 CN CN 200410081313 patent/CN1268548C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100369818C (zh) * | 2005-06-09 | 2008-02-20 | 江苏大学 | 由偏钛酸制备金红石型纳米TiO2的方法 |
| CN100340489C (zh) * | 2005-09-27 | 2007-10-03 | 广东省生态环境与土壤研究所 | 一种以工业偏钛酸为原料制备高活性二氧化钛溶胶的方法 |
| CN105016382A (zh) * | 2014-04-30 | 2015-11-04 | 中国科学院化学研究所 | 一种纯金红石型二氧化钛纳米棒的制备方法 |
| CN105016382B (zh) * | 2014-04-30 | 2017-01-11 | 中国科学院化学研究所 | 一种纯金红石型二氧化钛纳米棒的制备方法 |
| CN106526081A (zh) * | 2016-11-04 | 2017-03-22 | 四川龙蟒钛业股份有限公司 | 一种还原铁粉的活性检测方法 |
| CN108455667A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-08-28 | 四川龙蟒钛业股份有限公司 | 一种提高钛白粉质量的冷却方法 |
| CN109879311A (zh) * | 2019-03-20 | 2019-06-14 | 成都理工大学 | 一种在常温下还原含钛络合物制备亚氧化钛的方法 |
| CN109879311B (zh) * | 2019-03-20 | 2021-04-20 | 成都理工大学 | 一种在常温下还原含钛络合物制备亚氧化钛的方法 |
| CN114751450A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-07-15 | 合肥中航纳米技术发展有限公司 | 一种高温等离子体燃烧法制备气相纳米二氧化钛的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1268548C (zh) | 2006-08-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | Synthesis scaly Ag-TiO2 loaded fly ash magnetic bead particles for treatment of xanthate wastewater | |
| CN100340489C (zh) | 一种以工业偏钛酸为原料制备高活性二氧化钛溶胶的方法 | |
| CN1242923C (zh) | 一种金红石型钛白粉的制备方法 | |
| CN1884095A (zh) | 一种屏蔽紫外线纳米正钛酸锌粉体及制备方法 | |
| CN101734709A (zh) | 一种纳米氧化锌粉体的可控制备方法 | |
| Zhou et al. | Fabrication of Ag 3 PO 4/GO/NiFe 2 O 4 composites with highly efficient and stable visible-light-driven photocatalytic degradation of rhodamine B | |
| CN1850621A (zh) | 氧化铋纳米粉体的制备方法 | |
| TW201402463A (zh) | 雙金屬改質的二氧化鈦及其製備方法 | |
| CN1234614C (zh) | 粒状赤铁矿微粒的制造方法 | |
| CN1810652A (zh) | 一种金红石型钛白粉及其制备方法 | |
| CN1613775A (zh) | 以偏钛酸为主要原料制备金红石型二氧化钛电子粉体的方法 | |
| CN107497450B (zh) | 一种复合钽酸铋光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN109879311B (zh) | 一种在常温下还原含钛络合物制备亚氧化钛的方法 | |
| CN1850624A (zh) | 低温湿法分解钾长石矿的方法 | |
| CN101844803A (zh) | 一种金红石型二氧化钛及其制备方法 | |
| CN1176024C (zh) | 钛白废酸的综合利用法 | |
| CN1709985A (zh) | 一种氧化铁黑的生产方法 | |
| CN1206164C (zh) | 纳米二氧化钛液态前驱物的制备方法 | |
| CN1264754C (zh) | 一种纳米金红石型二氧化钛的制法 | |
| CN106830062A (zh) | 一种用混合钛源制备片状钛酸钾镁的方法 | |
| JP2011063494A (ja) | 棒状酸化錫インジウム粉末とその製造方法 | |
| CN1318307C (zh) | 以添加粉末状还原剂的方式制备金红石二氧化钛的方法 | |
| CN1521219A (zh) | 氧化铁制备纳米颜料及纳米磁性材料 | |
| CN108273522A (zh) | 一种具有梯形结构的z型半导体光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN1843937A (zh) | 尺寸可控的电子级锐钛矿二氧化钛纳米粉体的制备方法 |
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 | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20060809 |