RU2785481C1 - Способ получения диоксида титана анатазной формы с высокой атмосферостойкостью - Google Patents
Способ получения диоксида титана анатазной формы с высокой атмосферостойкостью Download PDFInfo
- Publication number
- RU2785481C1 RU2785481C1 RU2021133134A RU2021133134A RU2785481C1 RU 2785481 C1 RU2785481 C1 RU 2785481C1 RU 2021133134 A RU2021133134 A RU 2021133134A RU 2021133134 A RU2021133134 A RU 2021133134A RU 2785481 C1 RU2785481 C1 RU 2785481C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- titanium dioxide
- suspension
- washing
- minutes
- solution
- Prior art date
Links
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 230
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims abstract description 82
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 72
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 65
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 57
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 45
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 23
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims abstract description 20
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N Sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000007792 addition Methods 0.000 claims abstract description 15
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H Aluminium sulfate Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims abstract description 13
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000005712 crystallization Effects 0.000 claims abstract description 13
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims abstract description 11
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 10
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052904 quartz Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 20
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 17
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims description 16
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 13
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 12
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 11
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 8
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 claims description 5
- QXJQHYBHAIHNGG-UHFFFAOYSA-N Trimethylolethane Chemical compound OCC(C)(CO)CO QXJQHYBHAIHNGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 claims description 4
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 claims description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 3
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L Iron(II) sulfate Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 claims description 2
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 2
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 abstract description 17
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000001164 aluminium sulphate Substances 0.000 abstract 1
- 235000011128 aluminium sulphate Nutrition 0.000 abstract 1
- SURQXAFEQWPFPV-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate heptahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.[Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O SURQXAFEQWPFPV-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 1
- 239000001117 sulphuric acid Substances 0.000 abstract 1
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 53
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 21
- 235000012970 cakes Nutrition 0.000 description 18
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 10
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 8
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N silicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N AI2O3 Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N HCl Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 230000001264 neutralization Effects 0.000 description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- IYJYQHRNMMNLRH-UHFFFAOYSA-N Sodium aluminate Chemical compound [Na+].O=[Al-]=O IYJYQHRNMMNLRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 at the same time Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000004059 degradation Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000003837 high-temperature calcination Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000006552 photochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Inorganic materials [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000002211 ultraviolet spectrum Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к области технологий получения диоксида титана, а именно к способу получения диоксида титана анатазной формы с высокой атмосферостойкостью. Предложен способ получения диоксида титана анатазной формы с высокой атмосферостойкостью, включающий в себя следующие шаги: шаг S101: минерал подвергают кислотному расщеплению, осаждению и фильтрации, кристаллизации и удалению железного купороса, концентрированию и получают концентрированный раствор титана, который подвергают гидролизу и первой промывке водой, получают суспензию гидратированного диоксида титана после первой промывки; полученную суспензию подвергают отбеливанию; отбеленный гидратированный диоксид титана подвергают второй промывке водой; переносят отфильтрованный осадок после второй промывки в бак для приготовления суспензии, переносят полученную суспензию в бак для соляной обработки. Шаг S102: разбавляют полученную суспензию, нагревают паром и выдерживают, подвергают поверхностной обработке неорганическими соединениями, а именно: разбавляют полученную суспензию обессоленной водой до концентрации 220-250 г/л, нагревают до 80-90°C. При постоянном перемешивании добавляют в суспензию разбавленный раствор фосфорной кислоты, с выдержкой 30 мин; при этом, массовая концентрация разбавленного раствора фосфорной кислоты составляет 100-110 г/л, объем добавления в пересчете на содержание P2O5 в TiO2 0,2-0,4%. При постоянном перемешивании добавляют в суспензию раствор гидроксида калия и доводят pH до пределов от 7,5 до 8,0, с выдержкой 30 мин. При постоянном перемешивании добавляют в суспензию раствор силиката натрия, с выдержкой 60 мин. При постоянном перемешивании добавляют в суспензию разбавленную серную кислоту и доводят pH до пределов от 7,0 до 7,5, с выдержкой 30 мин. При постоянном перемешивании добавляют одновременно одним потоком растворы сульфата алюминия и гидроксида калия, поддерживают pH в пределах от 6,0 до 7,0, с выдержкой 60 мин. Доводят pH до пределов от 6,0 до 6,5, с выдержкой 30 мин, получают спек. Шаг S103: переносят спек в рамный фильтр-пресс для проведения третьей промывки обессоленной водой, чтобы обеспечить удельную электропроводность 200-300 мкСм/см, получают осадок после третьей промывки. Шаг S104: переносят осадок после третьей промывки во вращающуюся печь для кальцинации, поддерживают при этом температуру кристаллизации в пределах 700-800°C, получают грубый диоксид титана анатазной формы. Шаг S105: размалывают на валковом прессе полученный грубый диоксид титана анатазной формы, получают порошок мелких фракций, D50 в пределах 0,3-0,4 мкм. Шаг S106: переносят порошок диоксида титана в паровой измельчитель для нанесения органической оболочки, одновременно проводят измельчение газовой струей для получения готового диоксида титана. Технический результат – предложенный способ позволяет получить диоксид титана анатазной формы с высокой атмосферостойкостью. 6 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 5 пр.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к области технологий получения диоксида титана, а именно к способу получения диоксида титана анатазной формы с высокой атмосферостойкостью.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Под «атмосферостойкостью» понимается способность изделий, содержащих пигментный диоксид титана и подвергавших воздействиям внешних климатических условий, сопротивляться воздействиям солнечного света и атмосферы, предотвращать изменение цвета, обесцвечивание и потерь блеска. Фотохимическая активность пигмента диоксида титана является основным фактором, влияющим на атмосферостойкость. Поскольку диоксид титана сам по себе имеет некоторые дефекты кристаллической решетки, на его поверхности существует много фотоактивных точек, которые слегка поглощают видимый ультрафиолетовый спектр. Если диоксид титана подвергается воздействию ультрафиолетового света в течение длительного времени и при наличии воды и других катализаторов, диоксид титана может подвергаться непрерывным окислительно-восстановительным реакциям с образованием гидроксильных и гидропероксильных радикалов, которые обладают высокой активностью и могут окислять органический полимер в продукте, вызывать разрыв связи и деградацию высокомолекулярной цепи, нарушать целостность продукта, тем самым могут снижать атмосферостойкость продукта. Следовательно, необходимо уменьшить разрушительную силу фотохимической реакции гидратированного диоксида титана за счет контроля режима его кальцинирования, скорости его охлаждения, обеспечения однородности кристаллических зерен, увеличения внутреннего напряжения, заполнения кислородных вакансий и подавления движения электронов, тем самым улучшая атмосферостойкость продукта.
Для решения вышеуказанных проблем, по результатам поиска, например в китайском патенте CN103496739A раскрыт способ получения атмосферостойкого диоксида титана, включающий примешивание гидратированного диоксида титана, проходившего отбеливание, вторую промывку водой, способ примешивания заключается в последовательном добавлении в гидратированный диоксид титана, проходивший вторую промывку водой, водных растворов соединений фосфора, магния, сурьмы, алюминия, лития и калия, и равномерном смешивании. Еще в китайском патенте CN 109734126 A раскрыт способ получения диоксида титана с высокой атмосферостойкостью, включающий следующие шаги: a). гидратированный диоксид титана подвергают суспендированию и диспергированию, получают суспензию гидратированного диоксида титана; b). в суспензию добавляют кальцинированный затравочный кристалл, соединения калия, фосфора и алюминия последовательно, перемешивают 30-90 мин; c). переносят суспензию в сушильный шкаф для осушки; d). переносят полученный материал в нагревательную печь для нагрева; e). когда температура материала в шаге d) повышается до 850-950°С/мин, выдерживают 60-180 мин. f). охлаждают материал, полученный в шаге h), до 0-35°С в течение 1-20 мин; g). измельчают и просеивают материал, полученный в шаге f). Еще в китайском патенте CN 110028812 A раскрыт специальный способ повышения атмосферостойкости диоксида титана, включающий следующие шаги: 1) приготавливают суспензию диоксида титана, добавляют в суспензию раствор силиката, нанесут первый слой кремниевого покрытия; 2) доводят pH суспензии с кремниевым покрытием до пределов 2-4, гомогенизируют, добавляют в суспензию раствор FeSO4 и раствор разбавленной щелочи одновременно, поддерживают pH суспензии на уровне 2-4, затем гомогенизируют; 3) добавляют в суспензию раствор силиката, нанесут второй слой кремниевого покрытия; 4) добавляют одновременно в суспензию раствор соли алюминия и разбавленную кислоту или раствор разбавленной щелочи, нанесут алюминиевое покрытие; 5) суспензию с алюминиевым покрытием подвергают водяной промывке, мгновенному испарению, измельчению паром и получают готовый диоксид титана. Еще в китайском патенте CN 110204928 A раскрыт способ получения диоксида титана с высокой атмосферостойкостью, согласно которому, сначала приготавливают изначальную суспензию с содержанием 250-400 г/л диоксида титана, далее за счет технологии нанесения покрытия нанесут на диоксид титана титановое, кремниевое, фосфорное, алюминиевое и др. покрытие в особых условиях, при этом строго соблюдая технологические условия каждого нанесения покрытия, обеспечивая равномерное нанесение покрытия, благодаря чему эффективно повышают атмосферостойкие свойства диоксида титана и улучшают его свойства по цвету. Еще в китайском патенте CN 109096794 A раскрыт способ получения диоксида титана с высокой атмосферостойкостью, включающий 8 шагов, таких как суспендирование, диспергирование, обработка раствором силиката и шлифование, вторичное шлифование, обработка раствором силиката, обработка раствором силиката, обработка солью алюминия, сушка и измельчение, в упомянутых шагах S4, S6, S7 неорганическая кислота может быть любой из разбавленной серной кислоты, разбавленной фосфорной кислоты и разбавленной соляной кислоты, концентрация составляет 140-160 г/л. Еще в китайском патенте CN 105062150 A раскрыт способ обработки для повышения атмосферостойкость диоксида титана. Согласно данному изобретению, в процессе обработки поверхности диоксида титана неорганическими соединениями в качестве сырья используют силикат натрия, по технологии двух шагов реализуют одновременно функцию диспергирующего агента и функцию покрытия диоксида титана в процессе нанесения покрытия на диоксид титана. Еще в китайском патенте CN 103756367 A раскрыт способ получения диоксида титана анатазной формы с покрытием, включающий следующие шаги: суспендирование, добавление водного раствора силиката, добавление первого водного раствора растворимой соли алюминия, добавление водного раствора метаалюмината натрия, добавление остатка второго водного раствора растворимой соли алюминия, добавление водного раствора NaOH, фильтрование и промывка обессоленной водой 40-70°С, чтобы фильтрат имел удельное электрическое сопротивление до 100 мкСм/м, далее материал подвергают сушке и измельчению, таким образом получают образец пигментного диоксида титана.
Все вышеупомянутые опубликованные документы представляют постоянное улучшение атмосферостойкого диоксида титана, но все эти решения подвергают дальнейшему усовершенствованию, чтобы улучшить характеристики диоксида титана анатазной формы.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Поставленная задача
В ответ на вопрос о том, что существующий диоксид титана анатазной формы не удовлетворяет требованиям эксплуатации по атмосферостойкости, настоящее изобретение предлагает способ для получения диоксида титана анатазной формы с высокой атмосферостойкостью, который позволяет эффективно повысить атмосферостойкость диоксида титана анатазной формы.
2. Технические решения:
Для решения поставленной задачи, техническое решение настоящего изобретения заключается в следующем:
Способ получения диоксида титана анатазной формы с высокой атмосферостойкостью по настоящему изобретению включает в себя следующие шаги:
Шаг S101: перенос отфильтрованного осадка после второй промывки в бак для приготовления суспензии, перенос полученной суспензии в бак для соляной обработки;
Шаг S102: разбавление полученной суспензии, нагрев паром и выдержка, поверхностная обработка неорганическими соединениями:
(1) разбавление полученной суспензии обессоленной водой до концентрации 220-250 г/л, нагрев до 80-90°C;
(2) при постоянном перемешивании добавление в суспензию разбавленного раствора фосфорной кислоты, с выдержкой 30 мин;
(3) при постоянном перемешивании добавление в суспензию раствора гидроксида калия и доведение pH до пределов от 7,5 до 8,0, с выдержкой 30 мин;
(4) при постоянном перемешивании добавление в суспензию раствора силиката натрия, с выдержкой 60 мин;
(5) при постоянном перемешивании добавление в суспензию разбавленной серной кислоты и доведение pH до пределов от 7,0 до 7,5, с выдержкой 30 мин;
(6) при постоянном перемешивании добавление одновременно одним потоком растворов сульфата алюминия и гидроксида калия, поддерживание pH в пределах от 6,0 до 7,0, с выдержкой 60 мин;
(7) доведение pH до пределов от 6,0 до 6,5, с выдержкой 30 мин, получение спека;
Шаг S103: перенос спека в рамный фильтр-пресс для проведения третьей промывки обессоленной водой, чтобы обеспечить удельную электропроводность 200-300 мкСм/см, получение осадка после третьей промывки;
Шаг S104: перенос осадка после третьей промывки во вращающуюся печь для кальцинации, поддерживание при этом температуры кристаллизации в пределах 700-800°C, получение грубого диоксида титана анатазной формы;
Шаг S105: размалывание на валковом прессе полученного грубого диоксида титана анатазной формы, получение порошка мелких фракций, D50 в пределах 0,3-0,4 мкм;
Шаг S106: перенос порошка диоксида титана в паровой измельчитель для нанесения органической оболочки, одновременно проведение измельчения газовой струей для получения готового диоксида титана.
В одном возможном варианте осуществления настоящего изобретения, содержание твердых частиц в осадке после упомянутой второй промывки составляет 35-40%.
В одном возможном варианте осуществления настоящего изобретения, массовая концентрация упомянутого разбавленного раствора фосфорной кислоты составляет 100-110 г/л, объем добавления в пересчете на содержание P2O5 в TiO2 0,2-0,4%.
В одном возможном варианте осуществления настоящего изобретения, массовая концентрация упомянутого раствора гидроксида калия составляет 15-20%.
В одном возможном варианте осуществления настоящего изобретения, концентрация SiO2 в упомянутом растворе силиката натрия составляет 90-110 г/л, объем добавления в пересчете на содержание SiO2 в TiO2 10-15%.
В одном возможном варианте осуществления настоящего изобретения, массовая концентрация упомянутой разбавленной серной кислоты составляет 120-130 г/л.
В одном возможном варианте осуществления настоящего изобретения, концентрация Al2O3 в упомянутом растворе сульфата алюминия составляет 90-110 г/л, объем добавления в пересчете на содержание Al2O3 в TiO2 2-3%.
В одном возможном варианте осуществления настоящего изобретения, в упомянутой операции измельчения газовой струей, давление измельчения газовой струей составляет 1,5-2,0 МПа, давление подачи составляет 1,5-1,8 МПа, в качестве агента для нанесения органической оболочки можно выбрать триметилолпропан, органический кремний или триметилолетан.
3. ТЕХНИЧЕСКИЙ РЕЗУЛЬТАТ
По сравнению с существующими аналогами, известными из уровня техники, настоящее изобретение обладает следующими преимуществами:
(1) Способ получения диоксида титана анатазной формы с высокой атмосферостойкостью согласно настоящему изобретению, заключающийся в нанесении неорганической оболочки до завершения приготовления грубых изделий и исключении части операций для получения готового диоксида титана, отличается тем, что: отфильтрованный осадок после второй промывки подвергают суспендированию, подвергают диспергированию разбавленной фосфорной кислотой, затем подвергают нанесению оболочки на основе кремния, в этой операции добавляют силикат натрия для нанесения оболочки и кальцинирования, в процессе кальцинирования при высокой температуре диоксид кремния может перейти в фотоактивные точки, что значительно повышает атмосферостойкость диоксида титана; поскольку диоксид кремния может повысить атмосферостойкость диоксида титана анатазной формы, которая имеет больше преимуществ по сравнению с нормальной рутильной формой диоксида титана; более того, разбавленная фосфорная кислота прежде всего используется для диспергирования, далее в процессе кальцинирования используется в качестве замедлителя рутильной формы диоксида титана, уменьшая превращение диоксида титана в рутил; гидроксид калия используется для регулирования уровня pH, убедиться в нейтральном pH до добавления силиката натрия, разбавленная серная кислота может использоваться для регулирования уровня pH и стабилизации уровня pH до соляной обработки;
(2) Согласно способу получения диоксида титана анатазной формы с высокой атмосферостойкостью по настоящему изобретению, при поддержании температуры кристаллизации в пределах 700-800°С во время кальцинирования, можно получить диоксид титана анатазной формы; данный способ отличается пониженной температурой кальцинирования, пониженным удельным расходом природного газа на получение такой формы диоксида титана, что эффективно снижает его себестоимость; кроме того, диоксид титана анатазной формы более мягкий, удобно для измельчения;
(3) Согласно способу получения диоксида титана анатазной формы с высокой атмосферостойкостью по настоящему изобретению, массовая концентрация разбавленной фосфорной кислоты составляет 100-110 г/л, объем добавления составляет 0,2-0,4% (в пересчете на P2O5), фосфорная кислота используется для диспергирования, чтобы снизить вязкость суспензии и обеспечить эффективность последующего нанесения оболочки.
ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг. 1 представлена блок-схема способа получения диоксида титана анатазной формы с высокой атмосферостойкостью по настоящему изобретению.
ВАРИАНТЫ РЕАЛИЗАЦИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ниже приведено подробное описание примерных вариантов осуществления настоящего изобретения. Несмотря на то, что эти варианты осуществления достаточно подробно описаны для того, чтобы дать возможность специалистам в данной области реализовать настоящее изобретение, при этом следует понимать, что могут быть реализованы и другие варианты осуществления и что в настоящее изобретение могут вноситься различные изменения, не выходя за рамки духа и сферы применения настоящего изобретения. Приводимое ниже более подробное описание варианты осуществления настоящего изобретения не используется для ограничения объема требуемого изобретения, а лишь для того, чтобы привести примеры и не ограничивать описание признаков и характеристик настоящего изобретения, чтобы предложить оптимальный способ осуществления настоящего изобретения и достаточно для того чтобы технический персонал в данной области смог реализовать изобретение. Следовательно, сфера защиты настоящего изобретения должна определяться прилагаемой формулой изобретения.
Ниже приведено подробное описание примерных вариантов реализации настоящего изобретения.
Как показано на фиг. 1, согласно блок-схеме способа получения диоксида титана анатазной формы с высокой атмосферостойкостью, химикаты включают разбавленную фосфорную кислоту, раствор гидроксида калия, раствор силиката натрия, разбавленную серную кислоту и раствор сульфата алюминия. Минерал подвергают кислотному расщеплению, осаждению и фильтрации, кристаллизации и удалению железного купороса, концентрированию и получают концентрированный раствор титана, который подвергают гидролизу и первой промывке водой, получают суспензию гидратированного диоксида титана после первой промывки; полученную суспензию подвергают отбеливанию; отбеленный гидратированный диоксид титана подвергают второй промывке водой; переносят отфильтрованный осадок после второй промывки в бак для приготовления суспензии, переносят полученную суспензию в бак для обработки неорганическими солями, предпочтительно, содержание твердых частиц в осадке после упомянутой второй промывки составляет 35-40%; полученную суспензию подвергают разбавлению, нагреву паром и выдержке, поверхностной обработке неорганическими соединениями: (1) полученную суспензию подвергают разбавлению обессоленной водой до 220-250 г/л, нагревают до 80-90°С; (2) при постоянном перемешивании добавляют в суспензию разбавленную фосфорную кислоту, предпочтительно, массовая концентрация упомянутой разбавленной фосфорной кислоты составляет 100-110 г/л, объем добавления в пересчете на содержание P2O5 в TiO2 0,2-0,4%, с выдержкой 30 мин; (3) при постоянном перемешивании добавляют раствор гидроксида калия и доводят pH до пределов от 7,5 до 8,0, предпочтительно, массовая концентрация упомянутого раствора гидроксида калия составляет 15-20%; с выдержкой 30 мин; (4) при постоянном перемешивании добавляют раствор силиката натрия, предпочтительно, концентрация SiO2 в упомянутом растворе силиката натрия составляет 90-110 г/л, содержание SiO2 в нанесенной оболочке составляет 10-15%, с выдержкой 60 мин; (5) при постоянном перемешивании добавляют в суспензию разбавленную серную кислоту, предпочтительно, массовая концентрация упомянутой разбавленной серной кислоты составляет 120-130 г/л, доводят pH до пределов от 7,0 до 7,5, с выдержкой 30 мин; (6) при постоянном перемешивании добавляют одновременно одним потоком растворы сульфата алюминия и гидроксида калия, предпочтительно, концентрация Al2O3 в упомянутом растворе сульфата алюминия составляет 90-110 г/л, объем добавления в пересчете на Al2O3 в TiO2 2-3%, поддерживают pH в пределах от 6,0 до 7,0, с выдержкой 60 мин; (7) доводят pH до пределов от 6,0 до 6,5, с выдержкой 30 мин, получают спек; переносят полученный спек в рамный фильтр-пресс для проведения третьей промывки обессоленной водой, чтобы обеспечить удельную электропроводность 200-300 мкСм/см, получают осадок после третьей промывки; переносят осадок после третьей промывки во вращающуюся печь для кальцинирования, поддерживают температуру кристаллизации в пределах 700-800°С во время кальцинирования, получают грубый диоксид титана анатазной формы; полученный грубый диоксид титана анатазной формы размалывают на валковом прессе, получают порошок мелких фракций; переносят полученный порошок диоксида титана в паровой измельчитель для нанесения органической оболочки, в упомянутой операции измельчения газовой струей давление измельчения газовой струей составляет 1,5-2,0 МПа, давление подачи составляет 1,5-1,8 МПа, в качестве агента для нанесения органической оболочки можно выбрать триметилолпропан, органический кремний или триметилолетан, одновременно проводят измельчение газовой струей для получения готового диоксида титана.
Способ получения диоксида титана анатазной формы с высокой атмосферостойкостью согласно настоящему изобретению, осуществляющий нанесение неорганической оболочки до получения грубого диоксида титана, позволяет исключать часть операций для получения готового диоксида титана и отличается тем, что: отфильтрованный осадок после второй промывки подвергают суспендированию, подвергают диспергированию фосфорной кислотой, затем подвергают нанесению оболочки на основе кремния, в этой операции добавляют силикат натрия для нанесения оболочки, подвергают кальцинированию, после этого диоксид кремния может перейти в фотоактивные точки в процессе кальцинирования при высокой температуре, что значительно повышает атмосферостойкость диоксида титана.
Автором настоящего изобретения в результате многочисленных испытаний и анализов было обнаружено, что кальцинированный силикат натрия обладает очень высокой атмосферостойкостью, и что кальцинирование приводит к снижению температуры для получения диоксида титана анатазной формы, температура кальцинирования диоксида титана анатазной формы ниже, чем температура кальцинирования диоксида титана рутильной формы, что приводит к снижению энергопотребления, возможная причина состоит в том, что при высокой температуре силикат натрия разлагается, выделяя оксид натрия и диоксид кремния, оксид натрия имеет низкую температуру плавления, что приводит к снижению температуры кальцинирования; в процессе кальцинирования при высокой температуре диоксид кремния может перейти в фотоактивные точки, что значительно повышает атмосферостойкость диоксида титана; диоксид титана анатазной формы имеет больше преимуществ по сравнению с нормальной рутильной формой диоксида титана; более того, разбавленная фосфорная кислота прежде всего используется для диспергирования, далее в процессе кальцинирования используется в качестве замедлителя рутильной формы диоксида титана, уменьшая превращение диоксида титана в рутил; гидроксид калия используется для регулирования уровня pH, убедиться в нейтральном pH до добавления силиката натрия; разбавленная серная кислота может использоваться для регулирования уровня pH и стабилизации уровня pH до соляной обработки.
ПРИМЕР 1
Способ получения диоксида титана анатазной формы с высокой атмосферостойкостью по настоящему примеру включает в себя следующие шаги: переносят отфильтрованный осадок после второй промывки в бак для приготовления суспензии, переносят полученную суспензию в бак для обработки неорганическими солями, содержание твердых частиц в осадке после упомянутой второй промывки составляет 40 %; полученную суспензию подвергают разбавлению, нагреву паром и выдержке, поверхностной обработке неорганическими соединениями: (1) полученную суспензию подвергают разбавлению обессоленной водой до 250 г/л, нагревают до 90°С; (2) при постоянном перемешивании добавляют в суспензию разбавленный раствор фосфорной кислоты массовой концентрацией 110 г/л, объем добавления в пересчете на содержание P2O5 - 0,4 %, с выдержкой 30 мин; (3) при постоянном перемешивании добавляют раствор гидроксида калия массовой концентрацией 15 % и доводят pH до значения 8,0, с выдержкой 30 мин; (4) при постоянном перемешивании добавляют раствор силиката натрия концентрацией SiO2 110 г/л, содержание SiO2 в нанесенной оболочке составляет 15 %, с выдержкой 60 мин; (5) при постоянном перемешивании добавляют в суспензию разбавленную серную кислоту массовой концентрацией 120 г/л и доводят pH до значения 7,5, с выдержкой 30 мин; (6) при постоянном перемешивании добавляют одновременно одним потоком растворы сульфата алюминия с концентрацией Al2O3 - 110 г/л и гидроксида калия, поддерживают содержание Al2O3 в нанесенной оболочке на уровне 2%, поддерживают величину pH на уровне 7,0, с выдержкой 60 мин; (7) доводят pH до значения 6,5, с выдержкой 30 мин, получают спек; переносят спек в рамный фильтр-пресс для проведения третьей промывки обессоленной водой, чтобы обеспечить удельную электропроводность 300 мкСм/см, получают осадок после третьей промывки; переносят осадок после третьей промывки во вращающуюся печь для кальцинирования, поддерживают при этом температуру кристаллизации на уровне 800°C, получают грубый диоксид титана анатазной формы; полученный грубый диоксид титана анатазной формы размалывают на валковом прессе, получают порошок мелких фракций; переносят порошок диоксида титана в паровой измельчитель для нанесения органической оболочки, в упомянутой операции измельчения газовой струей давление измельчения газовой струей составляет 2,0 МПа, давление подачи составляет 1,8 МПа, в качестве агента для нанесения органической оболочки выбирают триметилолпропан, одновременно измельчают газовой струей для получения готового диоксида титана.
ПРИМЕР 2
Способ получения диоксида титана анатазной формы с высокой атмосферостойкостью по настоящему примеру включает в себя следующие шаги: переносят отфильтрованный осадок после второй промывки в бак для приготовления суспензии, переносят полученную суспензию в бак для обработки неорганическими солями, содержание твердых частиц в осадке после упомянутой второй промывки составляет 35%; полученную суспензию подвергают разбавлению, нагреву паром и выдержке, поверхностной обработке неорганическими соединениями: (1) полученную суспензию подвергают разбавлению обессоленной водой до 220 г/л, нагревают до 80°С; (2) при постоянном перемешивании добавляют в суспензию разбавленный раствор фосфорной кислоты массовой концентрацией 100 г/л, объем добавления в пересчете на содержание P2O5 - 0,2%, с выдержкой 30 мин; (3) при постоянном перемешивании добавляют раствор гидроксида калия массовой концентрацией 15% и доводят pH до значения 7,5, с выдержкой 30 мин; (4) при постоянном перемешивании добавляют раствор силиката натрия с концентрацией SiO2 90 г/л, содержание SiO2 в нанесенной оболочке составляет 10 %, с выдержкой 60 мин; (5) при постоянном перемешивании добавляют в суспензию разбавленную серную кислоту массовой концентрацией 130 г/л и доводят pH до значения 7,5, с выдержкой 30 мин; (6) при постоянном перемешивании добавляют одновременно одним потоком растворы сульфата алюминия с концентрацией Al2O3 - 90 г/л и гидроксида калия, поддерживают содержание Al2O3 в нанесенной оболочке на уровне 3%, поддерживают величину pH на уровне 7,0, с выдержкой 60 мин; (7) доводят pH до значения 6,0, с выдержкой 30 мин, получают спек; переносят спек в рамный фильтр-пресс для проведения третьей промывки обессоленной водой, чтобы обеспечить удельную электропроводность 200 мкСм/см, получают осадок после третьей промывки; переносят осадок после третьей промывки во вращающуюся печь для кальцинирования, поддерживают при этом температуру кристаллизации на уровне 700°C, получают грубый диоксид титана анатазной формы; полученный грубый диоксид титана анатазной формы размалывают на валковом прессе, получают порошок мелких фракций; переносят порошок диоксида титана в паровой измельчитель для нанесения органической оболочки, в упомянутой операции измельчения газовой струей давление измельчения газовой струей составляет 1,5 МПа, давление подачи составляет 1,5 МПа, в качестве агента для нанесения органической оболочки выбирают органический кремний, одновременно измельчают газовой струей для получения готового диоксида титана.
ПРИМЕР 3
Способ получения диоксида титана анатазной формы с высокой атмосферостойкостью по настоящему примеру включает в себя следующие шаги: переносят отфильтрованный осадок после второй промывки в бак для приготовления суспензии, переносят полученную суспензию в бак для обработки неорганическими солями, содержание твердых частиц в осадке после упомянутой второй промывки составляет 38%; полученную суспензию подвергают разбавлению, нагреву паром и выдержке, поверхностной обработке неорганическими соединениями: (1) полученную суспензию подвергают разбавлению обессоленной водой до 240 г/л, нагревают до 85°С; (2) при постоянном перемешивании добавляют в суспензию разбавленный раствор фосфорной кислоты массовой концентрацией 105 г/л, объем добавления в пересчете на содержание P2O5 - 0,3%, с выдержкой 30 мин; (3) при постоянном перемешивании добавляют раствор гидроксида калия массовой концентрацией 20% и доводят pH до значения 7,5, с выдержкой 30 мин; (4) при постоянном перемешивании добавляют раствор силиката натрия с концентрацией SiO2 100 г/л, содержание SiO2 в нанесенной оболочке составляет 14%, с выдержкой 60 мин; (5) при постоянном перемешивании добавляют в суспензию разбавленную серную кислоту массовой концентрацией 125 г/л и доводят pH до значения 7,5, с выдержкой 30 мин; (6) при постоянном перемешивании добавляют одновременно одним потоком растворы сульфата алюминия с концентрацией Al2O3 - 100 г/л и гидроксида калия, поддерживают содержание Al2O3 в нанесенной оболочке на уровне 3%, поддерживают величину pH на уровне 6,5, с выдержкой 60 мин; (7) доводят pH до значения 6,5, с выдержкой 30 мин, получают спек; переносят спек в рамный фильтр-пресс для проведения третьей промывки обессоленной водой, чтобы обеспечить удельную электропроводность 250 мкСм/см, получают осадок после третьей промывки; переносят осадок после третьей промывки во вращающуюся печь для кальцинирования, поддерживают при этом температуру кристаллизации на уровне 750°C, получают грубый диоксид титана анатазной формы; полученный грубый диоксид титана анатазной формы размалывают на валковом прессе, получают порошок мелких фракций; переносят порошок диоксида титана в паровой измельчитель для нанесения органической оболочки, в упомянутой операции измельчения газовой струей давление измельчения газовой струей составляет 1,8 МПа, давление подачи составляет 1,6 МПа, в качестве агента для нанесения органической оболочки выбирают триметилолетан, одновременно измельчают газовой струей для получения готового диоксида титана.
ПРИМЕР 4
Способ получения диоксида титана анатазной формы с высокой атмосферостойкостью по настоящему примеру включает в себя следующие шаги: переносят отфильтрованный осадок после второй промывки в бак для приготовления суспензии, переносят полученную суспензию в бак для обработки неорганическими солями, содержание твердых частиц в осадке после упомянутой второй промывки составляет 38%; полученную суспензию подвергают разбавлению, нагреву паром и выдержке, поверхностной обработке неорганическими соединениями: (1) полученную суспензию подвергают разбавлению обессоленной водой до 240 г/л, нагревают до 85°С; (2) при постоянном перемешивании добавляют в суспензию разбавленный раствор фосфорной кислоты массовой концентрацией 100 г/л, объем добавления в пересчете на содержание P2O5 - 0,4%, с выдержкой 30 мин; (3) при постоянном перемешивании добавляют раствор гидроксида калия массовой концентрацией 16% и доводят pH до значения 7,5, с выдержкой 30 мин; (4) при постоянном перемешивании добавляют раствор силиката натрия с концентрацией SiO2 110 г/л, содержание SiO2 в нанесенной оболочке составляет 12%, с выдержкой 60 мин; (5) при постоянном перемешивании добавляют в суспензию разбавленную серную кислоту массовой концентрацией 120 г/л и доводят pH до значения 7,5, с выдержкой 30 мин; (6) при постоянном перемешивании добавляют одновременно одним потоком растворы сульфата алюминия с концентрацией Al2O3 - 110 г/л и гидроксида калия, поддерживают содержание Al2O3 в нанесенной оболочке на уровне 2%, поддерживают величину pH на уровне 7,0, с выдержкой 60 мин; (7) доводят pH до значения 6,5, с выдержкой 30 мин, получают спек; переносят спек в рамный фильтр-пресс для проведения третьей промывки обессоленной водой, чтобы обеспечить удельную электропроводность 280 мкСм/см, получают осадок после третьей промывки; переносят осадок после третьей промывки во вращающуюся печь для кальцинирования, поддерживают при этом температуру кристаллизации на уровне 780°C, получают грубый диоксид титана анатазной формы; полученный грубый диоксид титана анатазной формы размалывают на валковом прессе, получают порошок мелких фракций; переносят порошок диоксида титана в паровой измельчитель для нанесения органической оболочки, в упомянутой операции измельчения газовой струей давление измельчения газовой струей составляет 1,8 МПа, давление подачи составляет 1,5 МПа, в качестве агента для нанесения органической оболочки выбирают триметилолпропан, одновременно измельчают газовой струей для получения готового диоксида титана.
ПРИМЕР 5
Способ получения диоксида титана анатазной формы с высокой атмосферостойкостью по настоящему примеру включает в себя следующие шаги: переносят отфильтрованный осадок после второй промывки в бак для приготовления суспензии, переносят полученную суспензию в бак для обработки неорганическими солями, содержание твердых частиц в осадке после упомянутой второй промывки составляет 40%; полученную суспензию подвергают разбавлению, нагреву паром и выдержке, поверхностной обработке неорганическими соединениями: (1) полученную суспензию подвергают разбавлению обессоленной водой до 230 г/л, нагревают до 90°С; (2) при постоянном перемешивании добавляют в суспензию разбавленный раствор фосфорной кислоты массовой концентрацией 100 г/л, объем добавления в пересчете на содержание P2O5 - 0,25%, с выдержкой 30 мин; (3) при постоянном перемешивании добавляют раствор гидроксида калия массовой концентрацией 17% и доводят pH до значения 7,5, с выдержкой 30 мин; (4) при постоянном перемешивании добавляют раствор силиката натрия с концентрацией SiO2 105 г/л, содержание SiO2 в нанесенной оболочке составляет 14%, с выдержкой 60 мин; (5) при постоянном перемешивании добавляют в суспензию разбавленную серную кислоту массовой концентрацией 125 г/л и доводят pH до значения 7,0, с выдержкой 30 мин; (6) при постоянном перемешивании добавляют одновременно одним потоком растворы сульфата алюминия с концентрацией Al2O3 – 90 г/л и гидроксида калия, поддерживают содержание Al2O3 в нанесенной оболочке на уровне 3%, поддерживают величину pH на уровне 6,0, с выдержкой 60 мин; (7) доводят pH до значения 6,0, с выдержкой 30 мин, получают спек; переносят спек в рамный фильтр-пресс для проведения третьей промывки обессоленной водой, чтобы обеспечить удельную электропроводность 220 мкСм/см, получают осадок после третьей промывки; переносят осадок после третьей промывки во вращающуюся печь для кальцинирования, поддерживают при этом температуру кристаллизации на уровне 720°C, получают грубый диоксид титана анатазной формы; полученный грубый диоксид титана анатазной формы размалывают на валковом прессе, получают порошок мелких фракций; переносят порошок диоксида титана в паровой измельчитель для нанесения органической оболочки, в упомянутой операции измельчения газовой струей давление измельчения газовой струей составляет 1,5 МПа, давление подачи составляет 1,6 МПа, в качестве агента для нанесения органической оболочки выбирают органический кремний, одновременно измельчают газовой струей для получения готового диоксида титана.
Ниже представлены результаты испытания диоксидов титана анатазной формы, полученных по примерам 1-5 настоящего изобретения.
| L(%) | Значение b | Сила осветления | Атмосферостойкость (ΔE) | Дисперсность (мкм) | |
| Сравнительный образец | 95,41 | 1,94 | 1980 | 0,45 | 25 |
| Пример 1 | 95,69 | 1,35 | 1890 | 0,33 | 25 |
| Пример 2 | 95,78 | 1,31 | 1880 | 0,30 | 22,5 |
| Пример 3 | 95,72 | 1,42 | 1890 | 0,33 | 25 |
| Пример 4 | 95,77 | 1,43 | 1880 | 0,29 | 22,5 |
| Пример 5 | 95,79 | 1,38 | 1870 | 0,25 | 25 |
Исходя из вышеизложенного: диоксид титана анатазной формы обладает большими преимуществами по значениям L и b. В настоящее время цель отрасли диоксида титана заключается в максимальном повышении белизны (L) и снижении значения b, получении диоксида титана синего цвета, но из-за высокой температуры кальцинирования диоксида титана рутильной формы, который обычно имеет желтый цвет. Кроме того, температура кальцинирования диоксида титана анатазной формы низкая, что эффективно уменьшает удельный расход природного газа, более того, диоксид титана анатазной формы не подвергают большинству операций переработки, можно осуществить эффективный контроль затраты на оборудование, вспомогательные материалы, рабочую силу, охрану окружающей среды и др.
Вышеприведенные варианты осуществления используются только для описания технического решения настоящего изобретения, а не для его ограничения; несмотря на то, что настоящее изобретение было подробно описано в предыдущих вариантах осуществления, специалисты в данной области должны понимать, что они по-прежнему могут вносить изменения в технические решения, описанные в предыдущих вариантах осуществления, или эквивалентно заменять некоторые из технических характеристик; эти изменения или замены не приводят к отклонению сущности соответствующих технических решений от сущности и объема технических решений каждого из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Claims (20)
1. Способ получения диоксида титана анатазной формы с высокой атмосферостойкостью, отличающийся тем, что настоящий способ включает в себя следующие шаги:
Шаг S101: минерал подвергают кислотному расщеплению, осаждению и фильтрации, кристаллизации и удалению железного купороса, концентрированию и получают концентрированный раствор титана, который подвергают гидролизу и первой промывке водой, получают суспензию гидратированного диоксида титана после первой промывки; полученную суспензию подвергают отбеливанию; отбеленный гидратированный диоксид титана подвергают второй промывке водой; перенос отфильтрованного осадка после второй промывки в бак для приготовления суспензии, перенос полученной суспензии в бак для соляной обработки;
Шаг S102: разбавление полученной суспензии, нагрев паром и выдержка, поверхностная обработка неорганическими соединениями:
(1) разбавление полученной суспензии обессоленной водой до концентрации 220-250 г/л, нагрев до 80-90°C;
(2) при постоянном перемешивании добавление в суспензию разбавленного раствора фосфорной кислоты, с выдержкой 30 мин; при этом, массовая концентрация разбавленного раствора фосфорной кислоты составляет 100-110 г/л, объем добавления в пересчете на содержание P2O5 в TiO2 0,2-0,4%;
(3) при постоянном перемешивании добавление в суспензию раствора гидроксида калия и доведение pH до пределов от 7,5 до 8,0, с выдержкой 30 мин;
(4) при постоянном перемешивании добавление в суспензию раствора силиката натрия, с выдержкой 60 мин;
(5) при постоянном перемешивании добавление в суспензию разбавленной серной кислоты и доведение pH до пределов от 7,0 до 7,5, с выдержкой 30 мин;
(6) при постоянном перемешивании добавление одновременно одним потоком растворов сульфата алюминия и гидроксида калия, поддерживание pH в пределах от 6,0 до 7,0, с выдержкой 60 мин;
(7) доведение pH до пределов от 6,0 до 6,5, с выдержкой 30 мин, получение спека;
Шаг S103: перенос спека в рамный фильтр-пресс для проведения третьей промывки обессоленной водой, чтобы обеспечить удельную электропроводность 200-300 мкСм/см, получение осадка после третьей промывки;
Шаг S104: перенос осадка после третьей промывки во вращающуюся печь для кальцинации, поддерживание при этом температуры кристаллизации в пределах 700-800°C, получение грубого диоксида титана анатазной формы;
Шаг S105: размалывание на валковом прессе полученного грубого диоксида титана анатазной формы, получение порошка мелких фракций, D50 в пределах 0,3-0,4 мкм;
Шаг S106: перенос порошка диоксида титана в паровой измельчитель для нанесения органической оболочки, одновременно проведение измельчения газовой струей для получения готового диоксида титана.
2. Способ получения диоксида титана анатазной формы с высокой атмосферостойкостью по п.1, отличающийся тем, что содержание твердых частиц в упомянутом осадке после второй промывки составляет 35-40%.
3. Способ получения диоксида титана анатазной формы с высокой атмосферостойкостью по п.1, отличающийся тем, что массовая концентрация упомянутого раствора гидроксида калия составляет 15-20%.
4. Способ получения диоксида титана анатазной формы с высокой атмосферостойкостью по п.1, отличающийся тем, что концентрация SiO2 в упомянутом растворе силиката натрия составляет 90-110 г/л, объем добавления в пересчете на содержание SiO2 в TiO2 10-15%.
5. Способ получения диоксида титана анатазной формы с высокой атмосферостойкостью по п.1, отличающийся тем, что массовая концентрация упомянутой разбавленной серной кислоты составляет 120-130 г/л.
6. Способ получения диоксида титана анатазной формы с высокой атмосферостойкостью по п.1, отличающийся тем, что концентрация Al2O3 в упомянутом растворе сульфата алюминия составляет 90-110 г/л, объем добавления в пересчете на содержание Al2O3 в TiO2 2-3%.
7. Способ получения диоксида титана анатазной формы с высокой атмосферостойкостью по п.1, отличающийся тем, что в упомянутой операции измельчения газовой струей, давление измельчения газовой струей составляет 1,5-2,0 МПа, давление подачи составляет 1,5-1,8 МПа, в качестве агента для нанесения органической оболочки можно выбрать триметилолпропан, органический кремний или триметилолетан.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011072122.3 | 2020-10-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2785481C1 true RU2785481C1 (ru) | 2022-12-08 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU975577A1 (ru) * | 1980-10-17 | 1982-11-23 | Предприятие П/Я Г-4855 | Способ получени пигментной двуокиси титана анатазной модификации |
| RU2013429C1 (ru) * | 1988-04-15 | 1994-05-30 | Керр-Макджи, Кемикал Корпорейшн | Способ получения пигмента диоксида титана |
| CN105502481A (zh) * | 2014-09-26 | 2016-04-20 | 河南佰利联化学股份有限公司 | 一种锐钛型钛白粉的制备方法 |
| CN107011703A (zh) * | 2017-04-27 | 2017-08-04 | 安徽金星钛白（集团）有限公司 | 一种用于pvc硬质材料的钛白粉制备方法 |
| CN110079129A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-08-02 | 龙蟒佰利联集团股份有限公司 | 一种超耐候钛白粉的制备方法 |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU975577A1 (ru) * | 1980-10-17 | 1982-11-23 | Предприятие П/Я Г-4855 | Способ получени пигментной двуокиси титана анатазной модификации |
| RU2013429C1 (ru) * | 1988-04-15 | 1994-05-30 | Керр-Макджи, Кемикал Корпорейшн | Способ получения пигмента диоксида титана |
| CN105502481A (zh) * | 2014-09-26 | 2016-04-20 | 河南佰利联化学股份有限公司 | 一种锐钛型钛白粉的制备方法 |
| CN107011703A (zh) * | 2017-04-27 | 2017-08-04 | 安徽金星钛白（集团）有限公司 | 一种用于pvc硬质材料的钛白粉制备方法 |
| CN110079129A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-08-02 | 龙蟒佰利联集团股份有限公司 | 一种超耐候钛白粉的制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Сырье и продукты для лакокрасочных материалов; Справочное пособие / Под ред. М.М. Гольдберга. - М.: Химия, 1978. - 512 с.. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2022073390A1 (zh) | 一种高耐候锐钛型钛白粉制备方法 | |
| CN1969019B (zh) | 气候稳定的二氧化钛颜料及其制备方法 | |
| US6528568B2 (en) | Method for manufacturing high opacity, durable pigment | |
| CN102226043B (zh) | 一种船舶涂料用钛白粉的制备方法 | |
| CN100506923C (zh) | 高耐候性二氧化钛颜料的生产方法 | |
| CN100506922C (zh) | 高遮盖力二氧化钛颜料的生产方法 | |
| AU2002250084A1 (en) | Improved Method for Manufacturing High Opacity, Durable Pigment | |
| CN107857899B (zh) | 一种塑料专用金红石型钛白粉生产方法 | |
| EP1419994A1 (en) | LAYERED TITANIC ACID, LAMELLAR TITANIC ACID, LAMELLAR TITANIUM OXIDE AND METHOD FOR PRODUCING LAMELLAR TITANIC ACID | |
| CN104179066B (zh) | 一种用于装饰层压纸金红石型钛白粉的生产方法 | |
| CN108516582B (zh) | 一种高耐候纳米金红石型钛白粉的制备方法 | |
| CN102199367A (zh) | 一种高耐温性二氧化钛颜料的制备方法 | |
| CN110669358B (zh) | 塑料、油墨用钛白粉及其制备方法 | |
| CN111662574B (zh) | 一种高耐久性抗粉化金红石型超细二氧化钛的制备方法 | |
| KR20190135997A (ko) | 철 함유 루틸형 산화티탄 미립자 분산액의 제조방법, 철 함유 루틸형 산화티탄 미립자 및 그의 용도 | |
| CN103113762A (zh) | 一种用于高耐光性装饰层压纸钛白粉的制备方法 | |
| CN103635542A (zh) | 经过处理的无机颗粒 | |
| AU2013206052B2 (en) | Surface treatment method for making high durability universal titanium dioxide rutile pigment | |
| RU2785481C1 (ru) | Способ получения диоксида титана анатазной формы с высокой атмосферостойкостью | |
| CN116285425B (zh) | 一种钛白粉硅铝包膜方法 | |
| CN107955415A (zh) | 耐光性钛白粉及其制备方法、应用 | |
| CN110204928A (zh) | 一种高耐候钛白粉生产方法 | |
| CN102190910B (zh) | 一种致密复合膜钛白粉的表面处理方法 | |
| CN110564179B (zh) | 一种利用氧氯化锆生产排放的废硅渣制备复合钛白的方法 | |
| CN107915254B (zh) | 一种纳米二氧化钛粉体的制备方法 |