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被煅烧成抗碎强度和密度符合可接受的洗刷介质的要求的锐锥石型钛白粉颜料在用于生产金红石型二氧化钛的氯化法中，被有效地用作洗刷介质。该煅烧方法转化一部分锐钛矿型颜料为金红石型。因此，这种煅烧锐钛矿可被用作随之发生地生产金红石型二氧化钛的氯化法中的洗刷介质。该煅烧的锐钛矿在生成金红石型二氧化钛的过程中不是污染物。从而相对价廉的锐钛矿可被转化为可被加工成颜料的金红石型洗刷介质。

1.  一种降低用于在生产二氧化钛的装置中的二氧化钛聚集的方法，其包括下列步骤：
煅烧锐钛矿至抗碎强度低于30；和
向所述用于生产二氧化钛的装置中引入所述煅烧的锐钛矿。

2.  根据权利要求1所述的方法，其中所述煅烧步骤在高于1025℃的温度。

3.  根据权利要求1所述的方法，其中所述煅烧步骤发生在1025℃至1075℃的温度范围。

4.  根据权利要求1所述的方法，其中所述锐钛矿被煅烧至抗碎强度不大于15。

5.  根据权利要求1所述的方法，其中所述锐钛矿被煅烧至1.55g/cm³至1.71g/cm³的密度。

6.  根据权利要求1所述的方法，其中所述煅烧的锐钛矿被引入氧化反应器。

7.  根据权利要求1所述的方法，其中所述煅烧的锐钛矿被引入冷却管。

用于二氧化钛生产的洗刷介质
本发明一般涉及金红石型二氧化钛生产。更具体地，本发明涉及煅烧的锐钛矿作为洗刷介质(scour medium)用于金红石型二氧化钛的生产。
在制备二氧化钛的氯化法中，四氯化钛在氧化反应器中，在气相中被氧化形成金红石型二氧化钛。然后，该二氧化钛和其他反应产物一般被通过外部冷却管，在此它们被冷却和凝聚。该二氧化钛粒子主要在气相中形成，但由于例如热泳和湍流的力量，该二氧化钛粒子可被扫至反应器壁上。一旦该粒子达到壁上，它们倾向于粘附和聚集。类似地，固体沉积物可以粘附和聚集在冷却管的内壁上。该二氧化钛粒子的聚集降低了过程中的传热，其引起冷却问题。此外，该聚集可最终堵塞设备，完全地停止流动和迫使为了进行清洁而停工。
为了防止二氧化钛的沉积和聚集，许多洗刷介质被典型地引入氧化反应器和冷却管中。洗刷介质的目的表现为擦洗物质并保持反应器和冷却管的壁上没有二氧化钛沉积物并在内壁上不引起明显的材料磨损。因此，理想的洗刷介质是坚硬得足以洗刷反应器的壁，但又不至于坚硬或磨损到该介质磨损氧化反应器或冷却管的壁。许多类型的材料已被用作洗刷介质，例如：压缩的二氧化钛颜料、二氧化钛和水成丸混合物、砂、氧化铝、氧化锆、以及例如盐类。优选的洗刷介质将十分价廉且将与生成的颜料(即：二氧化钛)十分相容，以使得该洗刷介质不必从该产品中分离。例如：当盐被用作洗刷介质时，其通常被溶解和洗掉。其他洗刷介质，例如：砂，必须从颜料流中分离，因为该介质的价格或其倾向于污染颜料。
已发现符合可接受的洗刷介质的抗碎强度和密度要求的煅烧锐钛矿型二氧化钛颜料转化了一部分锐钛矿型颜料至金红石型。因此，这种煅烧锐钛矿可被用作生产金红石型二氧化钛的氯化法中的洗刷介质。此外，该煅烧的锐钛矿在生产冲突(ruffle)二氧化钛的方法中不是污染物。从而，已发现，相对价廉的锐钛矿可被转化为可被加工成颜料的金红石型洗刷介质。
锐钛矿和金红石是最普通的七或更多二氧化钛的多晶型物。锐钛矿和金红石都实际上已被报道。另外，生产二氧化钛的氯化法是公知的并被多篇专利详细描述，包括：美国专利号2,488,439、2,488,440、2,559,638和2,833,627。在氯化法中使用的不同类型的洗刷介质也在多篇专利中说明，包括：美国专利号2,721,626、2,899,278、4,784,841和5,266,108。
本发明涉及锐钛矿型二氧化钛可被煅烧成在为生产冲突二氧化钛的氯化法中提供合适的洗刷介质的发现。优选的是，根据本发明，将被用作洗刷介质的煅烧的锐钛矿将具有至少约1.55g/cm³和不大于约1.71g/cm³的密度。此外，根据本发明，用作洗刷介质的煅烧的锐钛矿将优选的具有低于约30的抗碎强度和高于约15的抗碎强度，其中指出的抗碎强度用4K Crush试验测量(即：API(美国石油协会)试验操作RP60)。
已经发现，特别是当锐锥石型钛白粉被煅烧成具有足够的硬度和密度以被用作洗刷介质时，一部分锐钛矿转化成金红石。因为这点，煅烧过程的产物可被用作用于生产金红石型二氧化钛的氯化法中的洗刷介质，通常不必从最终产物中回收。
表1显示了在不同温度下煅烧的锐钛矿样品的密度、抗碎强度和锐钛矿百分数。如表1所示，在1000℃下煅烧的锐钛矿样品(即：样品1)具有47.09的抗碎强度，并因此太软(在4K Crust试验中，数字越高，越软)以至于不能有效的作为生产金红石型二氧化钛的氯化法中的洗刷介质。在1025℃下煅烧的锐钛矿样品(即：样品2)具有29.9的抗碎强度(即：在优选的15-30的范围内)。
在样品2中，约15％的锐钛矿转化为金红石。锐钛矿的量是否可被最终产物所允许，而不必从最终产物中回收，将取决于要被使用的最终产物的应用。优选地，最终产物将含有不超过锐钛矿的总重量的2％。更优选地，最终产物将含有不超过锐钛矿总重量的1％。典型地，该洗刷介质通过为生产金红石型二氧化钛的氯化法，将包括不超过5％的总固体(即：颜料)流，并且不超过总物量流的2％。根据本发明，使用的洗刷介质的总量优选地从通过该方法的总颜料流的2.5％至5％。因而，如果通过该方法的洗刷介质的量为总颜料流的2.5％，且最终产物应含有不超过锐钛矿总重量的2％，那么在洗刷介质中的锐钛矿的可接受的量将为80％。样品2包括约85％的锐钛矿，其接近该数值。
在较高温度煅烧产生的样品具有较低的抗碎强度(即：更坚硬的颜料)并具有更低的未转化的锐钛矿的百分比。例如：样品3，在1075℃煅烧，其具有7.44的抗碎强度，并含有5.7％的锐钛矿和94.3％的金红石。尽管样品3的抗碎强度低于15-30的优选范围，但是其可用于某些应用中。在甚至更高的温度(例如：样品4-6)煅烧锐钛矿产生的洗刷介质具有稍低于优选范围的抗碎强度并基本上全部的锐钛矿被转化为金红石。
表1