金红石型钛白粉的盐处理方法及处理后的钛白初品技术领域
本发明涉及金红石型钛白粉的盐处理方法及处理后的钛白初品,属于钛白粉生产
技术领域。
背景技术
钛白粉(二氧化钛)化学性质稳定,在一般情况下与大部分物质不发生反应。在自
然界中二氧化钛有三种结晶:板钛型、锐钛型和金红石型。板钛型是不稳定的晶型,无工业
利用价值,锐钛型(Anatase)和金红石型(Rutile),都具有稳定的晶格,是重要的白色颜料
和瓷器釉料,与其他白色颜料比较有优越的白度、着色力、遮盖力、耐候性、耐热性、和化学
稳定性,特别是没有毒性。因此,钛白粉被广泛用于涂料、塑料、橡胶、油墨、纸张、化纤、陶
瓷、日化、医药、食品等行业。
目前,钛白粉的生产方法主要有硫酸法、氯化法和盐酸法,国内主要以硫酸法为
主。目前硫酸法钛白的生产工艺是采用钛矿或钛渣酸解后获得钛液(即硫酸氧钛),经水解
后得到偏钛酸,再通过高温煅烧获得二氧化钛粉末(即钛白初品),如果是生产锐钛型钛白
产品,则对该粉末直接进行干磨即可,如果是生产金红石型钛白产品,则需对该粉末进行后
处理(主要是表面包膜处理)才能得到商品钛白。
在偏钛酸煅烧时,粒子容易烧结,且杂质元素易被氧化而显色,煅烧前向偏钛酸中
加入无机物,解决粒子烧结和杂质的显色问题,该工艺即为盐处理。
传统的盐处理剂采用磷酸和氢氧化钾。加磷酸是为了改善钛白粉的表观色度,其
作用机理是将残余在钛白粉中的三价铁由棕红色的Fe2O3转化为浅黄色的FePO4,用氢氧化
钾或碳酸钾作盐处理剂主要是生成钛酸钾纤维,它既可以提高钛白粉的白度,又可以阻隔
小粒子团聚,避免煅烧过程中细粒子被烧结。这种盐处理剂虽然可提高白度,但对钛白粉的
消色力、电阻率等指标没有较大的改善。
发明内容
针对以上缺陷,本发明解决的技术问题是提供金红石型钛白粉的盐处理后的钛白
初品。
本发明所述钛白初品,由以下重量份的组分组成:二氧化钛100份;氧化钾0.64~
1.35份;五氧化二磷0.28~0.38份;氧化锡0.13~0.24份;氧化锶0.16~0.29份;三氧化二
铝0.41~0.83份;煅烧晶种3~4份。
优选的,由以下重量份的组分组成:二氧化钛100份;氧化钾0.76份;五氧化二磷
0.33份;氧化锡0.21份;氧化锶0.23份;三氧化二铝0.57份;煅烧晶种3份。
本发明解决的第二个技术问题是提供金红石型钛白粉的盐处理方法,通过该盐处
理方法,可以得到本发明所述的钛白初品。
该盐处理方法,包括如下步骤:
a、制浆:将偏钛酸加水搅拌,制成偏钛酸浆料;
b、加入处理剂:在偏钛酸浆料中加入钾盐、磷盐、锡盐、锶盐、铝盐和煅烧晶种;
c、过滤煅烧:将b步骤加入处理剂后的浆料过滤,取滤饼,煅烧,得到钛白初品;
其中,钾盐的加入量以氧化钾计,氧化钾的质量为二氧化钛质量的0.64~1.35%;
磷盐的加入量以五氧化二磷计,五氧化二磷的质量为二氧化钛质量的0.28~0.38%;锡盐
的加入量以氧化锡计,氧化锡的质量为二氧化钛质量的为0.13~0.24%;锶盐的加入量以
氧化锶计,氧化锶的加入量为0.16~0.29%;铝盐的加入量以三氧化二铝计,三氧化二铝的
质量为二氧化钛质量的0.41~0.83%,煅烧晶种的加入质量为二氧化钛质量的3~4%。
优选的,所述钾盐为氢氧化钾、碳酸钾或碳酸氢钾中的至少一种。
优选的,所述磷盐为磷酸氢钠、磷酸二氢钠、磷酸钠、六偏磷酸钠中的至少一种。
优选的,所述锡盐为硫酸亚锡或硝酸锡。
优选的,所述锶盐为硝酸锶或氯化锶。
优选的,所述铝盐为硫酸铝、硝酸铝、氯化铝中的至少一种。
本发明所述的煅烧晶种为本领域常用的煅烧晶种。
本发明未提到的参数,如煅烧温度等,均采用本领域现有技术,在此不做赘述。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
本发明方法,通过特定的处理剂及其用量,得到钛白初品,可以提高钛白粉的消色
力,从而提高钛白粉的品质。
具体实施方式
本发明钛白粉生产时的盐处理方法,包括如下步骤:
a、制浆:将偏钛酸加水搅拌,制成偏钛酸浆料;
b、加入处理剂:在偏钛酸浆料中加入钾盐、磷盐、锡盐和铝盐;
c、过滤煅烧:将b步骤加入处理剂后的浆料过滤,取滤饼,煅烧,得到钛白初品;
本发明所述钛白初品,由以下重量份的组分组成:二氧化钛100份;氧化钾0.64~
1.35份;五氧化二磷0.28~0.38份;氧化锡0.13~0.24份;氧化锶0.16~0.29份;三氧化二
铝0.41~0.83份;煅烧晶种3~4份。
优选的,由以下重量份的组分组成:二氧化钛100份;氧化钾0.76份;五氧化二磷
0.33份;氧化锡0.21份;氧化锶0.23份;三氧化二铝0.57份;煅烧晶种3份。
本发明提供金红石型钛白粉的盐处理方法,通过该盐处理方法,可以得到本发明
所述的钛白初品。
该盐处理方法,包括如下步骤:
a、制浆:将偏钛酸加水搅拌,制成偏钛酸浆料;
b、加入处理剂:在偏钛酸浆料中加入钾盐、磷盐、锡盐、锶盐、铝盐和煅烧晶种;
c、过滤煅烧:将b步骤加入处理剂后的浆料过滤,取滤饼,煅烧,得到钛白初品;
其中,钾盐的加入量以氧化钾计,氧化钾的质量为二氧化钛质量的0.64~1.35%;
磷盐的加入量以五氧化二磷计,五氧化二磷的质量为二氧化钛质量的0.28~0.38%;锡盐
的加入量以氧化锡计,氧化锡的质量为二氧化钛质量的为0.13~0.24%;锶盐的加入量以
氧化锶计,氧化锶的加入量为0.16~0.29%;铝盐的加入量以三氧化二铝计,三氧化二铝的
质量为二氧化钛质量的0.41~0.83%,煅烧晶种的加入质量为二氧化钛质量的3~4%。
本领域常用的可溶性钾盐均适用于本发明。优选的,所述钾盐为氢氧化钾、碳酸钾
或碳酸氢钾中的至少一种。
本领域常用的可溶性磷盐均适用于本发明。优选的,所述磷盐为磷酸氢钠、磷酸二
氢钠、磷酸钠、六偏磷酸钠中的至少一种。
本领域常用的可溶性锡盐均适用于本发明。优选的,所述锡盐为硫酸亚锡或硝酸
锡。
常用的锶盐均适用于本发明。优选的,所述锶盐为硝酸锶或氯化锶。
本领域常用的可溶性铝盐均适用于本发明。优选的,所述铝盐为硫酸铝、硝酸铝、
氯化铝中的至少一种。
本发明所述的煅烧晶种为本领域常用的煅烧晶种。
本发明未提到的参数,如煅烧温度等,均采用本领域现有技术,在此不做赘述。
作为优选方案,氧化钾的质量为二氧化钛质量的0.76%;五氧化二磷的质量为二
氧化钛质量的0.33%;氧化锡的质量为二氧化钛质量的0.21%;氧化锶的质量为二氧化钛
质量的0.23%,三氧化二铝的质量为二氧化钛质量的0.57%,煅烧晶种的质量为二氧化钛
质量的3%。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述,并不因此将本发明限
制在所述的实施例范围之中。
实施例1
采用如下方法制备得到钛白初品:
a、制浆:将偏钛酸(该偏钛酸中二氧化钛含量为45%)加水搅拌,制成偏钛酸浆料;
b、加入处理剂:在偏钛酸浆料中加入碳酸钾、磷酸钠、硫酸亚锡、氯化锶、氯化铝、
煅烧晶种;
c、过滤煅烧:将b步骤加入处理剂后的浆料过滤,取滤饼,煅烧,得到钛白初品;
其中,碳酸钾的加入量以氧化钾计,氧化钾的质量为二氧化钛质量的0.64%;磷酸
钠的加入量以五氧化二磷计,五氧化二磷的质量为二氧化钛质量的0.28%;硫酸亚锡的加
入量以氧化锡计,氧化锡的质量为二氧化钛质量的0.13%;氯化锶的加入量以氧化锶计,氧
化锶的质量为二氧化钛质量的0.16%,氯化铝的加入量以三氧化二铝计,三氧化二铝的质
量为二氧化钛质量的0.41%,煅烧晶种的加入质量为二氧化钛质量的3%。
该钛白初品采用常规方法后处理,得到金红石型钛白,采用GB/T 5211.16-2007中
所述的方法A,测定其消色力,为77。
实施例2
采用如下方法制备得到钛白初品:
a、制浆:将偏钛酸(该偏钛酸中二氧化钛含量为45%)加水搅拌,制成偏钛酸浆料;
b、加入处理剂:在偏钛酸浆料中加入氢氧化钾、磷酸氢钠、硝酸锡、硝酸锶、硫酸铝
和煅烧晶种;
c、过滤煅烧:将b步骤加入处理剂后的浆料过滤,取滤饼,煅烧,得到钛白初品;
其中,氢氧化钾的加入量以氧化钾计,氧化钾的质量为二氧化钛质量的1.35%;磷
酸氢钠的加入量以五氧化二磷计,五氧化二磷的质量为二氧化钛质量的0.38%;硝酸锡的
加入量以氧化锡计,氧化锡的质量为二氧化钛质量的0.24%;硝酸锶的加入量以氧化锶计,
氧化锶的质量为二氧化钛质量的0.29%;硫酸铝的加入量以三氧化二铝计,三氧化二铝的
质量为二氧化钛质量的0.83%,煅烧晶种的加入质量为二氧化钛质量的4%。
该钛白初品采用常规方法后处理,得到金红石型钛白,采用GB/T 5211.16-2007中
所述的方法A,测定其消色力,为78。
实施例3
采用如下方法制备得到钛白初品:
a、制浆:将偏钛酸(该偏钛酸中二氧化钛含量为45%)加水搅拌,制成偏钛酸浆料;
b、加入处理剂:在偏钛酸浆料中加入碳酸氢钾、六偏磷酸钠、硫酸亚锡、氯化锶、硝
酸铝和煅烧晶种;
c、过滤煅烧:将b步骤加入处理剂后的浆料过滤,取滤饼,煅烧,得到钛白初品;
其中,碳酸氢钾的加入量以氧化钾计,氧化钾的质量为二氧化钛质量的0.76%;六
偏磷酸钠的加入量以五氧化二磷计,五氧化二磷的质量为二氧化钛质量的0.33%%;硫酸
亚锡的加入量以氧化锡计,氧化锡的质量为二氧化钛质量的0.21%;氯化锡的加入量以氧
化锶计,氧化锶的质量为二氧化钛质量的0.23%,硝酸铝的加入量以三氧化二铝计,三氧化
二铝的质量为二氧化钛质量的0.57%,煅烧晶种的加入质量为二氧化钛质量的3%。
该钛白初品采用常规方法后处理,得到金红石型钛白,采用GB/T 5211.16-2007中
所述的方法A,测定其消色力,为79。
对比例1
采用如下方法制备得到钛白初品:
a、制浆:将偏钛酸(该偏钛酸中二氧化钛含量为45%)加水搅拌,制成偏钛酸浆料;
b、加入处理剂:在偏钛酸浆料中加入碳酸氢钾和六偏磷酸钠;
c、过滤煅烧:将b步骤加入处理剂后的浆料过滤,取滤饼,煅烧,得到钛白初品;
其中,碳酸氢钾的加入量以氧化钾计,氧化钾的质量为二氧化钛质量的0.76%;六
偏磷酸钠的加入量以五氧化二磷计,五氧化二磷的质量为二氧化钛质量的0.33%%。
该钛白初品采用常规方法后处理,得到金红石型钛白,采用GB/T 5211.16-2007中
所述的方法A,测定其消色力,为65。