本發(fā)明涉及一種鈦白粉的制備方法，尤其是涉及一種金紅石型鈦白粉的制備方法。

背景技術(shù)：

鈦白粉是世界上性能最好的一種白色顏料，廣泛應(yīng)用于涂料、油墨、化妝品、塑料等制品中。鈦白粉顏料分為銳鈦型和金紅石型2種，按國際慣例，分別稱為r型和a型。未經(jīng)后處理的金紅石型和銳鈦型分別稱為ri型和ai型；經(jīng)過后處理的金紅石型和銳鈦型分別稱r2、r3和a2型。目前市售的金紅石型鈦白粉絕大多數(shù)屬于r2和r3型，其中r2型銷售量占70％以上。r2和r3分別占涂料用金紅石型鈦白粉的77％和22％?；陬伭霞?jí)鈦白粉具有折射率高、消色力強(qiáng)、遮蓋力大、分散性好、白度好、無毒、物理和化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，并且具有優(yōu)良的光學(xué)、電學(xué)性能。因此其用途十分廣泛，涂料、塑料、造紙、化纖、油墨、橡膠、化妝品等都要用到顏料級(jí)鈦白粉。其中用量最大的是涂料，約占57％。特別是金紅石型鈦白粉，大部分被涂料工業(yè)所消耗。隨著中國汽車工業(yè)、建筑工業(yè)和水性涂料的迅速崛起，涂料工業(yè)不僅從數(shù)量上需要更多的鈦白粉，而且對(duì)質(zhì)量要求更高、品種要求更多。

涂料是由基料、顏料、填料、溶劑和助劑等組成的黏稠懸浮液。將其涂布在物體表面形成一層堅(jiān)韌的涂膜，對(duì)物體起到裝飾和防護(hù)的作用。涂料中的顏料具有一定的遮蓋力，它不僅能遮住被涂物面原來的色彩，還能賦于涂膜鮮艷的色彩，達(dá)到美觀和裝飾的作用。同時(shí)顏料與固著劑緊密結(jié)合，融成一體，能增強(qiáng)涂膜的機(jī)械強(qiáng)度和附著力，防止裂紋，并且能增加涂膜厚度，防止紫外線及水分等的穿透，提高涂膜耐老化性能，延長使用壽命。不論溶劑型還是水性涂料，若使用了鈦白粉，其作用不僅僅是遮蓋和裝飾，更重要的作用是改善涂料的物化性能，增強(qiáng)化學(xué)穩(wěn)定性，以至提高遮蓋力、消色力、防腐蝕性、耐光、耐候性，增強(qiáng)漆膜的機(jī)械強(qiáng)度和附著力，防止裂紋，防止紫外線和水分的透過，從而推遲老化，延長漆膜壽命。同時(shí)還可節(jié)省用料和增多品種。在顏料中，白色顏料用途最廣，白色涂料和淺色涂料都要用到它，所以在涂料生產(chǎn)中，白色顏料的用量要比其他顏料多得多。涂料常用的白色顏料有鋅白、鋅鋇白、鈦白等。由于有些合成樹脂涂料聚合度較大，若加入鋅白，則因鋅白有堿性，與涂料中的游離脂防酸作用而有變稠的傾向；若加入鋅鋇白，則耐候性差。但是使用了鈦白就可以改善上述缺點(diǎn)。因?yàn)殁伆琢Ｗ蛹?xì)小而均勻，光化學(xué)穩(wěn)定性高，在遮蓋力方面，金紅石型鈦白是鋅白的7倍、是鋅鋇白的5.56倍，銳鈦型鈦白是鋅白的5.57倍、是鋅鋇白的4.3倍；在消色力方面，金紅石型鈦白是鋅白的8.3倍，是鋅鋇白的6.25倍，銳鈦型鈦白是鋅白的6.4倍，是鋅鋇白的4.8倍。在使用效果方面，1t鈦白至少相當(dāng)于4t鋅鋇白；在使用壽命方面(指室外抗粉化性)，用鈦白作顏料的涂層比鋅鋇白作顏料的涂層高3倍。因此，使用鈦白可以大大降低整個(gè)涂料中顏料的用量，同時(shí)制成的涂料色彩鮮艷、不易泛黃、耐光、耐熱、耐磨、耐候、耐堿、耐硫、耐稀酸。正是由于鈦白具有比鋅白、鋅鋇白更優(yōu)越的性能，以至成為涂料生產(chǎn)中必不可少的最好的白色顏料。鈦白用量占涂料用顏料總量的90％以上，占涂料用白色顏料的95％以上。在涂料原材料成本中占10％～25％。

金紅石型的鈦白粉要經(jīng)過包膜后處理，原因是經(jīng)過包膜后處理后，鈦白粉的水溶物降低，不易凝聚，吸油量降低，并且白度、電阻率、消色力、遮蓋力、顏料研磨分散性、漆漿貯存穩(wěn)定性、漆膜耐水性、耐光性、耐候性和耐久性等都得到提高，從而提高鈦白粉的質(zhì)量。

鈦白粉的工業(yè)生產(chǎn)方法主要有氯化法和硫酸法兩種。硫酸法生產(chǎn)鈦白粉的主要原料是鈦鐵礦和硫酸，基本工藝流程包括：偏鈦酸的制備，偏鈦酸漂白漂洗，鹽處理，煅燒粉碎，后處理等工序。在我國不論采取硫酸法還是氯化法，制備的金紅石型鈦白粉的質(zhì)量都比進(jìn)口的r-930和r-902等金紅石型鈦白粉差，主要表現(xiàn)在消色力低、遮蓋力低、耐候性差、油分散性差、吸油量高。因此國產(chǎn)金紅石型鈦白粉至今仍抵御不了進(jìn)口金紅石型鈦白粉的競(jìng)爭，以至每年都要進(jìn)口大量金紅石型鈦白粉。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)國內(nèi)金紅石型鈦白粉的缺陷，本發(fā)明的發(fā)明目的在于：提供一種白度和光澤度和進(jìn)口產(chǎn)品相媲美的通用型鈦白粉的制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種高品質(zhì)通用型鈦白粉的制備方法，采用硫酸法制備，包括礦物分解、偏鈦酸漿料的制備、偏鈦酸漿料的漂白漂洗、鹽處理、漂洗、煅燒粉碎和后處理工序，其特征在于：偏鈦酸漿料的制備工序中濃鈦酸液的水解過程中水解晶種的加入量為25-30％，且鹽處理工序中鹽處理配方為：al2o3為0.22-0.25％，k2o為0.23-0.25％，p2o5為0.18-0.22％，以上用量以偏鈦酸漿料中二氧化鈦的重量百分比計(jì)。

優(yōu)選的，水解晶種加入量為28％。

優(yōu)選的，鹽處理工序中鹽處理配方為：al2o3為0.23％，k2o為0.24％，p2o5為0.2％，以上用量以偏鈦酸漿料中二氧化鈦的重量百分比計(jì)。

優(yōu)選的，偏鈦酸漿料的漂洗過程中使用的為酸濃5％脫鹽水。利用脫鹽水配制酸濃5％的稀酸溶液供洗滌用，確保濾餅鐵含量≤20ppm。

優(yōu)選的，后處理工序包含包膜工藝，所述包膜工藝為：研磨速度為5g/20min，分散時(shí)間為30min，研磨介質(zhì)與包膜時(shí)二氧化鈦的濃度控制在400g/l，包膜的溫度為35℃，砂磨5次以上。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：根據(jù)粒子形貌和粒徑大小的要求進(jìn)行配方設(shè)計(jì)，可以獲得鈦白粉產(chǎn)品在白度與光澤(分散性)取得了重大的突破，達(dá)到了世界上先進(jìn)的硫酸法產(chǎn)品的水平。在醇酸氨基涂料體系中，光澤明顯高于r-996，稍高于r-930，白度明顯高于r-996，與r-930接近，耐候性與r-996相當(dāng)；在表印油墨中，光澤明顯高于r-996，高于r-930、tr-92，白度明顯高于r-996。

根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段，在不脫離本發(fā)明上述基本技術(shù)思想前提下，還可以做出其他多種形式的修改、替換或變更。

通過以下具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明上述內(nèi)容進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但是不應(yīng)理解為是對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例1

按照硫酸法制備鈦白粉的工藝來制備本發(fā)明的鈦白粉，包括礦物分解、偏鈦酸漿料的制備、偏鈦酸漿料的漂白漂洗、鹽處理、漂洗、煅燒粉碎和后處理工序，其特征在于：偏鈦酸漿料的制備工序中濃鈦酸液的水解過程中水解晶種的加入量為28％，且鹽處理工序中鹽處理配方為：al2o3為0.23％，k2o為0.24％，p2o5為0.2％，以上用量以偏鈦酸漿料中二氧化鈦的重量百分比計(jì)。優(yōu)選的，鹽處理工序中鹽處理配方為：al2o3為0.23％，k2o為0.24％，p2o5為0.2％，以上用量以偏鈦酸漿料中二氧化鈦的重量百分比計(jì)；偏鈦酸漿料的漂洗過程中使用的為酸濃5％脫鹽水；后處理工序包含包膜工藝，所述包膜工藝為：研磨速度為5g/20min，分散時(shí)間為30min，研磨介質(zhì)與包膜時(shí)二氧化鈦的濃度控制在400g/l，包膜的溫度為35℃，砂磨5次以上。將所獲得的鈦白粉加入到醇酸氨基體系和聚酰胺體系中(pvc＝21％)，測(cè)試結(jié)果如下表1-2所示。

表1醇酸氨基體系

表2聚酰胺體系

由上表1和2測(cè)試結(jié)果可以看出，本發(fā)明的鈦白粉產(chǎn)品性能完全滿足涂料和油漆的使用，相關(guān)的白度、遮蓋力、光澤度等性能均優(yōu)于或達(dá)到國際上鈦白粉產(chǎn)品的性能。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。