本發(fā)明涉及金紅石型鈦白粉的鹽處理方法及處理后的鈦白初品,屬于鈦白粉生產技術領域。
背景技術:
鈦白粉(二氧化鈦)化學性質穩(wěn)定,在一般情況下與大部分物質不發(fā)生反應。在自然界中二氧化鈦有三種結晶:板鈦型、銳鈦型和金紅石型。板鈦型是不穩(wěn)定的晶型,無工業(yè)利用價值,銳鈦型(Anatase)和金紅石型(Rutile),都具有穩(wěn)定的晶格,是重要的白色顏料和瓷器釉料,與其他白色顏料比較有優(yōu)越的白度、著色力、遮蓋力、耐候性、耐熱性、和化學穩(wěn)定性,特別是沒有毒性。因此,鈦白粉被廣泛用于涂料、塑料、橡膠、油墨、紙張、化纖、陶瓷、日化、醫(yī)藥、食品等行業(yè)。
目前,鈦白粉的生產方法主要有硫酸法、氯化法和鹽酸法,國內主要以硫酸法為主。目前硫酸法鈦白的生產工藝是采用鈦礦或鈦渣酸解后獲得鈦液(即硫酸氧鈦),經水解后得到偏鈦酸,再通過高溫煅燒獲得二氧化鈦粉末(即鈦白初品),如果是生產銳鈦型鈦白產品,則對該粉末直接進行干磨即可,如果是生產金紅石型鈦白產品,則需對該粉末進行后處理(主要是表面包膜處理)才能得到商品鈦白。
在偏鈦酸煅燒時,粒子容易燒結,且雜質元素易被氧化而顯色,煅燒前向偏鈦酸中加入無機物,解決粒子燒結和雜質的顯色問題,該工藝即為鹽處理。
傳統(tǒng)的鹽處理劑采用磷酸和氫氧化鉀。加磷酸是為了改善鈦白粉的表觀色度,其作用機理是將殘余在鈦白粉中的三價鐵由棕紅色的Fe2O3轉化為淺黃色的FePO4,用氫氧化鉀或碳酸鉀作鹽處理劑主要是生成鈦酸鉀纖維,它既可以提高鈦白粉的白度,又可以阻隔小粒子團聚,避免煅燒過程中細粒子被燒結。這種鹽處理劑雖然可提高白度,但對鈦白粉的消色力、電阻率等指標沒有較大的改善。
技術實現(xiàn)要素:
針對以上缺陷,本發(fā)明解決的技術問題是提供金紅石型鈦白粉的鹽處理后的鈦白初品。
本發(fā)明所述鈦白初品,由以下重量份的組分組成:二氧化鈦100份;氧化鉀0.64~1.35份;五氧化二磷0.28~0.38份;氧化錫0.13~0.24份;氧化鍶0.16~0.29份;三氧化二鋁0.41~0.83份;煅燒晶種3~4份。
優(yōu)選的,由以下重量份的組分組成:二氧化鈦100份;氧化鉀0.76份;五氧化二磷0.33份;氧化錫0.21份;氧化鍶0.23份;三氧化二鋁0.57份;煅燒晶種3份。
本發(fā)明解決的第二個技術問題是提供金紅石型鈦白粉的鹽處理方法,通過該鹽處理方法,可以得到本發(fā)明所述的鈦白初品。
該鹽處理方法,包括如下步驟:
a、制漿:將偏鈦酸加水攪拌,制成偏鈦酸漿料;
b、加入處理劑:在偏鈦酸漿料中加入鉀鹽、磷鹽、錫鹽、鍶鹽、鋁鹽和煅燒晶種;
c、過濾煅燒:將b步驟加入處理劑后的漿料過濾,取濾餅,煅燒,得到鈦白初品;
其中,鉀鹽的加入量以氧化鉀計,氧化鉀的質量為二氧化鈦質量的0.64~1.35%;磷鹽的加入量以五氧化二磷計,五氧化二磷的質量為二氧化鈦質量的0.28~0.38%;錫鹽的加入量以氧化錫計,氧化錫的質量為二氧化鈦質量的為0.13~0.24%;鍶鹽的加入量以氧化鍶計,氧化鍶的加入量為0.16~0.29%;鋁鹽的加入量以三氧化二鋁計,三氧化二鋁的質量為二氧化鈦質量的0.41~0.83%,煅燒晶種的加入質量為二氧化鈦質量的3~4%。
優(yōu)選的,所述鉀鹽為氫氧化鉀、碳酸鉀或碳酸氫鉀中的至少一種。
優(yōu)選的,所述磷鹽為磷酸氫鈉、磷酸二氫鈉、磷酸鈉、六偏磷酸鈉中的至少一種。
優(yōu)選的,所述錫鹽為硫酸亞錫或硝酸錫。
優(yōu)選的,所述鍶鹽為硝酸鍶或氯化鍶。
優(yōu)選的,所述鋁鹽為硫酸鋁、硝酸鋁、氯化鋁中的至少一種。
本發(fā)明所述的煅燒晶種為本領域常用的煅燒晶種。
本發(fā)明未提到的參數(shù),如煅燒溫度等,均采用本領域現(xiàn)有技術,在此不做贅述。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明具有如下有益效果:
本發(fā)明方法,通過特定的處理劑及其用量,得到鈦白初品,可以提高鈦白粉的消色力,從而提高鈦白粉的品質。
具體實施方式
本發(fā)明鈦白粉生產時的鹽處理方法,包括如下步驟:
a、制漿:將偏鈦酸加水攪拌,制成偏鈦酸漿料;
b、加入處理劑:在偏鈦酸漿料中加入鉀鹽、磷鹽、錫鹽和鋁鹽;
c、過濾煅燒:將b步驟加入處理劑后的漿料過濾,取濾餅,煅燒,得到鈦白初品;
本發(fā)明所述鈦白初品,由以下重量份的組分組成:二氧化鈦100份;氧化鉀0.64~1.35份;五氧化二磷0.28~0.38份;氧化錫0.13~0.24份;氧化鍶0.16~0.29份;三氧化二鋁0.41~0.83份;煅燒晶種3~4份。
優(yōu)選的,由以下重量份的組分組成:二氧化鈦100份;氧化鉀0.76份;五氧化二磷0.33份;氧化錫0.21份;氧化鍶0.23份;三氧化二鋁0.57份;煅燒晶種3份。
本發(fā)明提供金紅石型鈦白粉的鹽處理方法,通過該鹽處理方法,可以得到本發(fā)明所述的鈦白初品。
該鹽處理方法,包括如下步驟:
a、制漿:將偏鈦酸加水攪拌,制成偏鈦酸漿料;
b、加入處理劑:在偏鈦酸漿料中加入鉀鹽、磷鹽、錫鹽、鍶鹽、鋁鹽和煅燒晶種;
c、過濾煅燒:將b步驟加入處理劑后的漿料過濾,取濾餅,煅燒,得到鈦白初品;
其中,鉀鹽的加入量以氧化鉀計,氧化鉀的質量為二氧化鈦質量的0.64~1.35%;磷鹽的加入量以五氧化二磷計,五氧化二磷的質量為二氧化鈦質量的0.28~0.38%;錫鹽的加入量以氧化錫計,氧化錫的質量為二氧化鈦質量的為0.13~0.24%;鍶鹽的加入量以氧化鍶計,氧化鍶的加入量為0.16~0.29%;鋁鹽的加入量以三氧化二鋁計,三氧化二鋁的質量為二氧化鈦質量的0.41~0.83%,煅燒晶種的加入質量為二氧化鈦質量的3~4%。
本領域常用的可溶性鉀鹽均適用于本發(fā)明。優(yōu)選的,所述鉀鹽為氫氧化鉀、碳酸鉀或碳酸氫鉀中的至少一種。
本領域常用的可溶性磷鹽均適用于本發(fā)明。優(yōu)選的,所述磷鹽為磷酸氫鈉、磷酸二氫鈉、磷酸鈉、六偏磷酸鈉中的至少一種。
本領域常用的可溶性錫鹽均適用于本發(fā)明。優(yōu)選的,所述錫鹽為硫酸亞錫或硝酸錫。
常用的鍶鹽均適用于本發(fā)明。優(yōu)選的,所述鍶鹽為硝酸鍶或氯化鍶。
本領域常用的可溶性鋁鹽均適用于本發(fā)明。優(yōu)選的,所述鋁鹽為硫酸鋁、硝酸鋁、氯化鋁中的至少一種。
本發(fā)明所述的煅燒晶種為本領域常用的煅燒晶種。
本發(fā)明未提到的參數(shù),如煅燒溫度等,均采用本領域現(xiàn)有技術,在此不做贅述。
作為優(yōu)選方案,氧化鉀的質量為二氧化鈦質量的0.76%;五氧化二磷的質量為二氧化鈦質量的0.33%;氧化錫的質量為二氧化鈦質量的0.21%;氧化鍶的質量為二氧化鈦質量的0.23%,三氧化二鋁的質量為二氧化鈦質量的0.57%,煅燒晶種的質量為二氧化鈦質量的3%。
下面結合實施例對本發(fā)明的具體實施方式做進一步的描述,并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。
實施例1
采用如下方法制備得到鈦白初品:
a、制漿:將偏鈦酸(該偏鈦酸中二氧化鈦含量為45%)加水攪拌,制成偏鈦酸漿料;
b、加入處理劑:在偏鈦酸漿料中加入碳酸鉀、磷酸鈉、硫酸亞錫、氯化鍶、氯化鋁、煅燒晶種;
c、過濾煅燒:將b步驟加入處理劑后的漿料過濾,取濾餅,煅燒,得到鈦白初品;
其中,碳酸鉀的加入量以氧化鉀計,氧化鉀的質量為二氧化鈦質量的0.64%;磷酸鈉的加入量以五氧化二磷計,五氧化二磷的質量為二氧化鈦質量的0.28%;硫酸亞錫的加入量以氧化錫計,氧化錫的質量為二氧化鈦質量的0.13%;氯化鍶的加入量以氧化鍶計,氧化鍶的質量為二氧化鈦質量的0.16%,氯化鋁的加入量以三氧化二鋁計,三氧化二鋁的質量為二氧化鈦質量的0.41%,煅燒晶種的加入質量為二氧化鈦質量的3%。
該鈦白初品采用常規(guī)方法后處理,得到金紅石型鈦白,采用GB/T 5211.16-2007中所述的方法A,測定其消色力,為77。
實施例2
采用如下方法制備得到鈦白初品:
a、制漿:將偏鈦酸(該偏鈦酸中二氧化鈦含量為45%)加水攪拌,制成偏鈦酸漿料;
b、加入處理劑:在偏鈦酸漿料中加入氫氧化鉀、磷酸氫鈉、硝酸錫、硝酸鍶、硫酸鋁和煅燒晶種;
c、過濾煅燒:將b步驟加入處理劑后的漿料過濾,取濾餅,煅燒,得到鈦白初品;
其中,氫氧化鉀的加入量以氧化鉀計,氧化鉀的質量為二氧化鈦質量的1.35%;磷酸氫鈉的加入量以五氧化二磷計,五氧化二磷的質量為二氧化鈦質量的0.38%;硝酸錫的加入量以氧化錫計,氧化錫的質量為二氧化鈦質量的0.24%;硝酸鍶的加入量以氧化鍶計,氧化鍶的質量為二氧化鈦質量的0.29%;硫酸鋁的加入量以三氧化二鋁計,三氧化二鋁的質量為二氧化鈦質量的0.83%,煅燒晶種的加入質量為二氧化鈦質量的4%。
該鈦白初品采用常規(guī)方法后處理,得到金紅石型鈦白,采用GB/T 5211.16-2007中所述的方法A,測定其消色力,為78。
實施例3
采用如下方法制備得到鈦白初品:
a、制漿:將偏鈦酸(該偏鈦酸中二氧化鈦含量為45%)加水攪拌,制成偏鈦酸漿料;
b、加入處理劑:在偏鈦酸漿料中加入碳酸氫鉀、六偏磷酸鈉、硫酸亞錫、氯化鍶、硝酸鋁和煅燒晶種;
c、過濾煅燒:將b步驟加入處理劑后的漿料過濾,取濾餅,煅燒,得到鈦白初品;
其中,碳酸氫鉀的加入量以氧化鉀計,氧化鉀的質量為二氧化鈦質量的0.76%;六偏磷酸鈉的加入量以五氧化二磷計,五氧化二磷的質量為二氧化鈦質量的0.33%%;硫酸亞錫的加入量以氧化錫計,氧化錫的質量為二氧化鈦質量的0.21%;氯化錫的加入量以氧化鍶計,氧化鍶的質量為二氧化鈦質量的0.23%,硝酸鋁的加入量以三氧化二鋁計,三氧化二鋁的質量為二氧化鈦質量的0.57%,煅燒晶種的加入質量為二氧化鈦質量的3%。
該鈦白初品采用常規(guī)方法后處理,得到金紅石型鈦白,采用GB/T 5211.16-2007中所述的方法A,測定其消色力,為79。
對比例1
采用如下方法制備得到鈦白初品:
a、制漿:將偏鈦酸(該偏鈦酸中二氧化鈦含量為45%)加水攪拌,制成偏鈦酸漿料;
b、加入處理劑:在偏鈦酸漿料中加入碳酸氫鉀和六偏磷酸鈉;
c、過濾煅燒:將b步驟加入處理劑后的漿料過濾,取濾餅,煅燒,得到鈦白初品;
其中,碳酸氫鉀的加入量以氧化鉀計,氧化鉀的質量為二氧化鈦質量的0.76%;六偏磷酸鈉的加入量以五氧化二磷計,五氧化二磷的質量為二氧化鈦質量的0.33%%。
該鈦白初品采用常規(guī)方法后處理,得到金紅石型鈦白,采用GB/T 5211.16-2007中所述的方法A,測定其消色力,為65。