[发明专利]一种氧化钛包覆高岭土复合粉体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无机处理法生产复合白色颜料粉体的方法，具体涉及一种氧化钛包覆高岭土复合粉体及其制备方法。

背景技术

钛白粉是一种具有优异的耐热性、耐候性、化学稳定性、易分散和遮盖力好的白色颜料。随着钛白粉行业的兼并与改组、钛白粉生产的高度集中与垄断、钛矿资源的紧缺，使钛白粉的生产能力受到很大的限制。而今，社会的加速进步，涂料、塑料、造纸、化妆品等行业对钛白粉的需求也在不断地增加。这些因素导致了钛白粉的供不应求，使钛白粉的价格居高不下。因此提出了以高岭土、碳酸钙等廉价材料为核，用氧化钛沉积包覆制得钛白粉的替代品的概念。目前制备包覆复合粉体以替代钛白粉的产品的制备方法主要有干法和湿法两种。

干法制备氧化钛-高岭土复合粉体是通过高速球磨混合，使高岭土和氧化钛按一定比例混合。这是一种纯机械的混合，优点是可以大规模地生产，生产的能耗低、污染小。此种方法的不足之处是：高岭土以单独的个体存在于复合粉体中，这使得高岭土的选择条件苛刻，需要选择白度高、粒度小、杂质少的高岭土，在高岭土资源日趋贫瘠化的今天，这对降低钛白粉价格的帮助不是很大；其次，高岭土与氧化钛之间的结合力小，强力搅拌容易使其脱落；在目前技术条件下，还没有一种有效的方法将两种粉体均匀分散，这使得此种复合粉体的白度、粒度等重要指标无法稳定。干法生产的替代品只能用在对白度要求不高，且允许高岭土存在的行业中。

公开号为CN1724595A的中国发明专利，公开了一种白色矿物粉体-TiO₂复合白色颜料及其制备方法，该发明使用白色矿物粉体，如碳酸钙、高岭土、煅烧高岭土和重晶石等为包核基体，晶体TiO₂为包膜物，在湿法超细研磨体系中，通过粒-粒包覆改性方式，实现TiO₂在包核基体表面的反应包覆和改性修饰，由此制备了具有颜料二氧化钛性质的白色矿物粉体-TiO₂复合白色颜料。该发明材料具有包覆的结合力强，能够有效地替代钛白粉在各行业里的应用。存在的问题是粉体的团聚使得最终粉体颗粒偏大，导致复合粉体的粒度分布范围广，白度不均匀。TiO₂包膜物对包核基体的包覆不完全。

发明内容

本发明目的是提供一种氧化钛包覆高岭土复合粉体及其制备方法，解决现有的干法制备氧化钛包覆高岭土复合粉体时存在的氧化钛与高岭土结合力弱的问题，湿法存在的最终粉体颗粒偏大的问题。

本发明目的是提供一种氧化钛包覆高岭土复合粉体及其制备方法，解决现有的干法制备氧化钛包覆高岭土复合粉体时存在的氧化钛与高岭土结合力弱的问题，湿法存在的最终粉体颗粒偏大的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种氧化钛包覆高岭土复合粉体的制备方法，原料配方由下列成份和重量百分含量组成：

硫酸钛        12％～18％；

高岭土        6％～9％；

尿素          10％～16％；

六偏磷酸钠    0.15％～0.30％；

淀粉          0.5％～1.2％；

水溶性碳酸盐  0.04％～0.08％；

磷酸          0.01％～0.05％；

水            余量。

由下列步骤依次组成：

(1)包覆反应：高岭土、尿素、六偏磷酸钠和水加入到反应容器中搅拌混合均匀，将其加热至70℃～90℃后均匀加入硫酸钛溶液，搅拌，使硫酸钛生成的偏钛酸沉淀均匀覆盖在高岭土表面；

(2)水洗：将包覆反应后生成的浆料进行过滤，过滤后所得滤饼进行至少一次洗涤操作，以去除杂质离子；所述的洗涤操作为将滤饼与水搅拌均匀后再进行过滤得到滤饼；

(3)盐处理：将步骤(2)洗涤操作后得到的滤饼加水使其浓度为30％～40％，加入水溶性碳酸盐溶液，并进行搅拌以使杂质离子与水溶性碳酸盐发生反应；后对浆液进行步骤(2)中所述的洗涤操作得到滤饼；

(4)酸处理：将步骤(3)洗涤操作后得到的滤饼加水使其浓度为30％～40％，加入磷酸，并进行搅拌以使铁离子与磷酸发生反应，后对浆液进行步骤(2)中所述的洗涤操作得到滤饼；

(5)分散：将步骤(4)洗涤操作后得到的滤饼加水使其浓度为35％～45％，加入淀粉，并进行搅拌以使偏钛酸包覆高岭土颗粒与淀粉分散均匀后过滤；

(6)干燥：将步骤(5)得到的滤饼在温度为80℃～100℃条件下恒温干燥至水分含量为15％～20％；