[发明专利]生产钛白粉的方法

说明书

技术领域

本发明涉及生产钛白粉的方法，属于化工领域。

背景技术

目前，钛白生产厂家主要采用硫酸法钛白生产工艺进行生产，硫酸法钛白生产工艺分为：自生晶种常压热水解工艺和外加晶种常压热水解工艺。由于外加晶种常压热水解工艺需要另行制备晶种，工序步骤复杂，因此，大多数企业都采用自生晶种常压热水解工艺生产钛白粉。

自生晶种常压热水解工艺的主要步骤为：先将水解钛液加入去离子水中形成晶种，然后以其为结晶中心诱导钛液水解沉积得到水解料，最后水解料经过酸洗、漂白、水洗、盐处理、煅烧、粉碎等处理即得到钛白产品。其中，水解初期水解钛液加入去离子水中所形成的晶种数量、质量、粒度及其大小分布情况，是决定水合二氧化钛粒子形状、粒度及其分布的关键因素，进而决定了经后期处理制得的钛白粉粒度分布及颜料性能。

我国钛白行业的产能近年急剧扩大，对矿源需求量逐年提高，国家化工行业生产力促进中心钛白分中心已提出“钛矿已成为制约我国钛白业发展的最大瓶颈”。矿源开采的加剧同时使得贫矿增多，不同矿源间区别较大，带来酸解和浓缩后的钛液总钛浓度偏低，酸度系数F值偏高等指标较大幅度变化，造成钛白品质的不稳定，钛白粉粒度分布不均，甚至出现水解废料，带来极大的资源和成本浪费。因此，研究新的钛白水解工艺，以适应钛白行业发展的需要，成为本领域目前的研究重点。

申请号为200810095242.8的专利申请公开了一种制备钛白的水解方法，该方法采用晶种钛液和水解钛液分步加入的方法，并分步熟化自生晶种，获得粒度分布半峰宽在80～100nm的颜料级钛白。虽然该申请文件声称该方法为自生晶种常压水解技术，但从该方法的工艺步骤可以看出该方法另外加入了晶种钛液，实际上是属于外加晶种水解方法。但该方法需要另行制备晶种钛液，增加了生产工序和生产成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种生产粒度分布均匀的钛白粉的方法，该方法不需另行制备晶种钛液。

本发明生产钛白粉的方法包括如下步骤：

a、去离子水预热至94～98℃，加入90～98℃的水解钛液，混匀；

其中，所述的水解钛液中的钛浓度以TiO₂计为200～240g/l、水解钛液的酸度系数为1.7～2.0，水解钛液的体积为去离子水体积的3～5倍；

b、升温至沸腾，然后保持微沸，待溶液变为灰色后，停止加热，冷却，以避免此时再形成新的晶核；

c、再次加热至沸腾，然后保持微沸至水解结束，得到水解料；

d、水解料经过酸洗、漂白、水洗、盐处理、煅烧、粉碎即得钛白粉。其中，酸洗、漂白、水洗、盐处理、煅烧、粉碎步骤按常规方法操作即可。

本发明生产钛白粉的方法不需要另行制备晶种或晶种钛液，简化了生产工艺，节约了生产成本，且制得的钛白粉的粒度均匀，粒度分布窄，颜料性能好，为本领域钛白粉的制备提供了一种新的选择，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1是实施例一制备的水合二氧化钛的粒径分布图；

图2是实施例一制备的钛白粉的粒径分布图；

图3是实施例二制备的钛白粉的粒径分布图；

图4是实施例三制备的钛白粉的粒径分布图。

具体实施方式

本发明生产钛白粉的方法包括如下步骤：

a、去离子水预热至94～98℃，加入90～98℃的水解钛液，混匀；

其中，所述的水解钛液中的钛浓度以TiO₂计为200～240g/l、水解钛液的酸度系数为1.7～2.0，水解钛液的体积为去离子水体积的3～5倍；

b、升温至沸腾，然后保持微沸，待溶液变为灰色后，停止加热，冷却，以避免此时再形成新的晶核；

c、再次加热至沸腾(由于水解程度进行不同，c步骤沸腾时的温度比b步骤沸腾时的温度要高1～2℃左右)，然后保持微沸至水解结束，得到水解料；

d、水解料经过酸洗、漂白、水洗、盐处理、煅烧、粉碎即得钛白粉。

上述a步骤中水解钛液加入去离子水中时，去离子水和水解钛液的温度过高或过低都可能导致水解体系温度变化过大，形成的水解粒子大小及其分布变大，恶化颜料性能及粒度分布，因此，需严格控制去离子水和水解钛液的温度。

上述a步骤中也不能采用将去离子水加入水解钛液中的加料方式，否则不会在水解初期形成晶种，得到的产物颜料性能极差。