[发明专利]高电阻率钛白粉的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高电阻率钛白的生产方法，属于钛白粉生产领域。

背景技术

钛白粉(又称二氧化钛)具有稳定的物理、化学性质和优良的光学、电学性质以及优异的颜料性能，因此广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、化妆品等工业。钛白粉的生产方法主要有硫酸法和氯化法。

硫酸法是用钛精矿或酸溶性钛渣与硫酸反应进行酸解反应，得到硫酸氧钛溶液，经水解得到偏钛酸沉淀，再进入转窑煅烧产出TiO₂。硫酸法既可生产锐钛型产品，又可生产金红石型产品。硫酸法生产钛白粉主要包括钛液的水解、洗涤、盐处理、煅烧制粉几个步骤，采用现有硫酸法制得的钛白粉的电阻率为1600-2200Ω·cm，pH值、白度、亮度等指标基本能达到应用要求。由于现有方法生产的钛白粉电阻率较低，不能广泛的应用于化纤行业，本发明的发明人在生产综合性能符合要求的高电阻率钛白粉方面进行了大量的研究。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种生产高电阻率钛白粉的方法，所得钛白粉较现有技术生产的钛白粉的电阻率高，同时确保其亮度、色相符合使用要求。

本发明的技术方案为：

本发明提供了一种高电阻率钛白粉的生产方法，采用硫酸法钛白粉生产工艺，包括如下步骤：钛液的水解、洗涤、盐处理、煅烧制粉，其中：

盐处理步骤中加入含钾物质，含钾物质的加入量占二氧化钛含量的0.39-0.47wt％，其中，含钾物质为含钾的碱或盐。

优选的，上述含钾物质为氢氧化钾、硫酸钾、碳酸钾、磷酸钾中的至少一种。

进一步地，盐处理步骤中加入磷酸，磷酸的加入量占二氧化钛含量的0.28-0.3wt％。

优选的，钛液的水解步骤中，水解后得偏钛酸浆料，偏钛酸的平均粒径控制在1.5μm-1.7μm。

优选的，盐处理步骤中，调节偏钛酸浆料浓度为300-340g/l。

优选的，盐处理步骤中，先加入含钾物质，再加入磷酸。

优选的，煅烧制粉步骤中，盐处理后的偏钛酸浆料进行脱水处理，使其含水量控制为37-47wt％。

本发明的有益效果：

1、利用本发明方法生产的钛白粉电阻率的平均值比现有技术生产的钛白粉最高达900Ω·cm，同时保证其亮度、白度、色相、pH没有受到影响，更能适用于化纤工业；所得钛白粉的电阻率为2800-3600Ω·cm，pH 6.5-7.5，亮度ΔL≥99.50，Δb(即色相)≤0.5；

2、本发明技术与现有技术的盐处理剂添加量相比，生产1吨钛白可节约成本51元(均按中值计)；

综上，本发明生产方法简单易行，现场工艺流程不需要改造，可行性强。

具体实施方式

本发明提供了一种生产高电阻率钛白粉的方法，具体步骤为：

A钛液的制备

将钛渣和钛矿与硫酸反应后得到钛液，将钛液用水调配至符合水解要求的浓钛液，浓钛液的具体指标如表1所示：

表1浓钛液指标

注：表中的稳定性(ml/ml)，前面“ml”代表蒸馏水用量，后面“ml”为1ml浓钛液。

B钛液的水解

本发明的水解工序与现有外加晶种常压水解一致，即经钛液预热→准备晶种→水解后即可获得偏钛酸，粒径D50(D代表粉体颗粒的直径，D50表示累计50％点的直径，或称50％通过粒径，D50又称平均粒径或中位径)控制在1.5μm-1.7μm之间。因为后续盐处理步骤中偏钛酸浆料的浓度需控制在300-340g/l，若粒径超过1.7μm，则会导致浆料加浅除盐水过多，从而盐处理剂会大量溶入浅除盐水中，在窑前压滤过程中，会导致盐处理剂大量流失，从而影响钛白质量；若水解粒径低于1.5μm，粒子比表面积过大，盐处理步骤中浆料浓度控制在300-340g/l，则会导致浆料加浅除盐水过少，盐处理剂不能在浆料里均匀分散，从而影响盐处理效果。

C洗涤、漂洗

水解所得的偏钛酸浆料经过滤除去所吸附的母液后用水洗涤，其酸性滤液应回收或处理后排放；水洗以后的偏钛酸先在酸性和还原条件下进行漂白，再漂洗除去残存的杂质铁。

D偏钛酸的盐处理