[发明专利]采用低总钛、高铁钛比钛液生产钛白粉的方法

说明书

技术领域

本发明属于钛白粉生产领域，具体涉及一种采用低总钛、高铁钛比钛液生产钛白粉的方法。

背景技术

氯化法和硫酸法为当今世界上生产钛白粉的两个主要工艺流程。硫酸法因生产成本较低，在我国企业大多还是采用硫酸法生产钛白粉。硫酸法主要是以钛渣、钛矿等为原料，利用硫酸进行酸解反应生成硫酸氧钛，经水解生成偏钛酸，再经煅烧、粉碎即得到二氧化钛，二氧化钛即通常所称的钛白粉。硫酸法现有技术工艺流程如下：酸解钛渣、钛矿→浓缩→硫酸亚铁结晶→外加晶种水解→过滤→水洗→漂白→过滤→漂洗→盐处理→煅烧制粉。

在硫酸法制备钛白粉的工艺中，钛矿酸解后产生的钛液总钛含量通常为135-145g/L(以TiO₂的含量计)，钛渣酸解后产生的钛液总钛含量通常为220-260g/L(以TiO₂的含量计)。由于总离子浓度低的钛液，制得的偏钛酸颗粒较粗，进而制得钛白粉的颜料性较差，因此通常将酸解得到钛液以稀释或浓缩的方式，获得总钛含量195-205g/L(以TiO₂的含量计)，铁钛比0.25-0.30的钛液，再用于外加晶种水解；若采用自生晶种进行水解需要的浓度更高。由于现有方法存在工艺流程长，耗时，耗能的缺陷，本发明的发明人提供一种新的方法用于生产钛白粉。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种新的方法生产钛白粉，具体是采用低总钛、高铁钛比钛液进行水解然后生成钛白粉的方法，该生产方法既保证了钛白粉品质，又减少了生产成本。

本发明方法采用低总钛、高铁钛比钛液生产钛白粉，包括以下步骤：

A、采用钛液外加晶种水解制备偏钛酸；

B、然后按照常规方法处理得到钛白粉；

其特征在于：所述钛液的总钛浓度为160-185g/L(以TiO₂的含量计)，铁钛比以重量计为为0.31-0.45。其中，铁钛比是指钛液中总铁含量与总钛含量之比，即质量比。

具有上述总钛浓度和铁钛比的钛液在本发明中称为低总钛、高铁钛比钛液，采用该钛液生产钛白粉正是本发明方法的关键之处。而为了进一步更好的控制水解步骤的成本，水解时优选采用总钛浓度为170-175g/L(以TiO₂的含量计)，铁钛比为0.33-0.43的钛液。

本发明“低总钛、高铁钛比钛液”只要按照现有的、常规的方法，通过浓缩或稀释获得符合上述要求成分要求的钛液即可。

以下为发明人应用时所采用的制备本发明“低总钛、高铁钛比钛液”的方法：

A、酸解钛渣或钛矿，得固相物；

B、用水浸取固相物得初始钛液，浸取温度控制在65℃-75℃，控制初始钛液波美度大于45Be`；

C、根据初始钛液的总钛浓度及钛铁比，通过浓缩或稀释的方式获得总钛浓度160-185g/L(以TiO₂的含量计)，铁钛比0.31-0.45的“低总钛、高铁钛比钛液”。

其中，步骤B控制浸取温度65℃-75℃的目的是防止水解；控制波美度是为了便于步骤C调整钛液的浓度和铁钛比。

采用钛液外加晶种水解制备偏钛酸的方法如下：其中，水解所用的“钛液”即为本发明低总钛、高铁钛比钛液；同时为了方便配制，晶种钛液也采用低总钛、高铁钛比钛液。

A、准备晶种：

(1)碱液预热至85℃-87℃，加入晶种钛液；

(2)升温至95℃-97℃，钛液稳定性控制在100-120ml_水/10ml_钛液，即得晶种；

此处的钛液稳定性是指：25℃水稀释10ml钛液直至出现乳白色浑浊所用水的毫升数；

B、水解：

(1)将晶种加入到已预热至96-102℃的钛液中，得钛液及晶种混合物；

(2)加热并搅拌钛液及晶种混合物至沸腾，当水解体系变为由黑色转蓝色或灰色时，停止加热和搅拌，熟化(熟化时间至少维持30min)；

(3)恢复加热和搅拌，保持微沸2-3小时；

(4)然后加入温度85-95℃的水，稀释到总钛浓度155-165g/L，保持微沸至水解结束(微沸至指标合格即水解结束)。