[发明专利]一种高性能金红石型钛白粉的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钛白粉的生产技术领域，尤其涉及一种高性能金红石型钛白粉的制备方法。

背景技术

钛白粉，化学名称为二氧化钛，未经包膜的金红石初品其表面存在大量的光活化点，导致其耐候性较差，在油性或水性体系中应用时其分散性较差，为了提高其应用性能需要对金红石初品表面进行无机包膜，在特定体系中应用时，有的还要对其表面进行有机包膜，以提高金红石型钛白粉在具体体系中的应用性能。金红石型钛白粉无机包膜工艺按包膜助剂分主要有硅铝包膜、锆铝包膜、锆硅铝包膜，有机包膜所选用的有机处理剂也很多，有羟甲基烷烃类、醇胺类、有机硅烷类等，由于各个公司所采用的生产工艺不尽相同，其产品性能也千差万别。中国专利CN201110099500为金红石初品表面进行硅、铝无机包膜及有机包膜，其产品具有较佳的分散性及耐候性。中国专利CN201010228742为金红石初品表面进行硅、铝无机包膜剂有机包膜，其产品具有高遮盖力、高白度及基本的耐候性。在高档涂料中其对钛白粉的耐候性、分散性及遮盖力都有很高的要求，因此开发新的钛白粉包膜方法，制备综合颜料性能特别是高耐候、高分散性以及高遮盖力的钛白粉意义重大。

有鉴于此，如何设计一种高性能金红石型钛白粉的制备方法，以获得综合性能较佳的钛白粉，是业内人士亟需解决的问题。

发明内容

针对现有技术中，经过包膜获得的钛白粉的综合性能不是很高这一缺陷，本发明提供了一种高性能金红石型钛白粉的制备方法。

根据本发明，提供了一种高性能金红石型钛白粉的制备方法，其中，包括以下步骤：

（a）煅烧偏钛酸获得金红石型钛白粉初品，煅烧温度为900～1050℃，获得的所述金红石型钛白粉初品的金红石晶型的转化率为98.5～99.5%；

（b）研磨、湿磨、水选分级所述金红石型钛白粉初品获得二氧化钛浆料，将所述二氧化钛浆料稀释到浓度为300～350gTiO₂/l，调节所述二氧化钛浆料的PH值至9.0～11.0，加入无机分散剂；

（c）将经所述步骤（b）的所述二氧化钛浆料加热至50～60℃，并流加入含锆化合物与碱液，然后调节所述二氧化钛浆料的PH至8.0～9.0，均化20～40min；

（d）将所述步骤（c）获得的所述二氧化钛浆料升温至65～70℃，用所述碱液在30～45min内调节所述二氧化钛浆料的PH至9.5～10.5，加入所述无机分散剂，均化20～40min；

（e）加入碱性含铝化合物于所述步骤（d）获得的所述二氧化钛浆料中，维持所述二氧化钛浆料的PH为9.5～10.5，均化20～40min；

（f）将所述步骤（e）获得的所述二氧化钛浆料降温至60～65℃，调节PH至5.0～6.0，然后加入酸性含铝化合物，维持PH为5.0～6.0，均化20～40min，调节所述二氧化钛浆料的PH为6.5～7.5，均化20～40min；

（g）将所述步骤（f）获得的所述二氧化钛浆料经压滤形成滤饼，所述滤饼的电阻率为100～150Ω·m，所述滤饼经干燥后，再气流粉碎，气流粉碎时同步加入有机助剂，制得成品。

优选地，所述无机分散剂为六偏磷酸钠，所述六偏磷酸钠的加入量以P₂O₅/TiO₂的质量分数计为0.15～0.3%。

优选地，所述步骤（c）中所述含锆化合物是氯氧化锆、硫酸锆中的一种，所述含锆化合物的加入量以ZrO₂/TiO₂质量分数计为0.4～1.0%。

优选地，所述步骤（e）中，所述碱性含铝化合物为偏铝酸钠、偏铝酸钾中的至少一种，所述碱性含铝化合物的加入量以Al₂O₃/TiO₂的质量分数计为1.2～1.6%。

优选地，所述步骤（f）中，所述酸性含铝化合物为硫酸铝、氯化铝、硝酸铝中的至少一种，所述酸性含铝化合物的加入量以Al₂O₃/TiO₂的质量分数计为1.2～1.6%。

优选地，所述步骤（e）中，并流加入所述碱性含铝混合物与所述酸液，以维持所述二氧化钛浆料的PH为5.0～6.0。

优选地，所述酸液是硫酸、硝酸、盐酸溶液中的一种或多种。

优选地，所述步骤（f）中，并流加入所述酸性含铝混合物与所述碱液，以维持所述二氧化钛浆料的PH为9.5～10.5。