[发明专利]一种珠光颜料包膜材料的制备方法

说明书

提供一种珠光颜料包膜材料的制备方法。本发明的方法在于利用盐酸将钛铁矿中的钛铁离子溶解后，采用铁萃取剂对钛铁离子进行分离和富集获得富集三氯化铁的溶液和含钛的萃余液，富集的三氯化铁可用于铁系列的珠光颜料包膜材料，而采用第二种萃取剂从含钛的萃余液中萃取除去带色离子如Mn、V，从而获得净化的钛溶液，后者用于制备钛系的珠光颜料包膜材料。

技术领域

本发明涉及酸解钛铁矿的方法制备珠光颜料包膜材料，特别是盐酸酸解钛铁矿和钛铁离子在酸解液中的分离方法，分离出的铁离子作为包膜材料制备珠光颜料，和分离出铁离子的钛液作为包膜材料制备珠光颜料。

背景技术

珠光颜料是一类由一种或者几种金属氧化物包覆在片状基材上构成的具有珍珠光泽的颜料，不同的氧化物及氧化物厚度，可以得到不同的珠光效果。目前，绝大多数铁珠光颜料均采用三氯化铁作为包膜氧化铁前驱体，绝大多数钛珠光颜料均采用四氯化钛作为包膜二氧化钛前驱体。

钛铁矿是钛和铁的氧化物矿石，是提炼钛的主要矿石。目前制备四氯化钛或者硫酸氧钛的方法，主要是采用氯化法或者硫酸法制备，然后经过精馏除杂而得到。氯化法是将高钛渣与石油焦按一定比例配料，粉碎，通入氯气进行反应，生成四氯化钛气体，经过冷凝，得到液化的四氯化钛液体，过滤、蒸馏，得到四氯化钛成品。硫酸法则采用硫酸浸润矿石，产生大量废酸和硫酸亚铁。

目前，采用盐酸溶解钛铁矿的研究有2种方法，一种是作为硫酸法的前一步，在高温、低酸矿比的情况下，将钛铁矿中的杂质溶解掉，钛经过溶解再以偏钛酸形式析出，作为下一步硫酸溶解的原料，比如专利CN 1766137A，CN 101935063A，CN 102602991A，CN102616842A等；另一种是直接用盐酸酸解矿石，然后萃取分离出氯化钛酰，如US3236596，US4269809，US 6500396B1，US 6375923等。这些都是直接用于生产人造金红石，而不是用于珠光颜料包膜。

发明内容

本发明的目的在于提供一种珠光颜料包膜材料的制备方法。本发明的思路，在于利用盐酸将钛铁矿中的钛铁离子溶解后，采用萃取剂对钛铁离子进行分离和富集，富集的三氯化铁可用于铁系列的珠光颜料包膜材料，萃余液中的钛，采用萃取剂对萃余液中的带色离子如Mn、V等进行萃取，净化钛溶液。由于钛系列的珠光颜料采用氯化钛酰的包膜pH值在1.2-3.0 pH之间，此条件下，溶液中的碱金属和碱土金属离子等其他离子均不会形成包膜沉淀，因而不影响钛系列的珠光颜的质量。

根据本发明的第一个实施方案，提供一种从钛铁矿制备铁系珠光颜料和钛系珠光颜料的 方法，或者说，提供一种从钛铁矿制备包括三氧化二铁(Fe₂O₃)包覆层或二氧化钛(TiO₂)包覆层或Fe₂O₃/TiO₂包覆层的珠光颜料的方法，该方法包括以下步骤：

(1)将盐酸和钛铁矿按照一定的酸/矿质量比加入到反应釜中，在搅拌下升温至升高的温度T1，再在该反应温度T1下恒温反应一段时间，其中在反应过程中加入氧化剂，在反应结束后将反应混合物降温和然后进行压滤，获得滤液，即含有钛铁离子的盐酸溶液；

(2)将步骤(1)的溶液加入到铁萃取器中，使用铁萃取剂进行多级萃取(例如3、4或5级)，将作为有机相的各级萃取物合并而得到富铁的萃取液，即有机相A1，而经过多级萃取之后剩下的水相是不含铁离子的含钛萃余液，即水相B1；