[发明专利]一种钛白粉的外加水解晶种的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，涉及钛白粉生产行业，具体是一种钛白粉的外加水解晶种的制备方法。

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。

目前，钛白粉的生产多采用硫酸法工艺，而水解钛液是该工艺中极其重要的工序之一。一般采用自生晶种水解工艺或外加晶种常压水解工艺来水解钛液。与自生晶种水解工艺相比，外加晶种常压水解工艺具有水解操作简单、晶种质量稳定、产品批次间质量波动不大、对水解钛液浓度要求不高等优点，是一种较自生晶种水解更加先进的水解工艺，而外加晶种水解工艺的关键就是制备晶种。

传统的晶种制备方法是将钛矿用浓硫酸溶解，再加入氢氧化钠溶液水解得到晶种，该方法得到的晶种中含有原料中的铁、钒等金属元素，造成杂质过多，晶种的大小不均一。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种钛白粉的外加水解晶种的制备方法，具体技术方案如下：

一种钛白粉的外加水解晶种的制备方法，其具体步骤如下：

步骤一：将钛铁矿、钛渣用浓碱溶液溶解，然后过滤，得到偏钛酸钠溶液；

步骤二：向步骤一中的溶液中缓慢加入酸，将pH调节到7.5～9维持温度为10～20摄氏度，待水解；

步骤三：升温，并不断搅拌，使温度维持在50～60摄氏度，得到含有偏钛酸的悬浊液；

步骤四：将步骤三中的悬浊液过滤，将滤渣洗涤，煅烧即得水解晶种。

该方法中，利用钛的两性，用浓碱溶液溶解钛铁矿、钛渣，这样其中的铁、钒等金属就可以通过过滤除去，然后再低温下调节pH，防止水解发生，然后加热待温度维持在50～60摄氏度时，由于水解的过程在放热，此时需要及时注意散热，及时搅拌防止局部过热，再过滤煅烧即可得到水解晶种。

作为进一步的改进，其特征在于：所述步骤三中，升温之前加入无机絮凝剂。

水解过程是一个比较缓慢的过程，对于浓度比较小的含钛液，适当加入絮凝剂能适当加快水解结胶的过程，节省生产时间，提高生产效率。

作为进一步的改进，其特征在于：所述步骤二中的酸为盐酸。

由于盐酸中的氯为负一价，在溶液体系中，水解过程中，不容易产生其他杂质沉淀。

作为进一步的改进，其特征在于：所述步骤三中升温的同时通入氧气。

通入氧气之后，将氯离子氧化成氯气，一方面消耗了水，另一方面，氯气会形成酸，提供氢离子，加速偏钛酸的水解沉降。

作为进一步的改进，其特征在于：所述步骤三中搅拌的同时继续加盐酸，维持pH至7.5～9。

这样能保证前后的偏钛酸的水解环境基本一致，进而保证晶种的形状均一。

作为进一步的改进，其特征在于：所述步骤四中洗涤滤渣之后，再将其打成碎浆，继续洗涤，把碎浆分散均匀后，加入浓盐酸或者氢氟酸，搅拌升温至80～90摄氏度，待碎浆熟化后，迅速冷却到30～45摄氏度，然后煅烧脱水得到水解晶种。

该方法中，将胶状的滤渣打成碎浆，便于清洗内部包裹的一些盐溶液，去除杂质，保证晶种的纯净。

本发明的有益效果：本发明提供的一种钛白粉的外加水解晶种的制备方法，制备过程中，避免钛矿和废钛中的其他金属元素进入体系，进而保证晶种的均一和纯净，提高晶种的稳定性，为后续的钛白粉产品的稳定性提供一个优良的前提。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对该发明的保护范围构成限定。

实施例1

一种钛白粉的外加水解晶种的制备方法，其具体步骤如下：

步骤一：将钛铁矿、钛渣用浓氢氧化钠溶液溶解，然后过滤，除去不溶性物质，得到偏钛酸钠溶液；

步骤二：向步骤一中的溶液中缓慢加入硫酸，将pH调节到7.5维持温度为10摄氏度，待水解，此时由于保持温度较低，水解很缓慢；

步骤三：向步骤二所得的溶液中加入硫酸铝，升温，并不断搅拌，使温度维持在50摄氏度，得到含有偏钛酸的悬浊液；

步骤四：将步骤三中的悬浊液过滤，将滤渣洗涤；

步骤五：将步骤四中的滤渣打成碎浆，继续洗涤，把碎浆分散均匀后，加入浓盐酸，搅拌升温至80摄氏度，待碎浆熟化后，迅速冷却到30摄氏度，然后煅烧脱水得到水解晶种。