[发明专利]一种高着色力颜料级钛棕的生产方法

说明书

本发明公开了一种高着色力颜料级钛棕的生产方法。本发明利用纳米级水合二氧化钛的高反应活性，选用合适的纳米级水合二氧化钛，以此水合二氧化钛为基础，添加正钛酸溶胶、锌元素、氧化锑、铝盐、磷酸，氧化铬等添加剂处理，经过高温煅烧，粉碎，除盐制得产品颜料级钛棕。该颜料具有粒径小且分布集中、颜色鲜艳、易分散、着色能力强的显著特征，是目前商用棕黄色颜料的优秀升级替代品。

技术领域

本发明涉及钛棕的制法，尤其是涉及利用合适的纳米级水合二氧化钛制备高着色力颜料级钛棕的生产方法。

背景技术

目前国内外对环保日趋重视，含有重金属和有毒致癌物的颜料，已在全球限制使用。而有机颜料虽然不含剧毒物质，但价格较贵。传统的颜料，不论是有机颜料还是无机颜料，都不兼有耐热、耐光、耐候、耐酸碱和耐溶剂等性能，不能完全适应功能涂料和塑料的应用要求。而钛棕颜料则有较为全面的应用性能，是目前在用棕黄色颜料的理想升级替代品。

钛棕颜料具有的优异性能：1.由于通过高温反应和煅烧得来，晶型和晶格结构相当稳定，耐热、耐光、耐候和耐各种化学介质性能非常优良，抗粉化性能超过任何一种棕黄色颜料。2.由于具有很高的硬度和较高的比重，钛棕颜料在能提供高遮盖力情况下又能呈现很高的耐磨性。3.钛棕颜料具有中性的PH值，适用于各种介质体系，不会与介质体系起反应。4.钛棕颜料易分散，具有抗色移性，不发生渗色现象。5.钛棕颜料虽然含有发色元素，但这些元素进入TiO₂晶格，一般条件下不被任何介质浸蚀，完全适用于无害化要求的安全体系，如儿童塑料玩具及所有涂料、食品包装材料、医疗用品、化妆品、卫生用具等。

市场上较为成熟的钛棕产品多采用固相法工艺，以钛白粉为主要原料，虽然工艺较为简单，成本较低，但由于钛白粉已经是稳定的晶体结构，需要较高的温度进行固体氧化物混合煅烧，导致产品粒径不易控制，分散不均匀，着色力较差，色泽不够鲜亮，因此钛棕的应用范围受到一定限制。利用纳米级高活性水合二氧化钛为主要原料进行钛棕的生产，物料之间实现分子级别的混合，是一种简便易行且产品质量稳定可控的生产方法。

发明内容

本发明的目的，是为了提供一种钛棕颜料的生产方法，该方法解决的技术问题是利用纳米级水合二氧化钛的高反应活性的特点，通过优选纳米级高活性水合二氧化钛、对水合二氧化钛进行一次水洗、酸处理、二次水洗、加处理剂混合、煅烧、一次粉碎、研磨除盐、干燥、汽流粉碎等主要步骤，以达到产出高品质钛棕的目的。

本发明提供的生产方法包括下述步骤：

a、水合二氧化钛一次水洗：选取硫酸法钛白生产工艺制备的水解产物水合二氧化钛，沉降率指标符合90～130mm/30min，以55～70℃自来水对水合二氧化钛进行水洗，水洗合格的判定指标为一次水洗废水中的铁含量(以Fe计)小于100mg/L；

b、酸处理：将一次水洗所得水合二氧化钛加自来水制成浆料，二氧化钛浓度控制为260～340g/L，温度在55～70℃，以H₂SO₄计，加入硫酸为25～50g/L，以Ti₂O₃计，三价钛为0.5～1.5g/L，在此条件下处理浆料1～2小时；处理结束后，加入煅烧晶种，煅烧晶种中TiO₂的质量占待处理浆料中所含TiO₂质量的0.0～5.0％，搅拌30分钟；

所述煅烧晶种为正钛酸溶胶煅烧晶种，所述正钛酸溶胶煅烧晶种为硫酸法钛白生产工艺制备的金红石型煅烧晶种；

c、水合二氧化钛二次水洗：以55～70℃脱盐水对步骤b酸处理好的水合二氧化钛浆料进行水洗，水洗合格的判定指标为二次水洗废水中的铁含量(以Fe₂O₃计)控制在小于10mg/L；