[发明专利]一种色料钛白粉外加水解晶种的制备方法

说明书

本发明提供一种色料钛白粉外加水解晶种的制备方法，属于晶种的制备领域，将晶种钛液放入钛液进行加热，当晶种钛液温度达到72～80℃时，对晶种钛液进行搅拌同时加热。将晶型稳定剂加入到碱液中，对碱液进行加热至79～88℃，把晶种钛液加入到碱液中并加热至90～103℃，检测稳定性是否达到30～150ml，当达到时，停止加热制备完成，当达不到时，保持温度90～103℃，直至稳定性达到30～150ml，制备完成。本发明采用快速晶种法替代原来的预制晶种法，并在晶种制作过程中添加一种晶型稳定剂，使晶种具有强烈的金红石转化趋势，使水解产物水合二氧化钛也存在强烈的金红石转化趋势，从而决定色料搪瓷的优越性能。

技术领域

本发明涉及晶种的制备领域，特别是涉及一种色料钛白粉外加水解晶种的制备方法。

背景技术

色料用钛白粉的生产国内还没有一个稳定的技术源头，普遍厂家都是靠经验生产，得到的色料产品很不稳定。目前色料用搪瓷钛白粉生产工艺，是在硫酸法搪瓷钛白粉生产主要工艺的基础上，通过控制水解钛液体系的浓度，将色料用钛白粉的粒子大小和分布控制在一定的范围。粒子大小和分布在这个范围内的搪瓷产品，基本能满足于下游色料厂家的需求。但是这种方法由于是动态调整，波动范围也比较大，有相当的管理难度。靠控制水解钛液体系浓度来控制色料用钛白粉的粒子大小和分布的工艺，存在多个控制难点，甚至存在矛盾体，主要体现在：

钛液体系中主要成分包括TiOSO4、FeSO4、H2SO4等，各成分浓度加成了钛液体系的浓度。众所周知，在钛液制备过程中，由于钛精矿中TiO2、FeO、Fe2O3含量不同，分解反应所需加入的硫酸量也不同，这就决定了钛液体系浓度的波动范围较大。所以进行色料用钛白粉生产时，调整水解钛液体系浓度成了一项复杂而又困难的工作。

钛液体系中的TiOSO4、FeSO4、H2SO4含量，由总钛浓度、铁钛比、F值这三项指标来决定，在每水解一锅物料之前，都要取样检测这三项指标，然后再根据检测结果计算钛液体系浓度，浓度偏高时加水稀释，浓度偏低时加入浓钛液调整，具体加入量由计算得出。所以水解钛液浓度调配工作时间长、工作复杂，不但影响生产效率，还容易在调配过程中破坏钛液体系的稳定性、影响水解质量，从而影响产品质量。

当钛液体系浓度偏高时，需要进行加水稀释，如果加水速度过快，会导致钛液体系中局部稳定性急剧降低，产生早期水解现象，早期水解产物在钛液水解过程中充当不良的结晶中心，导致水解产物偏钛酸粒子出现形状不规则、粒度分布范围广等缺陷。

当钛液体系浓度偏低时，需要加入浓钛液调整，而浓钛液需要通过淡钛液浓缩获得。进行淡钛液浓缩不但增加了设备投入，而且能耗也非常大，这无疑增加了产品的制造成本和生产难度。

通过调整水解钛液浓度方法水解出来的偏钛酸，其粒子大小和分布稳定性比较差。主要体现在粒子大小的平均值达到了预期的目的，但是分布范围超出了控制范围，细颗粒和粗颗粒占比较大。其中的原因不在这里赘述。

通过调整水解钛液浓度方法水解出来的偏钛酸，由于粒子大小和分布波动比较大，导致煅烧的温度梯度很难把握。不同的大小的粒子，其能承受的煅烧强度不一致。如果细颗粒和粗颗粒占比大，煅烧温度就非常能把握，煅烧温度过低，存在夹生现象；煅烧温度过高，存在烧灰现象。这样煅烧出来的钛白粉色相波动、堆比重波动、发色波动、光泽度波动。产品质量经常达不到客户的要求。

这种生产工艺生产出来的色料用钛白粉，会因磷等元素的含量波动，引起产品的发色效果波动。磷含量低发色好，磷含量高发色差。

本发明中硫酸法色料用钛白粉制备方法，是在总结了目前生产工艺的基础上，结合客户实际应用原理而创造出来的一种生产工艺。旨在避开靠控制水解钛液体系浓度来控制色料用钛白粉的粒子大小和分布这个矛盾体，另辟蹊径生产达到生产色相稳定、堆比重稳定、发色稳定、光泽度好的色料用钛白粉的目的。