[发明专利]一种偏钛酸煅烧金红石晶型转化促进剂

说明书

本发明公开了一种糖类作为偏钛酸煅烧金红石晶型转化促进剂的应用，同时公开了一种偏钛酸转化金红石的制备方法，包括以下步骤：取偏钛酸浆料，去离子水水洗；水洗后的偏钛酸，加入重量分数3‑6%的糖类（以TiO₂重量计）；马弗炉内煅烧，得到金红石。本申请首次将广泛使用、廉价易得的单糖（葡萄糖）、双糖（蔗糖）、多糖（淀粉）添加至硫酸法钛白生产的偏钛酸中，作为一类新型的偏钛酸煅烧金红石晶型转化促进剂。该发明可大幅提高偏钛酸煅烧形成金红石时的金红石转化率；可提高煅烧后钛白粉产品的白度；且无Zn等重金属离子残留于钛白粉产品中，同时糖类经高温分解产生H₂O和CO₂不会造成额外的环境污染。

技术领域

本发明属于化工领域，具体涉及一种偏钛酸煅烧金红石晶型转化促进剂。

背景技术

硫酸法钛白生产行业通过黑钛液水解产生偏钛酸（TiO₂·xH₂O），一般被认为是一类无定型的二氧化钛水合物，该水合物被认为不具备颜料性能。硫酸法钛白行业的通用工艺是将该水合物进行煅烧处理，使之形成具有金红石晶型结构的二氧化钛粒子，提高物料的密度及折射率，才可以产生优异的白色颜料性能。各硫酸法钛白生产厂家煅烧工艺的煅烧温度大约在1050℃左右，同时传统上采用各类锌盐（ZnSO₄、ZnCl₂等）作为偏钛酸煅烧的金红石晶型转化促进剂，提高金红石转化率。使用锌盐作为添加剂会造成两个不利结果：（1）Zn离子作为重金属离子将残留在钛白粉产品中无法去除，这类钛白粉难以符合人们日益增强的绿色环保需求。（2）依硫酸法钛白行业共同的经验，锌盐的加入会导致钛白粉产品的b值（CIE1976L*a*b*色度空间的光学参数）不同程度的增大，即钛白粉产品变黄，影响产品品质。

发明内容

本发明发现糖类可以作为一类偏钛酸煅烧金红石晶型转化促进剂；糖类依其化学结构分为单糖、双糖、多糖，其中广泛使用、易得廉价的三类糖类的代表分别为葡萄糖、蔗糖、淀粉。

葡萄糖（glucose，C₆H₁₂O₆），是自然界分布最广且最为重要的一种单糖，含五个羟基，一个醛基，具有多元醇和醛的性质。蔗糖（C₁₂H₂₂O₁₁）是双糖的一种，由一分子葡萄糖的半缩醛羟基与一分子果糖的半缩醛羟基彼此缩合脱水而成。淀粉是高分子碳水化合物，是由单一类型的糖单元组成的多糖，基本构成单位为α-D-吡喃葡萄糖，葡萄糖脱去水分子（单元分子式为C₆H₁₀O₅）后经由糖苷键连接在一起所形成的共价聚合物，淀粉分子可写成(C₆H₁₀O₅)_n。葡萄糖、蔗糖、淀粉都属于碳水化合物，在高温下完全分解为水和二氧化碳，无重金属氧化物粉尘等污染物产生，不会造成额外的环境污染。

本申请首次将广泛使用、廉价易得的单糖（葡萄糖）、双糖（蔗糖）、多糖（淀粉）添加至硫酸法钛白生产的偏钛酸中，作为一类偏钛酸煅烧金红石晶型转化促进剂。该发明可大幅提高偏钛酸煅烧形成金红石型二氧化钛时的金红石转化率；可提高煅烧后钛白粉产品的白度；且无Zn等重金属离子残留于钛白粉产品中，同时糖类经高温分解产生H₂O和CO₂不会造成额外的环境污染。

本发明是通过如下技术方案实现的：

糖类作为偏钛酸煅烧金红石晶型转化促进剂的应用。优选地，所述的糖类为单糖、双糖或多糖。

更优选地，所述的糖类为葡萄糖、蔗糖或淀粉。

一种偏钛酸转化金红石的制备方法，包括以下步骤：

（1）取偏钛酸浆料，去离子水水洗；

（2）水洗后的偏钛酸，加入重量分数3-6%的糖类（以TiO₂重量计）；