[发明专利]一种生产金红石型钛白双效晶种的制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种生产金红石型钛白双效晶种的制备方法和应用，所述制备方法包括如下步骤：将钛渣进行第一酸处理，经固液分离得到第一中间料；将步骤得到的所述第一中间料依次进行洗涤、第二酸处理和浸出，得到第二中间料；将步骤得到的所述第二中间料进行浓缩后进行碱处理，得到所述双效晶种；其中，所述第一酸处理中所用酸为盐酸，所述第二酸处理中所用酸为硫酸。以钛渣为原料，通过特定的盐酸和硫酸酸解得到钛液、钛液经碱中和等步骤得到晶种，晶种活性高，将此晶种添加到钛液中，水解得到偏钛酸，偏钛酸经煅烧得到金红石型二氧化钛，水解阶段有效提高水解率并降低偏钛酸粒径，煅烧后可全部转化为金红石型二氧化钛。

技术领域

本发明涉及钛白粉制备领域，具体涉及一种生产金红石型钛白双效晶种的制备方法和应用。

背景技术

目前，钛白粉工业生产方法包括硫酸法和氯化法。硫酸法以钛铁矿、钛精矿及酸溶性钛渣为原料，廉价易得，但流程长、工序繁琐和以间歇操作为主。氯化法以高品位金红石、人造金红石和高钛渣等为原料，有操作自动化程度高、“三废”排放量少和产品性能优异等特点，但该方法对原料和生产技术要求苛刻，国内仍以硫酸法为主。硫酸法现有的技术路线需要分别在水解和锻烧工段加入不同的晶种以制得金红石型TiO₂，导致生产流程长、成本高、稳定性不足。

如CN109607608A公开了一种非涂料用金红石型钛白粉的生产方法，该方法包括：精选原料，钛液制备，钛液预热，制作晶种，加入晶种，水解，冲洗，洗涤，煅烧等步骤，通过在制备晶种时加入晶型促进剂，能促使钛白粉在生产过程中往金红石转化，起到较强的晶型转化促进作用，而且煅烧温度较低，大大减轻了对设备的损伤，通过在制备晶种时加入晶型促进剂并在煅烧结束后保温3小时这两个环节，能促使生产得到的钛白粉往金红石转化，金红石转化率高，从而得到高金红石含量的非涂料用金红石型钛白粉。

CN101985364A公开了一种晶格稳定的金红石型钛白粉制备方法，该方法包括以下步骤：a.使用浓度200g/L的硫酸钛溶液制备水解晶种；b.将制备生成的均一晶核的晶种，按照重量以TiO₂计2.1-6.5％的量加入硫酸钛液中加热水解，搅拌的速度为30-70rpm，制得水解偏钛酸；c.将水解偏钛酸水洗，漂白，并加入金红石煅烧晶种后漂洗，控制Fe₂O₃含量小于30ppm，再加入占偏钛酸中TiO₂重量0.45-0.52％的KOH、0.02-0.05％的H₃PO₄、0.20-0.55％的Al₂(SO₄)₃进行处理；d.将处理后的偏钛酸在真空下抽成滤饼，于900-980℃煅烧、冷却、粉碎，得到金红石型钛白粉。该方法制备得到的金红石型钛白粉产品的颜料性能好，且金红石型晶格稳定。

如现有技术中通过制备双效晶种来解决上述问题。如CN102390865A公开了一种钛白中间产物偏钛酸制备高活性双效晶种的方法，以偏钛酸为原料，制备硫酸钛清液，冷却，将其稀释液加入到碱液中，控制pH值为7.5～9.0，所得产物过滤后洗涤，二次洗涤，再用氢氟酸与盐酸在较低温度下短时间酸溶，得到具有水解晶种性能和煅烧晶种性能的高活性双效晶种；本方法所需的钛源来自于钛白粉生产的中间产物，成本低廉，生产稳定；晶种中，非金红石促进型和金红石促进型晶种比例适宜，具有水解晶种和煅烧晶种的双重性能；用于钛白生产时，不需另行生产煅烧晶种，减少漂白时加煅烧晶种的工序，缩短漂白时间，同时提高漂洗的效率。