[发明专利]一种微波辅助制备金红石型二氧化钛的方法

摘要

本发明公开了一种通过微波辅助制备外加晶种利用低浓度工业钛液直接制备金红石型二氧化钛的方法。利用微波加热活化，制备具有高水解活性的晶种，该晶种被用于外加晶种水解工业钛液制备偏钛酸。水解产物偏钛酸在较低温度下经过煅烧即为金红石型二氧化钛。本发明中采用的方法的优势在于工艺方法简单，可以直接利用低浓度的钛液进行水解反应，无需在煅烧过程中再加入金红石型晶种，也无需在高温下长时间煅烧即可得到金红石型二氧化钛，具有非常好的工业应用前景。

主权项

一种通过微波辅助制备外加晶种水解低浓度工业钛液直接制备金红石型二氧化钛的方法，其特征在于其采用一种晶种制备方法，通过微波诱导、瞬间加热进行工业钛液发生水解，生成一种高活性的水解晶种，该晶种作为外加晶种被用于低浓度硫酸钛液的水解反应，以该高活性晶种引发水解反应，可以加快水解反应速率、降低水解反应所要求的钛浓度并形成具有粒径分布均匀的高活性偏钛酸水解产品，进一步通过煅烧在无需金红石晶种存在条件下转化为高质量的金红石型二氧化钛产品；其特征在于取用于水解反应的浓度为120‑180g/L的工业钛液总量的0.5％‑10％，稀释至以TiO2计30‑100g/L浓度，将此钛液在微波反应器中制备晶种，采用60‑600秒微波辐射，经过微波诱导并在瞬间快速加热，快速水解反应后形成高质量的晶种钛液；将所得的高活性晶种，连同晶种制备母液一起被加入工业水解反应器，在加热条件下使120‑180g/L的低浓度工业钛液快速水解，工业浓度钛液预热至90‑96℃，加入以TiO2计重量比为0.5‑10wt％的晶种，保温10min，升温至沸腾，钛液变灰后立即停止加热搅拌，熟化30min，熟化结束后开启加热和搅拌，升温至沸腾，沸腾3.5h后结束水解反应，在高活性晶种颗粒的诱导作用下，水解所得的偏钛酸产品，颗粒具有均匀的粒径分布；将水解反应得到的偏钛酸产品，经过洗涤、干燥和一定比例盐处理后，在850‑920℃下煅烧30‑120min，高活性的偏钛酸结晶在无需金红石晶种存在的条件下全部转化为高质量的金红石型二氧化钛产品，与传统工业水解工艺相比，该产品具有好的粒径分布特性、高的金红石纯度和优良的颜料性能。