[發明專利]一種制備鈦白粉初品的方法

有效

• 申請號: 200710202918.4
• 申請日: 2007-12-07
• 公開（公告）號: CN101200306A
• 公開（公告）日: 2008-06-18
• 發明（設計）人: 伍良英;陳新紅;王斌;羅建林
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院
• 主分類號: C01G23/08
• 分類號: C01G23/08
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所
• 代理人: 武森濤

技術領域

本發明涉及一種制備鈦白粉初品的方法，屬于化工領域。

背景技術

二氧化鈦因其具有折射率高、消色力高、光澤度和白度好等優點而成為最好的白色顏料，廣泛用于涂料、塑料、造紙、油墨和化纖等領域。金紅石型鈦白顏料現主要用硫酸法生產，它是將一定種類和一定量的鹽處理劑加入到含有金紅石型煅燒晶種的偏鈦酸中，混合均勻后在氧化氣氛下進行高溫煅燒，生成具有金紅石晶型結構的TiO₂煅燒初品，再經包膜處理后得到金紅石型鈦白產品。

現有硫酸法制取金紅石型鈦白粉煅燒工序中，用于鹽處理劑的物質較多，國內外專利也很多。美國專利4098869、4021533，除采用鋅鹽作為金紅石促進劑外，還采用鉀鹽和磷酸鹽來調節煅燒顆粒形貌和粒子硬度；CN1559913A、US2004/0166055A1專利均采用Li₂O作為金紅石促進劑，再采用鋁鹽、磷酸鹽來控制粒子形貌和調節顏料性能，但金屬鋰非常昂貴。中國專利ZL91108973.X公開了晶型促進劑為ZnO、MgO的技術以制備鈦白粉；《河北化工》1990年第三期“添加組合促進劑制備金紅石型鈦白粉”中公開了以ZnSO₄、K₂CO₃、H₃PO₄為鹽處理劑制備鈦白粉。中國專利ZL?200410021800.8“一種金紅石型鈦白粉的制備方法”中公開了由鉀化合物、磷化合物、鋁化合物為晶型控制劑的技術以制備鈦白粉，但用鋁化合物為鹽處理劑時，所得的鈦白粉硬度大，不容易粉碎。

鋅離子是目前最強的TiO₂金紅石晶型促進劑，但加入鋅離子會使鈦白粉煅燒過程中TiO₂過燒，煅燒初品質量波動大，產品易發黃，特別是亮度值普遍偏低，致使包膜鈦白產品不能應用于高檔領域，而不加鋅離子則TiO₂金紅石晶型含量達不到質量要求。因此，提供一種不加鋅離子而又能保證TiO₂金紅石晶型含量，且成本低、制備的鈦白粉初品易于粉碎的方法是本領域的迫切需求。

發明內容

本發明的目的是針對現有方法的不足，提供一種不加鋅離子而又能保證TiO₂金紅石晶型含量，且成本低，制備所得的鈦白粉初品亮度高、易于粉碎的方法。

本發明制備高亮度鈦白粉初品的方法，包括如下步驟：

a、向總鐵含量小于30ppm的偏鈦酸漿料中加入金紅石晶種并混勻，然后過濾至濾餅含水量為15％～25％，其中，以偏鈦酸中TiO₂重量計，金紅石晶種的加入量為TiO₂重量的3％～8％；

b、向a步驟所得濾餅中按任意順序先后加入磷酸溶液、鋯鹽溶液和鉀離子溶液并攪拌均勻，磷酸溶液、鋯鹽溶液和鉀離子溶液的加入量按偏鈦酸中TiO₂重量計分別為：磷酸溶液以P₂O₅計為TiO₂重量的0.15％～0.3％，鋯鹽溶液以ZrO₂計為TiO₂重量的0.1％～0.4％，鉀離子溶液以K₂O計為TiO₂重量的0.3％～0.6％；其中，磷酸溶液濃度以P₂O₅計為50～200g/L，鋯鹽溶液濃度以ZrO₂計為50～200g/L，鉀離子溶液濃度以K₂O計為50～200g/L；

c、煅燒b步驟所得的濾餅，勻速升溫至920℃～970℃并維持5min～90min；

d、冷卻，粉碎，即得。

工業偏鈦酸中含有對鈦白顏料性能有影響的鐵，可以對偏鈦酸進行漂白處理，漂白方法可以用鋁粉漂白或三價鈦漂白。經過漂白處理后的偏鈦酸中還可能含有微量鐵，可以用蒸餾水或去離子水洗滌至偏鈦酸中總鐵含量小于30ppm。

步驟b中加入磷酸是為了抑制金紅石型二氧化鈦晶粒在高溫段迅速長大，影響顏料性能，其次是掩蔽鐵的顏色，使鈦白白度更好。磷酸溶液濃度優選以P₂O₅計為50～100g/L。

步驟b中所述的鉀離子溶液濃度優選以K₂O計為50～100g/L，鉀離子溶液可以是硫酸鉀、硝酸鉀、氯化鉀溶液等。