[發明專利]一種制備金紅石型鈦白粉的水解方法

無效

• 申請號: 201110330979.5
• 申請日: 2011-10-27
• 公開（公告）號: CN102502809A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 路瑞芳;馬維平;胡鴻飛;杜劍橋
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團研究院有限公司;攀鋼集團有限公司
• 主分類號: C01G23/053
• 分類號: C01G23/053
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 郭鴻禧;韓芳

技術領域

本發明涉及金紅石型鈦白粉制備技術，更具體地講，涉及到一種能夠制備出較好顏料性能、質量穩定的金紅石型鈦白粉的水解方法。

背景技術

目前，國內大多數鈦白生產廠家采用硫酸法鈦白工藝，而對于硫酸法鈦白工藝而言，鈦液(通常，鈦液的主要成分是：TiOSO₄或Ti(SO₄)₂、H₂SO₄、FeSO₄)水解工藝是影響鈦白產品質量的關鍵因素之一。目前，工業應用的水解主要有自生晶種常壓水解和外加晶種常壓水解。與自生晶種常壓水解相比，外加晶種常壓水解具有操作簡單、質量可控水解鈦液濃度低等優點，是一種應用前景更廣闊的工藝。目前，外加水解晶種有TiOSO₄晶種和TiCl₄水解晶種兩種，國內主要采用硫酸氧鈦晶種，而國外主要采用TiCl₄水解晶種。

有關鈦白粉制備的水解工藝現狀如下：

于2010年5月5日公開的公開號為CN101700907A的專利申請公開了一種制備金紅石型鈦白粉的水解方法。該水解方法包括加入底水并預熱至一定溫度；將一定濃度的TiCl₄水溶液加入到底水中；將預熱的鈦液緩慢加入到水解鍋中；將體系加熱至第一沸點，維持體系呈微沸狀態，當水解體系呈鋼灰色時，停止加熱和攪拌一段時間；繼續加熱攪拌至第二沸點，維持體系呈微沸狀態；向體系緩慢勻速補充去離子水，并維持體系微沸直至水解反應結束。該專利申請的技術方案通過直接將四氯化鈦加入底水熱水解后生成水解晶種，屬于自生晶種水解工藝。此外，根據該專利申請說明書的描述，該專利申請的技術方案還包括預先在水解鍋中加入底水并預熱以及諸如控制升溫速率等參數，因此，操作過程較繁瑣、參數控制較嚴格。

于2009年10月14日公開的公開號為CN101555038專利申請公開了一種通過水解制備鈦白粉的方法。該方法中的水解工藝為：將鈦液和底水預熱至一定溫度；將濃鈦液卸料加入底水中的同時，持續均勻地向水解混合物料中加入氫氧化鈉或氫氧化鉀調節劑；加料結束后的水解程序與公開號為CN101700907A專利公開的水解工藝一致。該方法制得的產品為銳鈦型鈦白粉產品。

于2008年10月15日公開的公開號為CN101284680專利申請公開了一種制備鈦白的水解方法。該水解方法中的水解步驟包括加熱底水，加入晶種鈦液并熟化，加入水解鈦液并熟化，升溫并熟化，升溫、保溫和加稀釋水。該水解工藝存在工藝流程長、操作復雜等不足。

發明內容

針對現有技術的上述不足，本發明的目的之一在于解決上述現有技術所存在的問題中的一個或多個。

本發明提供了一種制備金紅石型鈦白粉的水解方法。所述水解方法包括步驟：A、在充分攪拌的條件下，將晶種加入鈦液中形成水解體系，晶種與鈦液的配比按照晶種中的二氧化鈦的質量與鈦液中的二氧化鈦的質量的比值在1.0％～5.0％的范圍內計算；B、加熱所述水解體系至第一沸點，待水解體系顏色變灰后停止加熱并停止攪拌以使水解體系中形成的粒子熟化；C、開啟攪拌，并繼續加熱水解體系以使其保持微沸直至水解結束。

根據本發明的制備金紅石型鈦白粉的水解方法，其中，所述步驟A中的水解體系的濃度可以按照水解體系中含有二氧化鈦的質量濃度為175g/L～195g/L計算。

根據本發明的制備金紅石型鈦白粉的水解方法，其中，所述步驟A中的晶種可以具有室溫至90℃范圍內的溫度。

根據本發明的制備金紅石型鈦白粉的水解方法，其中，所述步驟B中待水解體系顏色變灰后停止加熱并停止攪拌的時間可以為10min～50min。

根據本發明的制備金紅石型鈦白粉的水解方法，其中，所述步驟C還可包括在開啟攪拌后5min～120min時，向水解體系中加入少量水以使水解體系中的二氧化鈦含量為175g/L～185g/L。

根據本發明的制備金紅石型鈦白粉的水解方法，其中，所述步驟A中的晶種可以為TiCl₄水解晶種或TiOSO₄水解晶種。

與現有技術相比，本發明的制備金紅石型鈦白粉的水解方法的有益效果在于，工藝操作簡單方便、節約成本，并且水解得到的偏鈦酸經硫酸法鈦白生產工藝的后續工藝處理后能夠制備出質量穩定、顏料性能好的金紅石型鈦白粉。

具體實施方式

下面，將描述根據本發明實施例的制備金紅石型鈦白粉的水解方法。