[發明專利]制備二氧化鈦的方法

有效

• 申請號: 201310661009.2
• 申請日: 2013-12-09
• 公開（公告）號: CN103663550A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 汪云華;楊光燦;江書安;趙澤權;錢春花;楊英;張入文
• 申請（專利權）人: 云南新立有色金屬有限公司
• 主分類號: C01G23/07
• 分類號: C01G23/07
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 李志東

技術領域

本發明涉及化工領域，具體而言，本發明涉及一種制備二氧化鈦的方法。

背景技術

目前生產二氧化鈦的方法主要有硫酸法和氯化法。由于硫酸法的流程長，污染嚴重，產品質量差而逐步被氯化法取代。

CN1066043公開了一種制備金紅石型鈦白粉的工藝方法，其包括1)，將高鈦渣與石油焦均勻混合后放入氯化爐中，通入氯氣在800～900℃溫度下進行沸騰氯化，2)，對氯化后得到的粗制四氯化鈦進行分離提純除去、鎂、鐵、硅和釩等雜質，得到精制四氯化鈦，3)，制得的精制四氯化鈦液體在蒸發器中，轉化為氣相，并予熱至450～800℃，4)，氣相四氯化鈦與少量的晶型轉化劑氣相三氯化鋁混合進入氧化爐，氧氣經等離子發生器加熱進入氧化爐，在1300～1500℃溫度下，小于0.1秒內進行氧化反應生成固相二氧化鈦，5)，迅速將二氧化鈦固體粉末移出反應區并使反應熱在迅速移去，收集二氧化鈦生成氯氣返回氯化爐，6)，將收集的二氧化鈦顆粒粉末打漿成液體，經兩級分選，小于1微米的細顆粒二氧化鈦再進行后處理，粗顆粒研磨然后再分級，7)，使用助劑在50～70℃溫度下pH=7～8進行包膜后處理，8)，將后處理后二氧化鈦漿液，經兩次過濾，進料含水小于45%，出料含水小于1%，9)在120～160℃溫度下干燥，超微粉碎，產品平均粒度在0.3μm以下占70%。

然而，目前制備二氧化鈦的手段仍有待改進。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種能夠有效制備二氧化鈦的方法。

在本發明的一個方面，本發明提出了一種制備二氧化鈦的方法。根據本發明的實施例，該方法包括：（1）通過燃燒二甲醚提供熱量，對四氯化鈦進行第一預熱；（2）將鋁粉、氯氣和經過第一預熱的所述四氯化鈦混合，并使所述鋁粉和氯氣反應生成三氯化鋁，以便得到含有三氯化鋁和四氯化鈦的混合物，其中，所述鋁粉和氯氣反應所產生的熱對所述四氯化鈦進行第二預熱，其中，鋁粉和氯氣的摩爾比為1：1～1：5；（3）通過燃燒二甲醚提供熱量，對氧氣進行第一預熱；（4）通過燃燒甲苯提供熱量，對所述經過第一預熱的氧氣進行第二預熱；（5）在氧化反應裝置中，將步驟（2）中得到所述含有三氯化鋁和四氯化鈦的混合物與步驟（4）中得到的經過第二預熱的所述氧氣進行混合，并使得四氯化鈦和氧氣發生氧化反應，其中，在所述氧化反應裝置中添加二氧化硅作為除疤砂，以便獲得含有二氧化鈦和氯氣的氧化反應混合物；以及（6）對所述氧化反應混合物進行氣固分離處理，以便分別獲得二氧化鈦和氯氣，其中，對所述氧化反應混合物進行氣固分離處理進一步包括：利用循環水，對所述氧化反應混合物進行快速冷卻；利用袋式過濾器對所述氧化反應混合物進行氣固分離處理，以便分別獲得含有氯氣的氣體尾氣以及包含二氧化鈦和除疤砂的固體混合物；將所述固體混合物加入到基料制漿罐中，通過向所述基料制漿罐中加入除鹽水而進行制漿；以及將所得到的漿料加入到除疤砂分離裝置中，以便分離得到除疤砂回收料和鈦白粉漿料；對所述除疤砂回收料進行洗滌和蒸汽干燥，得到經過干燥的除疤砂；以及將經過干燥的除疤砂返回至所述氧化反應裝置。根據本發明實施例的制備二氧化鈦的方法，能夠有效地快速對四氯化鈦氧化反應的原料進行預熱，并且得到三氯化鋁，從而可以有效地生成粒徑均勻的二氧化鈦，進而可以提高制備二氧化鈦的效率，同時，通過該方法實現了除疤砂的循環利用，從而顯著降低制備二氧化鈦的成本。

另外，根據本發明上述實施例的制備二氧化鈦的方法還可以具有如下附加的技術特征：

在本發明的一個實施例中，經過第一預熱的四氯化鈦的溫度不低于270攝氏度；經過第二預熱的四氯化鈦的溫度不低于350攝氏度；經過第一預熱的氧氣的溫度不低于750攝氏度；經過第二預熱的氧氣的溫度不低于1500攝氏度。由此，可以進一步提高制備二氧化鈦的效率。

在本發明的一個實施例中，在步驟（1）和步驟（3）中，所述對四氯化鈦進行第一預熱和對氧氣進行第一預熱，均為間接加熱，在步驟（4）中，將甲苯與所述經過第一預熱的氧氣混合，并燃燒以便通過直接加熱，對所述經過第一預熱的氧氣進行第二預熱。由此，可以進一步提高預熱效率，從而提高制備二氧化鈦的效率。