[發明專利]制備二氧化鈦的方法

有效

• 申請號: 201310662639.1
• 申請日: 2013-12-09
• 公開（公告）號: CN103693685A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 劉建良;李建軍;江書安;聞灼章;吉立明;普正春
• 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。更具體地，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，并預熱至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和系統。

在本發明的第一方面，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）將含鈦礦石、還原劑供給到氯化反應器中，并向所述氯化反應器中供給氧氣、空氣和氯氣，以便在所述氯化反應器中發生氯化反應，并且得到含有四氯化鈦氣體的氯化反應混合物，其中，所述還原劑為石油焦，所述含鈦礦石為高鈦渣或金紅石鈦礦；（2）將步驟（1）中得到的氯化反應混合物進行第一氣固分離處理，以便得到含有四氯化鈦的氣體混合物；（3）對所述含有四氯化鈦的氣體混合物進行冷凝處理，以便得到液體粗四氯化鈦；（4）將步驟（3）中所得到的所述液體粗四氯化鈦存儲在四氯化鈦存儲裝置中；（5）采用礦物油對所述液體粗四氯化鈦進行除釩處理，以便對所述液體粗四氯化鈦進行精制，以便得到經過精制的精四氯化鈦，其中，所述經過精制的四氯化鈦中釩的含量為3ppm以下；（6）將步驟（5）中得到的精四氯化鈦與氧氣供給到氧化反應器中，以便在所述氧化反應器中發生氧化反應，以便得到含有二氧化鈦和氯氣的氧化反應混合物；以及（7）將步驟（6）中得到的所述氧化反應混合物進行第二氣固分離，以便分別得到固體二氧化鈦和氯氣。其中，所述步驟（7）中的氣固分離進一步包括：將所述氧化反應混合物引入到冷卻導管中，以便對所述氧化反應混合物進行冷卻，其中，所述冷卻導管的外側設置有冷卻水夾套用于對所述氧化反應混合物進行冷卻；將所述經過冷卻的氧化反應混合物引入到袋式過濾器中，對所述氧化反應混合物進行過濾，以便分別獲得二氧化鈦和氯氣。發明人發現，利用該方法能夠有效地制備二氧化鈦，進而通過對二氧化鈦進行包膜處理，可以有效地獲得粒度分布優異的鈦白粉。

根據本發明的實施例，上述制備二氧化鈦的方法還可以具有下列附加技術特征：

在本發明的一個實施例中，在將所述經過冷卻的氧化反應混合物引入到袋式過濾器中之前，預先將所述經過冷卻的氧化反應混合物與除疤砂混合，其中，所述除疤砂為二氧化硅。由此，能夠有效地避免二氧化鈦在冷卻管道內壁結疤而堵塞管道，同時能夠達到對氧化反應混合物進行冷卻的目的。

在本發明的一個實施例中，所述二氧化鈦是以二氧化鈦與除疤砂的混合物的形式分離的，并且進一步包括對所分離的二氧化鈦與除疤砂的混合物進行制漿。

在本發明的一個實施例中，所述氯化反應是在700～900攝氏度的溫度下進行的。優選地，氯化反應是在850攝氏度的溫度下進行的。發明人經過大量實驗意外發現，在850攝氏度下進行氯化反應，能夠以顯著優于其他溫度的效率生成四氯化鈦。