[發(fā)明專利]濕法磷酸用于硫酸法鈦白粉鹽處理的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710016743.1
• 申請(qǐng)日: 2017-01-10
• 公開（公告）號(hào): CN106830063B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 代堂軍;姚恒平;朱全芳;孫潤發(fā)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川龍蟒鈦業(yè)股份有限公司
• 主分類號(hào): C01G23/00
• 分類號(hào): C01G23/00;C01G23/053
• 代理公司: 成都泰合道知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司51231
• 代理人: 孫恩源

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鈦白粉的生產(chǎn)工藝，尤其是一種硫酸法鈦白粉的生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

自1791年發(fā)現(xiàn)鈦元素到1918年采用硫酸法商業(yè)生產(chǎn)鈦白粉以來，至今已有80多年的生產(chǎn)和商業(yè)使用歷史，鈦白粉生產(chǎn)工藝主要有硫酸法和氯化法。國內(nèi)主要工藝為硫酸法，其典型生產(chǎn)工藝流程可概括如下：

(1)用鈦精礦或酸溶性鈦渣與硫酸進(jìn)行酸解反應(yīng)，得到硫酸氧鈦溶液；

(2)水解硫酸氧鈦溶液得到粗偏鈦酸漿料；

(3)對(duì)粗偏鈦酸漿料進(jìn)行水洗、鹽處理，得預(yù)處理偏鈦酸；

(4)預(yù)處理偏鈦酸送入轉(zhuǎn)窯煅燒產(chǎn)出TiO₂產(chǎn)品。

其中，對(duì)粗偏鈦酸漿料進(jìn)行水洗和鹽處理的工藝具體為：

(1)一次水洗：對(duì)粗偏鈦酸漿料進(jìn)行固液分離，得到一次濾餅；對(duì)一次濾餅進(jìn)行水洗以去除其中鐵離子，得到一洗偏鈦酸餅；一洗偏鈦酸餅加水打漿，得到一洗偏鈦酸漿料；

(2)漂白：往一洗偏鈦酸漿料中加入漂白劑進(jìn)行漂白，并加入煅燒晶種，得到漂白漿料；

(3)二次水洗：對(duì)漂白漿料進(jìn)行固液分離，得到二次濾餅；對(duì)二次濾餅進(jìn)行水洗以進(jìn)一步去除其中鐵離子，得到二洗偏鈦酸餅；二洗偏鈦酸餅加水打漿，得到二洗偏鈦酸漿料；

(4)鹽處理：往二洗偏鈦酸漿料中加入鹽處理劑進(jìn)行鹽處理得到預(yù)處理偏鈦酸。

偏鈦酸在鍛燒前加人少量化學(xué)添加劑進(jìn)行改性處理的過程，稱為鹽處理，所加入的添加劑稱為鹽處理劑。偏鈦酸如不進(jìn)行鹽處理而直接鍛燒，得到的產(chǎn)品顆粒往往很硬，色相及其他顏料性能很差，漆用性能低劣。因此，生產(chǎn)顏料鈦白粉時(shí)，都要根據(jù)不同品級(jí)的需要，在偏鈦酸中加人少量化學(xué)品進(jìn)行改性，然后再在適當(dāng)?shù)臏囟认洛憻巩a(chǎn)品具有良好的色相、光澤，較高的消色力、遮蓋力，較低的吸油量和合適的晶粒大小、形狀以及在漆料介質(zhì)中的易分散性。常使用的鹽處理劑有鉀、磷、鋁、鎂、鋅等。為了增強(qiáng)鈦白粉的顏料性能，鹽處理劑往往使用高純化學(xué)物質(zhì)，避免引入新的雜質(zhì)，但是因此帶來成本較高，產(chǎn)品競爭力不強(qiáng)，如何安全，低成本進(jìn)行鹽處理顯得具有積極意義。

目前，大多鈦白粉廠家使用熱法磷酸(以黃磷為原料，經(jīng)氧化，水化等反應(yīng)而制取的磷酸)作為磷源鹽處理劑，其主要特點(diǎn)是純凈，無色，幾乎不含雜質(zhì)，磷酸濃度通常在85％左右，價(jià)格約4000元/噸，折計(jì)P₂O₅價(jià)格約6000元/噸。生產(chǎn)每噸金紅石顏料的鹽處理磷酸(折計(jì)五氧化二磷)消耗約2kg，即噸產(chǎn)品的磷酸消耗費(fèi)用12元，成本較高。

用硫酸、硝酸或鹽酸分解磷礦制得的磷酸統(tǒng)稱為濕法磷酸，而用硫酸分解磷礦制得的磷酸的方法是濕法磷酸生產(chǎn)中最基本的方法。濕法磷酸產(chǎn)品噸P₂O₅的價(jià)格約1500元/噸，具有其他工藝方法無可比擬的優(yōu)越性。但濕法磷酸品質(zhì)較低，往往含有鐵，鋁，鎂，鈣，硫酸根等雜質(zhì)，典型的濕法磷酸成分為：P₂O₅＝246g/l；Al₂O₃＝；MgO＝13.36g/l；CaO＝3.22g/l；Fe＝6.39g/l；SO₄^2-＝60g/l，由于濕法磷酸中雜質(zhì)含量極高無法直接用于現(xiàn)行硫酸法鈦白粉的鹽處理工序(直接往二洗偏鈦酸漿料中加入濕法磷酸作為磷源鹽處理劑會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品含大量雜質(zhì)，無法生產(chǎn)出合格的鈦白粉)。如何將低成本的濕法磷酸巧妙的用于硫酸法鈦白粉生產(chǎn)中的鹽處理工序?qū)τ诮档外伆追凵a(chǎn)成本，拓寬濕法磷酸利用空間具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

為將濕法磷酸用于硫酸法鈦白粉的鹽處理，降低鈦白粉生產(chǎn)成本，并拓寬濕法磷酸的用途，本發(fā)明提供了一種濕法磷酸用于硫酸法鈦白粉鹽處理的方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：濕法磷酸用于硫酸法鈦白粉鹽處理的方法，包括以下步驟：

A、往粗偏鈦酸漿料中加入計(jì)量的濕法磷酸，充分混合，得到混合漿料；

B、一次水洗，得一洗偏鈦酸漿料；

C、漂白，得漂白漿料；

D、二次水洗，得二洗偏鈦酸漿料；

E、鹽處理：往二洗偏鈦酸漿料中加入鹽處理劑進(jìn)行鹽處理得到預(yù)處理偏鈦酸。

發(fā)明人認(rèn)為，將濕法磷酸用于鹽處理的最大難題在于直接往二洗偏鈦酸漿料中加入濕法磷酸作為磷源鹽處理劑會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品含大量雜質(zhì)。