[發明專利]一種四氯化鈦生產鈦白粉的方法

在審

• 申請號: 201810267655.3
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108440996A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 陳建立;侯艷武;豆君;楊丹
• 申請（專利權）人: 河南佰利聯新材料有限公司
• 主分類號: C09C1/36
• 分類號: C09C1/36;C09C3/06;C01G23/07
• 代理公司: 焦作市科彤知識產權代理事務所(普通合伙) 41133
• 代理人: 聶智良

本發明公開了一種四氯化鈦生產鈦白粉的方法，包括以下步驟：1）預熱后的四氯化鈦與晶型轉化劑、高溫氧氣流在氧化爐內發生氧化反應，得到含有TiO₂粒子的氣流；2）在四氯化鈦加料環的下游加入除疤砂和包膜劑，包膜劑與氧氣發生氧化反應，得到相應的氧化物，包裹在TiO₂粒子表面；3）反應得到的氣固混合物進入冷卻管道冷卻，再經氣固分離，得到鈦白粉。本發明通過在四氯化鈦氣相氧化過程中引入表面處理劑，得到表面包覆層均一、緊致的鈦白粉顆粒，使鈦白粉的應用性能得到提高，省去了濕法研磨和包膜的過程，實現節能減排。

技術領域

本發明屬于鈦白粉生產領域，具體涉及一種四氯化鈦生產鈦白粉的方法。

背景技術

目前，氯化法鈦白粉生產過程中，四氯化鈦發生氣相氧化反應得到二氧化鈦粒子，經過一段管道冷卻和氣固分離，再制漿，然后進行與硫酸法相同的后處理工藝，即金紅石初品經濕法研磨，使得二氧化鈦團聚體顆粒分離開，然后往二氧化鈦料漿中分別加入不同的表面包膜劑，進行或連續或間歇的包膜過程。包膜完成的料漿再經壓濾、水洗、干燥和氣流粉碎，裝包得到金紅石型二氧化鈦成品。

現有的濕法包膜工藝是將具有一定濃度、溫度的金紅石初品料漿置于儲罐中，在攪拌槳的作用下，按照設定的順序添加各類包膜劑。該過程占用了一定的設備投資、能耗、生產時間，得到的包覆層均勻性較差，且會產生較多廢液。

因此，亟需提供一種鈦白粉生產方法，可得到表面包覆層均一、緊致的鈦白粉顆粒，且能夠縮短工藝流程，減少了廢液排放。

發明內容

針對現有技術存在的上述不足，本發明的目的是提供一種四氯化鈦生產鈦白粉的方法，通過在四氯化鈦氣相氧化過程中引入表面處理劑，得到表面包覆層均一、緊致的鈦白粉顆粒，省去了濕法研磨和包膜的過程，實現節能減排。

本發明提供了一種四氯化鈦生產鈦白粉的方法，包括以下步驟：

1）預熱后的四氯化鈦與晶型轉化劑、高溫氧氣流在氧化爐內發生氧化反應，得到含有TiO₂粒子的氣流；

2）在四氯化鈦加料環的下游加入除疤砂和包膜劑，包膜劑與氧氣發生氧化反應，得到相應的氧化物，包裹在TiO₂粒子表面；

3）反應得到的氣固混合物進入冷卻管道冷卻，再經氣固分離，得到鈦白粉。

優選情況下，預熱后四氯化鈦的溫度控制在300~600℃，進一步優選為400~500℃。

本發明中，所述晶型轉化劑可以為鹵化鋁，例如AlCl₃、AlBr₃或AlI₃，優選為AlCl₃；以Al₂O₃計，鹵化鋁的加入量可為四氯化鈦總質量的0.1~3%，優選為0.2~2.5%。

根據本發明，所述高溫氧氣流的溫度可控制在1000~1800℃，優選為1500~1700℃。

本發明中，所述包膜劑可選自鹵化硅、鹵化鋯、鹵化鈦、鹵化鈰、鹵化磷和鹵化鋁中的至少一種。當添加多種包膜劑時，各包膜劑可以是依次向冷卻管道下游延伸添加，也可以從同一加料口添加；加料口可以是一個，也可以是多個；加入前可以是混合均勻的，也可以是各包膜劑通過支管匯入加料口的。

本發明中，所述鹵化硅可以為SiCl₄、SiBr₄或SiI₄，優選為SiCl₄；以SiO₂計，鹵化硅的加入量為四氯化鈦總質量的0.1~8%，優選為0.2~6.5%。