[發明專利]金紅石型鈦白粉的制備方法及其應用

在審

• 申請號: 201910306117.5
• 申請日: 2019-04-16
• 公開（公告）號: CN109943103A
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 鮑領翔;林學周;曹志成;謝秉昆
• 申請（專利權）人: 正太新材料科技有限責任公司
• 主分類號: C09C1/36
• 分類號: C09C1/36;C09C3/04;C09C3/06;C09C3/08;C09C3/10;C01G23/053;C01G23/08
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 周宇

本申請涉及一種金紅石型鈦白粉的制備方法及其應用，屬于鈦白粉制備技術領域。一種金紅石型鈦白粉的制備方法，包括將二氯氧鈦與混合底液在預設溫度下混合進行水解，將水解產物分離得金紅石型水合二氧化鈦，再進行煅燒。混合底液包括鹽酸、表面活性劑和水。本申請采用二氯氧鈦自生晶種常壓水解，通過控制混合底液中的氫離子濃度，直接生成金紅石相的水合二氧化鈦，通過低溫煅燒脫水即可獲得純金紅石型鈦白粉，工藝流程簡單，反應時間短。

技術領域

本申請涉及鈦白粉制備技術領域，且特別涉及一種金紅石型鈦白粉的制備方法及其應用。

背景技術

鈦白粉(TiO₂)是一種重要的無機化工產品，在涂料、油墨、造紙、塑料橡膠、化纖、陶瓷等工業中有重要用途。鈦白粉的工業化生產方法常見的有硫酸法和氯化法。氯化法對原材料要求高，對設備耐腐蝕性也高，技術難度大。硫酸法晶種制備復雜，能耗大。

發明內容

針對現有技術的不足，本申請實施例的目的包括提供一種金紅石型鈦白粉的制備方法及其應用，工藝流程簡單。

第一方面，本申請實施例提出了一種金紅石型鈦白粉的制備方法，包括：將二氯氧鈦與混合底液在預設溫度下混合進行水解，將水解產物分離得金紅石型水合二氧化鈦，再進行煅燒?；旌系滓喊}酸、表面活性劑和水。

本申請采用二氯氧鈦自生晶種常壓水解，通過控制混合底液中的氫離子濃度，直接生成金紅石相的水合二氧化鈦，通過低溫煅燒脫水即可獲得純金紅石型鈦白粉，工藝流程簡單，反應時間短。該方法生產過程中無需加入堿液制備晶種，還能回收大量鹽酸，實現了資源的綜合利用，減少了對環境的污染。

在本申請的部分實施例中，二氯氧鈦與混合底液的體積比為3-5:1。

該配比使得二氯氧鈦在混合底液中可以充分水解生成晶種，避免反應比例不當影響晶種的生成質量。

在本申請的部分實施例中，二氯氧鈦與混合底液在80-110℃的條件下水解2-3小時。

通過控制混合底液中H⁺的濃度，二氯氧鈦水解過程相對緩慢，水解生成的絡離子單元在縮聚過程中發生晶化，并形成多維羥基橋，直接生成金紅石相的水合二氧化鈦。在水解的過程中，因體系中不含硫酸根，不會形成負離子配位多面體，從而抑制了銳鈦型TiO₂的氧橋合形成。

在本申請的部分實施例中，二氯氧鈦與混合底液在混合前分別預熱至80-98℃。

將二氯氧鈦與混合底液分別預熱至80-98℃是為了使二氯氧鈦與混合底液混合的瞬間水解產生晶種，從而避免二氯氧鈦在無晶種條件下自水解出不規則晶種，影響產品質量。

在本申請的部分實施例中，預熱的二氯氧鈦與混合底液的混合時間為15-20min。

以該速度混合可以使得二氯氧鈦與混合底液的充分反應，保證水解過程中晶種的生成，加入速度過慢，產生的晶種少，粒徑大；速度過快則可能產生不規則晶種。

在本申請的部分實施例中，二氯氧鈦濃度以二氧化鈦計，二氧化鈦的濃度為200-300g/L。

該濃度的二氯氧鈦與上述混合底液混合后，可以充分水解發生晶化。

在本申請的部分實施例中，金紅石型水合二氧化鈦在400-600℃的條件下煅燒20-40min。

煅燒是為了脫除金紅石相的水合二氧化鈦中的水分，進而得到純的金紅石型鈦白粉。

在本申請的部分實施例中，混合底液中的鹽酸的濃度為0.1-1mol/L。

鹽酸用于調節混合底液的pH值，控制混合底液中H⁺的濃度，進而控制金紅石相的水合二氧化鈦的形成。