[發(fā)明專利]基于副產(chǎn)物為硫酸亞鐵的化纖級二氧化鈦制備方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110909341.0
• 申請日: 2021-08-09
• 公開（公告）號: CN113582222B
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王勇濤;陳志堅;馬文彩;席浩
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州市宏豐鈦業(yè)有限公司
• 主分類號: C01G23/047
• 分類號: C01G23/047;C01G23/053;C01G23/08;C01G49/14
• 代理公司: 蘇州優(yōu)博知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32487
• 代理人: 石煜

本發(fā)明提供一種基于副產(chǎn)物為硫酸亞鐵的化纖級二氧化鈦制備方法及系統(tǒng)，在酸解時通過混合氣氛的作用使得酸解更加充分，提高了鈦鐵砂礦中鈦的提取率；在濃縮水解時微壓高溫的環(huán)境并控制PH范圍，使得熟化效果更好，保證粒子偏細且有著適中的粒徑及較為狹窄的粒度分布；在二次水洗鹽處理時溶液高磷低鉀，保證偏鈦酸溶液中不會包含過多了雜質(zhì)粒子，有利于保證二氧化鈦的小粒徑；在煅燒時控制水分散性，有利于后續(xù)的分散處理；在氣流粉碎時添加表面活性劑，防止二氧化鈦產(chǎn)生二次凝聚，保證產(chǎn)生的化纖級二氧化鈦具有較好的分散性能，從而保證了化纖級二氧化鈦的消光性能。解決了如何獲得消光性能較好的化纖級二氧化鈦的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于副產(chǎn)物為硫酸亞鐵的化纖級二氧化鈦制備方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

二氧化鈦，又名鈦白，是一種白色固體或粉末狀的兩性氧化物，具有無毒、不透明性、強粘附力和較好的化學(xué)穩(wěn)定性，廣泛應(yīng)用于涂料、塑料、造紙、印刷油墨、化纖、橡膠、化妝品等工業(yè)領(lǐng)域。二氧化鈦一般分銳鈦礦型(Anatase，簡稱A型)和金紅石型(Rutile，簡稱R型)。

化纖級二氧化鈦，又名化纖級鈦白，是一種超細銳鈦型二氧化鈦。超細銳鈦型二氧化鈦具有光散射力強、著色力高、遮蓋力大、白度好、消光效果好和對聚合及紡絲設(shè)備磨耗小的優(yōu)點，以及密度、硬度均比金紅石型二氧化鈦低等特點，因此其是化學(xué)纖維的優(yōu)良消光劑。在化纖生產(chǎn)過程中加入少量化纖級二氧化鈦，不僅可以取得良好的消光效果，還可以提高化纖的強度和韌度。

隨著我國化纖(尤其是聚酯纖維)生產(chǎn)能力的不斷快速增加，化纖級二氧化鈦的需求量也呈快速上升趨勢。然而，長期以來，國內(nèi)化纖行業(yè)使用的鈦白粉主要依賴進口，如鈦樂賽公司(Tioxide)、薩奇賓公司(Sachtleben)、康諾斯公司(Kronos)、日本富士鈦公司(Fuji Titan)和日本鈦工業(yè)(Titan Kogyo)等，國內(nèi)只有少數(shù)鈦白生產(chǎn)企業(yè)供應(yīng)，使得化纖級二氧化鈦在國內(nèi)存在較高的技術(shù)壁壘，進而使得化纖的制造成本由于化纖級二氧化鈦的進口而高居不下。

為得到化纖級二氧化鈦，國內(nèi)高校和企業(yè)做了大量的研究，如專利申請?zhí)枮?00610040290.8名稱為“銳鈦型化纖專用鈦白粉的制備方法”、專利申請?zhí)枮?01710660275.1名稱為“化纖專用二氧化鈦制備方法”和專利申請?zhí)枮?202011606100.0名稱為“一種腈綸化纖消光用二氧化鈦的制備方法”等均提出了化纖級二氧化鈦的制造方法。

然而現(xiàn)有技術(shù)的這些方法大都是利用普通二氧化鈦再進行多步工藝制得，而現(xiàn)有普通二氧化鈦的粒徑不均勻且粒度分布較廣，使得分散性和分散穩(wěn)定性較差，為改善普通二氧化鈦的分散性，使得整個化纖級二氧化鈦的工藝成本較高。此外，現(xiàn)有的化纖級二氧化鈦即使在一定程度上改善了普通二氧化鈦的粒徑和粒度分布，但其消光性能依舊較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于副產(chǎn)物為硫酸亞鐵的化纖級二氧化鈦制備方法及系統(tǒng)，以解決如何獲得消光性能較好的化纖級二氧化鈦的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于副產(chǎn)物為硫酸亞鐵的化纖級二氧化鈦制備方法，所述化纖級二氧化鈦制備方法包括：

粉碎磁選：將鈦鐵砂礦在200～300℃下干燥粉碎，形成粒徑不大于0.5mm 的鈦鐵砂礦粉末；將所述鈦鐵砂礦粉末進行磁選，以得到鈦精礦粉末；

酸解：將鈦精礦粉末加入濃度在60％以上的硫酸中，并在二氧化碳、一氧化碳和二氧化硫的混合氣氛下加熱至80～130℃，攪拌3～6小時，以得到酸解液；

沉淀：待所述酸解液的溫度降至30～45℃后，在所述酸解液中加入絮凝劑，攪拌30～40分鐘，靜置24小時以上，過濾，以得到廢渣和鈦液；

真空結(jié)晶：將所述鈦液在-28～-20℃的真空環(huán)境下進行結(jié)晶，析出七水硫酸亞鐵，分離七水硫酸亞鐵以得到純鈦液；