專利名稱：：一種制取銳鈦型鈦白的鹽處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及鈦白生產(chǎn)
技術(shù)領(lǐng)域：
，更具體地講，本發(fā)明涉及一種制取高品質(zhì)銳鈦型鈦白的鹽處理方法。
背景技術(shù)：
：近年來，國際鈦白(Ti02)工業(yè)發(fā)生了巨大的變化，朝著高品質(zhì)鈦白的方向發(fā)展。因此，主要的生產(chǎn)商不斷地推出了具有優(yōu)異性能的高品質(zhì)鈦白產(chǎn)品，產(chǎn)品向著全方位的多功能方向轉(zhuǎn)移，這些功能主要體現(xiàn)在良好的遮蓋力、高耐候性和高分散性。目前，應(yīng)用較多的鈦白生產(chǎn)技術(shù)是硫酸法鈦白生產(chǎn)。目前的硫酸法鈦白生產(chǎn)主要以鈦鐵礦為原料，然后經(jīng)磨礦、酸解處理得到鈦液，酸解后的鈦液是以硫酸氧鈦(TiOS04)為主的復(fù)雜體系，含有可溶性雜質(zhì)和不溶性的雜質(zhì)。接下來，需要對酸解后的鈦液執(zhí)行沉降、洗渣、鈦液壓濾工藝，以去除鈦液中的雜質(zhì)。然后，執(zhí)行鈦液濃縮、水解、洗滌、鹽處理、煅燒、粉碎工藝，最終得到鈦白產(chǎn)品。然而，硫酸法鈦白在采用鈦鐵礦作為原料進(jìn)行生產(chǎn)時，會產(chǎn)生大量難以處理的硫酸亞鐵晶體。而且，隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng)和國家環(huán)保法規(guī)的健全，采用高酸溶性鈦渣作為原料來生產(chǎn)鈦白是硫酸法鈦白產(chǎn)業(yè)的一個必然發(fā)展趨勢。但是，在采用高酸溶性鈦渣作為原料進(jìn)行生產(chǎn)時，得到的產(chǎn)品質(zhì)量和采用鈦鐵礦作為原料生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量之間有一定的差距，主要表現(xiàn)為產(chǎn)品白度低。因此，以現(xiàn)有的技術(shù)在采用高酸溶性鈦渣作為原料生產(chǎn)時，很難得到高品質(zhì)的顏料級銳鈦型鈦白產(chǎn)品。此外，在硫酸法鈦白生產(chǎn)過程中，鈦鐵礦或者高酸溶性鈦渣中的鐵在硫酸中溶解之后，以離子的形式附著在石克酸氧鈦(TiOS04)溶液水解之后生成的偏鈦酸之上，但是這部分鐵離子僅靠水洗和漂白難以除去，將會在煅燒過程中生成紅棕色的氧化鐵，混雜在鈦白產(chǎn)品之中，從而會影響鈦白產(chǎn)品的顏料性能指標(biāo)。為此，偏鈦酸在煅燒前需要加入不同類型的添加劑，即，需要對煅燒前的偏鈦酸進(jìn)行鹽處理，以使得在煅燒過程中，溫度適當(dāng)，內(nèi)部變化平穩(wěn)，使成品的二氧化鈦具有穩(wěn)定的晶型，良好的色相、光澤，較好的著色力、遮蓋力，較低的吸油量和合適的晶粒大小、形狀，以及在使用介質(zhì)中良好的分散性。另外，在采用高酸溶性鈦渣作為原料進(jìn)行生產(chǎn)的時候，盡管高酸溶性鈦渣中的鐵含量不高，但是僅靠水洗難以去除偏鈦酸中的鐵。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種制取高品質(zhì)銳鈦型鈦白的鹽處理方法，特別是采用高酸溶性鈦渣作為原料制取高品質(zhì)銳鈦型鈦白的鹽處理方法，并通過控制鹽處理劑的加入量最終得到鈦白產(chǎn)品的品質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的制取銳鈦型鈦白的鹽處理方法包括以下步驟采用由高酸溶性鈦渣得到的偏鈦酸作為原料，向水洗后偏鈦酸中加入水，充分?jǐn)嚢栊纬善佀釢{料，測定偏鈦酸漿料中Ti02含量；以磷鹽和鉀鹽為鹽處理劑，根據(jù)偏鈦酸漿料中Ti02含量確定鹽處理劑的加入量，將確定的加入量的鉀鹽和磷鹽分別先后加入到偏鈦酸漿料中，充分?jǐn)嚢?；將鹽處理后的偏鈦酸進(jìn)行過濾、煅燒，最終得到銳鈦型鈦白。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述由高酸溶性鈦渣得到的偏鈦酸為鈦渣鈦液水解得到的偏鈦酸。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，所述由高酸溶性鈦渣得到的偏鈦酸為鈦鐵礦和高酸溶性鈦渣在硫酸中溶解得到的鈦液水解后所得。根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，所述由高酸溶性鈦渣得到的偏鈦酸為高酸溶性鈦渣在硫酸中溶解得到的鈦液水解后所得。根據(jù)本發(fā)明，以P20s計，磷鹽的加入量為偏鈦酸中Ti02含量的0.2%至2.0%;以K20計，鉀鹽的加入量為磷鹽加入量的0.1倍至3.0倍。優(yōu)選地，以P20s計，磷鹽的加入量為偏鈦酸中Ti02含量的0.3%至0.5%;以K20計，鉀鹽的加入量為磷鹽加入量的1.0倍至2.0倍。根據(jù)本發(fā)明，鉀鹽為硫酸鉀、氯化鉀、氫氧化鉀、碳酸鉀、硝酸鉀、磷酸鉀、磷酸氫鉀、磷酸二氫鉀中的至少一種?？蛇x擇地，鉀鹽為硫酸鉀溶液、氯化鉀溶液、氬氧化鉀溶液、碳酸鉀溶液、硝酸鉀溶液、磷酸鉀溶液、磷酸氫鉀溶液、磷酸二氫鉀溶液中的至少一種溶液。根據(jù)本發(fā)明，磷鹽為磷酸或磷酸溶液，其濃度以P205計在50g/L至400g/L的范圍之內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的制取銳鈦型鈦白的鹽處理方法制得的鈥白產(chǎn)品，通過控制鹽處理劑的加入量來提高最終制得的鈦白產(chǎn)品的顏料性能指標(biāo)。根據(jù)本發(fā)明的制取銳鈦型鈦白的鹽處理方法工藝簡單、成本低、具有較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述。實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，而不是以任何方式來限制本發(fā)明。本發(fā)明提供了一種制取高品質(zhì)銳鈦型鈦白的鹽處理方法。根據(jù)本發(fā)明，制取銳鈦型鈦白的鹽處理方法以使用高酸溶性鈦渣作為原料得到的偏鈦酸(Ti02*H20,水合二氧化鈦)作為主要原料。具體地講，含鈦原料如鈦鐵礦(優(yōu)選地為，高酸溶性鈥渣)在硫酸中溶解之后得到硫酸氧鈦(TiOS04)溶液；接著，對硫酸氧鈦溶液執(zhí)行過濾、沉降、濃縮等一系列處理；然后，將硫酸氧鈦溶液進(jìn)行水解即可得到水合二氧化鈦，即偏鈦酸。此偏鈦酸經(jīng)過水洗和漂白之后，即作為本發(fā)明的原料使用。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，可以采用鈦液水解后得到的偏鈦酸作為主要原料；優(yōu)選地，采用鈦渣鈦液水解后所得到的偏鈦酸作為主要原料。在這里，將鈦鐵礦或高酸溶性鈦渣溶解在硫酸中得到的鈦液進(jìn)行水解，所得到的物質(zhì)即為偏鈥酸；優(yōu)選地，偏鈦酸為高酸溶性鈦渣在硫酸中溶解得到的鈦液水解后所得。下面，將描述根據(jù)本發(fā)明的制取銳鈦型鈦白的鹽處理方法的具體步驟。根據(jù)本發(fā)明的制取銳鈦型鈦白的鹽處理方法包括以下步驟偏鈦酸打漿；向偏鈦酸漿料中加入鹽處理劑，對偏鈦酸進(jìn)行鹽處理；鹽處理后的偏鈦酸經(jīng)過過濾、煅燒之后，即可得到根據(jù)本發(fā)明的銳鈦型鈦白。具體地講，偏鈦酸打漿的步驟包括向水洗后的偏鈥酸中加入水，充分?jǐn)嚢栊纬善佀釢{料。測定偏鈦酸漿料比重，并通過偏鈦酸漿料比重和Ti02含量之間的關(guān)系換算得到偏鈦酸中的Ti02含量。將偏鈦酸漿料中的Ti02含量控制在150g'L"至350g'L"之間。根據(jù)本發(fā)明，向偏鈦酸中加入的鹽處理劑由鉀鹽和磷鹽組成。根據(jù)本發(fā)明，向偏鈦酸中加入磷鹽，可以使磷鹽與偏鈦酸中的鐵離子反應(yīng)生成淡黃色的磷酸鐵沉淀，以掩蔽鐵離子本身的顏色，從而可以使鈦白產(chǎn)品質(zhì)地柔軟、色澤比較白、并且可以提高產(chǎn)品的耐候性；向偏鈦酸中加入鉀鹽，可以降低偏鈦酸的煅燒溫度，防止在高溫下鈦白的燒結(jié)影響成品顏料性能指標(biāo)的現(xiàn)象，同時還能夠促進(jìn)Ti02晶體的生長，從而可以使產(chǎn)品疏一公、潔白，并且可以降低脫硫的溫度，改變煅燒的條件，提高著色力等顏料性能。在本發(fā)明的制取銳鈦型鈦白的鹽處理方法中，根據(jù)偏鈦酸漿料中的Ti02含量來計算鹽處理劑的加入量。在本發(fā)明中，磷鹽加入量是偏鈦酸中Ti02含量的0.2%至2.0%(質(zhì)量百分比，以P20s計)，鉀鹽加入量是磷酸加入量的0.1倍至3.0倍(以K20計)。在本發(fā)明的制取銳鈦型鈦白的鹽處理方法中，首先，將根據(jù)偏鈦酸中Ti02含量計算得到的加入量的鉀鹽加入到偏鈦酸漿料中，并充分?jǐn)嚢瑁瑪嚢钑r間控制在10min至120mm的范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，鉀鹽可以是以下幾種物質(zhì)之一或是這些物質(zhì)中的兩種或兩種以上的混合物硫酸鉀(K2S04)、氯化鉀(KC1)、氫氧化鉀(KOH)、碳酸鉀(K2C03)、硝酸鉀(KN03)、磷酸鉀(K3P04)、磷酸氫鉀(K2HP04)、磷酸二氫鉀(KH2P04)。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，鉀鹽也可以是以下幾種物質(zhì)之一的水溶液或者是這些物質(zhì)中的兩種或兩種以上的水溶液的混合物硫酸鉀(K2S04)、氯化鉀(KCl)、氫氧化鉀(KOH)、碳酸鉀(K2C03)、硝酸鉀(KN03)、磷酸鉀(K3P04)、磷酸氫鉀(K2HP04)、磷酸二氫鉀(KH2P04)。根據(jù)本發(fā)明，磷鹽為磷酸或磷酸溶液。然后，將根據(jù)偏鈦酸中Ti02含量計算得到的加入量的磷鹽加入到偏鈦酸中，并充分?jǐn)嚢?，攪拌時間控制在10min至120min之間。在本發(fā)明中，所使用的磷鹽為水溶液，其濃度在50g.L"至400g'L"(以P20s計)的范圍之內(nèi)。因此，根據(jù)本發(fā)明，采用鈦液水解后得到的偏鈦酸為原料，以磷鹽和鉀鹽為鹽處理劑，將根據(jù)偏鈦酸中Ti02含量計算得到的加入量的鹽處理劑加入到偏鈦酸中，充分?jǐn)嚢?0min至120min，然后，將鹽處理后的偏鈦酸經(jīng)過過濾、煅燒，即可得到銳鈦型鈦白。根據(jù)本發(fā)明的制取銳鈦型鈦白的鹽處理方法得到的銳鈦型鈦白為高品質(zhì)鈦白。下面，將通過幾個實(shí)施例來詳細(xì)地解釋根據(jù)本發(fā)明的制取高品質(zhì)銳鈦型鈦白的鹽處理方法。實(shí)施例1:取高酸溶性鈦渣鈦液水解所得偏鈦酸100g，向其中加入純凈水100mL，充分?jǐn)嚢柚蟮玫狡佀釢{料。測定偏鈦酸漿料比重為1150g.L'1，根據(jù)偏鈦酸漿料比重和Ti02含量之間的關(guān)系，可得偏鈦酸漿料中Ti02含量為215g'L"。取lOOmL偏鈦酸漿料，根據(jù)其中Ti02含量計算鹽處理劑的加入量。在該實(shí)施例中，磷鹽的加入量為Ti02含量的0.2%(質(zhì)量百分比，以P20s計)，鉀鹽加入量為磷鹽加入量的3.0倍(以K20計)。根據(jù)計算結(jié)果向偏鈦酸漿料中加入硫酸鉀水溶液，攪拌30min之后，向其中加入濃度為50g.U1的磷酸溶液(以P20s計)，再攪拌30min。經(jīng)過過濾煅燒之后即可得到1號銳鈦型鈦白產(chǎn)品。實(shí)施例2:取高酸溶性鈦渣鈦液水解所得偏鈦酸100g,具體地講，向其中加入純凈水100mL，充分?jǐn)嚢柚蟮玫狡佀釢{料。測定偏鈦酸漿料比重為1150g.L"'，根據(jù)偏鈦酸漿料比重和Ti02含量之間的關(guān)系，可得偏鈦酸漿料中Ti02含量為215g.L"。取lOOmL偏鈦酸漿料，根據(jù)其中丁102含量計算鹽處理劑的加入量。在該實(shí)施例中，磷鹽的加入量為Ti02含量的0.3%(質(zhì)量百分比，以P20s計)，鉀鹽加入量為磷鹽加入量的2.0倍(以K20計)。根據(jù)計算結(jié)果向偏鈦酸漿料中加入硫酸鉀水溶液，攪拌30min之后，向其中加入濃度為lOOg*!/1的磷酸溶液(以P20"+)，再攪拌30min。經(jīng)過過濾煅燒之后即可得到2號銳鈦型鈦白產(chǎn)品。實(shí)施例3:取高酸溶性鈦渣鈦液水解所得偏鈦酸100g，向其中加入純凈水100mL，充分?jǐn)嚢柚蟮玫狡佀釢{料。測定偏鈦酸漿料比重為1201g，U1,根據(jù)偏鈦酸漿料比重和Ti02含量之間的關(guān)系，可得偏鈦酸漿料中Ti02含量為266g'L—1。取100mL漿料，根據(jù)其中Ti02含量計算鹽處理劑的加入量。在該實(shí)施例中，磷酸的加入量為Ti02含量的0.4%(質(zhì)量百分比，以？205計)，鉀鹽加入量為磷酸加入量的1.5倍(以K20計)。根據(jù)計算結(jié)果向偏鈦酸漿料中加入硫酸鉀水溶液，攪拌30min之后，向其中加入濃度為400g*L"的磷酸(以P2Oj+),再攪拌30min。經(jīng)過過濾煅燒之后即可得到3號銳鈦型鈦白產(chǎn)品。實(shí)施例4:取高酸溶性鈦渣鈦液水解所得偏鈦酸100g，向其中加入純凈水lOOmL,充分?jǐn)嚢柚蟮玫狡佀釢{料。測定偏鈦酸漿料比重為1150g*L",根據(jù)偏鈦酸漿料比重和Ti02含量之間的關(guān)系，可得偏鈦酸漿料中Ti02含量為215g'L—1。取lOOmL偏鈦酸漿料，根據(jù)其中Ti02含量計算鹽處理劑的加入量。在該實(shí)施例中，磷鹽的加入量為Tl02含量的0.5%(質(zhì)量百分比，以P20"十)，鉀鹽加入量為磷鹽加入量的1.0倍(以K20計)。根據(jù)計算結(jié)果向偏鈦酸漿料中加入硫酸鉀，攪拌30min之后，向其中加入濃度為150g*L"的磷酸(以P205計)，再攪拌30min。經(jīng)過過濾煅燒之后即可得到4號銳鈦型鈦白產(chǎn)品。實(shí)施例5:取高酸溶性鈥渣鈥液水解所得偏4太酸100g,向其中加入純凈水100mL，充分?jǐn)嚢柚蟮玫狡佀釢{料。測定偏鈦酸漿料比重為1201g.L"，根據(jù)偏鈦酸漿料比重和Ti02含量之間的關(guān)系，可得偏鈦酸漿料中Ti02含量為266g，L人取100mL漿料，根據(jù)其中Ti02含量計算鹽處理劑的加入量。在該實(shí)施例中，磷酸的加入量為Ti02含量的2.0%(質(zhì)量百分比，以P2OJ+),鉀鹽加入量為磷酸加入量的0.1倍(以K20計)。根據(jù)計算結(jié)果向偏鈥酸漿料中加入硫酸鉀水溶液，攪拌30min之后，向其中加入濃度為lSOg叱-1的磷酸(以P2Oj+),再攪拌30min。經(jīng)過過濾煅燒之后即可得到5號銳鈦型i^白產(chǎn)品?！穎比例取高酸溶性鈥渣鈥液水解所得偏鈥酸100g,向其中加入純凈水lOOmL,充分?jǐn)嚢柚蟮玫狡佀釢{料。測定偏鈦酸漿料比重為1150g.L—'，根據(jù)偏鈦酸漿料比重和Ti02含量之間的關(guān)系，可得偏鈦酸漿料中Ti02含量為215g*L—'。取lOOmL偏鈦酸漿料，根據(jù)其中Ti02含量計算鹽處理劑的加入量。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)加入鹽處理劑。經(jīng)過過濾煅燒之后即可得到6號銳鈦型鈦白產(chǎn)品。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>在表l中，L*、a，口"為使用色差儀檢測得到的鈦白產(chǎn)品的數(shù)據(jù)，其中，!^指產(chǎn)品的顏色的明亮度，用來表征鈦白產(chǎn)品的白度，該值越高，鈦白產(chǎn)品的白度越好；a+表示產(chǎn)品的紅綠相，正值(+)表示偏紅，負(fù)值(-)表示偏綠；M表示產(chǎn)品的黃藍(lán)相，正值(+)表示偏黃，負(fù)值(-)表示偏藍(lán)。由上面的表1可知，根據(jù)本發(fā)明的方法制得的銳鈦型鈦白與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)制得的銳鈦型鈦白相比，根據(jù)本發(fā)明的方法制得的鈦白粉的色相和滑色力均得以明顯提高，因此根據(jù)本發(fā)明的方法制取的鈦白的產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)制取的產(chǎn)品質(zhì)量，從而與現(xiàn)有技術(shù)相比，根據(jù)本發(fā)明的方法可以制取高品質(zhì)的銳鈦型鈦白。因此，根據(jù)本發(fā)明的制取銳鈦型鈦白的鹽處理方法制得的鈦白產(chǎn)品，通過控制鹽處理劑的加入量來提高最終制得的鈦白產(chǎn)品的顏料性能指標(biāo)。根據(jù)本發(fā)明的制取銳鈦型鈦白的鹽處理方法工藝筒單、成本低、具有較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益o權(quán)利要求1、一種制取銳鈦型鈦白的鹽處理方法，所述鹽處理方法包括以下步驟采用由高酸溶性鈦渣得到的偏鈦酸作為原料，向水洗后偏鈦酸中加入水，充分?jǐn)嚢栊纬善佀釢{料，測定偏鈦酸漿料中TiO2含量；以磷鹽和鉀鹽為鹽處理劑，根據(jù)偏鈦酸漿料中TiO2含量確定鹽處理劑的加入量，將確定的加入量的鉀鹽和磷鹽分別先后加入到偏鈦酸漿料中，充分?jǐn)嚢?；將鹽處理后的偏鈦酸進(jìn)行過濾、煅燒，最終得到銳鈦型鈦白。2、如權(quán)利要求1所述的鹽處理方法，其特征在于所述由高酸溶性鈦渣得到的偏鈦酸為鈦渣鈦液水解得到的偏鈦酸。3、如權(quán)利要求2所述的鹽處理方法，其特征在于所述由高酸溶性鈦渣得到的偏鈦酸為鈦鐵礦和高酸溶性鈦渣在硫酸中溶解得到的鈦液水解后所<曰付。4、如權(quán)利要求2所述的鹽處理方法，其特征在于所述由高酸溶性鈦渣得到的偏鈦酸為高酸溶性鈦渣在硫酸中溶解得到的鈦液水解后所得。5、如權(quán)利要求1所述的鹽處理方法，其特征在于以P20s計，磷鹽的加入量為偏鈥酸中Ti02含量的0.2%至2.0%;以K20計，鉀鹽的加入量為磷鹽加入量的0.1倍至3.(H咅。6、如權(quán)利要求1所述的鹽處理方法，其特征在于以P20"+,磷鹽的加入量為偏鈦酸中Ti02含量的0.3%至0.5%;以K20計，鉀鹽的加入量為磷鹽加入量的1.0倍至2.(H咅。7、如權(quán)利要求1所述的鹽處理方法，其特征在于鉀鹽為硫酸鉀、氯化鉀、氫氧化鉀、碳酸鉀、硝酸鉀、磷酸鉀、磷酸氫鉀、磷酸二氫鉀中的至少一種。8、如權(quán)利要求1所述的鹽處理方法，其特征在于鉀鹽為硫酸鉀溶液、氯化鉀溶液、氬氧化鉀溶液、碳酸鉀溶液、硝酸鉀溶液、磷酸鉀溶液、磷酸氫鉀溶液、磷酸二氫鉀〉容液中的至少一種溶液。9、如權(quán)利要求1所述的鹽處理方法，其特征在于磷鹽為磷酸或磷酸溶液，其濃度以？205計在50g/L至400g/L的范圍之內(nèi)。全文摘要本發(fā)明公開了一種制取銳鈦型鈦白的鹽處理方法。根據(jù)本發(fā)明的制取銳鈦型鈦白的鹽處理方法采用由高酸溶性鈦渣得到的偏鈦酸作為主要原料，特別是鈦渣鈦液水解后所得偏鈦酸為原料，采用磷酸和鉀鹽作為鹽處理劑。本發(fā)明通過偏鈦酸打漿，加入鹽處理劑，并將鹽處理后的偏鈦酸進(jìn)行過濾、煅燒，最終得到高品質(zhì)銳鈦型鈦白。本發(fā)明通過控制鹽處理劑加入量來提高鈦白產(chǎn)品品質(zhì)，根據(jù)本發(fā)明的方法工藝簡單、成本低、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益明顯。文檔編號C01G23/053GK101434409SQ20081018347公開日2009年5月20日申請日期2008年12月17日優(yōu)先權(quán)日2008年12月17日發(fā)明者勇唐,張?zhí)觳?杜劍橋,程曉哲,稅必剛,陳新紅申請人:攀鋼集團(tuán)研究院有限公司;攀枝花鋼鐵(集團(tuán))公司;攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司