本發(fā)明涉及一種適用于塑料行業(yè)的二氧化鈦顏料的生產(chǎn)方法，特別涉及一種氯化法工藝、高CBU二氧化鈦顏料的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
：在鈦白粉生產(chǎn)中，二氧化鈦主要采用氯化法和硫酸法兩種工藝制備。氯化法因生產(chǎn)效益高、技術(shù)先進(jìn)、優(yōu)質(zhì)環(huán)保而逐步成為鈦白行業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)。二氧化鈦性質(zhì)穩(wěn)定，是目前最好的白色顏料，廣泛應(yīng)用于涂料、塑料、造紙、油墨等領(lǐng)域。近年來塑料行業(yè)發(fā)展迅速，已成為鈦白粉第二大應(yīng)用領(lǐng)域。塑料行業(yè)對(duì)二氧化鈦顏料的粒度要求較細(xì)，要求有更高的CBU；這樣可獲得更藍(lán)的底相，能更好的遮蔽樹脂中的黃色，從而降低二氧化鈦的用量。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種氯化法工藝生產(chǎn)高CBU二氧化鈦顏料的方法，該法不僅成本低、操作簡(jiǎn)單，并且生產(chǎn)的高CBU二氧化鈦顏料，具有更好的藍(lán)相，特別適合應(yīng)用于塑料行業(yè)。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種氯化法工藝生產(chǎn)高CBU二氧化鈦顏料的方法，其具體步驟如下：1.1在200kPa～500kPa的系統(tǒng)壓力下，將預(yù)熱后的四氯化鈦和氧氣，引入氧化反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，所述預(yù)熱后四氯化鈦溫度范圍為350℃～550℃，所述預(yù)熱后氧氣溫度范圍為1400℃～1800℃，同時(shí)向反應(yīng)區(qū)內(nèi)加入三氯化鋁和含一定量氯化鉀的水溶液；所述氯化鉀的水溶液的濃度為50g/L～250g/L，其中，四氯化鈦與氯化鉀的質(zhì)量比為1000:0.1~1000:1，氯化鉀溶液中對(duì)二氧化鈦CBU起主要作用的為氯化鉀，氯化鉀溶液所帶入系統(tǒng)的水量越少越好；1.2反應(yīng)生成的氣固混合物，在通過高溫氧化反應(yīng)器出口管道的冷卻導(dǎo)管被快速冷卻，冷卻導(dǎo)管末端溫度的控制范圍為140℃～240℃；1.3冷卻后的氣固混合物，經(jīng)過氣固分離、打漿、分散、包膜、過濾洗滌、干燥后，最后經(jīng)汽粉機(jī)研磨，研磨時(shí)通過調(diào)整高壓蒸汽與二氧化鈦的比值來控制研磨程度的；所述高壓蒸汽與二氧化鈦的質(zhì)量比值稱為汽固比，控制范圍為1:1～3:1，得到CBU≥16的二氧化鈦顏料。進(jìn)一步的，三氯化鋁的加入方式為用鋁粉和氯氣按照理論量在三氯化鋁發(fā)生器中反應(yīng)，生成的三氯化鋁與四氯化鈦氣流共同引入至高溫氧化反應(yīng)器中；其中鋁粉與四氯化鈦的質(zhì)量比為1000:1～1000:4。進(jìn)一步的，氯化鉀溶液的加入量為2L/h～30L/h，通過計(jì)量泵來控制。進(jìn)一步的，冷卻導(dǎo)管末端溫度的控制范圍為150℃～200℃。進(jìn)一步的，所述預(yù)熱后四氯化鈦溫度范圍為400℃～500℃。進(jìn)一步的，所述預(yù)熱后氧氣溫度范圍為1500℃～1700℃。本發(fā)明的有益效果：原料易得，操作簡(jiǎn)單，成本低廉；通過控制系統(tǒng)壓力、氯化鉀加入量、冷卻導(dǎo)管冷卻、汽粉的汽固比，獲到CBU較高的二氧化鈦產(chǎn)品，二氧化鈦CBU值可以控制在16.2～23.5范圍內(nèi)，這種方法生產(chǎn)的鈦白粉，亮度高、吸油量低、分散性好，具有更好的藍(lán)相，特別適合應(yīng)用于塑料行業(yè)使用。附圖說明圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。具體實(shí)施方式實(shí)施例1如圖1所示，在370kPa的壓力下，將四氯化鈦預(yù)熱至480℃，將氧氣預(yù)熱至1650℃，分別引入至高溫氧化反應(yīng)器中，使四氯化鈦與氧氣發(fā)生氣相氧化反應(yīng)；同時(shí)向反應(yīng)區(qū)內(nèi)加入三氯化鋁和去離子水，去離子水加入量為5L/h（去離子水的加入量用計(jì)量泵控制），三氯化鋁的加入方式為用鋁粉和氯氣按照理論量在三氯化鋁發(fā)生器中反應(yīng)，生成的三氯化鋁與四氯化鈦氣流共同引入至高溫氧化反應(yīng)器中；其中鋁粉與四氯化鈦的質(zhì)量比為1000:2。反應(yīng)生成的氣固混合物，經(jīng)過水浴金屬導(dǎo)管進(jìn)行冷卻，通過加入一定的巖鹽量來控制導(dǎo)管末端溫度為170℃。冷卻后的氣固混合物，經(jīng)過氣固分離、打漿、分散、包膜、過濾洗滌、干燥后，再經(jīng)汽粉機(jī)研磨、汽固比控制為2:1，最后經(jīng)氣固分離后得到二氧化鈦顏料。系統(tǒng)壓力是通過尾氣管道上流量調(diào)節(jié)閥的開度變化來進(jìn)行調(diào)整、控制的。實(shí)施例2在370kPa的壓力下，將四氯化鈦預(yù)熱至480℃，將氧氣預(yù)熱至1650℃，分別引入至高溫氧化反應(yīng)器中，使四氯化鈦與氧氣發(fā)生氣相氧化反應(yīng)；同時(shí)向反應(yīng)區(qū)內(nèi)加入三氯化鋁和濃度為50g/L氯化鉀的水溶液，氯化鉀的水溶液加入量為5L/h（加入量用計(jì)量泵控制），四氯化鈦與氯化鉀的質(zhì)量比為1000:0.02，三氯化鋁的加入方式為用鋁粉和氯氣按照理論量在三氯化鋁發(fā)生器中反應(yīng)，生成的三氯化鋁與四氯化鈦氣流共同引入至高溫氧化反應(yīng)器中；其中鋁粉與四氯化鈦的質(zhì)量比為1000:2。反應(yīng)生成的氣固混合物，經(jīng)過水浴冷卻導(dǎo)管進(jìn)行冷卻，通過加入一定的巖鹽量來控制導(dǎo)管末端溫度為170℃。冷卻后的氣固混合物，經(jīng)過氣固分離、打漿、分散、包膜、過濾洗滌、干燥后，再經(jīng)汽粉機(jī)研磨、汽固比控制為2:1，最后經(jīng)氣固分離后得到二氧化鈦顏料。實(shí)施例3在370kPa的壓力下，將四氯化鈦預(yù)熱至480℃，將氧氣預(yù)熱至1650℃，分別引入至高溫氧化反應(yīng)器中，使四氯化鈦與氧氣發(fā)生氣相氧化反應(yīng)；同時(shí)向反應(yīng)區(qū)內(nèi)加入三氯化鋁和濃度為50g/L氯化鉀的水溶液，氯化鉀的水溶液加入量為5L/h（加入量用計(jì)量泵控制），四氯化鈦與氯化鉀的質(zhì)量比為1000:0.1，三氯化鋁的加入方式為用鋁粉和氯氣按照理論量在三氯化鋁發(fā)生器中反應(yīng)，生成的三氯化鋁與四氯化鈦氣流共同引入至高溫氧化反應(yīng)器中；其中鋁粉與四氯化鈦的質(zhì)量比為1000:2。反應(yīng)生成的氣固混合物，經(jīng)過水浴冷卻導(dǎo)管進(jìn)行冷卻，通過加入一定的巖鹽量來控制導(dǎo)管末端溫度為170℃。冷卻后的氣固混合物，經(jīng)過氣固分離、打漿、分散、包膜、過濾洗滌、干燥后，再經(jīng)汽粉機(jī)研磨、汽固比控制為2:1，最后經(jīng)氣固分離后得到二氧化鈦顏料。實(shí)施例4在370kPa的壓力下，將四氯化鈦預(yù)熱至480℃，將氧氣預(yù)熱至1650℃，分別引入至高溫氧化反應(yīng)器中，使四氯化鈦與氧氣發(fā)生氣相氧化反應(yīng)；同時(shí)向反應(yīng)區(qū)內(nèi)加入三氯化鋁和濃度為50g/L氯化鉀的水溶液，氯化鉀的水溶液加入量為5L/h（加入量用計(jì)量泵控制），四氯化鈦與氯化鉀的質(zhì)量比為1000:0.2，三氯化鋁的加入方式為用鋁粉和氯氣按照理論量在三氯化鋁發(fā)生器中反應(yīng)，生成的三氯化鋁與四氯化鈦氣流共同引入至高溫氧化反應(yīng)器中；其中鋁粉與四氯化鈦的質(zhì)量比為1000:2。反應(yīng)生成的氣固混合物，經(jīng)過水浴冷卻導(dǎo)管進(jìn)行冷卻，通過加入一定的巖鹽量來控制導(dǎo)管末端溫度為170℃。冷卻后的氣固混合物，經(jīng)過氣固分離、打漿、分散、包膜、過濾洗滌、干燥后，再經(jīng)汽粉機(jī)研磨、汽固比控制為2:1，最后經(jīng)氣固分離后得到二氧化鈦顏料。實(shí)施例5在370kPa的壓力下，將四氯化鈦預(yù)熱至480℃，將氧氣預(yù)熱至1650℃，分別引入至高溫氧化反應(yīng)器中，使四氯化鈦與氧氣發(fā)生氣相氧化反應(yīng)；同時(shí)向反應(yīng)區(qū)內(nèi)加入三氯化鋁和濃度為50g/L氯化鉀的水溶液，氯化鉀的水溶液加入量為8L/h（加入量用計(jì)量泵控制），四氯化鈦與氯化鉀的質(zhì)量比為1000:0.3，三氯化鋁的加入方式為用鋁粉和氯氣按照理論量在三氯化鋁發(fā)生器中反應(yīng)，生成的三氯化鋁與四氯化鈦氣流共同引入至高溫氧化反應(yīng)器中；其中鋁粉與四氯化鈦的質(zhì)量比為1000:2。反應(yīng)生成的氣固混合物，經(jīng)過水浴冷卻導(dǎo)管進(jìn)行冷卻，通過加入一定的巖鹽量來控制導(dǎo)管末端溫度為170℃。冷卻后的氣固混合物，經(jīng)過氣固分離、打漿、分散、包膜、過濾洗滌、干燥后，再經(jīng)汽粉機(jī)研磨、汽固比控制為2:1，最后經(jīng)氣固分離后得到二氧化鈦顏料。實(shí)施例6在370kPa的壓力下，將四氯化鈦預(yù)熱至480℃，將氧氣預(yù)熱至1650℃，分別引入至高溫氧化反應(yīng)器中，使四氯化鈦與氧氣發(fā)生氣相氧化反應(yīng)；同時(shí)向反應(yīng)區(qū)內(nèi)加入三氯化鋁和濃度為50g/L氯化鉀的水溶液，氯化鉀的水溶液加入量為10L/h（加入量用計(jì)量泵控制），四氯化鈦與氯化鉀的質(zhì)量比為1000:0.4，三氯化鋁的加入方式為用鋁粉和氯氣按照理論量在三氯化鋁發(fā)生器中反應(yīng)，生成的三氯化鋁與四氯化鈦氣流共同引入至高溫氧化反應(yīng)器中；其中鋁粉與四氯化鈦的質(zhì)量比為1000:2。反應(yīng)生成的氣固混合物，經(jīng)過水浴冷卻導(dǎo)管進(jìn)行冷卻，通過加入一定的巖鹽量來控制導(dǎo)管末端溫度為170℃。冷卻后的氣固混合物，經(jīng)過氣固分離、打漿、分散、包膜、過濾洗滌、干燥后，再經(jīng)汽粉機(jī)研磨、汽固比控制為2:1，最后經(jīng)氣固分離后得到二氧化鈦顏料。實(shí)施例7在370kPa的壓力下，將四氯化鈦預(yù)熱至480℃，將氧氣預(yù)熱至1650℃，分別引入至高溫氧化反應(yīng)器中，使四氯化鈦與氧氣發(fā)生氣相氧化反應(yīng)；同時(shí)向反應(yīng)區(qū)內(nèi)加入三氯化鋁和濃度為50g/L氯化鉀的水溶液，氯化鉀的水溶液加入量為5L/h（加入量用計(jì)量泵控制），四氯化鈦與氯化鉀的質(zhì)量比為1000:0.2，三氯化鋁的加入方式為用鋁粉和氯氣按照理論量在三氯化鋁發(fā)生器中反應(yīng)，生成的三氯化鋁與四氯化鈦氣流共同引入至高溫氧化反應(yīng)器中；其中鋁粉與四氯化鈦的質(zhì)量比為1000:2。反應(yīng)生成的氣固混合物，經(jīng)過水浴冷卻導(dǎo)管進(jìn)行冷卻，通過加入一定的巖鹽量來控制導(dǎo)管末端溫度為170℃。冷卻后的氣固混合物，經(jīng)過氣固分離、打漿、分散、包膜、過濾洗滌、干燥后，再經(jīng)汽粉機(jī)研磨、汽固比控制為3:1，最后經(jīng)氣固分離后得到二氧化鈦顏料。實(shí)施例8在370kPa的壓力下，將四氯化鈦預(yù)熱至480℃，將氧氣預(yù)熱至1650℃，分別引入至高溫氧化反應(yīng)器中，使四氯化鈦與氧氣發(fā)生氣相氧化反應(yīng)；同時(shí)向反應(yīng)區(qū)內(nèi)加入三氯化鋁和濃度為50g/L氯化鉀的水溶液，氯化鉀的水溶液加入量為5L/h（加入量用計(jì)量泵控制），四氯化鈦與氯化鉀的質(zhì)量比為1000:0.2，三氯化鋁的加入方式為用鋁粉和氯氣按照理論量在三氯化鋁發(fā)生器中反應(yīng)，生成的三氯化鋁與四氯化鈦氣流共同引入至高溫氧化反應(yīng)器中；其中鋁粉與四氯化鈦的質(zhì)量比為1000:2。反應(yīng)生成的氣固混合物，經(jīng)過水浴冷卻導(dǎo)管進(jìn)行冷卻，通過加入一定的巖鹽量來控制導(dǎo)管末端溫度為190℃。冷卻后的氣固混合物，經(jīng)過氣固分離、打漿、分散、包膜、過濾洗滌、干燥后，再經(jīng)汽粉機(jī)研磨、汽固比控制為2:1，最后經(jīng)氣固分離后得到二氧化鈦顏料。實(shí)施例9在200kPa的壓力下，將四氯化鈦預(yù)熱至480℃，將氧氣預(yù)熱至1650℃，分別引入至高溫氧化反應(yīng)器中，使四氯化鈦與氧氣發(fā)生氣相氧化反應(yīng)；同時(shí)向反應(yīng)區(qū)內(nèi)加入三氯化鋁和飽和的氯化鉀的水溶液，氯化鉀的水溶液加入量為25L/h（加入量用計(jì)量泵控制），四氯化鈦與氯化鉀的質(zhì)量比為1000:1，三氯化鋁的加入方式為用鋁粉和氯氣按照理論量在三氯化鋁發(fā)生器中反應(yīng)，生成的三氯化鋁與四氯化鈦氣流共同引入至高溫氧化反應(yīng)器中；其中鋁粉與四氯化鈦的質(zhì)量比為1000:1。反應(yīng)生成的氣固混合物，經(jīng)過水浴冷卻導(dǎo)管進(jìn)行冷卻，通過加入一定的巖鹽量來控制導(dǎo)管末端溫度為140℃。冷卻后的氣固混合物，經(jīng)過氣固分離、打漿、分散、包膜、過濾洗滌、干燥后，再經(jīng)汽粉機(jī)研磨、汽固比控制為3:1，最后經(jīng)氣固分離后得到二氧化鈦顏料。實(shí)施例10在300kPa的壓力下，將四氯化鈦預(yù)熱至480℃，將氧氣預(yù)熱至1650℃，分別引入至高溫氧化反應(yīng)器中，使四氯化鈦與氧氣發(fā)生氣相氧化反應(yīng)；同時(shí)向反應(yīng)區(qū)內(nèi)加入三氯化鋁和濃度為50g/L氯化鉀的水溶液，氯化鉀的水溶液加入量為5L/h（加入量用計(jì)量泵控制），四氯化鈦與氯化鉀的質(zhì)量比為1000:0.2，三氯化鋁的加入方式為用鋁粉和氯氣按照理論量在三氯化鋁發(fā)生器中反應(yīng)，生成的三氯化鋁與四氯化鈦氣流共同引入至高溫氧化反應(yīng)器中；其中鋁粉與四氯化鈦的質(zhì)量比為1000:2。反應(yīng)生成的氣固混合物，經(jīng)過水浴冷卻導(dǎo)管進(jìn)行冷卻，通過加入一定的巖鹽量來控制導(dǎo)管末端溫度為170℃。冷卻后的氣固混合物，經(jīng)過氣固分離、打漿、分散、包膜、過濾洗滌、干燥后，再經(jīng)汽粉機(jī)研磨、汽固比控制為2:1，最后經(jīng)氣固分離后得到二氧化鈦顏料。實(shí)施例11在450kPa的壓力下，將四氯化鈦預(yù)熱至480℃，將氧氣預(yù)熱至1650℃，分別引入至高溫氧化反應(yīng)器中，使四氯化鈦與氧氣發(fā)生氣相氧化反應(yīng)；同時(shí)向反應(yīng)區(qū)內(nèi)加入三氯化鋁和濃度為50g/L氯化鉀的水溶液，氯化鉀的水溶液加入量為5L/h（加入量用計(jì)量泵控制），四氯化鈦與氯化鉀的質(zhì)量比為1000:0.2，三氯化鋁的加入方式為用鋁粉和氯氣按照理論量在三氯化鋁發(fā)生器中反應(yīng)，生成的三氯化鋁與四氯化鈦氣流共同引入至高溫氧化反應(yīng)器中；其中鋁粉與四氯化鈦的質(zhì)量比為1000:2。反應(yīng)生成的氣固混合物，經(jīng)過水浴冷卻導(dǎo)管進(jìn)行冷卻，通過加入一定的巖鹽量來控制導(dǎo)管末端溫度為170℃。冷卻后的氣固混合物，經(jīng)過氣固分離、打漿、分散、包膜、過濾洗滌、干燥后，再經(jīng)汽粉機(jī)研磨、汽固比控制為2:1，最后經(jīng)氣固分離后得到二氧化鈦顏料。實(shí)施例12在500kPa的壓力下，將四氯化鈦預(yù)熱至480℃，將氧氣預(yù)熱至1650℃，分別引入至高溫氧化反應(yīng)器中，使四氯化鈦與氧氣發(fā)生氣相氧化反應(yīng)；同時(shí)向反應(yīng)區(qū)內(nèi)加入三氯化鋁和飽和的氯化鉀的水溶液，氯化鉀的水溶液加入量為5L/h（加入量用計(jì)量泵控制），四氯化鈦與氯化鉀的質(zhì)量比為1000:0.1，三氯化鋁的加入方式為用鋁粉和氯氣按照理論量在三氯化鋁發(fā)生器中反應(yīng)，生成的三氯化鋁與四氯化鈦氣流共同引入至高溫氧化反應(yīng)器中；其中鋁粉與四氯化鈦的質(zhì)量比為1000:4。反應(yīng)生成的氣固混合物，經(jīng)過水浴冷卻導(dǎo)管進(jìn)行冷卻，通過加入一定的巖鹽量來控制導(dǎo)管末端溫度為240℃。冷卻后的氣固混合物，經(jīng)過氣固分離、打漿、分散、包膜、過濾洗滌、干燥后，再經(jīng)汽粉機(jī)研磨、汽固比控制為1:1，最后經(jīng)氣固分離后得到二氧化鈦顏料。實(shí)施例1～實(shí)施例12制得的二氧化鈦顏料CBU如下表:序號(hào)四氯化鈦氯化鉀導(dǎo)管末端溫度/℃系統(tǒng)壓力/kPa汽固比CBU實(shí)施例11000017037029.9實(shí)施例210000.02170370213.1實(shí)施例310000.1170370218.1實(shí)施例410000.2170370219.2實(shí)施例510000.3170370220.1實(shí)施例610000.4170370220.9實(shí)施例710000.2170370319.8實(shí)施例810000.2190370218.4實(shí)施例910001140200323.5實(shí)施例1010000.2170300220實(shí)施例1110000.2170450218.2實(shí)施例1210000.1240500116.2注：四氯化鈦、氯化鉀加入量為質(zhì)量份數(shù)。由實(shí)施例1～實(shí)施例6對(duì)比可以得出，氯化鉀水溶液中的氯化鉀對(duì)二氧化鈦CBU有顯著的提升作用；加入系統(tǒng)中的氯化鉀量越多，二氧化鈦CBU值越大。由實(shí)施例7～實(shí)施例8對(duì)比可以得出，冷卻導(dǎo)管末端控制溫度越低，二氧化鈦CBU值越大。由實(shí)施例4、7對(duì)比可以得出，汽粉汽固比越大，二氧化鈦CBU值越大。由實(shí)施例4、10、11對(duì)比可以得出，系統(tǒng)壓力越低，二氧化鈦CBU值越大。由實(shí)施例3～實(shí)施例12對(duì)比可以得出，通過調(diào)整氯化鉀加入量、冷卻導(dǎo)管末端溫度、系統(tǒng)壓力、汽粉汽固比等參數(shù)，二氧化鈦CBU值可以控制在16.2～23.5范圍內(nèi)。以上僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3