鈦白粉的工業(yè)包膜方法和工業(yè)包膜系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種鈦白粉的工業(yè)包膜方法和工業(yè)包膜系統(tǒng)。所述包膜方法包括配制高濃度低堿度的偏鋁酸鈉溶液，其中nNa2O：nAl2O3為1.25～1.3，并且其濃度以Al2O3計(jì)為300～350/L；將高濃度低堿度的偏鋁酸鈉溶液在管道中稀釋至其濃度以Al2O3計(jì)為95～105/L并輸送至包膜工序。所述包膜系統(tǒng)包括通過(guò)管道連接的偏鋁酸鈉溶液貯槽和包膜反應(yīng)釜，偏鋁酸鈉溶液貯槽用于貯存上述高濃度低堿度的偏鋁酸鈉溶液，包膜反應(yīng)釜盛裝有鈦白粉漿料，管道上設(shè)置有稀釋液入口。根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了低堿度偏鋁酸鈉進(jìn)行鈦白粉包膜的工程應(yīng)用，并且所得包膜產(chǎn)品性能指標(biāo)優(yōu)于現(xiàn)有的商品偏鋁酸鈉包膜產(chǎn)品。
【專利說(shuō)明】鈦白粉的工業(yè)包膜方法和工業(yè)包膜系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鈦白【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地講，涉及一種在工業(yè)生產(chǎn)中利用低堿度偏鋁酸鈉進(jìn)行鈦白粉包膜的工藝和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]偏鋁酸鈉化學(xué)沉積氧化鋁對(duì)鈦白粉進(jìn)行表面處理可以改善鈦白粉的顏料性能、拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域，因此，偏鋁酸鈉被廣泛地用于鈦白粉包膜。目前，生產(chǎn)上所采用的均為工業(yè)偏鋁酸鈉(即商品偏鋁酸鈉)，其堿度較高(n_:nA12(B>3)，其中含有大量氫氧化鈉，在化學(xué)沉積中需要使用較多的酸類物質(zhì)中和，中和后產(chǎn)生大量鹽類廢物，導(dǎo)致原料的浪費(fèi)和環(huán)境的污染；此外，工業(yè)偏鋁酸鈉的生產(chǎn)時(shí)間周期長(zhǎng)(反應(yīng)時(shí)間>3h)，造成對(duì)設(shè)備的損害和大量能耗，影響其工業(yè)應(yīng)用和生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的之一在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題。例如，本發(fā)明的目的之一在于提供一種在在工業(yè)生產(chǎn)中利用低堿度偏鋁酸鈉進(jìn)行鈦白粉包膜的工藝和系統(tǒng)。 [0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一方面提供了一種鈦白粉的工業(yè)包膜方法。所述包膜方法包括以下步驟:配制偏鋁酸鈉溶液，所述偏鋁酸鈉溶液中η腳:ηΑ1203為1.25~1.3，并且所述偏鋁酸鈉溶液的濃度以Al2O3計(jì)為300~350/L ;將所述偏鋁酸鈉溶液通過(guò)管道稀釋并輸送至鈦白粉漿料中進(jìn)行包膜，其中，所述偏鋁酸鈉溶液在管道輸送過(guò)程中被稀釋至其濃度以Al2O3計(jì)為95~105/L。
[0005]根據(jù)本發(fā)明鈦白粉的工業(yè)包膜方法的一個(gè)實(shí)施例，所述配制偏鋁酸鈉溶液的步驟包括:配制質(zhì)量百分濃度為48~50%的氫氧化鈉溶液；向所述氫氧化鈉溶液中加入氫氧化鋁并加熱至沸騰，待所得混合液由渾濁逐漸變澄清，繼續(xù)保持沸騰120~150min，得到所述偏鋁酸鈉溶液。
[0006]根據(jù)本發(fā)明鈦白粉的工業(yè)包膜方法的一個(gè)實(shí)施例，所述方法還包括將所述配制的質(zhì)量百分濃度為48~50%的氫氧化鈉溶液預(yù)熱至80~100°C。
[0007]根據(jù)本發(fā)明鈦白粉的工業(yè)包膜方法的一個(gè)實(shí)施例，所述管道中設(shè)置有折流組件。
[0008]本發(fā)明的另一方面提供了一種鈦白粉的工業(yè)包膜系統(tǒng)，所述包膜系統(tǒng)包括稀釋液供給管、第一閥門(mén)、第二閥門(mén)、第一流量計(jì)、第二流量計(jì)、偏鋁酸鈉溶液貯槽和包膜反應(yīng)釜，其中，所述偏鋁酸鈉溶液貯槽內(nèi)貯存有偏鋁酸鈉溶液，所述偏鋁酸鈉溶液中nNa2():nA1203為1.25~1.3，并且所述偏鋁酸鈉溶液的濃度以Al2O3計(jì)為300~350/L ;所述包膜反應(yīng)釜內(nèi)盛裝有待包膜的鈦白粉漿料，并通過(guò)管道與所述偏鋁酸鈉溶液貯槽連接；所述稀釋液供給管與所述管道連通，以將稀釋液通入所述管道中并將所述偏鋁酸鈉溶液稀釋至其濃度以Al2O3計(jì)為95~105/L ;所述第一閥門(mén)和第一流量計(jì)按照偏鋁酸鈉溶液的流動(dòng)方向依次設(shè)置在所述管道的位于偏鋁酸鈉貯槽和稀釋液供給管之間的部分上；所述第二閥門(mén)和第二流量計(jì)按照稀釋液的流動(dòng)方向依次設(shè)置在所述稀釋液供給管上。
[0009]根據(jù)本發(fā)明鈦白粉的工業(yè)包膜系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例，所述管道的位于所述稀釋液供給管和所述包膜反應(yīng)釜之間的部分中設(shè)置有折流組件，所述折流組件包括緊固在所述管道內(nèi)壁面上的多個(gè)折流板，所述多個(gè)折流板沿著偏鋁酸鈉溶液的流動(dòng)方向布置在所述管道中。
[0010]根據(jù)本發(fā)明鈦白粉的工業(yè)包膜系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例，所述管道的位于所述稀釋液供給管和所述包膜反應(yīng)釜之間的部分豎直設(shè)置，所述多個(gè)折流板中相鄰的兩個(gè)折流板相對(duì)設(shè)置，并且相鄰兩個(gè)折流板之間形成供偏鋁酸鈉溶液流過(guò)的通道。
[0011]根據(jù)本發(fā)明鈦白粉的工業(yè)包膜系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例，所述折流板沿所述管道的管徑方向緊固在所述管道內(nèi)壁上，并且所述折流板的橫截面面積小于所述管道的橫截面面積。
[0012]根據(jù)本發(fā)明鈦白粉的工業(yè)包膜系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例，所述管道的位于所述稀釋液供給管和所述包膜反應(yīng)釜之間的部分的橫截面為圓形，所述折流板的橫截面的形狀為沿平行于所管道管徑方向的直線將所述圓形分割后形成的大割圓。
[0013]根據(jù)本發(fā)明鈦白粉的工業(yè)包膜系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例，所述大割圓的弧線段的圓心角可以為240~270°。
[0014]根據(jù)本發(fā)明鈦白粉的工業(yè)包膜系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例，所述包膜系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述第一流量計(jì)和所述稀釋液供給管之間且與所述管道連通的緩沖罐。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果包括:本發(fā)明采用低堿度偏鋁酸鈉進(jìn)行鈦白包膜從源頭上降低了酸類物質(zhì)的用量，降低了成本，減少了對(duì)環(huán)境的污染，減輕了對(duì)設(shè)備腐蝕，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命；而先配置高濃度的低堿度偏鋁酸鈉溶液克服了低濃度的低堿度偏鋁酸鈉保存時(shí)間短的問(wèn)題，然后采用邊配置邊使用的方式避免了工業(yè)生產(chǎn)中稀釋得到的低濃度低堿度偏鋁酸鈉在使用前就水解失效的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了采用低堿度偏鋁酸鈉進(jìn)行鈦白粉包膜的工程應(yīng)用，并且所得包膜產(chǎn)品性能指標(biāo)優(yōu)于現(xiàn)有的商品偏鋁酸鈉包膜產(chǎn)品。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]通過(guò)下面結(jié)合附圖進(jìn)行的描述，本發(fā)明的上述和其他目的和特點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚，其中:
[0017]圖1示出了本發(fā)明示例性實(shí)施例的鈦白粉的工業(yè)包膜系統(tǒng)的示意圖。
[0018]圖2示出了本發(fā)明示例性實(shí)施例的鈦白粉的工業(yè)包膜系統(tǒng)中折流板的示意圖。
[0019]圖3示出了管道的第三部分中的稀釋效果模擬圖。
[0020]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0021 ] 1-偏鋁酸鈉溶液貯槽，2-第一閥門(mén)，3-第一流量計(jì)，4-緩沖槽，5-稀釋液供給管，6-第二閥門(mén)，7-第二流量計(jì)，8-折流板以及9-包膜反應(yīng)釜。
【具體實(shí)施方式】
[0022]在下文中，將結(jié)合附圖和示例性實(shí)施例詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的鈦白粉的工業(yè)包膜方法和工業(yè)包膜系統(tǒng)。 [0023]根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的鈦白粉的工業(yè)包膜方法包括以下步驟:
[0024]配制高濃度低堿度的偏鋁酸鈉溶液，該高濃度低堿度的偏鋁酸鈉溶液中nNa2():nA1203為1.25~1.3，并且該高濃度低堿度的偏鋁酸鈉溶液的濃度以Al2O3計(jì)為300~350/L ;將上述高濃度低堿度的偏鋁酸鈉溶液通過(guò)管道稀釋并輸送至鈦白粉漿料中進(jìn)行包膜，高濃度低堿度的偏鋁酸鈉溶液在管道輸送過(guò)程中被稀釋至其濃度以Al2O3計(jì)為95~105/L。
[0025]上述配制高濃度低堿度的偏鋁酸鈉溶液可以通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn):配制質(zhì)量百分濃度為48~50%的氫氧化鈉溶液并預(yù)熱至80~100°C ;向氫氧化鈉溶液中加入氫氧化鋁并加熱至沸騰，待所得混合液由渾濁逐漸變澄清，繼續(xù)保持沸騰120~150min，得到上述高濃度低堿度的偏鋁酸鈉溶液。
[0026]其中，混合液由渾濁變澄清的過(guò)程反映了反應(yīng)的進(jìn)程，變澄清代表反應(yīng)已基本結(jié)束，澄清后繼續(xù)保沸120~150min的目的是為了形成一個(gè)比較穩(wěn)定溶液體系，增強(qiáng)產(chǎn)物的穩(wěn)定性?？刂破兴徕c中nNa2():nA1203為1.25~1.3的原因是,氫氧化招與堿反應(yīng)屬于中和可逆反應(yīng)，所以氫氧化鈉用量應(yīng)過(guò)量，以提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和增強(qiáng)產(chǎn)品在液體條件的穩(wěn)定性，若nNaM:nA1203小于1.25，難以反應(yīng)完全，并且得到的偏鋁酸鈉極不穩(wěn)定，容易水解產(chǎn)生沉淀；而若nNaM:nA1203大于1.3，用于鈦白粉包膜后的還是需要大量酸進(jìn)行中和，達(dá)不到預(yù)期的效果。而高濃度偏鋁酸鈉(以Al2O3計(jì)為300~350/L)可延長(zhǎng)其保存時(shí)間，具體地，發(fā)明人對(duì)于低堿度偏鋁酸鈉的保存做了相關(guān)研究，表1示出了低堿度偏鋁酸鈉的保存對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其中偏鋁酸鈉的模數(shù)是指偏鋁酸鈉中ηΝ_:ηΑ1203的摩爾數(shù)比，偏鋁酸鈉的濃度是以Al2O3計(jì)的濃度。
[0027]表1低堿度偏鋁酸鈉的保存對(duì)比實(shí)驗(yàn)
[0028]
【權(quán)利要求】
1.一種鈦白粉的工業(yè)包膜方法，其特征在于，所述包膜方法包括以下步驟: 配制偏鋁酸鈉溶液，所述偏鋁酸鈉溶液中ηΝ_:ηΑ1203為1.25~1.3，并且所述偏鋁酸鈉溶液的濃度以Al2O3計(jì)為300~350/L ； 將所述偏鋁酸鈉溶液通過(guò)管道稀釋并輸送至鈦白粉漿料中進(jìn)行包膜，其中，所述偏鋁酸鈉溶液被稀釋至其濃度以Al2O3計(jì)為95~105/L。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦白粉的工業(yè)包膜方法，其特征在于，所述配制偏鋁酸鈉溶液的步驟包括: 配制質(zhì)量濃度為48~50%的氫氧化鈉溶液； 向所述氫氧化鈉溶液中加入氫氧化鋁并加熱至沸騰，待所得混合液由渾濁逐漸變澄清，繼續(xù)保持沸騰120~150min，得到所述偏鋁酸鈉溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦白粉的工業(yè)包膜方法，其特征在于，所述管道中設(shè)置有折流組件。
4.一種鈦白粉的工業(yè)包膜系統(tǒng)，其特征在于，所述包膜系統(tǒng)包括稀釋液供給管、第一閥門(mén)、第二閥門(mén)、第一流量計(jì)、第二流量計(jì)、偏鋁酸鈉溶液貯槽和包膜反應(yīng)釜，其中， 所述偏鋁酸鈉溶液貯槽內(nèi)貯存有偏鋁酸鈉溶液，所述偏鋁酸鈉溶液中nNa2():nA1203為1.25~1.3，并且所述偏鋁酸鈉溶液的濃度以Al2O3計(jì)為300~350/L ； 所述包膜反應(yīng)釜內(nèi)盛裝有待包膜的鈦白粉漿料，并通過(guò)管道與所述偏鋁酸鈉溶液貯槽連接； 所述稀釋液供給管與所述管道連通，以將稀釋液通入所述管道中并將所述偏鋁酸鈉溶液稀釋至其濃度以Al2O3計(jì)為95~105/L ； 所述第一閥門(mén)和第一流量計(jì)按照偏鋁酸鈉溶液的流動(dòng)方向依次設(shè)置在所述管道的位于偏鋁酸鈉貯槽和稀釋液供給管之間的部分上； 所述第二閥門(mén)和第二流量計(jì)按照稀釋液的流動(dòng)方向依次設(shè)置在所述稀釋液供給管上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鈦白粉的工業(yè)包膜系統(tǒng)，其特征在于，所述管道的位于所述稀釋液供給管和所述包膜反應(yīng)釜之間的部分中設(shè)置有折流組件，所述折流組件包括緊固在所述管道內(nèi)壁面上的多個(gè)折流板，所述多個(gè)折流板沿著偏鋁酸鈉溶液的流動(dòng)方向布置在所述管道中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鈦白粉的工業(yè)包膜系統(tǒng)，其特征在于，所述管道的位于所述稀釋液供給管和所述包膜反應(yīng)釜之間的部分豎直設(shè)置，所述多個(gè)折流板中相鄰的兩個(gè)折流板相對(duì)設(shè)置，并且相鄰兩個(gè)折流板之間形成供偏鋁酸鈉溶液流過(guò)的通道。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鈦白粉的工業(yè)包膜系統(tǒng)，其特征在于，所述折流板沿所述管道的管徑方向緊固在所述管道內(nèi)壁上，并且所述折流板的橫截面面積小于所述管道的橫截面面積。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鈦白粉的工業(yè)包膜系統(tǒng)，其特征在于，所述管道的位于所述稀釋液供給管和所述包膜反應(yīng)釜之間的部分的橫截面為圓形，所述折流板的橫截面的形狀為沿平行于所管道管徑方向的直線將所述圓形分割后形成的大割圓。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鈦白粉的工業(yè)包膜系統(tǒng)，其特征在于，所述大割圓的弧線段的圓心角為240~270°。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鈦白粉的工業(yè)包膜系統(tǒng)，其特征在于，所述包膜系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述第一流量 計(jì)和所述稀釋液供給管之間且與所述管道連通的緩沖罐。
【文檔編號(hào)】C09C3/06GK103965660SQ201410213422
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月20日
【發(fā)明者】呂波, 杜劍橋, 伍良英, 陸平, 楊仰軍 申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司