本发明属于钛白粉生产技术领域，具体是一种中和硫酸法生产钛白粉的方法。
背景技术：
钛白粉即二氧化钛，是一种重要的无机化工原料。因其无毒、物理化学性质稳定，具有优良的光学、电学特性和卓越的颜料性能，广泛应用在涂料、油墨、塑料、橡胶、造纸、化纤、美术颜料、日用化妆品、搪瓷、陶瓷、电子等领域中。钛白粉的生产方法主要为硫酸法，是将钛铁粉与浓硫酸进行酸解反应生成中间体硫酸氧钛，硫酸氧钛需水解成偏钛酸和硫酸，偏钛酸再经水洗、煅烧、粉碎等工艺得到钛白粉产品。目前利用硫酸法生产钛白粉存在“三废”排出量大、设备容易被腐蚀，且生产的钛白粉存在比表面积小、分散性差等问题。
技术实现要素：
本发明为了上述问题，提供一种中和硫酸法生产钛白粉的方法。本方法偏钛酸水洗后加入石灰进行中和，能够减少钛白粉生产过程中废酸的排放，将废酸得到了综合利用，再加入硫酸盐、尿素和磷酸二氢铵反应及加入分散剂，不仅增大了钛白粉的比表面积，还提高了产品的分散性。
为了实现以上目的，本发明采用的技术方案如下：
一种中和硫酸法生产钛白粉的方法，包括如下步骤：
(1)将硫酸法制得的偏钛酸，经水洗，再加入石灰中和，控制ph在6.5-7.5，经过压滤机压滤，再加水调至成二氧化钛浓度为150-250g/l的偏钛酸浆液；
(2)在偏钛酸浆液加入硫酸盐、尿素和磷酸二氢铵，升温至60-80℃，搅拌均匀，静置2-4h，再用氨水中和至ph至6.5-7.5之间，得水解浆料；所述硫酸盐、尿素和磷酸二氢铵的加入量以偏钛酸浆液中的二氧化钛计，分别为1-3％、0.5-1.5％和0.5-1.5％；
(3)在纳米钛白粉浆料中加入分散剂，经压滤机压滤，压榨后的滤饼通过闪蒸干燥，利用汽流粉碎机粉碎，得钛白粉；所述分散剂由椰子油酰胺丙基甜菜碱、聚甘油脂肪酸酯和聚乙二醇组成。
进一步地，所述分散剂以浆料中二氧化钛重量计，加入量为0.5-1.5％。
进一步地，所述分散剂中椰子油酰胺丙基甜菜碱、聚甘油脂肪酸酯和聚乙二醇的质量比为1-3:1-3:3-5。
进一步地，步骤(1)和步骤(3)所述压滤是压滤至固含量为50-60％。
进一步地，所述闪蒸干燥控制温度在350-500℃。
进一步地，所述硫酸盐为硫酸钠、硫酸钾、硫酸铝钾和硫酸铝中的一种或多种组合物。
与现有技术相比，本发明的优点及有益效果为：
1、本方法偏钛酸水洗后加入石灰进行中和，不仅能够减少钛白粉生产过程中废酸的排放，将废酸得到了综合利用，制得的钛白粉比表面积在360-380cm2/g，水分散性达到98％以上，还引入了钙，制得的钛白粉在废水处理领域具有广阔的应用前景。
2、本方法在偏钛酸浆液加入硫酸盐、尿素和磷酸二氢铵，使得钛白粉产品粒径分布窄，比表面积增大。
3、本发明方法加入由椰子油酰胺丙基甜菜碱、聚甘油脂肪酸酯和聚乙二醇组成的分散剂，能够显著提高钛白粉的分散性，解决了现有钛白粉易团聚导致的催化效率低的问题。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
实施例1
一种中和硫酸法生产钛白粉的方法，包括如下步骤：
(1)将硫酸法制得的偏钛酸，经水洗，再加入石灰中和，控制ph在7.0，经过压滤机压滤，再加水调至成二氧化钛浓度为200g/l的偏钛酸浆液；
(2)在偏钛酸浆液加入硫酸钠、尿素和磷酸二氢铵，升温至60-80℃，搅拌均匀，静置3h，再用氨水中和至ph至7.0，得水解浆料；所述硫酸钠、尿素和磷酸二氢铵的加入量以偏钛酸浆液中的二氧化钛计，分别为1.5％、1％和1.2％；
(3)在纳米钛白粉浆料中以浆料中二氧化钛重量计加入量为1.2％的分散剂，所述分散剂由质量比为2:3:5的椰子油酰胺丙基甜菜碱、聚甘油脂肪酸酯和聚乙二醇组成。经压滤机压滤至固含量为55％，压榨后的滤饼，在温度为450℃下闪蒸干燥，利用汽流粉碎机粉碎，得钛白粉。
实施例2
一种中和硫酸法生产钛白粉的方法，包括如下步骤：
(1)将硫酸法制得的偏钛酸，经水洗，再加入石灰中和，控制ph在7.5，经过压滤机压滤，再加水调至成二氧化钛浓度为150g/l的偏钛酸浆液；
(2)在偏钛酸浆液加入硫酸铝钾、尿素和磷酸二氢铵，升温至70℃，搅拌均匀，静置4h，再用氨水中和至ph至7.5，得水解浆料；所述硫酸铝钾、尿素和磷酸二氢铵的加入量以偏钛酸浆液中的二氧化钛计，分别为2.5％、0.8％和1％；
(3)在纳米钛白粉浆料中以浆料中二氧化钛重量计加入量为0.8％的分散剂，所述分散剂由质量比为1:2:3的椰子油酰胺丙基甜菜碱、聚甘油脂肪酸酯和聚乙二醇组成。经压滤机压滤至固含量为60％，压榨后的滤饼，在温度为500℃下闪蒸干燥，利用汽流粉碎机粉碎，得钛白粉。
实施例3
一种中和硫酸法生产钛白粉的方法，包括如下步骤：
(1)将硫酸法制得的偏钛酸，经水洗，再加入石灰中和，控制ph在7.0，经过压滤机压滤，再加水调至成二氧化钛浓度为250g/l的偏钛酸浆液；
(2)在偏钛酸浆液加入硫酸钾、尿素和磷酸二氢铵，升温至60℃，搅拌均匀，静置2.5h，再用氨水中和至ph至6.5，得水解浆料；所述硫酸钾、尿素和磷酸二氢铵的加入量以偏钛酸浆液中的二氧化钛计，分别为1.5％、1.2％和0.6％；
(3)在纳米钛白粉浆料中以浆料中二氧化钛重量计加入量为1％的分散剂，所述分散剂由质量比为3:3:4的椰子油酰胺丙基甜菜碱、聚甘油脂肪酸酯和聚乙二醇组成。经压滤机压滤至固含量为50％，压榨后的滤饼，在温度为350℃下闪蒸干燥，利用汽流粉碎机粉碎，得钛白粉。
实施例4
一种中和硫酸法生产钛白粉的方法，包括如下步骤：
(1)将硫酸法制得的偏钛酸，经水洗，再加入石灰中和，控制ph在6.5，经过压滤机压滤，再加水调至成二氧化钛浓度为200g/l的偏钛酸浆液；
(2)在偏钛酸浆液加入硫酸钾、尿素和磷酸二氢铵，升温至70℃，搅拌均匀，静置4h，再用氨水中和至ph至7.0，得水解浆料；所述硫酸钾、尿素和磷酸二氢铵的加入量以偏钛酸浆液中的二氧化钛计，分别为2％、0.8％和1.0％；
(3)在纳米钛白粉浆料中以浆料中二氧化钛重量计加入量为1.5％的分散剂，所述分散剂由质量比为3:3:4的椰子油酰胺丙基甜菜碱、聚甘油脂肪酸酯和聚乙二醇组成。经压滤机压滤至固含量为50％，压榨后的滤饼，在温度为500℃下闪蒸干燥，利用汽流粉碎机粉碎，得钛白粉。
将实施例1-4制得的钛白粉经过常规方法检测比表面积、粒径分布(d50、d90)及分散性，测试结果如表1所示。
表1：本发明制得的钛白粉的性能检测结果
本发明制得的钛白粉具有大比表面积、分散性好、粒径分布小等优点，在废水处理中具有广阔的应用前景。
以上内容是结合具体的/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施例做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应视为属于本发明的保护范围。