降低二氧化钛浆料粘度的方法
【专利摘要】本发明涉及降低二氧化钛浆料粘度的方法，属于钛白粉生产技术领域。本发明解决的技术问题是提供降低二氧化钛浆料粘度的方法。该方法将二氧化钛初品研磨至细度≤40目，然后进行打浆分散。本发明可通过控制辊压磨相关工艺参数，并将磨后物料进行过筛分级，改变打浆物料的细度来提高二氧化钛浆料的浓度，降低其粘度，提升二氧化钛浆料的质量，提高砂磨效率，从而提升砂磨物料质量及提高最终产品质量。本发明操作简单，实施性强，可不改变现有的中粉设备，适合推广，其应用前景广阔。
【专利说明】
降低二氧化钛浆料粘度的方法
技术领域
[0001]本发明涉及降低二氧化钛浆料粘度的方法，属于钛白粉生产技术领域。
【背景技术】
[0002]由于钛资源禀赋和技术、装备等原因，国内98%的企业都采用硫酸法生产钛白粉。在硫酸法制备钛白的工艺中，对二氧化钛进行表面处理(包膜)之前，需将煅烧后的二氧化钛初品进行粉碎并打浆。即“中粉”工序，使之满足表面处理的要求。国内的硫酸法钛白工艺生产中，中粉的工艺较多，典型的工艺组合包括“辊压磨+高速分散(湿球磨)+砂磨”、“雷蒙+打浆+砂磨”等，其中第一种组合由于投资和运行成本较低以及产品质量较优，越来越多的企业选择此种工艺组合进行粉碎打浆。
[0003]在“辊压磨+高速分散+砂磨”中粉工艺中，辊压磨为粉碎设备，将煅烧初品研磨成一定细度的钛白粉料，高速分散为通过分散剂和水将钛白粉料打浆成一定浓度的二氧化钛浆料，砂磨机将二氧化钛浆料研磨成包膜所需的呈单分散状态的二氧化钛浆料。在此种工艺组合中，辊压磨为砂磨提供条件，要使砂磨达到较佳的状态，必须保证进砂磨机的浆料浓度要高，同时粘度较低，即高浓低粘。而二氧化钛浆料的浓度和粘度为一对矛盾体，如何提高浓度，而粘度不升高(降低粘度)，一致是行业内的技术难题。
[0004]目前，在降低二氧化钛浆料粘度方面，行业内都集中在打浆工艺的优化。
[0005]—种方法是对分散剂进行研究，优化分散剂的种类及加入量。如河南科技(2014年9期)作者张超论文《分散剂对金红石钛白初品的分散稳定性的影响》研究了分散剂种类及加量对金红石初品浆料分散稳定性的影响，并得到了浆料粘度较低的分散剂种类及加量。专利CN105038329A公开了一种二氧化钛的打浆分散方法，其打浆分散剂加入量为二氧化钛含量的0.1?0.5%，打浆分散剂优选为聚羧酸盐与硅酸盐的复配物。专利CN101992140 A公开了一种钛白粉落窑品的湿式粉碎的分散方法，采用聚羧酸盐为分散剂，分散剂的添加量为钛白粉落窑品总质量的I?1 %0。
[0006]另一种方法是对煅烧初品品质进行控制。如四川冶金(2014年第2期)作者燕鸿鹏《钛白粉生产中粗品对浆料粘度的影响研究》通过实验考察了金红石粗品品质对分散浆料粘度的影响，结果表明，粗品的PH值，硫、磷、钾等微量元素对浆料粘度影响较大。
[0007]而如何从二氧化钛颗粒的本征特性出发，提高二氧化钛浆料浓度，进一步降低其粘度，未见相关报道。
【发明内容】
[0008]针对上述问题，本发明从二氧化钛颗粒的本征特性出发，通过设计辊压磨相关工艺参数，达到降低二氧化钛浆料粘度的目的，从而提高砂磨机的研磨效率，得到粒度较小，且分布较均匀的二氧化钛浆料。
[0009]本发明解决的技术问题是提供降低二氧化钛浆料粘度的方法。通过该方法，可以有效降低二氧化钛浆料的粘度。
[0010]本发明降低二氧化钛浆料粘度的方法，将二氧化钛初品研磨至细度<40目，然后进行打浆分散。
[0011]进一步的，将二氧化钛初品研磨后，通过标准筛进行分级，筛下物质进行打浆分散，筛上物料重新研磨。
[0012]作为优选方案，通过辊压磨来控制二氧化钛初品的细度。
[0013]本发明降低二氧化钛浆料粘度的方法，优选包括如下步骤:
[0014]a、启动辊压磨，将二氧化钛初品送入辊压磨，辊压磨进料量为4.0?5.5t/h;
[0015]b、设置辊压磨滚筒间距为0.6?1.4mm，初品通过辊压磨研磨后，过40或60目标准筛；
[0016]C、将筛上的物料返回辊压磨重新研磨，筛下的物料进行高速分散系统进行打浆分散，使浆料浓度为550?650g/L;
[0017]d、将分散的浆料栗入砂磨机进行砂磨，得到二氧化钛浆料。
[0018]其中，c步骤中，打浆分散时优选加入2.0?3.0%。六偏磷酸钠、硅酸钠、单异丙醇胺中的一种以及脱盐水。
[0019]b步骤中，优选控制筛余物在I?20%范围内。
[0020]本发明所述二氧化钛初品优选为硫酸法制备钛白工艺生产得到的二氧化钛初品。
[0021]本发明通过控制辊压磨相关工艺参数，并将磨后物料进行过筛分级，改变打浆物料的细度来提高二氧化钛浆料的浓度，降低其粘度，提升二氧化钛浆料的质量。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:
[0022](I)采用本发明的技术，能有效降低二氧化钛浆料的粘度，提高砂磨效率，从而提升砂磨物料质量及提高最终产品质量。
[0023](2)本发明操作简单，实施性强，可不改变现有的“辊压磨+高速分散(湿球磨)+砂磨，，中粉设备，适合推广，其应用前景广阔。
【具体实施方式】
[0024]本发明降低二氧化钛浆料粘度的方法，将二氧化钛初品研磨至细度<40目，然后进行打浆分散。
[0025]二氧化钛浆料的粘度与内在本征特性和外在的打浆分散条件有关。内在本征特性包括二氧化钛颗粒的细度、微量元素、PH值等;外在的打浆条件主要包括浆料浓度、分散剂种类及加量、分散时间等，而内在本征特性对浆料粘度起着决定性作用。本发明通过控制二氧化钛颗粒的细度来降低浆料的粘度，其理论依据为二氧化钛颗粒较小时，由于比表面积大，颗粒间结合较紧密，颗粒间空隙较少，打浆时体系中的水分子不易进入空隙内而保留在体系中，因此粘度较低，而粉碎后二氧化钛颗粒太大时恰好相反。因此，应控制打浆前二氧化钛颗粒的细度在合适范围内。
[0026]进一步的，将二氧化钛初品研磨后，通过标准筛进行分级，筛下物质进行打浆分散，筛上物料重新研磨。
[0027]进一步的，优选通过辊压磨来控制二氧化钛初品的粒度。
[0028]进一步的，本发明所述降低二氧化钛浆料粘度的方法，优选包括如下步骤:
[0029]a、启动辊压磨，将二氧化钛初品送入辊压磨，辊压磨进料量为4.0?5.5t/h;
[0030]b、设置辊压磨滚筒间距为0.6?1.4mm，初品通过辊压磨研磨后，过40或60目标准筛；
[0031]C、将筛上的物料返回辊压磨重新研磨，筛下的物料进行高速分散系统进行打浆分散，使浆料浓度为550?650g/L;
[0032]d、将分散的浆料栗入砂磨机进行砂磨，得到二氧化钛浆料。
[0033]本发明从控制粉碎后二氧化钛初品的细度出发，降低二氧化钛浆料的粘度。其构思主要为通过调整辊压磨的间距来控制辊压磨后物料的细度，辊压磨后物料用标准筛分级，筛下物料进行打浆分散，与不控制辊压磨间距和不进行分级而直接打浆相比，二氧化钛楽■料粘度大幅度降低，从而提升砂磨效率，提尚广品质量。
[0034]进一步的，c步骤中，为了提高分散效果，优选打浆分散时加入2.0?3.0%。六偏磷酸钠、硅酸钠、单异丙醇胺中的一种以及脱盐水。
[0035]作为优选方案，b步骤中，控制筛余物在I?20%范围内。
[0036]优选的，本发明所述二氧化钛初品为硫酸法工艺生产。
[0037]下面结合实施例对本发明的【具体实施方式】做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
[0038]实施例1
[0039]启动辊压磨，将煅烧二氧化钛初品送入辊压磨，辊压磨进料量为4.5t/h，将辊压磨滚筒间距为0.6mm，初品通过辊压磨研磨后，通过40目标准筛，其筛余控制范围为10%。将筛上的物料返回辊压磨重新研磨，筛下的物料进行高速分散系统进行打浆分散，加入3.0%。单异丙醇胺以及脱盐水进行打浆分散，使浆料浓度为650g/L。将分散的浆料栗入砂磨机进行砂磨，得到二氧化钛浆料。砂磨后分别采用博勒飞旋转粘度计测试粘度为120cP，马尔文2000激光粒度仪检测浆料粒径D50为0.38μπι。
[0040]对比例1.1
[0041 ]启动辊压磨，将煅烧二氧化钛初品送入辊压磨，辊压磨进料量为4.6t/h，将辊压磨滚筒间距为1.5mm，初品通过辊压磨研磨后，不过筛，直接进行打浆分散，加入3.0%。单异丙醇胺以及脱盐水进行打浆分散，使浆料浓度仅为510g/L。将分散的浆料栗入砂磨机进行砂磨，得到二氧化钛浆料。砂磨后分别采用博勒飞旋转粘度计测试粘度为850cP，马尔文2000激光粒度仪检测浆料粒径D50为0.52μπι。
[0042]对比例1.2
[0043]启动辊压磨，将煅烧二氧化钛初品送入辊压磨，辊压磨进料量为4.6t/h，将辊压磨滚筒间距为0.6mm，初品通过辊压磨研磨后，不过筛，直接进行打浆分散，加入3.0%。单异丙醇胺以及脱盐水进行打浆分散，使浆料浓度为650g/L。将分散的浆料栗入砂磨机进行砂磨，得到二氧化钛浆料。砂磨后分别采用博勒飞旋转粘度计测试粘度为1580cP，马尔文2000激光粒度仪检测浆料粒径D50为0.68μπι。
[0044]实施例2
[0045]启动辊压磨，将煅烧二氧化钛初品送入辊压磨，辊压磨进料量为5.0t/h，将辊压磨滚筒间距为0.9mm，初品通过辊压磨研磨后，通过60目标准筛，其筛余控制范为15%。将筛上的物料返回辊压磨重新研磨，筛下的物料进行高速分散系统进行打浆分散，加入2.7%。硅酸钠以及脱盐水进行打浆分散，使浆料浓度为620g/L。将分散的浆料栗入砂磨机进行砂磨，得到二氧化钛浆料。砂磨后分别采用博勒飞旋转粘度计测试粘度为68cP，马尔文2000激光粒度仪检测浆料粒径D50为0.35μπι。
[0046]对比例2
[0047]启动辊压磨，将煅烧二氧化钛初品送入辊压磨，辊压磨进料量为5.0t/h，将辊压磨滚筒间距为1.7mm，初品通过辊压磨研磨后，不过筛，直接进行打浆分散，加入2.7%。硅酸钠以及脱盐水进行打浆分散，使浆料浓度为510g/L。将分散的浆料栗入砂磨机进行砂磨，得到二氧化钛浆料。砂磨后分别采用博勒飞旋转粘度计测试粘度为670cP，马尔文2000激光粒度仪检测浆料粒径D50为0.48μπι。
【主权项】
1.降低二氧化钛浆料粘度的方法，其特征在于:将二氧化钛初品研磨至细度<40目，然后进行打浆分散。2.根据权利要求1所述的降低二氧化钛浆料粘度的方法，其特征在于:将二氧化钛初品研磨后，通过标准筛进行分级，筛下物质进行打浆分散，筛上物料重新研磨。3.根据权利要求1或2所述的降低二氧化钛浆料粘度的方法，其特征在于:通过辊压磨来控制二氧化钛初品的细度。4.根据权利要求3所述的降低二氧化钛浆料粘度的方法，其特征在于:包括如下步骤: a、启动辊压磨，将二氧化钛初品送入辊压磨，辊压磨进料量为4.0?5.5t/h;b、设置棍压磨滚筒间距为0.6?1.4mm，初品通过棍压磨研磨后，过40或60目标准筛； c、将筛上的物料返回辊压磨重新研磨，筛下的物料进行高速分散系统进行打浆分散，使浆料浓度为550?650g/L; d、将分散的浆料栗入砂磨机进行砂磨，得到二氧化钛浆料。5.根据权利要求4所述的降低二氧化钛浆料粘度的方法，其特征在于:c步骤中，打浆分散时加入2.0?3.0%。六偏磷酸钠、硅酸钠、单异丙醇胺中的一种以及脱盐水。6.根据权利要求4所述的降低二氧化钛浆料粘度的方法，其特征在于:b步骤中，控制筛余物在I?20%范围内。7.根据权利要求1?6任一项所述的降低二氧化钛浆料粘度的方法，其特征在于:所述二氧化钛初品为硫酸法工艺生产。
【文档编号】B02C4/32GK105921212SQ201610475686
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月23日
【发明人】罗志强, 王斌, 王海波
【申请人】攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司