利用碱液实现粗四氯化钛除杂的方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用碱液实现粗四氯化钛除杂的方法，属化工【技术领域】。其碱液可以是氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙中的一种，碱液浓度为30％-60％。将碱液加入到粗四氯化钛中，充分接触后，经沉降、固体分离后，将粗四氯化钛中的固体杂质除去。本发明提供的方法不仅能够有效降低粗四氯化钛中的三氯化铝、四氯化硅等杂质，而且碱液与三氯化铝、四氯化硅反应形成胶体状氢氧化铝、硅酸钠作为絮凝剂，能够加快四氯化钛中其他固体杂质的沉降速率，有效提高除杂效率。与传统的重力沉降法相比，利用碱液实现粗四氯化钛除杂的方法可以将除杂效率提高30％以上。
【专利说明】利用碱液实现粗四氯化钛除杂的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于化工【技术领域】，具体涉及利用碱液实现粗四氯化钛除杂的方法。
【背景技术】
[0002]四氯化钛是氯化法生产钛白粉的一种重要中间产品。钛白粉(Ti02)是一种白色颜料，作为一种重要的化工产品，具有优良的光学性能和颜料性能，白度高、遮盖力强、消色力高且易于分散，因而广泛应用于涂料、塑料、造纸、油墨、橡胶等领域。氯化法生产钛白粉具有工艺流程短、产能大、可连续化生产、易于实现自动化控制、产品质量稳定、三废少、能耗低的优点，因而在近年得到迅速发展。
[0003]然而，无论是沸腾氯化还是熔盐氯化得到的粗四氯化钛都含有多种杂质，如三氯化铁、氯化钙、氯化镁、四氯化硅、氯化锰、三氯氧钒、三氯化铝以及未能完全反应的高钛渣、金红石和石油焦等，呈暗棕色。为了保证钛白粉的产品质量，必须对粗四氯化钛进行除杂、精制，得到精四氯化钛。
[0004]传统上依靠重力沉降，将粗四氯化钛中的大颗粒固体杂质进行初步去除，但是，重力沉降速率很慢，生产效率很低，并且很难去除溶解在粗四氯化钛中的三氯化铝、四氯化硅等杂质。
【发明内容】
[0005]为解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种利用碱液实现粗四氯化钛除杂的方法。
[0006]为达到上述目的，本发明的技术方案为:
[0007]利用碱液实现粗四氯化钛除杂的方法，所述方法是将浓度为30 % -60 %的碱液加入到粗四氯化钛中，使碱液与粗四氯化钛充分接触并与粗四氯化钛中的三氯化铝、四氯化硅发生反应，以氢氧化钠为例，反应如下，
[0008]3Na0H+AlCl3 = Al (OH) 3+3NaCl
[0009]3H20+A1C13 = Al (OH) 3+3HCl
[0010]4NaOH+SiCl4 = Na4Si04+4HCl
[0011]4H20+SiCl4 = H4Si04+4HCl
[0012]生成的氢氧化铝、硅酸钠为胶体状，在粗四氯化钛溶液中起到絮凝作用，能够加快四氯化钛中其他固体杂质的沉降速率，有效提高除杂效率。
[0013]进一步的，所述的碱液选取氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙中任一种。
[0014]进一步的，所述的碱液与粗四氯化钛的添加比例为1:200-300。
[0015]进一步的，所述的粗四氯化钛为粗四氯化钛气液混合物或粗四氯化钛液体。
[0016]进一步的，所述的粗四氯化钛温度为20°C _220°C。
[0017]进一步的，所述碱液与粗四氯化钛的接触时间为l_20min。
[0018]相对于现有技术，本发明的有益效果是:
[0019]1、将碱液加入到粗四氯化钛中，使碱液与粗四氯化钛中的三氯化铝、四氯化硅等反应，可以降低粗四氯化钛中三氯化铝、四氯化硅杂质的含量。
[0020]2、碱液与三氯化铝、四氯化硅反应生成胶体状氢氧化铝和硅酸钠，可以起到絮凝作用，进一步降低粗四氯化钛中的固体杂质含量，并能加快沉降速率，有效提高除杂效率。与传统的重力沉降法相比，利用碱液实现粗四氯化钛除杂的方法可以将除杂效率提高30%以上，同时去除部分溶解在粗四氯化钛中的三氯化铝、四氯化硅等杂质。
【具体实施方式】
[0021]以下结合实施例对本发明作进一步阐述。
[0022]利用碱液实现粗四氯化钛除杂的方法，所述方法是将浓度为30% -60%的氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钙碱液加入到粗四氯化钛气液混合物或粗四氯化钛液体中，粗四氯化钛温度为20°C _220°C，碱液与粗四氯化钛的添加比例为1:200-300，使碱液与粗四氯化钛充分接触，接触时间为l_20min并与粗四氯化钛中的三氯化铝、四氯化硅发生反应，以氢氧化钠为例，反应如下，
[0023]3Na0H+AlCl3 = Al (OH) 3+3NaCl
[0024]3H20+A1C13 = Al (OH) 3+3HCl
[0025]4NaOH+SiCl4 = Na4Si04+4HCl
[0026]4H20+SiCl4 = H4Si04+4HCl
[0027]生成的氢氧化铝、硅酸钠为胶体状，在粗四氯化钛溶液中起到絮凝作用，能够加快四氯化钛中其他固体杂质的沉降速率，有效提高除杂效率。
[0028]实施例1:
[0029]利用碱液实现粗四氯化钛除杂的方法，碱液采用下列重量组分配比的物料:氢氧化钠:水=45:55。将碱液按照1:200的比例(碱液:粗四氯化钛=1:200)喷淋加入到20°C的粗四氯化钛气液混合物中，使碱液与四氯化钛接触3min，经沉降、固体分离后，可以实现粗四氯化钛中的三氯化铝和四氯化硅含量降低80 %，固含量降低72 %。
[0030]实施例2:
[0031]利用碱液实现粗四氯化钛除杂的方法，碱液采用下列重量组分配比的物料:氢氧化钠:水=45:55。将碱液按照1:200的比例(碱液:粗四氯化钛=1:200)加入到100°C液体粗四氯化钛中，使碱液与四氯化钛接触lmin，经沉降、固体分离后，可以实现粗四氯化钛中的三氯化铝和四氯化硅含量降低78%，固含量降低76%。
[0032]实施例3:
[0033]利用碱液实现粗四氯化钛除杂的方法碱液采用下列重量组分配比的物料:氢氧化钾:水=35:65。将碱液按照1:250的比例(碱液:粗四氯化钛=1:250)喷淋加入到200°C粗四氯化钛气液混合物中，使碱液与四氯化钛接触20min，经沉降、固体分离后，可以实现粗四氯化钛中的三氯化铝和四氯化硅含量降低74%，固含量降低80%。
[0034]实施例4:
[0035]利用碱液实现粗四氯化钛除杂的方法碱液采用下列重量组分配比的物料:氢氧化钾:水=35:65o将碱液按照1:250的比例(碱液:粗四氯化钛=1:250)加入到220°C粗四氯化钛液体中，使碱液与四氯化钛接触8min，经沉降、固体分离后，可以实现粗四氯化钛中的三氯化铝和四氯化硅含量降低73%，固含量降低78%。
[0036]综上，本发明将碱液加入到粗四氯化钛中，使碱液与粗四氯化钛中的三氯化铝、四氯化硅等反应，可以降低粗四氯化钛中三氯化铝、四氯化硅杂质的含量。碱液与三氯化铝、四氯化硅反应生成胶体状氢氧化铝和硅酸钠，可以起到絮凝作用，进一步降低粗四氯化钛中的固体杂质含量，并能加快沉降速率，有效提高除杂效率。与传统的重力沉降法相比，利用碱液实现粗四氯化钛除杂的方法可以将除杂效率提高30%以上，同时去除部分溶解在粗四氯化钛中的三氯化铝、四氯化硅等杂质。
[0037] 以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
【权利要求】
1.利用碱液实现粗四氯化钛除杂的方法，其特征在于，所述方法是将浓度为30% -60%的碱液加入到粗四氯化钛中，使碱液与粗四氯化钛充分接触并与粗四氯化钛中的三氯化铝、四氯化硅发生反应，生成氢氧化铝、硅酸盐胶状体，在粗四氯化钛溶液中起到絮凝作用，加快四氯化钛中其他固体杂质的沉降速率，从而达到除杂的效果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的碱液选取氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙中任一种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的碱液与粗四氯化钛的添加比例为1:200-300。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的粗四氯化钛为粗四氯化钛气液混合物或粗四氯化钛液体。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的粗四氯化钛温度为20°C_220°C。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碱液与粗四氯化钛的接触时间为l_20mino
【文档编号】C01G23/02GK104163452SQ201410420827
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年8月25日 优先权日:2014年8月25日
【发明者】王亚锋, 李俊峰, 张兵兵, 孙学习, 柳少军, 吴新, 李铁平, 李茂恩 申请人:漯河兴茂钛业股份有限公司