锐钛型化纤专用钛白粉的制备方法与流程

1.本发明属于钛白粉生产技术领域，具体地，涉及一种锐钛型化纤专用钛白粉的制备方法。


背景技术：

2.钛白粉一般指二氧化钛，是一种白色无机颜料，具有无毒、最佳的不透明性、最佳白度和光亮度，被认为是现今世界上性能最好的一种白色颜料。钛白的粘附力强，不易起化学变化，永远是雪白的。广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、化妆品等工业。它的熔点很高，也被用来制造耐火玻璃，釉料，珐琅、陶土、耐高温的实验器皿等。二氧化钛性质稳定，大量用作油漆中的白色颜料，它具有良好的遮盖能力，和铅白相似，但不像铅白会变黑；它又具有锌白一样的持久性。二氧化钛还用作搪瓷的消光剂，可以产生一种很光亮的、硬而耐酸的搪瓷釉罩面。
3.但是现有的钛白粉制备工艺中，制备出的钛白粉白度不高、消色力低而且吸油量较高。
4.中国专利cn202110307144.1公开了一种增加钛白粉白度的生产工艺,包括如下步骤：s1、原料处理：将钛铁矿加入粉碎机中进行粉碎,粉碎后通过风选机对其进行粗细分选,细度不合格的返回粉碎机进行重新处理,合格的粉料输送至料仓内进行存储；s2、酸解处理：将步骤s1中制得的粉料加入至酸解罐内,然后向酸解罐中加入浓度为91-95％的硫酸,搅拌均匀后,向酸解罐内通入蒸汽,在蒸汽的作用下物料发生酸解反应,酸解反应过后,静置一段时间,然后向酸解罐内加水,通过水来对物料进行浸出提取,提取完成后即可得到钛液；s3、沉降处理：刚浸出的钛液中会含有大量的杂质,先将钛液输送至沉降池内,然后向池中加入絮凝剂,通过絮凝剂可以使钛液中的不溶性杂质和胶体颗粒沉淀下来；s4、冷却结晶,将钛液加入冷却除杂设备内,以去除钛液中的铁,经过沉降处理后在钛液中还含有大量的可溶性杂质,其主要以硫酸亚铁的形式存在,通过冷却介质来对钛液进行降温,使溶液中的硫酸亚铁处于饱和状态,然后随着温度的降低,硫酸亚铁就会析出；s5、后续处理：当钛液中的可溶性杂质和不溶性杂质处理完成后,将钛液加入水解罐内进行水解处理,水解处理完成后得到水合二氧化钛,然后对水合二氧化钛进行水洗和漂白,最后对其进行煅烧处理,处理完成后对煅烧的物料进行破碎处理,即可得到钛白粉。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种锐钛型化纤专用钛白粉的制备方法。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
7.锐钛型化纤专用钛白粉的制备方法，包括如下步骤：
8.步骤s1、将原矿置于风扫磨中粉碎，之后送入分级机中分选，分选后将合格矿粉送入矿粉仓，过程中用布袋除尘器进行除尘，之后通过矿粉计量斗将合格矿粉送入预混罐中，
搅拌并加入浓硫酸，搅拌均匀后排入酸解罐中，加入启动酸引发主反应，反应结束后熟化时间，加入工艺水浸取，之后加入铁粉还原，出现三价钛后将制得的沉淀钛液排入沉降池中；
9.步骤s2、向沉降池中加入絮凝剂进行沉降，沉降后排出上层清钛液，下层底物排入热压滤机中，加入工艺水压滤，静置后将排出上层清钛液，收集两次排出的清钛液排入结晶器中真空结晶后排入结晶钛液罐，圆盘过滤出硫酸亚铁，制得粗品钛液，精滤后排入清钛液罐，浓缩后将浓缩液排入浓缩储罐中；
10.步骤s3、将浓缩储罐中的浓缩液排入水解罐进行水解，加入纤维素作为自生晶种，水解后制得偏钛酸；
11.步骤s4、将制得的偏钛酸洗涤、盐处理后排入盐处理储罐中，通过压滤机压滤后制得处理后的偏钛酸，送入回转窑中煅烧；
12.步骤s5、煅烧后冷却，经过雷蒙磨粉碎研磨，经过锐钛袋滤器后包装，制得锐钛型化纤专用钛白粉。
13.进一步地：步骤s1中合格矿粉为细度≤45μm，筛余5-12％。
14.进一步地：步骤s1中预混罐的搅拌方式为压缩空气搅拌，压缩空气流量调至》800m3/h
15.进一步地：步骤s1中所述启动酸为质量分数92.5％硫酸，固相物成熟时间为60min，浸取还原时间为6h，工艺水流量为1560-1585kg/m3。
16.进一步地：步骤s2中所述絮凝剂为7504絮凝剂，用量为0.5
‰
。
17.进一步地：步骤s4中所述洗涤包括一次洗涤、漂白和二次洗涤。
18.进一步地：所述洗涤具体步骤如下：将偏钛酸用去离子水一次洗涤(除去可溶性杂质)，打浆，加入硫酸，匀速搅拌并加入还原剂，还原后用去离子水二次洗涤，打浆，制得浆料。
19.进一步地：步骤s4盐处理过程为将水洗后的偏钛酸送入盐处理罐中，通过盐液高位槽加入盐处理剂，所述盐处理剂为复合盐，该复合盐为0.5％(以k2o/tio2计)碳酸钾和0.3％(以p2o5/tio2计)磷酸。
20.本发明的有益效果：
21.本发明在酸解过程控制钛液f值在1.9
±
5。在水解过程控制一沸(106.5℃)，二沸(108.5℃)，保证水解偏钛酸聚集体的粒度分布均匀。在水洗过程中控制fe2o3含量(ppm)≤50，在煅烧过程中控制煅烧温度(950-1050℃)和时间(8-10h)，保证硬度适中，颗粒松脆，易于粉碎，出料窑含≤100ppm。产品氧化钙≤80ppm，最终制备出白度好、消色力高、吸油量低的钛白粉。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本发明一种锐钛型化纤专用钛白粉的制备方法的流程图。
24.图2为本发明钛白电镜图。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
26.实施例1
27.请参阅图1-图2所示，本发明为一种锐钛型化纤专用钛白粉的制备方法，包括如下步骤包括如下步骤：
28.步骤s1、将原矿置于风扫磨中粉碎，之后送入分级机中分选，分选后将合格矿粉送入矿粉仓，过程中用布袋除尘器进行除尘，之后通过矿粉计量斗将合格矿粉送入预混罐中，搅拌并加入浓硫酸，搅拌均匀后排入酸解罐中，加入启动酸引发主反应，反应结束后熟化时间，加入工艺水浸取，之后加入铁粉还原，出现三价钛后将制得的沉淀钛液排入沉降池中；所述沉淀钛液质量指标如下表1所示：
29.表1
[0030][0031]
步骤s2、向沉降池中加入絮凝剂进行沉降，沉降后排出上层清钛液，下层底物排入热压滤机中，加入工艺水压滤，静置后将排出上层清钛液，收集两次排出的清钛液排入结晶器中真空结晶后排入结晶钛液罐，圆盘过滤出硫酸亚铁，制得粗品钛液，精滤后排入清钛液罐，浓缩后将浓缩液排入浓缩储罐中；
[0032]
步骤s3、将浓缩储罐中的浓缩液排入水解罐进行水解，加入纤维素作为自生晶种，水解后制得偏钛酸；
[0033]
所述硫酸亚铁、粗品钛液和精滤后钛液的指标如下表2所示：
[0034]
表2
[0035][0036][0037]
步骤s4、将制得的偏钛酸洗涤、盐处理后排入盐处理储罐中，通过压滤机压滤后制得处理后的偏钛酸，送入回转窑中煅烧；
[0038]
步骤s5、煅烧后冷却，经过雷蒙磨粉碎研磨，经过锐钛袋滤器后包装，制得锐钛型化纤专用钛白粉。
[0039]
实施例1制备出的锐钛型化纤专用钛白粉指标如下表3所示：
[0040]
表3
[0041][0042][0043]
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0044]
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。