色料用高发色力硫酸法搪瓷钛白粉的生产方法技术

本发明专利技术涉及钛白粉制备领域，具体涉及一种色料用高发色力硫酸法搪瓷钛白粉的生产方法，包括（1）制作水解晶种（2）水解（3）洗涤（4）煅烧等步骤，采用该色料用高发色力硫酸法搪瓷钛白粉的生产方法，生产得到的钛白粉具有粒径非常均匀的粒子，且粒径小,比表面积高，制备得到的钛白粉打饼后的发色也很理想，发色率高，发色稳定且光泽度好，是优质的色料钛白粉，具有用量少、发色能力强、发色均匀、色光色调一致、使用效果稳定等优点，与传统的常规产品相比，具有生产成本低，质量稳定等优点，深受广大客户的欢迎。

【技术实现步骤摘要】
色料用高发色力硫酸法搪瓷钛白粉的生产方法
本专利技术涉及钛白粉制备领域，具体涉及一种色料用高发色力硫酸法搪瓷钛白粉的生产方法。
技术介绍
钛白粉被认为是目前世界上性能最好的一种白色颜料，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。钛白粉(二氧化钛)化学性质稳定，一般情况下与大部分物质不发生反应。在自然界中二氧化钛有三种结晶：板钛型、锐钛型和金红石型。板钛型是不稳定的晶型，无工业利用价值，锐钛型(Anatase，简称A型)和金红石型(Rutile，简称R型)都具有稳定的晶格，是重要的白色颜料和瓷器釉料，与其他白色颜料相比有优越的白度、着色力、遮盖力、耐候性、耐热性和化学稳定性，特别是没有毒性。钛白粉用于陶瓷中发色是钛白粉的一个专用领域，其目的是使钛白粉在陶瓷中高温焙烧下能够稳定产生橘红或橘黄的颜色。钛白粉生产工艺属于精细化工范围，对产品质量要求较高。不断优化生产工艺，以获得更高质量的钛白粉产品，一直是钛白粉生产厂家追求的目标。色料用钛白粉的生产国内还没有一个稳定的技术源头，普遍厂家都是靠经验生产，得到的色料产品很不稳定。目前色料用搪瓷钛白粉生产工艺，是在硫酸法搪瓷钛白粉生产主要工艺的基础上，通过控制水解钛液体系的浓度，将色料用钛白粉的粒子大小和分布控制在一定的范围。粒子大小和分布在这个范围内的搪瓷产品，基本能满足于下游色料厂家的需求。但是这种方法由于是动态调整，波动范围也比较大，有相当的管理难度。靠控制水解钛液体系浓度来控制色料用钛白粉的粒子大小和分布的工艺，存在多个控制难点，甚至存在矛盾体，主要体现在：钛液体系中主要成分包括TiOSO4、FeSO4、H2SO4等，各成分浓度加成了钛液体系的浓度。众所周知，在钛液制备过程中，由于钛精矿中TiO2、FeO、Fe2O3含量不同，分解反应所需加入的硫酸量也不同，这就决定了钛液体系浓度的波动范围较大。所以进行色料用钛白粉生产时，调整水解钛液体系浓度成了一项复杂而又困难的工作。钛液体系中的TiOSO4、FeSO4、H2SO4含量，由总钛浓度、铁钛比、F值这三项指标来决定，在每水解一锅物料之前，都要取样检测这三项指标，然后再根据检测结果计算钛液体系浓度，浓度偏高时加水稀释，浓度偏低时加入浓钛液调整，具体加入量由计算得出。所以水解钛液浓度调配工作时间长、工作复杂，不但影响生产效率，还容易在调配过程中破坏钛液体系的稳定性、影响水解质量，从而影响产品质量。当钛液体系浓度偏高时，需要进行加水稀释，如果加水速度过快，会导致钛液体系中局部稳定性急剧降低，产生早期水解现象，早期水解产物在钛液水解过程中充当不良的结晶中心，导致水解产物偏钛酸粒子出现形状不规则、粒度分布范围广等缺陷。当钛液体系浓度偏低时，需要加入浓钛液调整，而浓钛液需要通过钛液浓缩获得。进行钛液浓缩不但增加了设备投入，而且能耗也非常大，这无疑增加了产品的制造成本和生产难度。通过调整水解钛液浓度方法水解出来的偏钛酸，其粒子大小和分布稳定性比较差。主要体现在粒子大小的平均值达到了预期的目的，但是分布范围超出了控制范围，细颗粒和粗颗粒占比较大；煅烧出来的钛白粉色相波动、堆比重波动、发色波动、光泽度波动。产品质量经常达不到客户的要求。而且采用动态调整水解浓度的方法，由于水解浓度低，蒸汽消耗也比较大，能耗大。目前，陶瓷行业作为钛白粉的使用大户，常规陶瓷钛白粉在生产陶瓷色料的使用过程中，经常会出现色光、色调差异，发色不均匀等问题，最终导致色料产品出现色差，产品合格率低下。陶瓷企业为了克服上述问题，往往是采取加大钛白粉的用量的方法，这不仅不能从根本上解决技术问题，还增加了色料生产后段工序分色即混料的工作量，降低了生产效率，增加了生产成本。作为钛白粉生产企业，能否生产出一种高发色力且质量稳定的专用钛白粉，满足客户的个性化要求，提高产品附加值，提高企业经济效益，对钛白行业和陶瓷行业的发展具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足而提供的一种陶瓷色料用高发色力硫酸法搪瓷钛白粉的生产方法，采用该方法生产的钛白粉粒子小,粒子均匀,比表面积大，较强的发色效果,制备得到的钛白粉打饼后的发色很理想，发色率高，发色稳定且光泽度好，具有用量少、发色能力强、发色均匀、色光色调一致、使用效果稳定等优点。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种色料用高发色力硫酸法搪瓷钛白粉的生产方法，包括如下步骤：（1）制作水解晶种：先将含钛浓度为130-140g/L，含有效酸为250-270g/L的钛液，与质量百分含量为10-15%的氢氧化钠溶液，按钛液:氢氧化钠溶液为1:0.7的流量比例混合，控制钛液的温度在45℃以下，再将氢氧化钠溶液以散开的形式即花洒的形式缓慢加入直至检测到有效酸为20g/L时为止，升温至60-62℃，保温反应半小时，即制得所需晶种，然后通入冷却水使温度降至30℃并送至晶种贮槽；（2）水解：按常规工艺步骤将硫酸加入到钛铁矿中，经酸解、沉降、冷冻、结晶及亚铁的分离工艺后得到钛液，控制水解前钛液浓度为120-135g/L，通入蒸汽将钛液预热至70-80℃，再将热钛液与晶种按钛液:晶种为100:1.5的流量比例混合，通入蒸汽进行升温，钛液沸腾后减小蒸汽使钛液保持微沸，保持微沸状态2-3小时水解结束；（3）洗涤：水解后将产物偏钛酸经过压滤机过滤、洗涤合格后，加入碳酸铵溶液来中和偏钛酸中的H2SO4,并作为表面活性剂，然后通入净水进行洗涤，洗涤终点时保证滤饼含硫量≤0.3%；（4）煅烧：将洗涤合格的滤饼用去离子水打浆，控制浆浓度为300±20克/升，经膈膜压滤机压干后，控制滤饼重量含水量在45-55%，输送到回转窑，经煅烧干燥，粉碎机粉碎后，即得到色料用高发色力硫酸法搪瓷钛白粉。上述的色料用高发色力硫酸法搪瓷钛白粉的生产方法，步骤（1）制作水解晶种的具体制备工艺为：先将含钛浓度为130-140g/L，含有效酸为250-270g/L的钛液，与质量百分含量为10-15%的氢氧化钠溶液，按钛液:氢氧化钠溶液为1:0.7的流量比例同时加入到静态混和器中，钛液与氢氧化钠溶液快速混合，采用静态混合器，使钛液与液碱能快速混合,避免了因局部碱性过高出现氢氧化亚铁而影响晶种的纯度,解决了碱液不能快速加入的问题，晶种的形成条件更一至，晶种质量更好；然后再进入内装有冷却钛盘管外有冷却水套的晶种锅内进一步搅拌均匀，同时钛盘管及水套通入冷却水控制钛液的温度在45℃以下，当晶种锅的液位达到规定值时停止进料，晶种锅内设置了钛盘管，加快了冷却速度，从而提高了加碱中和的速度，有利于晶核的一致性；继续搅拌同时将氢氧化钠溶液以散开的形式即花洒的形式缓慢加入直至检测到有效酸为20g/L时为止，随后排空水套内的冷却水，通入蒸汽加热，匀速升温至60-62℃，保温反应半小时，即制得所需晶种，然后通入冷却水使温度降至30℃并送至晶种贮槽。上述的色料用高发色力硫酸法搪瓷钛白粉的生产方法，步骤（2）水解的具体制备工艺为：按常规工艺步骤将硫酸加入到钛铁矿中，经酸解、沉降、冷冻、结晶及亚铁的分离工艺后得到钛液，控制水解前钛液浓度为120-135g/L，先将钛液输入到钛液预热锅中，在搅拌的同时盘管通入蒸汽将钛液预热至70-80℃，再将热钛液与晶种按钛液:晶种为10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种色料用高发色力硫酸法搪瓷钛白粉的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）制作水解晶种：先将含钛浓度为130‑140g/L，含有效酸为250‑270g/L的钛液，与质量百分含量为10‑15%的氢氧化钠溶液，按钛液: 氢氧化钠溶液为1:0.7的流量比例混合，控制钛液的温度在45℃以下，再将氢氧化钠溶液以散开的形式即花洒的形式缓慢加入直至检测到有效酸为20g/L时为止，升温至60‑62℃，保温反应半小时，即制得所需晶种，然后通入冷却水使温度降至30℃并送至晶种贮槽；（2）水解：按常规工艺步骤将硫酸加入到钛铁矿中，经酸解、沉降、冷冻、结晶及亚铁的分离工艺后得到钛液，控制水解前钛液浓度为120‑135g/L，通入蒸汽将钛液预热至70‑80℃，再将热钛液与晶种按钛液:晶种为100:1.5的流量比例混合，通入蒸汽进行升温，钛液沸腾后减小蒸汽使钛液保持微沸，保持微沸状态2‑3小时水解结束；（3）洗涤：水解后将产物偏钛酸经过压滤机过滤、洗涤合格后，加入碳酸铵溶液来中和偏钛酸中的H2SO4,并作为表面活性剂，然后通入净水进行洗涤，洗涤终点时保证滤饼含硫量≤0.3%； （4）煅烧：将洗涤合格的滤饼用去离子水打浆，控制浆浓度为300±20克/升，经膈膜压滤机压干后，控制滤饼重量含水量在45‑55%，输送到回转窑，经煅烧干燥，粉碎机粉碎后，即得到色料用高发色力硫酸法搪瓷钛白粉。...

【技术特征摘要】
1.一种色料用高发色力硫酸法搪瓷钛白粉的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）制作水解晶种：先将含钛浓度为130-140g/L，含有效酸为250-270g/L的钛液，与质量百分含量为10-15%的氢氧化钠溶液，按钛液:氢氧化钠溶液为1:0.7的流量比例混合，控制钛液的温度在45℃以下，再将氢氧化钠溶液以散开的形式即花洒的形式缓慢加入直至检测到有效酸为20g/L时为止，升温至60-62℃，保温反应半小时，即制得所需晶种，然后通入冷却水使温度降至30℃并送至晶种贮槽；（2）水解：按常规工艺步骤将硫酸加入到钛铁矿中，经酸解、沉降、冷冻、结晶及亚铁的分离工艺后得到钛液，控制水解前钛液浓度为120-135g/L，通入蒸汽将钛液预热至70-80℃，再将热钛液与晶种按钛液:晶种为100:1.5的流量比例混合，通入蒸汽进行升温，钛液沸腾后减小蒸汽使钛液保持微沸，保持微沸状态2-3小时水解结束；（3）洗涤：水解后将产物偏钛酸经过压滤机过滤、洗涤合格后，加入碳酸铵溶液来中和偏钛酸中的H2SO4,并作为表面活性剂，然后通入净水进行洗涤，洗涤终点时保证滤饼含硫量≤0.3%；（4）煅烧：将洗涤合格的滤饼用去离子水打浆，控制浆浓度为300±20克/升，经膈膜压滤机压干后，控制滤饼重量含水量在45-55%，输送到回转窑，经煅烧干燥，粉碎机粉碎后，即得到色料用高发色力硫酸法搪瓷钛白粉。2.根据权利要求1所述的色料用高发色力硫酸法搪瓷钛白粉的生产方法，其特征在于，步骤（1）制作水解晶种的具体制备工艺为：先将含钛浓度为130-140g/L，含有效酸为250-270g/L的钛液，与质量百分含量为10-15%的氢氧化钠溶液，按钛液:氢氧化钠溶液为1:0.7的流量比例同时加入到静态混和器中，钛液与氢氧化钠溶液快速混合，然后再进入内装有冷却钛盘管外有冷却水套的晶种锅内进一步搅拌均匀，同时钛盘管及水套通入...

【专利技术属性】
技术研发人员：容小邕，
申请(专利权)人：广西雅照钛白有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45