一种中和硫酸法生产钛白粉的方法技术

本发明专利技术公开了一种中和硫酸法生产钛白粉的方法，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；在偏钛酸浆液加入硫酸盐、尿素和磷酸二氢铵，升温至，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；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，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。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，制得的钛白粉比表面积在360‑380cm

【技术实现步骤摘要】
一种中和硫酸法生产钛白粉的方法
本专利技术属于钛白粉生产
，具体是一种中和硫酸法生产钛白粉的方法。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术为了上述问题，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，本专利技术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，本专利技术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、本专利技术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专利技术作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本专利技术的范围及其应用。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：本专利技术制得的钛白粉的性能检测结果本专利技术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专利技术所作的进一步详细说明，不能认定本专利技术的具体实施只局限于这些本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中和硫酸法生产钛白粉的方法，其特征在于：包括如下步骤：/n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；/n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%；/n（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。/n

【技术特征摘要】
1.一种中和硫酸法生产钛白粉的方法，其特征在于：包括如下步骤：
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；
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。


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【专利技术属性】
技术研发人员：覃愿，黎华挺，许献凤，许定文，李广欣，梁燕华，郭小凤，覃进文，甘庆军，邓智孔，梁俊，
申请(专利权)人：广西金茂钛业有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45