一种高耐光低成本钛白粉的制备方法技术

技术编号:32292472 阅读:14 留言:0更新日期:2022-02-12 20:02
本发明专利技术公开了一种高耐光低成本钛白粉的制备方法,包括以下步骤:S1.向二氧化钛基材料浆中同时加入废副二氯氧钛,以及磷酸或磷酸盐,均化;S2.继续加入磷酸或磷酸盐,均化,然后再加入包膜剂a,均化,最后加入镁盐,均化;S3.调节料浆pH为7.5~8.5,然后同时加入碱性铝盐及废副二氯氧钛,保持并流pH为7.5~8.5,均化。本申请首先在钛白粉的表面先均匀的包覆磷酸钛,其具有较好的附着力,通过粘附在钛白粉的表面,阻隔氧与钛白粉表面接触,从而可以提高产品的耐光性。再包覆磷酸镁膜层,可以进一步提高钛白粉的耐光性。最外层再包覆氧化铝膜层,从而进一步提高钛白粉的分散性和遮盖力,并采用废副二氯氧钛代替常规的钛源以及pH调节剂,有效节约了生产成本。有效节约了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种高耐光低成本钛白粉的制备方法


[0001]本专利技术属于颜料制备
,具体涉及了一种高耐光低成本钛白粉的制备方法。

技术介绍

[0002]钛白粉是一种重要的无机化工原料,化学成分为二氧化钛,无毒、对健康无害,是目前世界上公认的最好的白色颜料,钛白粉是一种化学性质十分稳定的偏酸性两性氧化物,具有较高的介电常数和优良的半导体性能,相对密度低,热稳定性好,吸湿性小,在某些国家和地区,它已成为衡量一个国家经济发展和人民生活水平高低的重要标志之一。
[0003]近年来,随着疫情的发展,我国出台了许多保护性的相关政策,特别是最近的限电限产,控制产能政策的出台,许多化工原材料出现了疯涨的趋势,导致钛白生产的许多原材料价格上涨,寻找钛白原材料替代品,降低生产成本是目前发展的一大趋势。
[0004]氯化法钛白粉生产过程中,常伴随产生包括氯化炉氯化尾气、TiCl4精馏系统不凝气、氧化脱氯尾气以及氯化炉排渣和收尘渣处理过程产生的废气,其中冷凝后氯化尾气含TiCl4、SiCl4和HCl等酸性气体,且排放量较大,污染物浓度最高,目前一般采用盐酸喷淋尾气,尾气中的四氯化钛生成二氯氧钛,产生废副二氯氧钛溶液。一般情况下二氯氧钛的化学性质不稳定,与空气接触会产生HCl的酸性气体,酸度低时钛会发生水解生成TiO2,而该废副二氯氧钛溶液中由于尾气采用盐酸进行喷淋,盐酸含量达到20~40%,因此二氯氧钛可稳定存在于溶液中,但是,该溶液中含有一些杂质离子,且废副二氯氧钛溶液酸度高不能直接外排,否则会增加电石泥中和、芒硝中和等去MVR技术的水处理压力,同时也是对资源的一种浪费。
[0005]将净化后的废副二氯氧钛代替钛白生产原材料用于包膜工段,不仅可以节约成本,还可以回收钛,达到降本增效的目的。
[0006]专利CN108587246A即采用氯化法生产钛白粉时的中间产品TiCl4来代替成本较高的水溶性铈盐,解决造纸用硫酸法钛白粉的耐光性和白度问题。专利CN105949823B利用氯化尾气水洗回收得到的粗盐酸,并通过采用无机和有机复合包膜工艺,极大提高了钛白粉的亲水性、抗粉化性、消色力和保色性,同时提高钛白粉在分散介质中的润湿性、分散性及遮盖力。专利CN111334093B通过在二氧化钛颗粒表面由内至外依次包覆磷酸锌包膜层、磷酸铝包膜层和氢氧化铝包膜层,制备的钛白粉具有较好的耐光性、遮盖力和色相。
[0007]现有技术中提高耐光性一般有两种方法,分别是加入钛盐或铈盐,两者均能达到较好的耐光性;但是铈盐本身是黄色,加入后会影响最终产品的色相。采用废副产品进行包膜,并改善水洗现状,达到降低成本的目的,是目前发展的一大趋势。
[0008]因此,如果能够将废副二氯氧钛与钛白粉包膜改性结合,得到一种高耐光低成本的钛白粉,对于废副二氯氧钛的综合利用和钛白粉的生产均具有重要的意义。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的就在于为解决现有技术的不足而提供一种高耐光低成本钛白粉的制备方法。
[0010]本专利技术的目的是以下述技术方案实现的:
[0011]一种高耐光低成本钛白粉的制备方法,包括以下步骤:
[0012]S1.取二氧化钛基材料浆,向料浆中同时加入废副二氯氧钛,以及磷酸或磷酸盐,均化,形成磷酸钛包膜层;
[0013]S2.向料浆中继续加入磷酸或磷酸盐,均化,然后再加入包膜剂a,均化,最后加入镁盐,均化,形成磷酸镁包膜层,所述包膜剂a为添加有柠檬酸

柠檬酸钠缓冲对的苹果酸或苹果酸盐溶液;
[0014]S3.调节料浆pH为7.5~8.5,然后同时加入碱性铝盐及废副二氯氧钛,保持并流pH为7.5~8.5,均化,形成氧化铝包膜层。
[0015]优选的,步骤S1、S3的所述废副二氯氧钛经过净化,得到净化后的废副二氯氧钛溶液,其中Fe含量<5ppm,HCl含量为20~40g/L,Ti含量以氧化物TiO2计为40~80g/L,V含量20~40ppm。
[0016]优选的,步骤S1~S3在60~90℃下进行。
[0017]优选的,步骤S1所述磷酸或磷酸盐,加入量以P2O5计,为所述二氧化钛基材质量的1~2%;净化后的废副二氯氧钛加入量以TiO2计,为所述二氧化钛基材质量的0.5~1%;加入时间为30~90min,调节体系pH为1~3,均化时间为20~40min。
[0018]优选的,步骤S1和S2所述磷酸盐为Na2HPO4、NaH2PO4、Na3PO4、(NaPO3)6或Na4P2O7的至少一种。
[0019]优选的,步骤S2所述磷酸或磷酸盐,加入量以P2O5计,为所述二氧化钛基材质量的2~3%,所述磷酸或磷酸盐加入时间为20~40min,然后均化10~20min。
[0020]优选的,步骤S2所述包膜剂a为添加有柠檬酸

柠檬酸钠缓冲对的苹果酸或苹果酸盐溶液,加入量以苹果酸计,为所述二氧化钛基材质量的0.5~1.5%,加入时间为20~40min,均化时间为15~25min;所述柠檬酸

柠檬酸钠缓冲对用以维持二氧化钛料浆pH为4~7。
[0021]优选的,步骤S2所述镁盐,加入量以MgO计,为所述二氧化钛基材质量的1~2%,所述镁盐加入时间为30~60min,镁盐加入后控制体系pH为4~7,然后均化20~40min。
[0022]优选的,步骤S3碱性铝盐,加入量以Al2O3计,为所述二氧化钛基材质量的1~3%,加入时间为60~120min,均化时间为20~40min。
[0023]优选的,步骤S3之后还包括步骤S4:
[0024]步骤S4:采用废副二氯氧钛调节料浆pH 6.0~7.0,然后均化。本申请采用三层汉堡式包膜,首先采用在钛白粉的表面先均匀的包覆一层磷酸钛,其具有较好的附着力,通过粘附在钛白粉的表面,阻隔氧与钛白粉表面接触,从而可以提高产品的耐光性。再包覆一层磷酸镁膜层,可以进一步提高钛白粉的耐光性。最外层再包覆一层氧化铝膜层,从而进一步提高钛白粉的分散性和遮盖力,并采用二氯氧钛代替常规的钛源以及pH调节剂,有效节约了生产成本。
具体实施方式
[0025]本专利技术提供的高耐光低成本钛白粉的制备方法,包括以下步骤:
[0026]S1.取二氧化钛基材料浆,向料浆中同时加入废副二氯氧钛,以及磷酸或磷酸盐,均化,形成磷酸钛包膜层;
[0027]S2.向料浆中继续加入磷酸或磷酸盐,均化,然后再加入包膜剂a,均化,最后加入镁盐,均化,形成磷酸镁包膜层,包膜剂a为添加有柠檬酸

柠檬酸钠缓冲对的苹果酸/苹果酸盐溶液;
[0028]S3.调节料浆pH为7.5~8.5,然后同时加入铝盐及废副二氯氧钛,保持并流pH为7.5~8.5,均化,形成氧化铝包膜层。
[0029]废副二氯氧钛是氯化后产生的尾气经盐酸喷淋而得,经净化处理后进行使用,由于其酸度高,若直接外排,则会增加水处理的压力,同时也是对资源的一种浪费,本专利技术使用废副二氯本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高耐光低成本钛白粉的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1.取二氧化钛基材料浆,向料浆中同时加入废副二氯氧钛,以及磷酸或磷酸盐,均化,形成磷酸钛包膜层;S2.向料浆中继续加入磷酸或磷酸盐,均化,然后再加入包膜剂a,均化,最后加入镁盐,均化,形成磷酸镁包膜层,所述包膜剂a为添加有柠檬酸

柠檬酸钠缓冲对的苹果酸/苹果酸盐溶液;S3.调节料浆pH为7.5~8.5,然后同时加入碱性铝盐及废副二氯氧钛,保持并流pH为7.5~8.5,均化,形成氧化铝包膜层。2.如权利要求1所述的高耐光低成本钛白粉的制备方法,其特征在于,步骤S1、S3的所述废副二氯氧钛经过净化,得到净化后的废副二氯氧钛溶液,其中Fe含量<5ppm,HCl含量为20~40g/L,Ti含量以氧化物TiO2计为40~80g/L,V含量20~40ppm。3.如权利要求1所述的高耐光低成本钛白粉的制备方法,其特征在于,步骤S1~S3在60~90℃下进行。4.如权利要求1所述的高耐光低成本钛白粉的制备方法,其特征在于,步骤S1所述磷酸或磷酸盐,加入量以P2O5计,为所述二氧化钛基材质量的1~2%;净化后的废副二氯氧钛加入量以TiO2计,为所述二氧化钛基材质量的0.5~1%;加入时间为30~90min,调节体系pH为1~3,均化时间为20~40min。5.如权利要求1所述的高耐光低成本钛白粉的制备方法,其特征在于,步骤S1和S2所述磷酸盐为Na2HPO4、...

【专利技术属性】
技术研发人员:许刚曹青喜张海涛申庆飞王永珊赵姗姗李瑞瑞王莉萍周文静王欢欢冯亚阳宋运萍郭永阳李晨琦
申请(专利权)人:河南佰利联新材料有限公司
类型:发明
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