一种高品质通用型钛白粉的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种钛白粉的制备方法领域，具体涉及一种高品质通用型钛白粉的制备方法，采用硫酸法制备，包括矿物分解、偏钛酸浆料的制备、偏钛酸浆料的漂白漂洗、盐处理、漂洗、煅烧粉碎和后处理工序，其特征在于：偏钛酸浆料的制备工序中浓钛酸液的水解过程中水解晶种的加入量为25‑30%，且盐处理工序中盐处理配方为：Al2O3为0.22‑0.25%，K2O为0.23‑0.25%，P2O5为0.18‑0.22%，以上用量以偏钛酸浆料中二氧化钛的重量百分比计。本发明专利技术根据粒子形貌和粒径大小的要求进行配方设计，可以获得钛白粉产品在白度与光泽（分散性）取得了重大的突破，达到了世界上先进的硫酸法产品的水平。

【技术实现步骤摘要】
一种高品质通用型钛白粉的制备方法
本专利技术涉及一种钛白粉的制备方法，尤其是涉及一种金红石型钛白粉的制备方法。
技术介绍
钛白粉是世界上性能最好的一种白色颜料，广泛应用于涂料、油墨、化妆品、塑料等制品中。钛白粉颜料分为锐钛型和金红石型2种，按国际惯例，分别称为R型和A型。未经后处理的金红石型和锐钛型分别称为RI型和AI型；经过后处理的金红石型和锐钛型分别称R2、R3和A2型。目前市售的金红石型钛白粉绝大多数属于R2和R3型，其中R2型销售量占70％以上。R2和R3分别占涂料用金红石型钛白粉的77％和22％。基于颜料级钛白粉具有折射率高、消色力强、遮盖力大、分散性好、白度好、无毒、物理和化学性质稳定，并且具有优良的光学、电学性能。因此其用途十分广泛，涂料、塑料、造纸、化纤、油墨、橡胶、化妆品等都要用到颜料级钛白粉。其中用量最大的是涂料，约占57％。特别是金红石型钛白粉，大部分被涂料工业所消耗。随着中国汽车工业、建筑工业和水性涂料的迅速崛起，涂料工业不仅从数量上需要更多的钛白粉，而且对质量要求更高、品种要求更多。涂料是由基料、颜料、填料、溶剂和助剂等组成的黏稠悬浮液。将其涂布在物体表面形成一层坚韧的涂膜，对物体起到装饰和防护的作用。涂料中的颜料具有一定的遮盖力，它不仅能遮住被涂物面原来的色彩，还能赋于涂膜鲜艳的色彩，达到美观和装饰的作用。同时颜料与固着剂紧密结合，融成一体，能增强涂膜的机械强度和附着力，防止裂纹，并且能增加涂膜厚度，防止紫外线及水分等的穿透，提高涂膜耐老化性能，延长使用寿命。不论溶剂型还是水性涂料，若使用了钛白粉，其作用不仅仅是遮盖和装饰，更重要的作用是改善涂料的物化性能，增强化学稳定性，以至提高遮盖力、消色力、防腐蚀性、耐光、耐候性，增强漆膜的机械强度和附着力，防止裂纹，防止紫外线和水分的透过，从而推迟老化，延长漆膜寿命。同时还可节省用料和增多品种。在颜料中，白色颜料用途最广，白色涂料和浅色涂料都要用到它，所以在涂料生产中，白色颜料的用量要比其他颜料多得多。涂料常用的白色颜料有锌白、锌钡白、钛白等。由于有些合成树脂涂料聚合度较大，若加入锌白，则因锌白有碱性，与涂料中的游离脂防酸作用而有变稠的倾向；若加入锌钡白，则耐候性差。但是使用了钛白就可以改善上述缺点。因为钛白粒子细小而均匀，光化学稳定性高，在遮盖力方面，金红石型钛白是锌白的7倍、是锌钡白的5.56倍，锐钛型钛白是锌白的5.57倍、是锌钡白的4.3倍；在消色力方面，金红石型钛白是锌白的8.3倍，是锌钡白的6.25倍，锐钛型钛白是锌白的6.4倍，是锌钡白的4.8倍。在使用效果方面，1t钛白至少相当于4t锌钡白；在使用寿命方面(指室外抗粉化性)，用钛白作颜料的涂层比锌钡白作颜料的涂层高3倍。因此，使用钛白可以大大降低整个涂料中颜料的用量，同时制成的涂料色彩鲜艳、不易泛黄、耐光、耐热、耐磨、耐候、耐碱、耐硫、耐稀酸。正是由于钛白具有比锌白、锌钡白更优越的性能，以至成为涂料生产中必不可少的最好的白色颜料。钛白用量占涂料用颜料总量的90％以上，占涂料用白色颜料的95％以上。在涂料原材料成本中占10％～25％。金红石型的钛白粉要经过包膜后处理，原因是经过包膜后处理后，钛白粉的水溶物降低，不易凝聚，吸油量降低，并且白度、电阻率、消色力、遮盖力、颜料研磨分散性、漆浆贮存稳定性、漆膜耐水性、耐光性、耐候性和耐久性等都得到提高，从而提高钛白粉的质量。钛白粉的工业生产方法主要有氯化法和硫酸法两种。硫酸法生产钛白粉的主要原料是钛铁矿和硫酸，基本工艺流程包括：偏钛酸的制备，偏钛酸漂白漂洗，盐处理，煅烧粉碎，后处理等工序。在我国不论采取硫酸法还是氯化法，制备的金红石型钛白粉的质量都比进口的R-930和R-902等金红石型钛白粉差，主要表现在消色力低、遮盖力低、耐候性差、油分散性差、吸油量高。因此国产金红石型钛白粉至今仍抵御不了进口金红石型钛白粉的竞争，以至每年都要进口大量金红石型钛白粉。
技术实现思路
针对国内金红石型钛白粉的缺陷，本专利技术的专利技术目的在于：提供一种白度和光泽度和进口产品相媲美的通用型钛白粉的制备方法。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种高品质通用型钛白粉的制备方法，采用硫酸法制备，包括矿物分解、偏钛酸浆料的制备、偏钛酸浆料的漂白漂洗、盐处理、漂洗、煅烧粉碎和后处理工序，其特征在于：偏钛酸浆料的制备工序中浓钛酸液的水解过程中水解晶种的加入量为25-30％，且盐处理工序中盐处理配方为：Al2O3为0.22-0.25％，K2O为0.23-0.25％，P2O5为0.18-0.22％，以上用量以偏钛酸浆料中二氧化钛的重量百分比计。优选的，水解晶种加入量为28％。优选的，盐处理工序中盐处理配方为：Al2O3为0.23％，K2O为0.24％，P2O5为0.2％，以上用量以偏钛酸浆料中二氧化钛的重量百分比计。优选的，偏钛酸浆料的漂洗过程中使用的为酸浓5％脱盐水。利用脱盐水配制酸浓5％的稀酸溶液供洗涤用，确保滤饼铁含量≤20PPm。优选的，后处理工序包含包膜工艺，所述包膜工艺为：研磨速度为5g/20min，分散时间为30min，研磨介质与包膜时二氧化钛的浓度控制在400g/L，包膜的温度为35℃，砂磨5次以上。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：根据粒子形貌和粒径大小的要求进行配方设计，可以获得钛白粉产品在白度与光泽(分散性)取得了重大的突破，达到了世界上先进的硫酸法产品的水平。在醇酸氨基涂料体系中，光泽明显高于R-996，稍高于R-930，白度明显高于R-996，与R-930接近，耐候性与R-996相当；在表印油墨中，光泽明显高于R-996，高于R-930、TR-92，白度明显高于R-996。根据本专利技术的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本专利技术上述基本技术思想前提下，还可以做出其他多种形式的修改、替换或变更。通过以下具体实施方式对本专利技术上述内容进一步的详细说明，但是不应理解为是对本专利技术保护范围的限制。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1按照硫酸法制备钛白粉的工艺来制备本专利技术的钛白粉，包括矿物分解、偏钛酸浆料的制备、偏钛酸浆料的漂白漂洗、盐处理、漂洗、煅烧粉碎和后处理工序，其特征在于：偏钛酸浆料的制备工序中浓钛酸液的水解过程中水解晶种的加入量为28％，且盐处理工序中盐处理配方为：Al2O3为0.23％，K2O为0.24％，P2O5为0.2％，以上用量以偏钛酸浆料中二氧化钛的重量百分比计。优选的，盐处理工序中盐处理配方为：Al2O3为0.23％，K2O为0.24％，P2O5为0.2％，以上用量以偏钛酸浆料中二氧化钛的重量百分比计；偏钛酸浆料的漂洗过程中使用的为酸浓5％脱盐水；后处理工序包含包膜工艺，所述包膜工艺为：研磨速度为5g/20min，分散时间为30min，研磨介质与包膜时二氧化钛的浓度控制在400g/L，包膜的温度为35℃，砂磨5次以上。将所获得的钛白粉加入到醇酸氨基体系和聚酰胺体系中(PVC＝21％)，测试结果如下表1-2所示。表1醇酸氨基体系表2聚酰胺体系由上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高品质通用型钛白粉的制备方法，采用硫酸法制备，包括矿物分解、偏钛酸浆料的制备、偏钛酸浆料的漂白漂洗、盐处理、漂洗、煅烧粉碎和后处理工序，其特征在于：偏钛酸浆料的制备工序中浓钛酸液的水解过程中水解晶种的加入量为25‑30%，且盐处理工序中盐处理配方为：Al2O3为0.22‑0.25%，K2O为0.23‑0.25%，P2O5为0.18‑0.22%，以上用量以偏钛酸浆料中二氧化钛的重量百分比计。

【技术特征摘要】
1.一种高品质通用型钛白粉的制备方法，采用硫酸法制备，包括矿物分解、偏钛酸浆料的制备、偏钛酸浆料的漂白漂洗、盐处理、漂洗、煅烧粉碎和后处理工序，其特征在于：偏钛酸浆料的制备工序中浓钛酸液的水解过程中水解晶种的加入量为25-30%，且盐处理工序中盐处理配方为：Al2O3为0.22-0.25%，K2O为0.23-0.25%，P2O5为0.18-0.22%，以上用量以偏钛酸浆料中二氧化钛的重量百分比计。2.根据权利要求1所述高品质通用型钛白粉的制备方法，其特征在于：水解晶种加入量为28%。3.根据权利要求1或2所述的高品质通用型钛白...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓伯松，卢慧军，胡海军，
申请(专利权)人：襄阳龙蟒钛业有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42