[发明专利]脱硝催化剂用二氧化钛的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硫酸法生产脱硝催化剂用二氧化钛的生产方法，属于化工产品制备技术领域。

背景技术

脱硝催化剂用二氧化钛是新材料领域的重要原材料，是二氧化钛的深加工，在脱硝催化剂行业的应用前景广阔。据市场资料统计，目前，在中国市场应用的脱硝催化剂二氧化钛平均年消费量在5万吨左右。随着国家对于环境保护的加强，脱销催化剂市场逐步扩大，为脱硝催化剂用二氧化钛提供了广阔的空间。脱硝催化剂用二氧化钛在脱销催化剂中的加入量一般在60～80％，按照年产5万立方米脱销催化剂计算，需要20000吨催化剂用二氧化钛。据目前华能、鲁能、华电、大唐等国有大型电力公司的尾气脱销用催化剂计算，年需要的脱硝催化剂的量在20万吨左右，需要脱硝催化剂用二氧化钛在8万吨。所以，催化剂用二氧化钛的市场前景广阔。作为脱硝催化剂用二氧化钛属于精细化学品，他不仅具有高的纯度和低的杂质含量等化学性质的要求，还要具有物理特性的特殊要求，就是要有均匀的颗粒形貌；窄的粒径分布；大的比表面积；比表面积的大小直接决定制备的脱硝催化剂的使用寿命和催化剂的强度。

目前现有技术中一般采用硫酸法制备颜料级二氧化钛，其常规的工艺中包括酸解、水解、水洗、漂白、盐处理、煅烧、粉碎等工序，决定二氧化钛的产品质量的主要因素是烘干粉碎工艺。烘干和粉碎在颜料级二氧化钛的生产过程中一般采用转窑和雷蒙机，但是这些都是对于颜料级二氧化钛的特殊要求，另外需要控制颜料二氧化钛所需要的白度、消色力、吸油量、遮盖力等颜料特性，还需要漂白和盐处理，产品含的硫酸根含量小于0.5wt.％，颗粒的比表面积在70～100m²/g；堆积密度为0.1～0.3g/ml，颗粒粒径在0.2μm以下的小于20％，颗粒粒径0.5μm以上的在30％以下。硫酸法颜料级二氧化钛要求要把偏钛酸中的硫酸根尽量脱掉而且要求发生晶型转变，所以转窑煅烧温度高于900℃，一般要求达到硫酸根小于0.5wt.％以下。

生产脱硝催化剂用二氧化钛的方法也只能使用硫酸法，因为脱硝催化剂用二氧化钛必须含有1.0～10.0wt.％的硫酸根，颗粒要有大的比表面积在100～180m²/g；堆积密度为0.4～0.7g/ml，颗粒粒径D0.1在0.2μm以下的小于3％，D0.9大于0.5μm以上的在15％以下，且不能生成锐钛型或者金红石型的二氧化钛才能在制备脱硝催化剂时作为载体应用。

具体指标对照如下表1所述。

表1颜料二氧化钛和脱硝催化剂二氧化钛指标对照

所以采用以往的硫酸法生产颜料级二氧化钛的煅烧方式，不能得到生产脱硝催化剂用二氧化钛。也就是说采用已有的生产方式无法满足脱硝催化剂用二氧化钛的质量要求，在此背景下，发明人通过改进硫酸法二氧化钛的干燥粉碎等工艺，达到了生产脱硝催化剂用二氧化钛的质量要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种脱硝催化剂用二氧化钛的生产方法，具有生产工艺简单、易于实施，制备出的脱硝催化剂二氧化钛，颗粒形貌均匀、粒径分布窄、比表面积大、堆积密度小，含有1.0～10.0wt.％的硫酸根。

本发明所述的脱硝催化剂用二氧化钛的生产方法，包括烘干和粉碎工艺，其特点在于：将水洗后的偏钛酸进行烘干，烘干温度为150～300℃，烘干时间为1～4h小时，烘干后取出冷却，最后放入粉碎机粉碎制得。

制备出的二氧化钛的硫酸根含量为1.0～10.0wt.％；比表面积为100～180m²/g，堆积密度为0.4～0.7g/ml，颗粒粒径在0.2μm以下的小于3％，颗粒粒径在0.5μm以上的小于15％，且不能生成锐钛型或者金红石型的二氧化钛。

本发明的烘干温度不得高于300℃，目的是保持偏钛酸中的硫酸根不消失，仅将游离水分烘干，粉碎机可以采用一般的粉碎机或是中药药物粉碎机，优选中药药物粉碎机。这是因为采用中药药物粉碎机进行粉碎，能够保持二氧化钛的原始粒子形貌，从而保持粒子均匀和大的比表面积，不至于二氧化钛粉体因强力挤压而团聚。

本发明生产的二氧化钛，不需要控制颜料二氧化钛所需要的白度、消色力、吸油量、遮盖力等颜料特性，所以省去了漂白和盐处理。实验证明，省去漂白和盐处理两个工序，不但对脱硝催化剂用二氧化钛产品的质量没有影响，反而大大降低了脱硝催化剂用二氧化钛产品的生产成本。

本发明的有益效果如下：