[发明专利]钛白粉的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于钛白粉生产领域，具体涉及一种采用钛矿经酸解后的钛液生产钛白粉的方法。

背景技术

钛白粉(又称二氧化钛)具有稳定的物理、化学性质和优良的光学、电学性质以及优异的颜料性能，因此广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、化妆品等工业。钛白粉的生产方法主要有硫酸法和氯化法。

硫酸法因生产成本较低，在我国企业大多还是采用硫酸法生产钛白粉。硫酸法主要是以钛渣和钛矿等为原料，利用硫酸进行酸解反应生成硫酸氧钛，再水解生成偏钛酸，然后经煅烧、粉碎即得到二氧化钛，二氧化钛即通常所称的钛白粉。硫酸法现有技术工艺流程如下：酸解钛渣、钛矿→浓缩→硫酸亚铁结晶→外加晶种水解（或自生晶种水解）→过滤→水洗→漂白→过滤→漂洗→盐处理→煅烧制粉。

在现有硫酸法制备钛白粉的工艺中，用于水解的钛液其具体指标为：总钛含量195-205g/L（以TiO₂的含量计），铁钛比0.25-0.30。而一般地，钛矿酸解后产生的钛液总钛含量通常为120-145g/L（以TiO₂的含量计），钛渣酸解后产生的钛液总钛含量通常为220-260g/L（以TiO₂的含量计）；因此，如果单独以钛矿或钛渣为原料采用现有酸解法生产钛白粉时，均需要将酸解得到的钛液通过稀释或浓缩的方式获得总钛含量195-205g/L（以TiO₂的含量计），铁钛比0.25-0.30的钛液。另外，由于钛渣价格较钛矿价格昂贵，多数厂家为了节约生产成本采用钛矿生产钛白，但是生产出的钛液都必须经过硫酸亚铁结晶过滤、钛液浓缩，才能生产出符合应用要求的钛白粉，而硫酸亚铁结晶和浓缩过程需花费大量时间及能耗。

可见，现有生产钛白粉的硫酸法存在工艺流程长、耗时、耗能等缺陷。

发明内容

本发明针对上述缺陷，提供一种钛白粉的生产方法，该生产方法既保证了钛白粉品质，又减少了工艺流程和生产成本。

本发明的技术方案为：

本发明提供了一种钛白粉的生产方法，具体步骤为：

A、水解钛液的制备：

钛矿酸解得初始钛液，初始钛液通过沉降过滤得水解钛液，水解钛液满足：总钛浓度110-135g/L，铁钛比0.8-1.0；

B、偏钛酸的制备及处理：

步骤A所得水解钛液在晶种作用下水解制得总钛浓度为110-135g/L的偏钛酸，然后将其压榨过滤得总钛浓度为150-170g/L的偏钛酸；

C、后处理：

步骤B所得偏钛酸通过水洗、漂白使其偏钛酸铁含量低于70ppm；再通过盐处理、煅烧即得本发明的钛白粉；

其中，B步骤中所述晶种满足：总钛浓度120-140g/L、碱浓度8-9wt%、F值1.6-1.7、稳定性100-120ml_水/10ml_晶种钛液。

优选的，上述A步骤中的水解钛液满足：总钛浓度120-130g/L，铁钛比0.8-0.9。

优选的，上述水解钛液的制备步骤为：

1)钛矿酸解得固相物；2)浸取固相物得初始钛液，浸取温度控制在65℃-75℃，控制初始钛液的波美度在45-48°Bé，三价钛的含量在1-3g/L；3)初始钛液通过沉降过滤使其总钛浓度110-135g/L，铁钛比0.8-1.0，即得水解钛液。

优选的，B步骤中晶种添加量占水解钛液中总钛质量的1.9-2.2%。

更优选的，B步骤中晶种添加量占水解钛液中总钛质量的2.1%。

优选的，上述B步骤偏钛酸的制备及处理方法为：步骤A所得水解钛液在晶种作用下水解制得总钛浓度为110-135g/L偏钛酸，然后用总钛浓度为250-300g/L的偏钛酸与总钛浓度110-135g/L的偏钛酸调配成总钛浓度150-170g/L的偏钛酸。

优选的，上述总钛浓度为250-300g/L的偏钛酸可通过下述方法制备：将A步骤所得总钛浓度为110-135g/L的偏钛酸进行压榨过滤，滤饼加水使其总钛浓度为250-300g/L。

优选的，步骤B中所述晶种的制备方法为：将碱液与晶种钛液于95℃-97℃下混合，控制其稳定性在100-120ml_水/10ml_晶种钛液，即得晶种；所述晶种钛液满足：总钛浓度160-190g/L，铁钛比0.25-0.45。

优选的，上述晶种的制备方法为：