[发明专利]钛白粉浆料预处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工领域。具体地，涉及一种钛白粉浆料预处理方法。

背景技术

目前生产二氧化钛的方法主要有硫酸法和氯化法。由于硫酸法的流程长，污染严重，产品质量差而逐步被氯化法取代。

CN1066043公开了一种制备金红石型钛白粉的工艺方法，其包括1)，将高钛渣与石油焦均匀混合后放入氯化炉中，通入氯气在800～900℃温度下进行沸腾氯化，2)，对氯化后得到的粗制四氯化钛进行分离提纯除去、镁、铁、硅和钒等杂质，得到精制四氯化钛，3)，制得的精制四氯化钛液体在蒸发器中，转化为气相，并预热至450～800℃，4)，气相四氯化钛与少量的晶型转化剂气相三氯化铝混合进入氧化炉，氧气经等离子发生器加热进入氧化炉，在1300～1500℃温度下，小于0.1秒内进行氧化反应生成固相二氧化钛，5)，迅速将二氧化钛固体粉末移出反应区并使反应热在迅速移去，收集二氧化钛生成氯气返回氯化炉，6)，将收集的二氧化钛颗粒粉末打浆成液体，经两级分选，小于1微米的细颗粒二氧化钛再进行后处理，粗颗粒研磨然后再分级，7)，使用助剂在50～70℃温度下pH=7～8进行包膜后处理，8)，将后处理后二氧化钛浆液，经两次过滤，进料含水小于45%，出料含水小于1%，9)在120～160℃温度下干燥，超微粉碎，产品平均粒度在0.3μm以下占70%。

然而，目前制备二氧化钛的手段仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种能够有效处理钛白粉浆料的方法。

在本发明的一个方面，本发明提出一种钛白粉浆料预处理方法，该方法包括：利用砂磨机，对钛白粉浆料进行湿法研磨；利用水力旋流器，对经过湿法研磨的钛白粉浆料进行分级，将粒度大于预定粒径的颗粒返回进行所述湿法研磨，并收集粒度小于所述预定粒径的颗粒用于包膜工艺。由此，能够避免钛白粉在制浆过程中产生絮凝结块现象，从而可以有效地制备粒度分布优异的用于包膜工艺的钛白粉浆料。

根据本发明的一个实施例，在对钛白粉浆料进行湿法研磨之前，预先将所述钛白粉浆料与分散剂溶液混合，并将所得到的混合物在中和槽中进行中和分散处理。由此，能够使得钛白粉浆料均匀的分散在分散剂溶液中，从而有效避免钛白粉在制浆过程中产生絮凝结块现象。

根据本发明的一个实施例，所述分散剂溶液含有含磷化合物，所述含磷化合物为选自偏磷酸钠、磷酸钠、多聚磷酸钠的至少之一，其中，基于所述分散剂溶液的总重量，以P₂O₅计，所述含磷化合物的浓度40-60g/L；在所述中和槽中，利用浓度为17-26重量%的氢氧化钠或氢氧化钾，调节pH值至9-11。由此，能够提高钛白粉浆料的分散性，有利于分散体系的稳定。

根据本发明的一个实施例，所述预定粒径为500nm。由此，经分级筛选的钛白粉的粒径能够满足后续包膜处理的要求。

根据本发明的一个实施例，所述钛白粉浆料是通过下列步骤获得的：（1）将含钛矿石、还原剂供给到氯化反应器中，并向所述氯化反应器中供给氧气、空气和氯气，以便在所述氯化反应器中发生氯化反应，并且得到含有四氯化钛气体的氯化反应混合物，其中，所述还原剂为石油焦，所述含钛矿石为高钛渣或金红石钛矿；（2）将步骤（1）中得到的氯化反应混合物进行气固分离处理，以便得到含有四氯化钛的气体混合物；（3）对所述含有四氯化钛的气体混合物进行冷凝处理，以便得到液体粗四氯化钛；（4）将步骤（3）中所得到的所述液体粗四氯化钛存储在四氯化钛存储装置中；（5）采用矿物油对所述液体粗四氯化钛进行除钒处理，以便对所述液体粗四氯化钛进行精制，以便得到经过精制的精四氯化钛，其中，所述经过精制的四氯化钛中钒的含量为3ppm以下；（6）将步骤（5）中得到的精四氯化钛与氧气供给到氧化反应器中，以便在所述氧化反应器中发生氧化反应，以便得到含有二氧化钛和氯气的氧化反应混合物；（7）将步骤（6）中得到的所述氧化反应混合物进行气固分离，以便分别得到固体二氧化钛和氯气；以及（8）将所述固体二氧化钛进行制浆，以便获得所述钛白粉浆料，所述钛白粉浆料中二氧化钛的含量为400-700g/L。由此，能够高效地制备钛白粉浆料。

根据本发明的一个实施例，所述氯化反应是在700-900摄氏度的温度下进行的。发明人发现，如果温度高于900摄氏度，氯化反应的效率不会继续提高，从而造成能源的浪费，如果温度低于700摄氏度，氯化反应效率降低。因而，选择氯化反应在700～900摄氏度的温度下进行，既能够提高氯化反应的效率，又不会造成能源浪费。