[发明专利]二氧化钛的制备方法以及制备装置

权利要求书

1.一种二氧化钛制备方法，其特征在于，包括：

步骤i：按照反应式1，在惰性气氛下使钛铁石(FeTiO₃)与氨(NH₃)气以及氟化氢(HF)气进行反应，从而分解成钛化合物((NH₃)₃TiF₇)以及铁化合物((NH₃)₃FeF₆)；

步骤ii：按照反应式2，对所述钛化合物进行第一次热处理，生成钛的氟化物(TiF₄)；

步骤iii：按照反应式4，在氧化气氛下对所述钛的氟化物与氨水(NH₄OH)一同进行第二次热处理，生成二氧化钛(TiO₂)；以及

步骤iv：对所述二氧化钛进行煅烧，以制备锐钛矿(Anatase)型二氧化钛或者金红石(Rutile)型二氧化钛，

其中，将在所述步骤ii以及步骤iii中生成的氨气以及氟化氢气进行回收并使其再次循环至步骤i，

反应式1：

FeTiO₃(s)+13NH₃(g)+13HF(g)→(NH₃)₃TiF₇(s)+(NH₃)₃FeF₆(s)+3H₂O(l)+7NH₃(g)

反应式2：

(NH₃)₃TiF₇(s)→TiF₄(s)+3HF(g)+3NH₃(g)

反应式4：

TiF₄(s)+2NH₄OH(l)+O₂(g)→TiO₂(s)+2NH₃(g)+4HF(g)+2H₂O。

2.根据权利要求1所述的二氧化钛制备方法，其特征在于，

所述步骤i在100℃至200℃温度下进行。

3.根据权利要求1所述的二氧化钛制备方法，其特征在于，

在所述步骤i中，相对于1摩尔的钛铁石，分别使用10至15摩尔的氨气以及氟化氢气。

4.根据权利要求1所述的二氧化钛制备方法，其特征在于，

回收在所述步骤i中产生的氨气以及水并供应至步骤iii。

5.根据权利要求1所述的二氧化钛制备方法，其特征在于，

所述步骤ii的第一次热处理在250℃至400℃温度下进行。

6.根据权利要求1所述的二氧化钛制备方法，其特征在于，

在所述步骤i中生成的铁化合物((NH₃)₃FeF₆)通过第一次热处理被除去。

7.根据权利要求1所述的二氧化钛制备方法，其特征在于，

所述步骤iii的第二次热处理在450℃至750℃温度下进行。

8.根据权利要求1所述的二氧化钛制备方法，其特征在于，

所述步骤iii的第二次热处理是在注入空气或氧气的状态下进行的。

9.根据权利要求1所述的二氧化钛制备方法，其特征在于，

当所述步骤iv的煅烧温度为550℃以上且低于950℃时，制备锐钛矿型二氧化钛，当所述煅烧温度为950℃至1200℃时，制备金红石型二氧化钛。