[发明专利]制备二氧化钛的方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工领域，具体而言，本发明涉及一种制备二氧化钛的方法。

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。

CN 1066043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，并予热至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制备二氧化钛的方法。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备二氧化钛的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：（（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）中得到的所述氯化反应混合物进行第一气固分离处理，以便得到含有四氯化钛的气体混合物和氯化粉尘渣；（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，所述经过精制的精四氯化钛中钒的含量为3ppm以下；（6）将步骤（5）中得到的所述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第二气固分离处理，以便分别得到固体二氧化钛和氯气；以及（8）通过下列步骤对所述氯化粉尘渣进行处理：（8-1）对所述氯化粉尘渣进行制浆、压滤、洗涤和过滤，以便去除所述氯化粉尘渣中的可溶性金属氯化物，并得到含有二氧化钛和石油焦的固体渣，其中，通过对所述氯化粉尘渣进行洗涤，使得所述氯化粉尘渣中的氯化亚铁溶解，从而得到含有氯化亚铁的洗涤水；（8-2）对所述含有二氧化钛和石油焦的固体渣进行依次进行碳粗选和碳精选，以便得到石油焦和二氧化钛渣；（8-3）对所述二氧化钛渣进行钛重选，以便得到二氧化钛固体；（8-4）使所述含有氯化亚铁的洗涤水与所述氯化尾气接触，以便去除所述氯化尾气中的氯气。

发明人发现，利用该方法能够有效地制备二氧化钛，进而通过对二氧化钛进行包膜处理，可以有效地获得粒径分布优异的钛白粉，并且能够有效地对氯化渣进行回收处理，同时，通过洗涤水与氯化尾气的接触，可以除去氯化尾气中的氯气，从而降低了对环境的污染。

另外，根据本发明上述实施例的制备二氧化钛的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一个实施例中，所述氯化反应是在700～900摄氏度的温度下进行的。优选地，氯化反应是在850摄氏度的温度下进行的。发明人经过大量实验意外发现，在850摄氏度下进行氯化反应，能够以显著优于其他温度的效率生成四氯化钛。