一种高水分散型钛白粉制备方法

技术领域

本发明具体涉及化工领域技术领域，尤其涉及一种高水分散型钛白粉制备方法。

背景技术

钛白粉被公认为是现今最好的白色颜料，具有极佳的光学性能、白度和遮盖力，经过不同表面包覆处理被广泛用于涂料、塑料、造纸及油墨等领域，在塑料领域中，色母粒是使用钛白粉较多的一种，使用钛白粉的量多，其添加量可达到70％以上，如此多的添加量，要求钛白粉必须具备较好的分散性以保障色母粒的易于加工。

在现有的分散型钛白粉制作技术中，针对钛白粉的光泽度以及钛白粉的分散性不够充分，不能够满足人们的要求，为了消除这些问题,提出一种高水分散型钛白粉制备方法。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高水分散型钛白粉制备方法，主要为解决针对钛白粉的光泽度以及钛白粉的分散性不够充分，不能够满足人们的要求。

(二)技术方案

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种高水分散型钛白粉制备方法，包括以下步骤：

S1准备原料：准备钛液；

S2水解：将钛液加入硫酸进行水解，既得偏钛酸；

S3漂白：将水解后的偏钛酸加入三价钛进行漂白；

S4盐处理：将漂白后的偏钛酸溶液加入磷盐和防结块剂以及盐处理剂进行盐处理；

S5压榨：将处理合格的偏钛酸进行空气压缩和压榨；

S6煅烧冷却：将脱水后的偏钛酸溶液中加水进行煅烧，煅烧后进行冷却，既得钛白粗品；

S7粉碎：钛白粗品经过雷蒙机压碎，得到成品钛白粉；

S8分散处理:将粉碎后的钛白粉放入除盐水中，进行搅拌，调制成浆液，同时加入分散剂和纳米二氧化钛；

S9干燥：对分散后的钛白浆液进行干燥，之后进行粉碎研磨，然后包装，既得分散型钛白粉。

进一步的：所述在步骤S1中钛液的制作，选取精质的钛铁矿经过雷蒙机进行粉碎，然后将粉碎后的钛铁矿加入反应罐，然后加入0.5克的硫酸进行酸解，硫酸的浓度为93％，酸解的同时进行空压搅拌，搅拌的时间为0.5个小时，反应结束后，继续空压5分钟，空压结束后，将25毫升的水加入反应罐，溶解固相物，同时加入15份单质铁，之后加入絮凝剂，进行沉淀，沉淀之后进行过滤，既得钛液。

在前述方案的基础上：所述在步骤S2中取10-15份钛液中加入5-10份的硫酸进行水解，硫酸的浓度为85％，水解完成进行漂白，具体的是，首先将偏钛酸中加入三价钛进行漂白，三价钛液与偏钛酸的溶液以4：2的重量比混合。

作为本发明再进一步的方案：所述在步骤S4中将漂白后的偏钛酸溶液中加入磷盐和防结块剂以及盐处理剂搅拌，以100转的速度进行搅拌，搅拌的时间为0.5-1个小时，搅拌的同时分批加入0.2％-1％的碳酸氢铵，再继续搅拌0.5小时，其次，加入钾盐进行配合使用。

进一步的：所述在步骤S5将盐处理后的偏钛酸溶液中加入硫酸，硫酸的浓度为70％进行脱水处理，脱水结束后，将处理合格的偏钛酸浆料通过泵进行空气压缩，同时送入压榨机内进行柞水压榨，另外在压榨的同时进行过滤工作。

在前述方案的基础上：所述在步骤S6中将压榨好的偏钛酸投放入转窑内进行高温煅烧，煅烧的温度为1000度，煅烧时间为0.5-1个小时，煅烧结束之后进行低温冷却，冷却时间为20-30分钟，既得钛白粗品。

作为本发明再进一步的方案：所述在步骤S7中将钛白粗品中加入雷蒙机内进行粉碎，粉碎的颗粒为150-300目，即得到钛白粉。

进一步的：所述在步骤S8分散处理，将粉碎后的钛白粉颗粒加入搅拌机内，然后加入水，水和钛白粉的比例为4：3，进行搅拌，搅拌速度为360-400转速，搅拌时间15-25分钟，搅拌的同时加入分散剂和纳米二氧化钛，继续分散搅拌20-30分钟，分散剂为0.4-0.8份，既得分散钛白浆液。

在前述方案的基础上：所述在步骤S9中将搅拌好的分散钛白浆液进行干燥，干燥的时间为1.5-2天，得到分散钛白饼，然后将干燥后的钛白饼进行粉碎，粉碎的颗粒为50-100目，即可得到产品分散型钛白粉。

本发明的有益效果为：

本发明：经过硫酸进行酸解，这样的好处是，能够更好的对精矿进行净化除铁，同时，加入三价钛进行水洗漂白，可以有效的避免偏钛酸在水洗漂白的过程中，使得偏钛酸中的二价铁离子上升为三价铁离子，并且沉积在偏钛酸中，同时可以促进漂洗的除铁效果，可达到净化偏钛酸的目的，其次，三价钛无污染,成产成本低，另外，通过盐处理剂与防结块能稳定提高钛白粉产品水分散性，分散剂和纳米二氧化钛的加入，使得钛白粉具有亲油性和亲水性，增加了钛白粉的光泽,其次，增加了钛白粉的分散性，纳米二氧化钛具有良好的分散性和耐候性，其次可以防止紫外线的侵害，增加了钛白粉的使用范围，搅拌的目的是提高钛白粉的分散效果。

附图说明

图1为本发明提出的一种高水分散型钛白粉制备方法的流程结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

实施例1

一种高水分散型钛白粉制备方法，包括以下步骤：

S1准备原料：准备钛液；

S2水解：将钛液加入硫酸进行水解，既得偏钛酸，加入酸的目的是更好增加钛白酸溶液的质量；

S3漂白：将水解后的偏钛酸加入三价钛进行漂白，如此设计，以便于对钛白粉进行后续加工处理；

S4盐处理：将漂白后的偏钛酸溶液加入磷盐和防结块剂以及盐处理剂进行盐处理，三价钛白的成本低，降低了钛白粉生产的成本；

S5压榨：将处理合格的偏钛酸进行空气压缩和压榨，压榨是为了更好的将偏钛酸溶液中的水去除；

S6煅烧冷却：将脱水后的偏钛酸溶液中加水进行煅烧，煅烧后进行冷却，既得钛白粗品；

S7粉碎：钛白粗品经过雷蒙机压碎，得到成品钛白粉；

S8分散处理:将粉碎后的钛白粉放入除盐水中，进行搅拌，调制成浆液，同时加入分散剂和纳米二氧化钛，分散剂和纳米二氧化钛的成本低，降低成产成本；

S9干燥：对分散后的钛白浆液进行干燥，之后进行粉碎研磨，然后包装，既得分散型钛白粉；

本发明中：在步骤S1中钛液的制作，选取精质的钛铁矿经过雷蒙机进行粉碎，然后将粉碎后的钛铁矿加入反应罐，然后加入硫酸进行酸解，尤其的是，经过硫酸进行酸解的好处是，能够更好的对精矿进行净化除铁，硫酸的浓度为94％，酸解的同时进行空压搅拌，搅拌的时间为0.5个小时，反应结束后，继续空压5分钟，空压结束后，将25毫升的水加入反应罐，溶解固相物，同时加入15份单质铁，之后加入絮凝剂，凝絮剂是改性聚丙烯酰胺，以便于去除钛液中的杂质和胶体颗粒，使得钛液进行净化，进行沉淀，沉淀之后进行过滤，既得钛液，在步骤S2中取10-15份钛液中加入5-10份的硫酸进行水解，硫酸的浓度为85％，水解完成进行漂白，具体的是，首先将偏钛酸中加入三价钛进行漂白，三价钛液与偏钛酸的溶液以3：2的重量比混合，加入三价钛进行水洗漂白的目的，避免偏钛酸在水洗漂白的过程中，使得偏钛酸中的二价铁离子上升为三价铁离子，并且沉积在偏钛酸中，三价钛是一种较理想的还原剂，促进漂洗的除铁效果，可达到净化偏钛酸的目的，另外，三价钛无污染,在步骤S4中将漂白后的偏钛酸溶液中加入磷盐和防结块剂以及盐处理剂搅拌，以100转的速度进行搅拌，搅拌的时间为0.5-1个小时，搅拌的同时分批加入0.5％-1％的碳酸氢铵，再继续搅拌0.5小时，其次，加入钾盐进行配合使用，进行盐处理的目的是减少偏钛酸中的盐含量，盐含量过高影响钛白粉的分散效果，因为在分散型钛白粉的制备过程中，通过检测盐含量的范围，有利于我们控制钛白粉的盐含量，其次，提高钛白粉在水相体系中的分散性能，盐处理剂与防结块能稳定提高钛白粉产品水分散性，在步骤S5将盐处理后的偏钛酸溶液中加入硫酸，硫酸的浓度为70％进行脱水处理，脱水结束后，将处理合格的偏钛酸浆料通过泵进行空气压缩，空气压缩时间为0.5-1个小时，同时送入压榨机内进行柞水压榨，压榨是为了更好的将偏钛酸中的水去除，其次，减少偏钛酸溶液中残留物，另外在压榨的同时进行过滤工作，在步骤S6中将压榨好的偏钛酸投放入转窑内进行高温煅烧，煅烧的温度为1000度，煅烧时间为0.5-1个小时，需要说明的是，控制煅烧的温度和煅烧的时间，是为了更好的得到钛白粉，煅烧结束之后进行低温冷却，冷却时间为20-30分钟，进行低温冷却的设计是为了提高了钛白粉的粘稠度，既得钛白粗品。

尤其的：在步骤S8分散处理，将粉碎后的钛白粉颗粒加入搅拌机内，然后加入水，水和钛白粉的比例为3：2，进行搅拌，搅拌速度为350-390转速，搅拌时间15-20分钟，搅拌的同时加入分散剂和纳米二氧化钛，继续分散搅拌21-28分钟，分散剂为0.5-0.7份，既得分散钛白浆液，分散剂具有亲油性和亲水性，增加了钛白粉的光泽,增加了钛白粉的分散性，纳米二氧化钛具有良好的分散性和耐候性，其次可以防止紫外线的侵害，增加了钛白粉的使用范围，继续分散搅拌21-28分钟，通过搅拌分散提高了钛白粉的分散效果，在步骤S9中将搅拌好的分散钛白浆液进行干燥，干燥的时间为1-1.5天，干燥的时间控制在1-1.5天的时间目的是，干燥的时间短，钛白浆液的凝结度不够，干燥的时间过程，导致钛白粉过硬，影响钛白粉的分散效果，得到分散钛白饼，然后将干燥后的钛白饼进行粉碎，粉碎的颗粒为50-100目，即可得到产品分散型钛白粉，需要补充说明的是，为了提高研磨效果，可以将分散钛白浆液浓度控制在45％，其次对颗粒的研磨时间不超过0.5小时。

本实施例的工作原理：首先挑选精矿，放入雷蒙机内进行粉碎，其次将粉碎后的精矿加入反应罐内，同时加入0.5克的硫酸进行酸解，酸解结束后，进行空压，空压结束后，加入50毫升的水，同时加入单质铁，进行反应，其次，再次加入凝絮剂净化，从而钛液中的杂质和胶体颗粒，使得钛液进行净化，然后，取10-15份钛液中加入5-10份的硫酸加入水解锅内进行水解，水解结束后加入三价钛对偏钛酸进行水洗漂白，其次将漂白后的偏钛酸溶液中加入磷盐和防结块剂以及盐处理剂搅拌进行盐处理，能稳定提高钛白粉产品水分散性，另外将盐处理后的偏钛酸溶液中加入硫酸，进行脱水处理，其次，将处理合格的偏钛酸浆料通过泵进行空气压缩，同时送入压榨机内进行柞水压榨，压榨是为了更好的将偏钛酸中的水去除，其次，减少偏钛酸溶液中残留物，另外，在压榨的同时进行过滤工作，然后将压榨好的偏钛酸投放入转窑内进行高温煅烧，煅烧结束之后进行低温冷却，进行低温冷却的设计是为了提高了钛白粉的粘稠度，然后，将粉碎后的钛白粉颗粒加入搅拌机内，然后加入水，进行搅拌，搅拌的同时加入分散剂和纳米二氧化钛，继续分散搅拌，分散剂为0.6-0.8份，增加钛白粉的分散效果，既得分散钛白浆液，分散剂具有亲油性和亲水性，增加了钛白粉的光泽,增加了钛白粉的分散性，纳米二氧化钛具有良好的分散性和耐候性，其次可以防止紫外线的侵害，其次，将搅拌好的分散钛白浆液进行干燥，得到分散钛白饼，然后将干燥后的钛白饼进行粉碎，得到产品分散型钛白粉。

实施例2：

S1准备原料：准备钛液；

S2水解：将钛液加入硫酸进行水解，既得偏钛酸，加入酸的目的是更好增加钛白酸溶液的质量；

S3漂白：将水解后的偏钛酸加入三价钛进行漂白，如此设计，以便于对钛白粉进行后续加工处理；

S4盐处理：将漂白后的偏钛酸溶液加入磷盐和防结块剂以及盐处理剂进行盐处理，三价钛白的成本低，降低了钛白粉生产的成本；

S5压榨：将处理合格的偏钛酸进行空气压缩和压榨，压榨是为了更好的将偏钛酸溶液中的水去除；

S6煅烧冷却：将脱水后的偏钛酸溶液中加水进行煅烧，煅烧后进行冷却，既得钛白粗品；

S7粉碎：钛白粗品经过雷蒙机压碎，得到成品钛白粉；

S8分散处理:将粉碎后的钛白粉放入除盐水中，进行搅拌，调制成浆液，同时加入分散剂和纳米二氧化钛，分散剂和纳米二氧化钛的成本低，降低成产成本；

S9干燥：对分散后的钛白浆液进行干燥，之后进行粉碎研磨，然后包装，既得分散型钛白粉；

本发明中：在步骤S1中钛液的制作，选取精质的钛铁矿经过雷蒙机进行粉碎，然后将粉碎后的钛铁矿加入反应罐，然后加入硫酸进行酸解，尤其的是，经过硫酸进行酸解的好处是，能够更好的对精矿进行净化除铁，硫酸的浓度为95％，酸解的同时进行空压搅拌，搅拌的时间为0.5个小时，反应结束后，继续空压5分钟，空压结束后，将25毫升的水加入反应罐，溶解固相物，同时加入15份单质铁，之后加入絮凝剂，凝絮剂是改性聚丙烯酰胺，以便于去除钛液中的杂质和胶体颗粒，使得钛液进行净化，进行沉淀，沉淀之后进行过滤，既得钛液，在步骤S2中取10-15份钛液中加入5-10份的硫酸进行水解，硫酸的浓度为85％，水解完成进行漂白，具体的是，首先将偏钛酸中加入三价钛进行漂白，三价钛液与偏钛酸的溶液以3：2的重量比混合，加入三价钛进行水洗漂白的目的，避免偏钛酸在水洗漂白的过程中，使得偏钛酸中的二价铁离子上升为三价铁离子，并且沉积在偏钛酸中，三价钛是一种较理想的还原剂，促进漂洗的除铁效果，可达到净化偏钛酸的目的，另外，三价钛无污染,在步骤S4中将漂白后的偏钛酸溶液中加入磷盐和防结块剂以及盐处理剂搅拌，以100转的速度进行搅拌，搅拌的时间为0.5-1个小时，搅拌的同时分批加入0.5％-1％的碳酸氢铵，再继续搅拌0.5小时，其次，加入钾盐进行配合使用，进行盐处理的目的是减少偏钛酸中的盐含量，盐含量过高影响钛白粉的分散效果，因为在分散型钛白粉的制备过程中，通过检测盐含量的范围，有利于我们控制钛白粉的盐含量，其次，提高钛白粉在水相体系中的分散性能，盐处理剂与防结块能稳定提高钛白粉产品水分散性，在步骤S5将盐处理后的偏钛酸溶液中加入硫酸，硫酸的浓度为70％进行脱水处理，脱水结束后，将处理合格的偏钛酸浆料通过泵进行空气压缩，空气压缩时间为0.5-1个小时，同时送入压榨机内进行柞水压榨，压榨是为了更好的将偏钛酸中的水去除，其次，减少偏钛酸溶液中残留物，另外在压榨的同时进行过滤工作，在步骤S6中将压榨好的偏钛酸投放入转窑内进行高温煅烧，煅烧的温度为1000度，煅烧时间为0.5-1个小时，需要说明的是，控制煅烧的温度和煅烧的时间，是为了更好的得到钛白粉，煅烧结束之后进行低温冷却，冷却时间为20-30分钟，进行低温冷却的设计是为了提高了钛白粉的粘稠度，既得钛白粗品。

尤其的：在步骤S8分散处理，将粉碎后的钛白粉颗粒加入搅拌机内，然后加入水，水和钛白粉的比例为2：1，进行搅拌，搅拌速度为350-390转速，搅拌时间15-25分钟，搅拌的同时加入分散剂和纳米二氧化钛，继续分散搅拌25-28分钟，分散剂为0.5-0.6份，既得分散钛白浆液，分散剂具有亲油性和亲水性，增加了钛白粉的光泽,增加了钛白粉的分散性，纳米二氧化钛具有良好的分散性和耐候性，其次可以防止紫外线的侵害，增加了钛白粉的使用范围，继续分散搅拌25-28分钟，通过搅拌分散提高了钛白粉的分散效果，在步骤S9中将搅拌好的分散钛白浆液进行干燥，干燥的时间为11-1.5天，干燥的时间控制在1.5-2天的时间目的是，干燥的时间短，钛白浆液的凝结度不够，干燥的时间过程，导致钛白粉过硬，影响钛白粉的分散效果，得到分散钛白饼，然后将干燥后的钛白饼进行粉碎，粉碎的颗粒为50-100目，即可得到产品分散型钛白粉，需要补充说明的是，为了提高研磨效果，可以将分散钛白浆液浓度控制在45％，其次对颗粒的研磨时间不超过0.5小时。

本实施例的工作原理：首先挑选精矿，放入雷蒙机内进行粉碎，其次将粉碎后的精矿加入反应罐内，同时加入0.5克的硫酸进行酸解，酸解结束后，进行空压，空压结束后，加入50毫升的水，同时加入单质铁，进行反应，其次，再次加入凝絮剂净化，从而钛液中的杂质和胶体颗粒，使得钛液进行净化，然后，取10-15份钛液中加入5-10份的硫酸加入水解锅内进行水解，水解结束后加入三价钛对偏钛酸进行水洗漂白，其次将漂白后的偏钛酸溶液中加入磷盐和防结块剂以及盐处理剂搅拌进行盐处理，能稳定提高钛白粉产品水分散性，另外将盐处理后的偏钛酸溶液中加入硫酸，进行脱水处理，其次，将处理合格的偏钛酸浆料通过泵进行空气压缩，同时送入压榨机内进行柞水压榨，压榨是为了更好的将偏钛酸中的水去除，其次，减少偏钛酸溶液中残留物，另外，在压榨的同时进行过滤工作，然后将压榨好的偏钛酸投放入转窑内进行高温煅烧，煅烧结束之后进行低温冷却，进行低温冷却的设计是为了提高了钛白粉的粘稠度，然后，将粉碎后的钛白粉颗粒加入搅拌机内，然后加入水，进行搅拌，搅拌的同时加入分散剂和纳米二氧化钛，继续分散搅拌，增加钛白粉的分散效果，既得分散钛白浆液，分散剂具有亲油性和亲水性，增加了钛白粉的光泽,增加了钛白粉的分散性，纳米二氧化钛具有良好的分散性和耐候性，其次可以防止紫外线的侵害，其次，将搅拌好的分散钛白浆液进行干燥，得到分散钛白饼，然后将干燥后的钛白饼进行粉碎，得到产品分散型钛白粉。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。