【CN109678202A】一种表面改性钛白粉制备方法及其表面改性设备【专利】

发明内容
Байду номын сангаас
[0006] 有鉴于此，为了克服上述技术问题存在的技术缺陷，本发明提供了一种表面改性
钛白粉的制备方法，其水解过程还包括如下步骤：
[0007] 步骤一，将180g/L～210g/L的硫酸氧钛溶液(以TiO2计算)和浓度为10g/L～20g/L
的K3PO4溶液，分别加热至70℃～80℃，并按照体积比10∶1～15∶1的比例，将硫酸氧钛溶液缓
一种表面改性钛白粉制备方法及其表面改
性设备 ( 57 )摘要
本发明公开了一 种表面改 性钛白 粉的 制备
方法，其水解过程还包括：将180g/L~210g/L的硫 酸氧钛溶液和浓度为10g/L~20g/L的K3PO4溶液 ， 分别加热至70℃~80℃，体积比10∶1~15∶1进行中 和反应10~15分钟；同时加入SiO2+MgO晶种；中和 后升温至90℃~100℃进行水解。还提供一种钛白 粉表面改性设备 ，主要包括粗品处理装置 ，混合
慢加入到K3PO4溶液中进行中和，控制流速以保证反应时间控制在10～15分钟；
[0008] 步骤二，同时加入SiO2+MgO等比分的外加晶种；
[0009] 步骤三，中和反应后，将溶液升温至90℃～100℃；测定晶种稳定性达100～130，快
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CN 109678202 A
说 明 书
一种表面改性钛白粉制备方法及其表面改性设备
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技术领域 [0001] 本发明属于化工颜料领域，涉及钛白粉的表面改性，更具体的说是涉及一种表面 改性钛白粉的制备方法及设备。
背景技术 [0002] 钛白粉(又称二氧化钛)是现代化工颜料行业使用最多的白色化工颜料，具有稳定 的 物理 和化学性能 ，以 及优良 的光学、电 学性 质。因此广泛应 用于建筑涂料、塑料、橡胶、油 墨、纸张、化纤、陶瓷、日化、医药、食品等行业。而涂料行业是钛白粉的最大用户，特别是金 红石型钛白粉，大部分被工业涂料所消耗。 [0003] 目前，钛白粉的生产多采用硫酸法工艺。首先用磨细的钛铁矿和硫酸在不断通入 空气并且搅拌的条件下反应，制得可溶性硫酸盐：FeTiO3+H2SO4＝TiOSO4+FeSO4+2H2O。
装置，筛选装置，改性装置，清洗装置，干燥机，粉
碎机和收集器，并依次连接。本发明的有益效果：
外加晶 种的 引入 ，加速TiO2晶 种形核和颗粒分 散 ，得到粒径均匀的 结晶中心 ，从而控 制终 产品
钛白粉的粒径、粒度分布，形成优良的钛白粉。
权利要求书1页 说明书4页 附图1页
CN 109678202 A
CN 109678202 A
权 利 要 求 书
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1 .一种表面改性钛白粉的制备方法，其水解过程还包括如下步骤： 步骤一 ，将180g/L～210g/L的 硫酸氧钛溶液 和浓度为10g/L～20g/L的 K3PO4溶液 ，分 别 加热至70℃～80℃ ，并按照体积比 10∶1～15∶1的比 例 ，将硫酸氧钛溶液缓慢加入到K3PO4溶 液中进行中和，控制流速以保证反应时间控制在10～15分钟； 步骤二，同时加入SiO2+MgO等比分的外加晶种； 步骤三，中和反应后，将溶液升温至90℃～100℃；测定晶种稳定性达100～130，快速投 入到预热好的水解钛液中进行水解，以制备高品质的钛白粉。 2 .根据权利要求1所述的一种表面改性钛白粉的制备方法，其特征在于：所述步骤二 中，其所述SiO2+MgO为纳米颗粒悬浮液，其浓度为0 .2g/L～0 .3g/L。 3 .根据权利要求1或2任一项所述的一种表面改性钛白粉的制备方法，其特征在于：所 述步骤二中 ，其所述SiO2+MgO纳米颗粒悬浮液 ，加入量按照所述硫酸氧钛溶液体积比 100∶1 ～120∶1的比例。 4 .根据权利要求1所述的一种表面改性钛白粉的制备方法，其特征在于：步骤一中所述 K3PO4溶液的浓度为10g/L～15g/L ，并按照所述硫酸氧钛溶液体积比 10∶1～15∶1的比 例 ，反 应时间控制在10～15分钟。 5 .权利要求1-4任一项所述的一种钛白粉表面改性设备，其特征在于：包括粗品处理装 置(1) ，混合装置(2)，筛选装置(3)，改性装置(4)，清洗装置(5)，干燥机(6)，粉碎机(7)和收 集器(8) ，前后依次连接成为表面改性设备。 6 .权利要求5所述的一种钛白粉表面改性设备，其特征在于：所述分散装置(2)还接有 调节装置(21)和添加装置(22)。 7 .权利要求5所述的一种钛白粉表面改性设备，其特征在于：所述筛选装置(3)还与所 述粗品处理装置(1)连接。 8 .权利要求5所述的一种钛白粉表面改性设备，其特征在于：所述改性装置(4)还设置 有控制装置(41)。 9 .根据权利要求1-4任一项所述的一种表面改性钛白粉，其特征在于：所述钛白粉中含 有微量SiO2和MgO。
(74)专利代理机构 长沙星耀专利事务所(普通 合伙) 43205
代理人 舒欣
(51)Int .Cl . C01G 23/053(2006 .01) C01G 23/047(2006 .01)
(10)申请公布号 CN 109678202 A (43)申请公布日 2019.04.26
( 54 )发明 名称
[0004] 制取钛白粉时，关键点是如何使钛液有效而快速的水解：TiOSO4+2H2O＝TiO2·H2O
↓+H2SO4。一般采用自生晶种水解工艺或外加晶种常压水解工艺来水解钛液。 [0005] 传统的晶种制备方法是将钛矿用浓硫酸溶解，再加入氢氧化钠溶液水解得到晶 种 ，该方法水解速率慢 ，控 制条件 相对复 杂 ，还受 钛液的 浓 度、酸 度、温 度等较多参数的 影 响。而得到的晶 种中含有原料中的 铁、钒等杂 质金 属元素 ，造成钛白 粉成品 杂 质过多 ，且晶 种的大小不均一，分散性较低。
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910077249 .5
(22)申请日 2019 .01 .25
(71)申请人 衡阳师范学院 地址 421008 湖南省衡阳市珠晖区衡花路 16号
(72)发明人 陈满生 张春华 邓奕芳 盛良兵 卢伟红 孙俊彬