日本公开专利(平1-96018)

日本公开专利（平成1年第96018号）

专利名称：二氧化钛的制造方法

发明者：植田茂幸

冈田年广

申请人：lion株式会社

代理人：臼村文勇

本文

1．发明的名称

二氧化钛的制造方法

2．专利申请范围

将硫酸氧钛水解得到的偏钛酸沉淀物洗涤后，加入化学处理剂进行煅烧的硫酸法二氧化钛生产过程中，在洗涤或（和）煅烧的阶段加入磺酸聚苯乙烯或该酸盐进行处理。

3．发明的详细说明

技术分野

本发明是关于二氧化钛制造方法的发明。

以前的技术

二氧化钛作为遮盖力高的白色颜料被广泛利用。

众所周知，二氧化钛的工业生产方法有硫酸法与氯化法两种。因氯化法生产的二氧化钛颜料的纯度更高，氯化法技术有被广泛采用的倾向。一方面，为了生产出与氯化法相媲美的产品，人们也在努力地对硫酸法进行改进（例如公开专利昭和43-3486，55-153129）。

硫酸法即是将硫酸氧钛水解得到的偏钛酸进行煅烧的工艺技术。主要使用钛精矿作为原料。通常首先将钛精矿石粉碎，加入硫酸酸解，然后加水浸出，将不溶物质分离后，向滤液中加入铁屑将三价铁还原成二价铁，静置使不溶物沉淀后，将清液冷却析出硫酸铁，经脱水分离，向母液中加入添加剂，保持铁为二价的条件下将母液煮沸，此过程中硫酸氧钛分解为偏钛酸并沉淀下来，铁残留于母液中。

此后，过滤回收偏钛酸，用水洗涤后进行煅烧得到二氧化钛，将其粉碎后成为产品。

钛酸洗涤工程的目的，是为了去除其中含有的有色杂质以及在煅烧过程中产生的有色杂质，但只使用水进行洗涤，事实上难以将这些杂质完全除去。公开专利昭和43-3486中提出使用丙酮或硫酸水溶液洗涤沉淀，再用稀硫酸进行洗涤的方法。

二氧化钛中含有的这种杂质即使是微量也会显色，为了防止出现显色，通常向偏钛酸中加入磷酸盐，碱性物质等化学处理剂混合后进行煅烧，此外，在在洗涤或（和）煅烧工程中加入1-羟基乙烷-1，1-二膦酸，以改善白度（参照公开专利昭和55-158129）。但是惯用的化学

处理剂对抑制显色的效果并不是很满意，对硫酸法的产品来说，还需要进一步进行改进。

本发明的目的

为了提高二氧化钛的白度。

本发明的内容

本发明的二氧化钛的制造方法为，将从硫酸氧钛加水分解得到的偏钛酸沉淀物进行洗涤后，加入化学处理剂进行煅烧的硫酸法。

本发明的特征为，在洗涤或（和）煅烧阶段加入磺酸聚苯乙烯或该酸盐进行处理。

以下对本发明进行详细的说明。

首先，用硫酸对钛精矿（钛铁矿）等原料进行处理，制成钛液。然后将硫酸氧钛加水分解，得到偏钛酸沉淀。偏钛酸生产的详细过程，为业界所熟知的方法，可采用各种公知的硫酸法进行生产。得到的偏钛酸沉淀经洗涤精制后，加入化学处理剂进行煅烧。

本发明的核心在于，在洗涤或（和）煅烧工程中加入磺酸聚苯乙烯或该酸盐进行处理。

本发明中使用的磺酸聚苯乙烯或该酸盐的分子量在3000-100万之间，5000-10万的最合适。配对离子为钠，钾，氨，烷醇胺等最适合，钙，镁等也可以使用。

磺酸聚苯乙烯或该酸盐的制法，例如用常用的方法，将聚苯乙烯用硫酸，无水硫酸，发烟硫酸等磺化剂进行磺化后，将未反应的聚苯乙烯滤除，或使用氢氧化钠，氢氧化钙等碱性物质进行中和而得到。

本发明的操作方法为，将磺酸聚苯乙烯或该酸盐添加到偏太酸沉淀物中后进行洗涤。磺酸聚苯乙烯或该酸盐的使用量通常为偏太酸1kg中添加0.05-20g，更好的方法是将磺酸聚苯乙烯或该酸盐（PSS）溶入水中，用其水溶液对沉淀进行洗涤，PSS水溶液浓度为1%以下即可。也可以在使用PSS溶液洗涤前和（或）洗涤后，用水进行洗涤。预先使用水洗涤，可减少磺酸聚苯乙烯或该酸盐的用量。

洗涤后的偏太酸沉淀物，用通常的方法加入化学处理剂进行煅烧，用这种处理得到的二氧化钛白度得到提高，和未进行处理的相比较白度更高。另外，即使磺酸聚苯乙烯或该酸盐在偏太酸中多少有部分残留，在煅烧的阶段也不会引起显色。

本发明另一个操作方法为，将磺酸聚苯乙烯或该酸盐作为化学处理剂使用。在进行了通常的洗涤后，或使用磺酸聚苯乙烯或该酸盐进行洗涤后，1kg偏钛酸中加入0.05-20g磺酸聚苯乙烯或该酸盐，再加入磷酸盐，碱性物质等化学处理剂进行煅烧，粉碎后得到高白度的二氧化钛产品。通过这种方法进行处理，比只使用通常的化学处理剂的情况白度会提高很多。

此外，在上述化学处理工程中，因偏钛酸含量很高故粘度很高，添加了磺酸聚苯乙烯或该酸盐后，粘度会显著降低，取得提高流动性的效果。粘度降低后，化学处理剂的分散效果更好，产品的均一性便得到提高。再者，通常向煅烧炉移送的过程中需要加高压，因此造成输送泵系统的损伤，粘度降低后，不再需要高压，系统损伤也会减轻。通常输送高粘度物质时使用脉冲泵，难以做到原料的定量输送，本发明采用的这种方法，也能给定量输送带来便利。本发明的效果

本发明的特征为在使用硫酸法制造二氧化钛的过程中，

将硫酸氧钛水解得到的偏钛酸沉淀物洗涤后，在洗涤或（和）煅烧的阶段加入磺酸聚苯乙烯或该酸盐进行处理，得到高白度的二氧化钛产品。

实施例1：

用通常的方法制造出硫酸氧钛，水解后得到偏钛酸，将沉淀物过滤，用水充分洗净，加入氨水中和至中性后，分成两份，一份用磺酸聚苯乙烯钠盐（平均分子量10000）1%水溶液相当于沉淀物（含水率58.0%）10倍的量进行洗涤，过滤，另一部分用相同量的水进行同样操作。

向洗涤后的偏钛酸沉淀中加入盐酸进行解胶（消絮凝），得到本发明解胶物A和比较品解胶物B，分别加锌化合物（相当于锌1.2%），K2CO3 型碱性盐（相当于K2O0.5%），磷酸（相当于P2O50.3%），900-950℃进行煅烧，粉碎后，用Carl Zeiss Elrepho 88828的No.8滤光器，BaSO4白度板作为100进行测定，经本发明方法洗涤的二氧化钛测定结果为97.7，比较品为92.0。

实施例2：

用实施例1中比较品制造方法制造出解胶物B，将其2等分，一份试样按1%的比例添加磺酸聚苯乙烯铵盐（平均分子量20000），然后向两份试样中添加与实施例1中同样比例的相同的化合物（锌化合物，碱性盐，磷酸），均一混合后，经测试，经本发明方法处理的试样粘度为2500cp，比较品试样为无流动性高粘度物质无法测定其粘度。两者的水分均为65%。将经本发明方法处理的试样于900-950℃煅烧，粉碎后进行测定，白度为96.0。