硫酸法钛白粉的生1.docx

硫酸法钛白粉的生产--偏钛酸的盐处理
一、偏钛酸在煅烧前要进行盐处理的原因偏钛酸在锻烧前加人少量化学品添加剂进行改性处理的过程，称为盐处理，亦称前处理。偏钛酸如不进行盐处理而直接锻烧，得到的产品颗粒往往很硬，色相及其他颜料性能很差，漆用性能低劣。因此，生产颜料钛白粉时，都要根据不同品级的需要，在偏钛酸中加人少量化学品进行改性，然后再在适当的温度下锻烧，使产品具有良好的色相、光泽，较高的消色力、遮盖力，较低的吸油量和合适的晶粒大小、形状以及在漆料介质中的易分散性。某些非颜料型产品中，有时也需要加人某些化学品，使产品具有某种特殊性能。二、生产锐钛型颜料钛白粉的盐处理常使用的添加剂及其作用生产锐钛型颜料钛白粉的盐处理时，常使用的添加剂有钾盐和磷酸（或磷酸盐）。加人添加剂的作用主要有两个：①使产品具有优良的颜料性能；②使锐钛晶型起稳定作用，抑制形成金红石晶态，防止产品中混有金红石晶型。但是添加剂加人量过多会使钛白粉的水溶性盐含量明显增加和水选时水分散性下降，只有严格控制加人量，才能既发挥添加剂本身的作用，又不影响钛白粉的其他性能。三、生产锐钛型颜料钛白粉的盐处理要添加钾盐的原因及其添加量生产锐钛型颜料钛白粉的盐处理时，加人碳酸钾或硫酸钾等钾盐，其作用是：①可以使偏钛酸在较低温度下脱硫，从而降低锻烧温度，使物料在较低温度下达到中性，避免高温烧结而引起产品的变黄或变灰或出现色变现象，造成产品漆用性能低劣，分散性能极差。添加了钾盐，即使在较高温度下煅烧，也不失去钛白粉的优良的颜料性能，因为在较高温度锻烧时，Ti02颗粒比较致密，有利于提高耐候性和降低吸油量；②能促进锐钛型Ti02微晶体的成长；③可以改善颜料性能，使钛白粉颗粒松软、色泽洁白、消色力提高。钾盐的添加量一般为Ti02的0.4％-2.0％，相当于0.25％-1.40％的K2O。四、生产锐钛型颜料钛白粉时要添加磷酸的原因在生产电焊条级钛白粉时，由于钛白粉含磷高，对焊缝有冷脆性，因而要求钛白粉的含磷量不能大于0.05％，这样，在生产中不仅不能加人磷酸，而且还要严格控制，特别在矿源上不允许有偏高的含磷量。但是在生产锐钛型颜料钛白粉时，不仅没有严格的含磷要求，而且还要加入磷酸或其盐，使之提高钛白粉的白度和耐候性。不过钛矿含磷过高也不好，因为酸解后磷以磷酸或磷酸二氢盐的形式而存在，很容易与钛结合成对应的难溶钛盐随着残渣被除去，而造成钛回收率降低。基于在生产锐钛型钛白粉时，偏钛酸经水洗或漂白后，pH值仍在2-3之间，硫酸亚铁仍未达到其水解的pH值6.5，仍以二价铁离子存在。有些厂家没有漂白工序，一部分二价铁在水洗时受到水中的溶解氧氧化而变成三价铁，三价铁在水洗至pH值为1.5时，即水解生成氢氧化铁沉淀，夹杂在偏钛酸中。这些二价铁和氢氧化铁杂质，如果不加处理，直接送去锻烧，则在锻烧条件下，会生成红棕色的氧化铁，这就大大地影响到钛白粉的白度。因此，在锻烧前必须进行盐处理，在盐处理中加人适量的磷酸或其盐，使磷酸与氢氧化铁反应生成淡黄色的稳定的磷酸铁；使磷酸与二价铁反应生成白色或灰白色的亚铁的磷酸一元或二元盐，这些二价铁的磷酸盐，在锻烧的条件下，也被氧化成淡黄色的磷酸铁。由于淡黄色的磷酸铁远比红棕色的氧化铁淡得多，这样，对钛白粉的白度影响就小得多，以达到提高钛白粉白度的目的。其磷酸与氢氧化铁的反应式如下：

五、加入磷酸过多或过少的弊端在盐处理时，加入适量的磷酸或其盐，可以提高钛白粉的白度和耐候性，并且使颗粒松软、容易粉碎，在生产锐钛型钛白粉时能促进其向锐钛晶型转化和防止金红石晶型生成。但是若加入的磷酸过多，则其入窑偏钛酸的酸度增大，脱硫困难，使达到最大消色力的煅烧温度移向较高温度处，提高了煅烧温度，使物料在较高温度下煅烧，有时还会产生烧结现象，不仅浪费燃料，而且会使煅烧物粒子坚硬，难以粉碎，钛白粉的白度和消色力降低，吸油量升高。若加入磷酸过少，相对地增大碳酸钾的用量，使酸度降低，有利于物料在较低温度下脱硫，使煅烧物颗粒松软，色泽洁白和消色力提高及吸油量降低。甚至由于碳酸钾用量相对增大，即使在较高温度下煅烧，也不失去其优良的颜料性能，因为较高温度煅烧时，二氧化钛的颗粒致密，有利于提高产品的耐候性和降低吸油量。但是磷酸用量过少，不足以将全部铁转化为淡黄色的磷酸铁，而未转化的铁最终仍以红棕色的氧化铁出现，达不到提高钛白粉白度的目的。六、添加磷酸的量及添加方法的研究根据计算，水洗偏钛酸含铁为100*10-6的话，其真正与铁作用所需的磷酸并不多，若加入总钛0.1%的磷酸，则其与铁作用所需的磷酸只占加入总磷酸量的15.1%，即使含铁为150*10-6，则其与铁作用的磷酸也只有占加入总磷酸量的22.7%，由此可见，所加入的磷酸已绰绰有余。但是事实并非如此，检测盐处理后偏钛酸的滤液中，根本就没有磷酸根离子，说明磷酸