鈦白粉是如何生產(chǎn)
鈦白粉作為白色顏料用于涂料、色母粒等調(diào)色配方中,賦予明亮的顏色、光澤和強大的遮蓋力,此外,它還作為紫外光屏蔽劑用于保護漆膜,提高耐候性。
鈦白粉的主要作用是既能遮蓋底色還能與新顏色很好的融合,這種遮蓋力主要基于鈦白粉很高的折射系數(shù)(金紅石型2.71,銳鈦型2.52),以及它可以反射幾乎全部的可見光。
鈦白粉是怎么來的?
上海浩羅實業(yè)有限公司總經(jīng)理須冬華先生介紹硫酸法銳鈦型鈦白粉的生產(chǎn)工藝:
1、鈦礦粉碎
將購進的鈦礦砂用雷蒙機或者風(fēng)掃磨等粉碎成符合工藝要求的鈦礦粉。
2、酸解
用濃硫酸分解鈦礦,制取可溶性的鈦的硫酸鹽。鈦鐵礦的主要成分為偏鈦酸鐵(FeTiO3),是一種弱酸弱堿鹽,可以用強酸把它分解。這個反應(yīng)是一個放熱反應(yīng),溫度可達250℃。
3、沉降
酸解浸取、還原以后含有可溶性雜質(zhì)和不溶性的雜質(zhì)。鐵、釩、鉻、錳等金屬的硫酸鹽為可溶性的雜質(zhì),在結(jié)晶或水解、水洗的過程中除去。不溶性雜質(zhì)中的大多數(shù)(如未分解的鈦礦、沙粒等)靠重力的作用可以自然沉降除掉。不溶性雜質(zhì)中的另一部分是硅和鋁的膠體化合物,以及一些早期水解了的鈦,數(shù)量不大,但穩(wěn)定性高,需要另外加沉降劑,強化沉降澄清過程。
4、洗渣
通過用板框壓濾機壓濾的辦法回收其中的大部分可以溶解的鈦元素,不溶性鈦和其他的未溶解雜質(zhì)作為廢渣排掉。
5、結(jié)晶
分為冷凍結(jié)晶和真空結(jié)晶。主要目的就是使鈦液的溫度降低。
冷凍結(jié)晶是利用制冷介質(zhì)(液氨或者氟利昂或者溴化鋰等)的蒸發(fā)帶走熱量,使冷凍鹽水溫度降低,同時帶出部分結(jié)晶水,然后將其分離除去。
真空結(jié)晶是根據(jù)溶液絕熱蒸發(fā)的原理,利用閃蒸的方式使鈦液中的水分快速絕熱蒸發(fā),吸收鈦液的熱量從而使鈦液的溫度降低,同時帶出部分結(jié)晶水,然后將其分離除去。
6、鈦液壓濾
鈦液中肉眼看不到的懸浮雜質(zhì)必須要精密過濾。利用板框壓濾機,并以木炭粉(或者硅藻土、珍珠巖)為助濾劑進行壓濾,利用木炭粉的強吸附作用進一步除去鈦液中的不溶性雜質(zhì),達到凈化的目的。
7、濃縮
將鈦液的濃度提高到水解所要求的指標。鈦液的濃縮必須在較低溫度下進行。利用溶液在真空狀態(tài)下沸點降低的原理,在低溫下使鈦液沸騰,將鈦液中的水分蒸發(fā)掉,使精濾后的鈦液濃度得以提高,以符合水解要求。
8、水解
是二氧化鈦從液相(鈦液)重新轉(zhuǎn)變?yōu)楣滔嗟倪^程。鈦液具有普通離子溶液的性質(zhì),在PH值>0.5時便發(fā)生水解。通過控制加熱的速度,使鈦液按照需要的水解速度發(fā)生水解反應(yīng),生成水和二氧化鈦粒子。
9、水洗
水解后的水合二氧化鈦含有硫酸以及鐵、鋁、錳、銅、鎳、釩、鉛等離子,如果隨著水合二氧化鈦進入轉(zhuǎn)窯,經(jīng)過煅燒會生成相應(yīng)的氧化物,顯示各種顏色。利用洗滌用水和水合二氧化鈦中雜質(zhì)離子的濃度差將雜質(zhì)用水除去。
10、漂白
經(jīng)過初次水洗的偏鈦酸,在一定的濃度下,加入定量的濃硫酸,使部分偏鈦酸與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸氧鈦,然后加入鋁粉,把硫酸氧鈦溶于水中的四價鈦還原成三價鈦,保持漂白以后的料液中有一定量的三價鈦,把在水洗過程中又被氧化的鐵離子還原為低價鈦鐵離子,使偏鈦酸洗滌的更徹底。
11、鹽處理
偏鈦酸在煅燒前需要加入的不同類型的添加劑使煅燒過程中,溫度適當,內(nèi)部變化平穩(wěn),成品的二氧化鈦具有穩(wěn)定的晶型,良好的色相、光澤,較好的著色力、遮蓋力,較低的吸油量和合適的晶粒大小、形狀,以及在使用介質(zhì)中良好的分散性。
12、煅燒
是把水合二氧化鈦經(jīng)過脫水、脫硫轉(zhuǎn)變?yōu)殇J鈦型二氧化鈦。高溫下,將水合二氧化鈦中的游離水、結(jié)合水、三氧化硫等除去,然后在高溫區(qū)進行晶型的整理和轉(zhuǎn)化,形成二氧化鈦的顆粒料。
13粉碎和包裝
物料在雷蒙機內(nèi),經(jīng)過高速旋轉(zhuǎn)的磨輥和磨環(huán)的撞擊,迅速被粉碎,再經(jīng)過分級葉輪的分級,粗料返回粉碎室細料進入袋濾器,經(jīng)星型下料器進入螺旋送料器,送至成品料倉,進行包裝后即為成品。
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