屏蔽紫外用金红石型纳米TiO2的制备

以偏钛酸为原料，采用溶胶—凝胶法制备抗紫外金红石纳米二氧化钛，着重研究了金红石促进剂添加量反应温度、煅烧温度、煅烧时间对二氧化钛的晶型转化率、粒径的影响，并讨论了晶粒尺寸对紫外屏蔽的影响。     

硫酸法金红石型颜料生产钛白试验研究

试验研究了用自制硫酸钛液制备金红石型钛白的生产工艺流程,分析了向水解前溶液加入添加剂以及煅烧温度对偏钛酸金红石化的影响,并对偏钛酸进行漂白、包膜以及综合条件试验。试验结果表明:盐处理剂对偏钛酸煅烧时金红石化具有主要的影响;稀释水解和用氯化钛液制备水解晶种,水解率高;采用锐钛型水解晶种,产品物理性能指标和水解率较好;试验用的漂白条件,可达到漂白要求技术;偏钛酸经盐处理,在920℃以上煅烧3～4 h,已能达到晶型转化要求。     

微波制备晶种诱导水解生产金红石钛白工艺研究

采用微波制备晶种诱导低浓度钛液水解,实现了160 g/L低浓度钛液的水解,对硫酸法钛白生产具有良好的节能效应。通过对偏钛酸进行TG与SEM分析,确定了偏钛酸煅烧的工艺参数。研究结果表明,微波制备晶种诱导水解工艺制备的偏钛酸具有高的转晶活性,可在不添加煅烧晶种的情况下850℃煅烧30 min即可完全转变为金红石晶型,晶种可进行长时间储存,容易实现工业化。研究了盐处理及煅烧参数对二氧化钛颜料性能的影响,结果表明,提高磷含量有利于提高金红石干粉白度,过低的钾含量会造成粒子烧结从而大幅降低金红石干粉白度。优化的盐处理参数,K_2O 0.55%、P_2O_50.1%条件下以900℃煅烧90 min,可获得白度高、形貌较好、粒径均一(200~350 nm)的金红石二氧化钛。     

煅烧晶种加量对钛白粉质量的影响研究

以水解偏钛酸和煅烧晶种为原料，在偏钛酸中加入不同比例的煅烧晶种，通过调整煅烧温度制备金红石含量98%～99%的钛白初品,考察煅烧晶种加量对煅烧温度的影响。然后通过XRD、SEM等手段对钛白粉的晶体结构、形貌、粒度分布和颜料性能进行分析。结果表明：随着煅烧晶种加量增加，金红石合格所需煅烧温度呈现下降趋势，煅烧晶种加量在4%～6%时对金红石合格所需煅烧温度影响不大。随着晶种加量的增加，初品平均粒径呈现下降趋势，离散系数呈现先下降后增加的趋势，当晶种加量达到6%，离散系数最小。随煅烧晶种加量的增加，铝系和锌系盐处理样品的蓝相（SCX）均随晶种加量的增加呈现增加趋势，消色力（TCS）均呈现先增加后降低的趋势，煅烧晶种加量在5%左右时，样品消色力达到最佳值。     

偏钛酸性质结构对颜料钛白的影响

硫酸法钛白短流程工艺中,水解偏钛酸的性质结构(晶体结构、粒度分布、杂质含量等)对金红石型钛白的结构与颜料性能有重要影响,并存在内在影响规律。为制备结构良好、颜料性能优异的金红石TiO_2,优化条件为:控制偏钛酸的晶粒尺寸小于8.9 nm并接近7.9 nm,能有效促进金红石的晶型转变和晶粒生长,获得良好晶体结构和晶型完整的金红石;偏钛酸适宜的粒度大小及分布对获得窄粒径分布的金红石钛白影响明显,钛白的粒径大小影响其散射力,宜控制在0.20μm附近;可控制水解条件以减小偏钛酸的比表面积,进而减少杂质铁吸附。     

盐处理煅烧正交交互作用对金红石钛白制备影响研究

以低浓度工业钛液水解所制的偏钛酸为原料,采用L27(313)正交试验考察盐处理剂加量(锌盐、钾盐、磷盐)和煅烧段最高温度的正交交互作用影响,并进行金红石型钛白粉制备过程中盐处理煅烧工艺正交优化试验,检测所得样品的消色力、蓝相、亮度和粒度,并用SEM、TEM对煅烧样品进行表征。最佳盐处理煅烧条件为:锌盐加量0.30%,钾盐加量0.60%,磷盐加量0.12%,煅烧段最高段温度850℃。该条件下,所得金红石型钛白粉样品的消色力、蓝相、亮度值分别为1713、3.07、96.88,粒度为0.28μm。盐处理剂之间、盐处理剂与煅烧强度之间存在着不同程度的交互影响。     

磷酸对制备金红石型钛白粉的影响

以钛铁矿钛液水解后的偏钛酸为原料,研究了磷酸对偏钛酸pH值、钛白初品金红石转化、消色力和亮度的影响规律。结果表明:磷酸电离得到的磷酸根或磷酸氢根离子与体系中的阳离子结合成了沉淀,电离出的氢离子抑制了偏钛酸的电离。随着磷酸掺入量的增加,金红石晶型转化起始温度和TiO_2全部转化成金红石时的温度逐渐提高。样品中P_2O_5含量与金红石晶型转化起始温度和TiO_2全部转化成金红石时的温度均呈正线性相关关系。在钾—磷—铝盐处理体系中,P_2O_5含量低于0.13%时,消色力TCS和蓝相SCX大幅降低;P_2O_5含量高于0.13%时,磷酸对消色力TCS和蓝相SCX的影响不显著。初品中P_2O_5含量0.15%～0.19%时,初品亮度值较佳。     

氢氧化钾对制备金红石型TiO2作用研究

向水合二氧化钛中添加一定量的氢氧化钾，研究从水合二氧化钛转变至金红石型二氧化钛过程中，钾在体系中的作用机理，钾对水合二氧化钛浆料的粒度和粘度、金红石型二氧化钛长径比和粒径分布的作用。采用拉曼光谱仪、马尔文粒度仪、XRD和电镜对样品进行了表征。结果表明：氢氧化钾加入水合二氧化钛体系中与残留的硫酸反应，生成了硫酸钾，在从水合二氧化钛至金红石型二氧化钛转变过程中起作用。氢氧化钾中的OH^-会夺取水合二氧化钛中的H⁺，引起电位的变化，从而致使粘度先增后降。水合二氧化钛经过煅烧先转化成锐钛型TiO₂，然后转化成金红石型TiO₂，大量“K⁺”吸附在锐钛型TiO₂米勒面101面上，阻碍了二氧化钛表面的Ti-O构晶离子通过表面迁移，从而影响金红石型二氧化钛颗粒长径比和粒径分布。     

水解法制备纳米二氧化钛

以工业TiOSO4为原料，采用水解法制备了纳米二氧化钛粉体，并用XHD、SEM、激光粒径分析仪对其形貌、晶型、粒径分布进行了表征。试验表明：晶种的质量对于诱导TiOSO4水解成核和控制偏钛酸的原生粒子大小有较大影响；在偏钛酸粒子沉淀中加入不同的促进剂，煅烧后．可以得到锐钛型和金红石型的二氧化钛粉体，以满足市场的不同需求。     

工业钛液水解过程中偏钛酸结构的变化

以低浓度工业钛液为原料,通过自生晶种热水解硫酸法工艺制备偏钛酸,研究了水解过程中偏钛酸结构的变化,并采用粒度测试、XRD、BET及Raman对所制偏钛酸样品进行表征。结果表明:水解前期,偏钛酸粒子的D_(50)和D_(AV)几近相同,随粒子生长、团聚,粒子变大、分布变宽。偏钛酸中锐钛相TiO_2结构由晶核决定,后续水解对锐钛相结构无明显影响。偏钛酸为TiO_2短链结构,具有较多中孔,孔隙结构不规整。随水解时间的增加,晶胞参数c增大,锐钛型TiO_2结构有向斜方晶畸变趋势。偏钛酸Raman峰强度增加,特征峰位对应波数减小,导致TiO_2含量增加,晶化程度升高。     

制备纳米级金红石型二氧化钛的方法

该发明以硫酸钛,硫酸氢钛或偏钛酸为原料,用碳酸钠为沉淀剂,分散转化剂为硫酸锌．用碳酸钠水解硫酸钛等,用硫酸锌碳化形成的碱式碳酸锌包覆水解产生的正钛酸．将此正钛酸在500℃～650℃条件下进行须培解lh～Zh,用Zmo收的硫酸溶掉氧化锌,酸溶得到的偏钛酸送到晶型转化炉,在800℃～900℃温度下加热Zh进行晶型转化,使得到金红石含量大于95％、粒子直径为20inn～50inn的球形二氧化钛粒体产品．制备纳米级金红石型二氧化钛的方法     

纳米二氧化钛热处理过程研究

以四氯化钛为原料,采用碱中和法制备水合二氧化钛,然后在不同温度下热处理分别制备锐钛型纳米二氧化钛和金红石型纳米二氧化钛。采用拉曼光谱、XRD和紫外可见光谱等手段分析了热处理过程对样品的晶体结构、比表面积、微孔体积、紫外吸收光谱等性能的影响。试验结果表明,未经热处理的样品存在氧空位缺陷,具有较大的晶格畸变,随着热处理温度的提高,样品晶粒尺寸从6 nm逐渐长大至70 nm,比表面积从186 m~2·g~(-1)减少至5.6 m~2·g~(-1),总孔体积从0.085 cm~3·g~(-1)减小至0.001 3 cm~3·g~(-1),晶型由无定型向锐钛型和金红石相逐步转化,晶格畸变逐渐减小。在600℃以下热处理样品为锐钛型,在600～650℃的温度下处理形成金红石与锐钛的混晶,680～750℃有六钛酸钠生成,800℃以后全部转化为金红石结构。     

工业钛液制备水解晶种粒径影响因素研究

以工业钛液为原料,采用目前硫酸法钛白企业常用的氢氧化钠溶液中和法制备水解晶种工艺,改变关键原料指标和工艺参数,考察晶种粒径和晶种稳定性的变化规律。然后将不同粒径的晶种用于水解,研究了晶种粒径对偏钛酸粒径及固定盐处理煅烧后所得金红石钛白初品粒径和消色力的影响。结果表明,随着钛液TiO₂浓度、F值、铁钛比以及碱液浓度的升高,相同稳定性下晶种粒径变大;随着晶种制备碱钛比、钛液预热温度、碱液预热温度的增加,相同稳定性下晶种粒径减小;随着熟化时间的延长,晶种稳定性降低,晶种粒径变大。随着晶种粒径的变大,水解所得偏钛酸D₅₀和径距逐渐变小,偏钛酸晶粒尺寸略增;对应金红石钛白初品的SEM平均粒径和标准差逐渐减小,同时其Tcs、Scx均增加。     

挡圈技术在煅烧窑中的应用

分析了钛白粉生产中偏钛酸转化率低、钛白粉质量差、产量低的问题。介绍了针对物料在晶型转化区停留时间短的情况，结合煅烧窑结构特点及生产工艺要求所采取的挡圈技术的应用效果。     

升温速率对金红石型二氧化钛颜料性能的影响研究

以工业偏钛酸为原料,经过漂白、洗涤、盐处理和煅烧制备金红石型二氧化钛,考查了煅烧过程升温速率对二氧化钛颗粒晶体结构和颜料性能的影响,并对样品进行XRD、SEM、激光粒度及颜料性能测试分析。结果表明:升温速率对二氧化钛颗粒的相转变、表面形貌、粒子大小及分布和颜料性能有显著影响,升温速率越快,有利于促进二氧化钛颗粒相转变和粒子成长,但易出现烧结,导致粒径过大且分布宽。适宜的升温速率为1.2℃/min,所得二氧化钛粒径为252 nm,分布最窄,球形度好,颜料性能最佳。     

金红石型纳米二氧化钛合成及晶貌控制

采用溶胶-凝胶法制备了一系列锐钛矿型、金红石型和混晶纳米Ti O2,通过改变反应条件获得了具有不同形貌的金红石型样品。借助DTA-TG技术确定所得锐钛矿型向金红石型发生晶型转变的温度,在低于晶型转变的温度下焙烧系列纳米Ti O2样品,对样品用XRD、TEM、IR等技术进行了表征。研究表明,缓凝剂的加入不利于金红石型Ti O2的形成,钛原料浓度增大使样品中金红石型的含量增大,反应初期氨水的加入可加快体系中锐钛矿型Ti O2的生成,反应时间和陈化时间的延长有利于锐钛矿向金红石型的转变。     

碱法钛白粉生产工艺中硫酸钛溶液的制备和水解

研究了碱法钛白粉清洁生产工艺中硫酸钛溶液的制备及水解。硫酸钛溶液制备过程中,通过试验及MATLAB拟合,确定了硫酸质量分数、原料用量与硫酸钛溶液质量浓度及酸度系数(F值)间的函数关系;水解过程中,考察了水解温度、酸度系数(F值)、硫酸钛质量浓度对水解的影响。在优化水解条件下,钛水解率达90%以上,制得的偏钛酸在高温下煅烧可得到金红石型和锐钛矿型二氧化钛。     

溶胶凝胶法制备花生状TiO2及光催化性能

二氧化钛(TiO_2)作为环境友好型催化剂,在光催化中发挥着很重要的作用,是一种重要的光催化材料。以钛酸丁酯(TBT)为钛源,采用溶胶凝胶法在非搅拌状态下制得二氧化钛粉体。通过X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)以及紫外-可见(UV-Vis)光谱对样品的晶体结构、形貌以及吸光度进行分析测定。试验结果表明,随着煅烧温度的升高,样品由锐钛矿相变为金红石相,形貌也发生了变化;在400℃下煅烧后的样品呈类似花生的形貌,500℃出现了不规则的形状,600℃开始出现金红石相,700℃全部为金红石相和不规则的形貌;以甲基橙为模拟污水,考察样品紫外光照射下降解甲基橙的能力,其中400℃煅烧的样品在光照80 min后甲基橙的降解率达到了91%,光催化性能最好。     

金属离子同晶置换对TiO2A→R相变的影响研究

二氧化钛的金红石型（Ｒｕｔｉｌｅ）和锐钛型（Ａｎａｔａｓｅ）产品中,前者具有更广泛的用途、更好的性能、更高的价格。锐钛型ＴｉＯ２转变为金红石型ＴｉＯ２（简称Ａ→Ｒ相变）的温度通常为 ６１０℃～ ９１５℃,且转化时间较长。由转变温度一时间关系图［１］可以发现,在８００℃煅烧２４ｈ也难以使转化率达到１００％。在工业生产中,通常用的回转窑只能加热到 ８００℃左右,因而需要采取措施来降低转化温度,提高转化率． 不少研究人员指出,在ＴｉＯ２的煅烧过程中引入杂质离子、有机物、氧化物等可以抑制或促进ＴｉＯ２的Ａ→…     

中国有色金属工业总公司1987年科技进步奖获奖项目简介

本工艺以攀枝花钛精矿(含 TiO_245%左右)炼制的酸溶性钛渣(含 TiO_275～80%)为原料,经硫酸分解生成硫酸氧钛,水解生成偏钛酸,经煅烧和后处理制成性能优良的金红石型涂料钛白。在试验过程中消除了设备材质对产品的污染,生产率显著提高,工业试验产品质量与日本 R-820相当。本工艺与钛精矿硫酸法的传统工艺相比,可降