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。     

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。     

偏钛酸煅烧过程中氢氧化钾作用研究

向偏钛酸中添加一定量的氢氧化钾,研究煅烧过程中钾盐对金红石转化率、平均粒径、样品形貌及晶体结构的影响,采用拉曼光谱仪、马尔文粒度仪和XRD对样品进行了表征。结果表明:偏钛酸中添加氢氧化钾的样品与空白样相比,金红石晶型转化率达到99%以上的温度由850℃提高至1 000℃,降低了锐钛晶型向金红石晶型转换的速度。氢氧化钾在偏钛酸煅烧过程中抑制了粒子的生长,较好地调整了晶粒结构避免了高温下颗粒烧结。添加氢氧化钾后金红石含量大于99%的样品晶胞参数a、b、c值与标准结构一样,氢氧化钾对晶胞参数无影响。     

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。     

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。     

金红石型颜料钛白消色力与盐处理煅烧影响因素回归关系

以低浓度工业钛液所制偏钛酸为原料,采用四元二次回归正交组合设计考察盐处理剂加量(锌盐、钾盐、磷盐)和煅烧段最高温度的正交交互作用影响,对偏钛酸进行粒度、XRD表征分析,并测试样品消色力指标,建立有效回归模型,预测钛白质量。最佳盐处理煅烧条件为:ZnO 0.36%,K_2O 0.70%,P_2O_50.20%,高温段煅烧温度850℃,试验值与预测值吻合度较好。     

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。     

攀钢推出R-258通用型金红石钛白

攀钢钢铁研究院和攀渝钛业针对攀渝钛业原有产品白度、色相、消色力、亮度、金红石含量存在的问题。通过包膜新工艺开发、调整晶种制备参数、降低偏钛酸杂质、后处理优化等研究和工业试验，开发出通用型金红石钛白产品R-258成套生产技术，其产品主要指标与国外进口钛白R930相当，已形成批量生产并投放市场，填补了攀钢高档硫酸法金红石钛白的空白，整套工艺技术处于国内领先水平。     

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。     

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。     

硫酸铝盐处理生产钛白粉技术研究

研究了硫酸铝作为钛白粉的盐处理剂对钛白初品的作用规律,主要包括硫酸铝对钛白初品金红石晶型转化率、消色力、白度、粒子形貌等方面的影响。试验表明:硫酸铝是金红石晶型转化抑制剂,铝盐在钛白粉中含量在0.08%~0.28%范围内对钛白初品消色力几乎无影响。当钛白初品中铝盐含量在0.05%~0.10%范围内,钛白初品白度值随着含铝量的增加而增长,当铝盐含量在0.10%~0.50%范围内,钛白初品白度值随着铝盐含量增加反而不断降低。研究显示硫酸铝的加入有利于钛白初品粒子按四方晶系生长。     

煅烧温度对锐钛型钛白颜料性能及粒径的影响

研究了煅烧温度对锐钛型钛白消色力、白度、形貌及粒径的影响规律,并通过拉曼光谱、颜料性能检测、SEM对煅烧样品进行表征。结果表明:随着煅烧温度从915℃增加至970℃,消色力逐渐增加,蓝相逐渐降低;较高煅烧温度下钛白粒子将发生烧结,平均粒径增大至310 nm,且不均匀。935~945℃为最佳煅烧温度,得到的钛白粒径为260 nm,粒度分布较窄,消色力大于1 500,蓝相大于4.0。     

钛白粉白度影响因素分析

以某钛白粉厂2019年全年钛白初品和成品为分析对象,统计分析了产品铁含量和金红石含量对钛白干粉白度的影响规律,在此基础上选择铁含量和金红石含量相当的不同白度样品,分别采用激光粒度仪和SEM进行激光粒度分析和SEM粒度分布分析。结果表明:产品白度随着铁含量的增加呈下降趋势,铁含量(质量分数)超过50×10~(-6)后白度显著下降;金红石含量在97%～100%范围内,随金红石含量的增加,产品白度呈现微弱的下降趋势;随产品激光粒度粒径D_(50)的增加,产品白度呈现下降趋势,D_(50)300 nm可获得较高的白度;SEM平均粒径在200～300 nm范围内,产品白度随粒径增加呈现下降趋势,随150～350 nm粒径比例增加,产品白度呈现增加趋势。平均粒径在240 nm以下,150～350 nm颗粒所占比例在75%以上时产品亨特白度可达到95以上。     

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     

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。     

添加剂在四氯化钛气相氧化过程中的作用机制

以气态四氯化钛为前躯体,水蒸气、三氯化铝和氯化钾为添加剂,采用高温气相氧化法制备出金红石型二氧化钛超细粉。通过热力学计算、X射线衍射(XRD)、粒度分析、扫描电镜联用X射线光电子能谱(SEM-EDX)等方法研究了水蒸气、三氯化铝和氯化钾在气相反应过程中的作用机制及二氧化钛粒子的形成过程。结果表明,水蒸气起到了成核剂的作用,它与四氯化钛及三氯化铝反应生成的相应氧化物提供了气相反应所需的晶核;三氯化铝作为晶型转化剂的同时,在改善二氧化钛表面状态等方面起到了重要作用;氯化钾是一种离子剂,它的加入提高了二氧化钛粉体的分散性,获得了均匀的粒度分布,细化了晶粒,改变了粉体的消色力。随着氯化钾加入量的逐渐提高,二氧化钛的消色力随之增加,当氯化钾的加入量在(100～120)×10-6时,消色力达到125%。研究同时表明,气相反应中二氧化钛微粒的形成过程可以分为:非均相成核—表面作用与晶型转化—颗粒长大与静电作用等基元步骤。     

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。     

短流程制备金红石钛白的水解条件回归分析

以未浓缩低浓度工业钛液为水解原料,通过自生晶种稀释热水解的硫酸法钛白短流程工艺制备金红石型颜料钛白,研究了水解条件(底水量、熟化时间和水解时间)对偏钛酸和金红石产物的结构、粒径分布和颜料性能等的影响规律及数学回归关系。水解条件对水解初始形成晶种的数量和质量、晶粒的生长和聚集等起重要影响,并最终决定产品的颜料性能;水解条件与产物的晶体结构、颗粒多分散度和颜料性能间存在数学相关关系。最优水解条件为:底水量比例为0.123,熟化时间为29.05 min,二沸后的水解时间为2.6 h左右。     

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。     

锌系与铝系盐处理钛白差异分析

以硫酸法钛白二洗偏钛酸为原料,分别采用铝盐和锌盐为盐处理剂对偏钛酸进行处理,经过煅烧后得到钛白初品。对比分析了两种钛白的浆料黏度和Zeta电位差异,然后通过XRD和SEM对样品微观形貌和结构进行表征。结果表明,在相同浓度、相同pH和相同分散剂加量条件下,铝盐处理的样品打浆后黏度更低,分散性更好。Zeta电位分析表明铝盐处理的样品比锌盐处理的样品的Zeta电位绝对值高;XRD分析表明铝盐处理的样品经过煅烧后铝离子代替部分钛离子掺杂进入到二氧化钛晶格中,导致其晶胞参数变化,晶胞体积变大,同时由于三价的铝离子代替四价钛离子导致其更偏负电性从而具有更好的分散性。