專利名稱：一種顆粒狀二氧化鈦的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用硫酸法生產(chǎn)二氧化鈦的方法。
背景技術(shù)：
目前，用硫酸法工藝生產(chǎn)二氧化鈦，其方法是用硫酸溶解鈦原材料并加熱，制備含有可溶性硫酸鹽的溶液，在此溶液中加入高價鐵進行還原處理，再放在反應(yīng)釜中用直接汽水解生成水合二氧化鈦，通過過濾將二氧化鈦水合物分離出來，再將二氧化鈦水合物煅燒成顆粒狀二氧化鈦。用目前的工藝生產(chǎn)的二氧化鈦，顆粒易碎，其顆粒分布不集中、大小不均勻，在生產(chǎn)中需用大量的硫酸、蒸汽和水，生產(chǎn)成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為克服現(xiàn)有生產(chǎn)工藝的不足，提供了一種使顆粒狀二氧化鈦的性能更加穩(wěn)定優(yōu)良、成本更低的生產(chǎn)方法。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是依次包括下列步驟a)將鐵鈦礦、硫酸和水份混合后加熱，使鐵鈦礦充分溶解反應(yīng)；b)在步驟a)所得溶液中加入高價鐵進行還原處理；c)將步驟b)所得溶液在常壓下加入鈦液作活性劑，鈦液活性劑中的含鈦濃度為70～78％，鈦液活性劑的重量占溶液總量的0.5～4％；置入能使直接汽和間接汽相結(jié)合的反應(yīng)釜中水解，過濾出二氧化鈦水合物；d)對步驟c)所得的二氧化鈦水合物進行鍛燒。
本發(fā)明的有益效果是采用在常壓下直接汽和間接汽相結(jié)合的反應(yīng)釜，可節(jié)約大量的蒸汽和水，使水解徹底；加入鈦液活性劑使二氧化鈦粒度得到控制，顆粒的強度和純度高。
實施例以鐵鈦礦、硫酸和水份為原料，在酸分解鍋中混合、攪拌，使鐵鈦礦充分溶解再加熱，加熱的溫度控制在200～220℃，使混和物產(chǎn)生聚合反應(yīng)，反應(yīng)后的濃度控制在87％左右，再加水溶解，使鈦組分轉(zhuǎn)化為可溶性硫酸鹽溶液，在此硫酸鹽溶液中加入高價鐵屑進行還原處理；將還原處理后的產(chǎn)物在常壓下加入鈦液作活性劑，此活性劑中的含鈦量應(yīng)占鈦液總量的70～78％，使鈦液活性劑的重量占還原處理后溶液總重量的0.5～4％；然后放入能使直接汽和間接汽相結(jié)合的反應(yīng)釜中水解，過濾出二氧化鈦水合物；再用常規(guī)方法對二氧化鈦水合物進行鍛燒即得顆粒狀二氧化鈦。
本發(fā)明的優(yōu)化方案以鐵鈦礦、硫酸和水份為原料，原料的配比使反應(yīng)后的可溶性硫酸鹽濃度控制在87％左右，將原料在酸分解鍋中混和、攪拌，使鐵鈦礦充分溶解再加熱，加熱的溫度控制在200～220℃，使混和物產(chǎn)生聚合反應(yīng)，再加水溶解，使鈦組分轉(zhuǎn)化為可溶性硫酸鹽溶液，在此硫酸鹽溶液中加入高價鐵屑進行還原處理；將還原處理后的產(chǎn)物置入沉降槽中，因水解要求的硫酸亞鐵濃度由100g/l提高至130g/L，在不增加濃縮工序的前提下，在沉降槽中加入聚丙烯酰胺，使溶液聚凝凈化，取其上部的鈦液，再將所述鈦液先冷卻，這樣硫酸亞鐵便在30℃以下結(jié)晶，最好將溫度控制在15℃以下，使鈦鐵比控制在310以下，便可將硫酸亞鐵提取出。將經(jīng)過上述處理后的硫酸鈦液在常壓下加入鈦液作活性劑，此活性劑中的含鈦量占鈦液總量的75％，鈦液活性劑的重量占還原處理后溶液重量的2％；這樣使二氧化鈦的成品顆粒均勻，強度高。然后將溶液放入用直接汽和間接汽相結(jié)合的反應(yīng)釜中水解，即直接用蒸汽水解時，利用直接汽產(chǎn)生的余熱和冷凝水回收再利用相結(jié)合進行水解，水解的溫度達105℃，使水解溶液的PH值控制在2.1～2.4之間，水解后先冷卻其產(chǎn)物，再用水洗滌，一邊加水一邊用真空裝置抽水，抽除可溶性雜質(zhì)，再進行過濾，過濾出二氧化鈦水合物；再用常規(guī)方法對二氧化鈦水合物進行鍛燒即得顆粒狀二氧化鈦。
權(quán)利要求
1.一種顆粒狀二氧化鈦的生產(chǎn)方法，依次包括下列步驟a)將鐵鈦礦、硫酸和水份混合后加熱，使鐵鈦礦充分溶解反應(yīng)；b)在步驟a)所得溶液中加入高價鐵進行還原處理；c)將步驟b)所得溶液置入反應(yīng)釜中用直接汽水解，過濾出二氧化鈦水合物；d)對步驟c)所得二氧化鈦水合物進行鍛燒，其特征是上述步驟c)在進行水解前，還包括在常壓下加入鈦液作活性劑的步驟，鈦液活性劑中的含鈦濃度為70～78％、鈦液活性劑的重量占溶液總量的0.5～4％；所述的反應(yīng)釜能使直接汽和間接汽結(jié)合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種顆粒狀二氧化鈦的生產(chǎn)方法，其特征是經(jīng)過步驟b)的還原處理后，加入適量聚丙烯酰胺，再沉降、凈化溶液，然后將所述凈化的溶液冷卻，冷卻溫度在30℃以下，溶液結(jié)晶后，分離出硫酸亞鐵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種顆粒狀二氧化鈦的生產(chǎn)方法，其特征是步驟c)水解的溫度達100～120℃，PH＝2.1～2.4。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種顆粒狀二氧化鈦的生產(chǎn)方法，其特征是在步驟c)水解后，還包括先冷卻其產(chǎn)物，再用水洗滌，清除雜質(zhì)后進行過濾的步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用硫酸法生產(chǎn)二氧化鈦的方法，依次包括下列步驟a)將鐵鈦礦、硫酸和水份混合后加熱，使鐵鈦礦充分溶解反應(yīng)；b)在步驟a)所得溶液中加入高價鐵進行還原處理；c)將步驟b)所得溶液在常壓下加入鈦液作活性劑，鈦液活性劑中的含鈦濃度為70～78％，鈦液活性劑的重量占溶液總量的0.5～4％；置入能使直接汽和間接汽相結(jié)合的反應(yīng)釜中水解，過濾出二氧化鈦水合物；d)對步驟c)所得的二氧化鈦水合物進行鍛燒，本發(fā)明采用在常壓下直接汽和間接汽相結(jié)合的反應(yīng)釜，可節(jié)約大量的蒸汽和水，使水解徹底；加入鈦液活性劑使二氧化鈦粒度得到控制，顆粒的強度和純度高。
文檔編號C01G23/047GK1541944SQ0311330
公開日2004年11月3日 申請日期2003年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月28日
發(fā)明者徐金山, 李建明, 張新民, 張慶保, 龔冬富, 徐宏貴 申請人:鎮(zhèn)江泛宇鈦白粉廠