低濃度工業(yè)鈦液制備顏料鈦白之鹽處理煅燒過程研究.pdf

1、鹽處理和煅燒是硫酸法制備金紅石型顏料鈦白工藝的核心工序，直接影響鈦白晶粒生長(zhǎng)和晶型轉(zhuǎn)化，決定最終產(chǎn)品的顏料性能。鹽處理及煅燒過程的穩(wěn)定可控有助于降低硫酸法鈦白工藝能耗及提升鈦白產(chǎn)品質(zhì)量。
　　針對(duì)目前鈦白質(zhì)量波動(dòng)大，能耗高這一現(xiàn)狀，本文以低濃度工業(yè)鈦液水解偏鈦酸為原料，經(jīng)加煅燒晶種、洗滌、鹽處理和煅燒工序制備金紅石型顏料鈦白。考察了晶種加量、鋅鹽加量、鉀鹽加量、磷鹽加量、煅燒段最高溫度和煅燒高溫段保溫時(shí)間對(duì)金紅石型鈦白顏料性能的影

2、響。以回歸正交設(shè)計(jì)研究了鋅鹽加量、鉀鹽加量、磷鹽加量、煅燒高溫段溫度四個(gè)因素間的交互影響，并探討了煅燒過程及機(jī)理。獲得以下結(jié)論：
　　（1）鋅鹽、煅燒晶種促進(jìn)煅燒過程鈦白粒子晶型轉(zhuǎn)化（銳鈦礦型轉(zhuǎn)化為金紅石型），消色力隨鋅鹽、煅燒晶種加量的增加而增加，藍(lán)相則先增加后減小。鉀鹽和磷鹽的加入主要調(diào)節(jié)鈦白顆粒特性，對(duì)晶型轉(zhuǎn)化起抑制作用，藍(lán)相值隨鉀鹽和磷鹽加量的增加而增加，消色力則先增加后減小。煅燒段最高溫度和煅燒高溫段保溫時(shí)間主要影響鈦白

3、晶型轉(zhuǎn)化和晶粒生長(zhǎng)，消色力隨煅燒段最高溫度和煅燒高溫段保溫時(shí)間的升高先增加后降低，藍(lán)相則呈下降趨勢(shì)。
　?。?）采用回歸正交設(shè)計(jì)探討鹽處理劑之間、鹽處理劑與煅燒溫度間的交互作用對(duì)金紅石型顏料鈦白顏料性能的影響，并建立了相應(yīng)的回歸方程。其中對(duì)顏料鈦白消色力的影響程度為：鋅鹽加量>鋅鹽和磷鹽交互>鉀鹽加量>磷鹽加量>煅燒高溫段溫度>鉀鹽和磷鹽交互，對(duì)藍(lán)相值的影響程度為：鋅鹽加量>煅燒高溫段溫度>鋅鹽和磷鹽交互>鉀鹽加量>鉀鹽和磷鹽交互

4、>磷鹽加量。最佳的鹽處理及煅燒條件為：ZnO0.33％（以TiO2質(zhì)量計(jì)），K2O0.65%（以TiO2質(zhì)量計(jì)），P2O50.20%（以TiO2質(zhì)量計(jì)），高溫段煅燒溫度840℃。
　　（3）通過對(duì)煅燒過程的研究表明：轉(zhuǎn)晶溫度（807.4℃）之后，隨著煅燒強(qiáng)度增加，金紅石型晶粒尺寸和金紅石型含量增大。消色力在400134.06K·min之前與煅燒強(qiáng)度呈正線性相關(guān)關(guān)系，之后呈負(fù)線性相關(guān)關(guān)系，藍(lán)相值與煅燒強(qiáng)度呈負(fù)線性相關(guān)關(guān)系。煅燒前期，