CN108314081A - 一种无机包膜与盐处理的资源综合利用 - Google Patents

一种无机包膜与盐处理的资源综合利用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无机包膜与盐处理的资源综合利用方法，包括以下步骤：采用KOH溶液作为钛白粉无机包膜的pH值碱性调节剂，无机包膜结束后，将无机包膜料浆进行压滤，得到滤液，并将滤液中的二氧化钛去除；按盐处理配方所需的钾盐量，将去除二氧化钛后的滤液添加到偏钛酸中，煅烧，得到钛白粉。本发明通过将钛白粉无机包膜与偏钛酸盐处理相结合，以KOH为无机包膜的碱性调节剂，并将由此产生的钾盐废液作为偏钛酸的盐处理剂，可制得产品白度和色相正常的钛白粉，避免了废液排放的污染和资源浪费，实现资源的综合利用。

Description

一种无机包膜与盐处理的资源综合利用
技术领域
本发明属于钛白粉生产领域，具体涉及一种无机包膜与盐处理的资源综合利用方法。
背景技术
偏钛酸经过煅烧和中粉后没有进行表面处理的钛白粉颗粒表面积蓄了大量的表面自由能，另外物料在粉碎过程中也会产生一些缺陷，表面活性点多，面对较广的应用范围，由于其表面性质单一，无法适用各种使用场合，所以必须要尽可能地降低颜料颗粒表面积蓄的能量，通常需要对钛白粉进行表面处理。
钛白粉的表面处理属于后处理工序的核心部分，主要分为无机包膜和有机包膜，主要是提高钛白粉，特别是金红石型钛白粉的应用性能，使其在不同的应用场合都具有优异的使用效果。无机包膜通常有硅包膜、铝包膜、锆包膜、铈包膜等，利用调节钛白料浆的pH值，使无机包膜试剂达到可沉淀的条件，从而沉淀在钛白粉表面。调节钛白料浆pH值的酸通常为H2SO4，由于NaOH较KOH便宜，常规用碱为NaOH，但是在包膜结束后进行压滤洗涤时，压滤滤液中含有大量的硫酸钠，因无法使用，通常直接排到污水站，造成资源浪费。
偏钛酸在锻烧前加入少量化学品添加剂进行改性处理的过程，称为盐处理，亦称前处理。偏钛酸如不进行盐处理而直接锻烧，得到的产品颗粒往往很硬，色相及其他颜料性能很差，漆用性能低劣。常使用的添加剂有钾盐和磷酸（或磷酸盐），其中钾盐的作用是：改善钛白粉的颜料性能，促进锐钛型TiO2微晶体的成长，使钛白粉颗粒松软、色泽洁白、消色力提高。
发明内容
本发明的发明人通过采用KOH作为无机包膜的pH值碱性调节剂，并将钛白粉的无机包膜与钛白粉生产中的盐处理相结合，实现资源的合理利用。
本发明提供了一种无机包膜与盐处理的资源综合利用方法，包括以下步骤：采用KOH溶液作为钛白粉无机包膜的pH值碱性调节剂，无机包膜结束后，将无机包膜料浆进行压滤，得到滤液，并将滤液中的二氧化钛去除；按盐处理配方所需的钾盐量，将去除二氧化钛后的滤液添加到偏钛酸中，煅烧，得到钛白粉。
优选情况下，KOH溶液的浓度为0.1-1.0mol/L。
本发明中，无机包膜可选自硅包膜、铝包膜、锆包膜和铈包膜中的一种或两种及以上的多层包膜。
优选地，硅包膜的试剂为硅酸钾。
优选地，铝包膜的试剂为偏铝酸钾和/或硫酸铝。
优选地，锆包膜的试剂为二氯氧锆和/或硫酸锆。
优选地，铈包膜的试剂选自硝酸铈、硫酸铈和醋酸铈中的至少一种。
根据本发明，采用自然沉降、添加絮凝剂或抽滤的方式去除滤液中的二氧化钛。
为了防止穿滤的钛白粉经过二次煅烧后，色相变差，应将滤液中穿滤的二氧化钛尽可能的去除。优选情况下，去除二氧化钛后滤液中二氧化钛的含量低于1g/L。
按照本发明的一种优选实施方式，一种无机包膜与盐处理的资源综合利用方法，包括以下步骤：采用0.1-1.0mol/L 的KOH溶液作为钛白粉无机包膜的pH值碱性调节剂（无机包膜为硅包膜、铝包膜、锆包膜或铈包膜；硅包膜的试剂为硅酸钾；铝包膜的试剂为偏铝酸钾和/或硫酸铝；锆包膜的试剂为二氯氧锆和/或硫酸锆；铈包膜的试剂为硝酸铈、硫酸铈或醋酸铈。），无机包膜结束后，将无机包膜料浆进行压滤，得到滤液，并采用自然沉降、添加絮凝剂或抽滤的方式将滤液中的二氧化钛去除，使其中二氧化钛的含量低于1g/L；按盐处理配方所需的钾盐量（K2O=0.2%，P2O5=0.15%，Al2O3=0.30%），将去除二氧化钛后的滤液添加到偏钛酸中，煅烧，得到钛白粉的白度和色相正常。
与现有技术相比，本发明具有如下有益点：
采用本发明的方法通过将钛白粉无机包膜与偏钛酸盐处理相结合，以KOH为无机包膜的碱性调节剂，并将由此产生的钾盐废液作为偏钛酸的盐处理剂，可制得产品白度和色相正常的钛白粉，避免废液排放的污染和资源浪费，实现资源的综合利用。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
本实施例用于说明本发明的无机包膜与盐处理的资源综合利用方法。
具体包括以下步骤：采用0.1-1.0mol/L 的KOH溶液作为钛白粉硅铝包膜的pH值碱性调节剂，硅包膜的试剂为硅酸钾，铝包膜试剂为硫酸铝，包膜结束后，将料浆进行压滤，得到滤液，并采用自然沉降的方式将滤液中的二氧化钛去除，使其中二氧化钛的含量为1g/L；按盐处理配方所需的钾盐量（K2O=0.2%，P2O5=0.15%，Al2O3=0.30%），将去除二氧化钛后的滤液添加到偏钛酸中，煅烧，得到钛白粉的L值为98.10，b值为2.38。
实施例2
本实施例用于说明本发明的无机包膜与盐处理的资源综合利用方法。
具体包括以下步骤：采用0.1-1.0mol/L 的KOH溶液作为钛白粉铝包膜的pH值碱性调节剂，铝包膜的试剂为偏铝酸钾，包膜结束后，将料浆进行压滤，得到滤液，并采用抽滤的方式将滤液中的二氧化钛去除，使其中二氧化钛的含量为0.2g/L；按盐处理配方所需的钾盐量（K2O=0.2%，P2O5=0.15%，Al2O3=0.30%），将去除二氧化钛后的滤液添加到偏钛酸中，煅烧，得到钛白粉的L值为98.20，b值为2.39。
实施例3
本实施例用于说明本发明的无机包膜与盐处理的资源综合利用方法。
具体包括以下步骤：采用0.1-1.0mol/L 的KOH溶液作为钛白粉锆铝包膜的pH值碱性调节剂，锆包膜的试剂为硫酸锆，铝包膜的试剂为偏铝酸钾，包膜结束后，将料浆进行压滤，得到滤液，并采用添加絮凝剂的方式将滤液中的二氧化钛去除，使其中二氧化钛的含量为0.3g/L；按盐处理配方所需的钾盐量（K2O=0.2%，P2O5=0.15%，Al2O3=0.30%），将去除二氧化钛后的滤液添加到偏钛酸中，煅烧，得到钛白粉的L值为98.15，b值为2.38。
实施例4
本实施例用于说明本发明的无机包膜与盐处理的资源综合利用方法。
具体包括以下步骤：采用0.1-1.0mol/L 的KOH溶液作为钛白粉铈铝包膜的pH值碱性调节剂，铈包膜的试剂为硝酸铈，铝包膜的试剂为偏铝酸钾，包膜结束后，将料浆进行压滤，得到滤液，并采用抽滤的方式将滤液中的二氧化钛去除，使其中二氧化钛的含量为0.2g/L；按盐处理配方所需的钾盐量（K2O=0.2%，P2O5=0.15%，Al2O3=0.30%），将去除二氧化钛后的滤液添加到偏钛酸中，煅烧，得到钛白粉的L值为98.0，b值为2.40。
对比例1
按盐处理配方K2O=0.2%，P2O5=0.15%，Al2O3=0.30%，将硫酸钾添加到偏钛酸中，煅烧，得到钛白粉的L值为98.10，b值为2.39。
由实施例和对比例可知，采用本发明的方法，能够得到正常白度和色相的钛白粉，而且使资源得到充分的利用，避免了资源浪费和污染环境。
以上已经描述了本发明的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (9)

1.一种无机包膜与盐处理的资源综合利用方法，其特征在于，包括以下步骤：采用KOH溶液作为钛白粉无机包膜的pH值碱性调节剂，无机包膜结束后，将无机包膜料浆进行压滤，得到滤液，并将滤液中的二氧化钛去除；按盐处理配方所需的钾盐量，将去除二氧化钛后的滤液添加到偏钛酸中，煅烧，得到钛白粉。
2.根据权利要求1所述的无机包膜与盐处理的资源综合利用方法，其特征在于：KOH溶液的浓度为0.1-1.0mol/L。
3.根据权利要求1所述的无机包膜与盐处理的资源综合利用方法，其特征在于：无机包膜选自硅包膜、铝包膜、锆包膜和铈包膜中的一种或两种及以上的多层包膜。
4.根据权利要求3所述的无机包膜与盐处理的资源综合利用方法，其特征在于：硅包膜的试剂为硅酸钾。
5.根据权利要求3所述的无机包膜与盐处理的资源综合利用方法，其特征在于：铝包膜的试剂为偏铝酸钾和/或硫酸铝。
6.根据权利要求3所述的无机包膜与盐处理的资源综合利用方法，其特征在于：锆包膜的试剂为二氯氧锆和/或硫酸锆。
7.根据权利要求3所述的无机包膜与盐处理的资源综合利用方法，其特征在于：铈包膜的试剂选自硝酸铈、硫酸铈和醋酸铈中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的无机包膜与盐处理的资源综合利用方法，其特征在于：采用自然沉降、添加絮凝剂或抽滤的方式去除滤液中的二氧化钛。
9.根据权利要求1所述的无机包膜与盐处理的资源综合利用方法，其特征在于：去除二氧化钛后滤液中二氧化钛的含量低于1g/L。
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