本發(fā)明涉及二氧化鈦生產(chǎn)方法領(lǐng)域，尤其是一種經(jīng)預(yù)處理延長鈦白粉老化的方法。

背景技術(shù)：

1、鈦白粉，化學(xué)名稱：二氧化鈦（tio2），是一種對人體無毒無害的多晶型化合物，也是目前世界上最佳的白色顏料，不但物理化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定，還具有高折射率、最佳的遮蓋力、最佳白度和對紫外線的吸收能力等優(yōu)良的光學(xué)、電學(xué)性能，廣泛應(yīng)用于涂料、塑料、造紙、油墨、電子等領(lǐng)域，有很高的商業(yè)價(jià)值。

2、鈦白粉因具有光化學(xué)活性，當(dāng)受到紫外線照射時(shí)，其二氧化鈦晶格會受激發(fā)產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的氧原子，這會導(dǎo)致有機(jī)介質(zhì)降解，進(jìn)而引發(fā)失光、變色和粉化現(xiàn)象。在實(shí)際應(yīng)用中，鈦白粉會受到外界環(huán)境如陽光、溫度變化和自然氣候的影響，因此可能會出現(xiàn)褪色、變色、龜裂、粉化以及強(qiáng)度降低等老化情況。特別是紫外線輻射，它是產(chǎn)品老化的一個(gè)主要推動(dòng)力，同時(shí)光照、高溫和高濕也是導(dǎo)致涂層性能下降的主要因素。涂層的耐候性在很大程度上取決于鈦白粉對光的敏感性。對于長期置于戶外的產(chǎn)品，所選用的鈦白粉必須具備良好的耐光性和耐候性，否則產(chǎn)品可能會變黃或粉化。

3、現(xiàn)階段為了提升鈦白粉的耐候性，主要是通過對偏鈦酸漿料煅燒后其表面進(jìn)行處理，封鎖光化學(xué)活性點(diǎn)并改變粒子表面的特性。如申請公布號為cn102649582a的發(fā)明專利申請?zhí)峁┮环N鈦白粉包膜方法，其將偏鈦酸制漿，向偏鈦酸漿料中加入偏鋁酸鈉或可溶性鋁鹽攪拌均勻，然后加入磷酸或可溶性磷酸鹽攪拌均勻，調(diào)節(jié)ph至7以上，然后過濾水洗，向?yàn)V餅中加入可溶性含鉀化合物和含鋅化合物混合均勻，最后經(jīng)過過濾、煅燒粉碎得到包膜后的鈦白粉。這種操作方式較為復(fù)雜，需要經(jīng)兩次過濾處理，后續(xù)處理的成本高。包膜過程中需精確控制化學(xué)反應(yīng)條件，如ph值、溫度和包膜劑濃度，對生產(chǎn)操作要求高，過程繁瑣，容易出錯(cuò)?；诖?，現(xiàn)有技術(shù)仍需改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、酞菁是開發(fā)光敏多孔金屬有機(jī)框架的理想候選者，因?yàn)樗鼈冊诳梢姽夂徒贤鈪^(qū)域具有寬的吸收光譜、高摩爾消光系數(shù)和較長的三重態(tài)壽命，在合適的溫度下更好的嵌入多晶體的晶格空隙中。

2、改變粗品二氧化鈦晶格是當(dāng)下有效和成本低的方法之一，而酞菁鈰高溫下一部分轉(zhuǎn)化成氧化鈰和殘留一部分羥基結(jié)構(gòu)，形成的多氮羥基納米氧化鈰顆粒進(jìn)入二氧化鈦晶格中，所制備的鈦白粉表現(xiàn)出高耐候性。有鑒于此，本發(fā)明提出一種經(jīng)預(yù)處理延長鈦白粉老化的方法，至少能夠解決現(xiàn)有的延遲鈦白粉老化的操作方法較為復(fù)雜，且延長老化的成本較高的技術(shù)問題。

3、本發(fā)明的一種經(jīng)預(yù)處理延長鈦白粉老化的方法，基于以酞菁為基礎(chǔ)框架的鈦白粉為操作對象，包括以下步驟：

4、s1，在漂白工序的偏鈦酸漿料中加入預(yù)設(shè)量的鋅鹽、鉀鹽、磷酸以及鈰源形成混合漿料；

5、s2，向混合漿料補(bǔ)充去離子水以調(diào)節(jié)混合漿料濃度；通過向混合漿料中補(bǔ)充去離子水，可以顯著降低漿料的粘度，提高其流動(dòng)性，以便于調(diào)整混合漿料的濃度；

6、s3，對混合漿料進(jìn)行攪拌，真空抽濾；

7、s4，將抽濾后形成的濾餅煅燒、粉碎得到鈦白粉。

8、在一些實(shí)施例中，偏鈦酸漿料中的fe≤30ppm。通過控制偏鈦酸漿料中的fe含量，確保了鈦白粉中鐵雜質(zhì)的最小化，有助于提高最終產(chǎn)品的化學(xué)穩(wěn)定性。

9、在一些實(shí)施例中，鈰源為硫酸鈰或四磺酸基鈰酞菁。硫酸鈰和四磺酸基鈰酞菁與酞菁鈦白粉的結(jié)合，通過共價(jià)鍵或其他強(qiáng)相互作用，可以顯著提升鈦白粉的化學(xué)穩(wěn)定性，使復(fù)合材料在長時(shí)間光照或高溫條件下仍能保持其結(jié)構(gòu)和性能。且四磺酸基鈰酞菁本身就具備一定的耐光性，與酞菁鈦白粉結(jié)合后，可以進(jìn)一步提升鈦白粉的耐光性，減緩光照導(dǎo)致的褪色或降解。

10、在一些實(shí)施例中，步驟s1中鉀鹽的加入量以氧化鉀計(jì)，磷酸的加入量以五氧化二磷計(jì)，磷酸的加入量占偏鈦酸漿料的0.05~0.1%，鉀鹽與磷酸的配制比例按重量計(jì)為4~6:1?？梢杂行У卣{(diào)整偏鈦酸漿料的ph值和改善煅燒后色相。鉀鹽和磷酸的合理配比，能夠有效提升鈦白粉在不同環(huán)境條件下的穩(wěn)定性，防止因外界變化導(dǎo)致的性質(zhì)波動(dòng)。

11、在一些實(shí)施例中，按重量計(jì)，鈰源的加入量占偏鈦酸漿料的0.003%。

12、在一些實(shí)施例中，鋅鹽的加入量以氧化鋅計(jì)與偏鈦酸漿料的用量的比值為100~200g/l。

13、在一些實(shí)施例中，混合漿料的濃度為320~360g/l。

14、在一些實(shí)施例中，步驟s3中，混合漿料以速度60~200rpm攪拌5min以上，真空抽濾10min以上，以保證混合漿料中的各個(gè)物質(zhì)元素充分混合。

15、在一些實(shí)施例中，步驟s4中，使濾餅在850℃~950℃煅燒1h以上，使偏鈦酸幾乎全部轉(zhuǎn)化為金紅石型二氧化鈦。在高溫煅燒條件下，鈦白粉中的雜質(zhì)被有效去除，從而提高了其白度。

16、在一些實(shí)施例中，經(jīng)預(yù)處理延長鈦白粉老化的方法還包括步驟s5，對鈦白粉的色相、金紅石含量和老化程度進(jìn)行檢測。以分析經(jīng)上述方法制得的鈦白粉的性能，便于后續(xù)的改善和研究。

17、本發(fā)明的有益效果為：本申請結(jié)合酞菁在可見光和近紫外區(qū)域具有寬的吸收光譜、高摩爾消光系數(shù)和較長的三重態(tài)壽命，在合適的溫度下更好的嵌入多晶體的晶格空隙中的特性，通過利用鈰源中的鈰元素，與以酞菁為基礎(chǔ)框架的鈦白粉發(fā)生反應(yīng)，生成的酞菁鈰在高溫下一部分轉(zhuǎn)化成氧化鈰和殘留一部分羥基結(jié)構(gòu)，形成的多氮羥基納米氧化鈰顆粒進(jìn)入二氧化鈦晶格中，所制備的鈦白粉表現(xiàn)出強(qiáng)耐候性和高耐光性，且后續(xù)可進(jìn)一步煅燒后粗品的包膜工藝的成本降低，整個(gè)操作過程簡單。

技術(shù)特征：

1.一種經(jīng)預(yù)處理延長鈦白粉老化的方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的經(jīng)預(yù)處理延長鈦白粉老化的方法，其特征在于，所述偏鈦酸漿料中的fe≤30ppm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的經(jīng)預(yù)處理延長鈦白粉老化的方法，其特征在于，所述鈰源為硫酸鈰或四磺酸基鈰酞菁。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的經(jīng)預(yù)處理延長鈦白粉老化的方法，其特征在于，步驟s1中鉀鹽的加入量以氧化鉀計(jì)，磷酸的加入量以五氧化二磷計(jì)，磷酸的加入量占所述偏鈦酸漿料的0.05~0.1%，鉀鹽與磷酸的配制比例按重量計(jì)為4~6:1。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的經(jīng)預(yù)處理延長鈦白粉老化的方法，其特征在于，按重量計(jì)，所述鈰源的加入量占所述偏鈦酸漿料的0.003%。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的經(jīng)預(yù)處理延長鈦白粉老化的方法，其特征在于，所述鋅鹽的加入量以氧化鋅計(jì)與所述偏鈦酸漿料的用量的比值為100~200g/l。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的經(jīng)預(yù)處理延長鈦白粉老化的方法，其特征在于，所述混合漿料的濃度為320~360g/l。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的經(jīng)預(yù)處理延長鈦白粉老化的方法，其特征在于，步驟s3中，所述混合漿料以速度60~200rpm攪拌5min以上，真空抽濾10min以上。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的經(jīng)預(yù)處理延長鈦白粉老化的方法，其特征在于，步驟s4中，使濾餅在850℃~950℃煅燒1h以上。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的經(jīng)預(yù)處理延長鈦白粉老化的方法，其特征在于，還包括步驟s5，對鈦白粉的色相、金紅石含量和老化程度進(jìn)行檢測。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及鈦白粉生產(chǎn)方法領(lǐng)域，尤其是一種經(jīng)預(yù)處理延長鈦白粉老化的方法。一種經(jīng)預(yù)處理延長鈦白粉老化的方法，包括以下步驟：S1，在漂白工序的偏鈦酸漿料中加入預(yù)設(shè)量的鋅鹽、鉀鹽、磷酸以及鈰源，形成混合漿料；S2，向混合漿料補(bǔ)充去離子水以調(diào)節(jié)混合漿料濃度；S3，對混合漿料進(jìn)行攪拌，真空抽濾；S4，將抽濾后形成的濾餅煅燒、粉碎得到鈦白粉。本申請結(jié)合酞菁的特性，通過利用鈰源中的鈰元素，與以酞菁為基礎(chǔ)框架的鈦白粉發(fā)生反應(yīng)，所制備的鈦白粉表現(xiàn)出強(qiáng)耐候性和高耐光性，且后續(xù)可進(jìn)一步煅燒后粗品的包膜工藝的成本降低，整個(gè)操作過程簡單。

技術(shù)研發(fā)人員：胡磊,劉杰,葉良軍,王麗萍,陳新紅,劉源,嚴(yán)鑫藝,吳艷
受保護(hù)的技術(shù)使用者：攀鋼集團(tuán)重慶鈦業(yè)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21