如何提高鈦白粉的白度
日期:2016-11-01 17:23
狀態:已解決
提問:yaoyuhua
如何提高鈦白粉的白度
最佳答案:
對于顏料鈦白粉，除了生產上采取一些措施來提高白度以外，關鍵還在于雜質的去除，雜質對白度的不良影響是很大的，雜質去除得越徹底，產品白度就越高，這對用在涂料中的意義就更大。
在鈦白粉生產過程中，如果雜質去除不徹底，當用高溫煅燒時，很多雜質元素如鐵、錳、釩、鉛、鉻、鈷、鈰、銅、鎘、鎳、鉬等以氧化物狀態存在，這些帶色的氧化物就表現出各種色相，使整個鈦白粉的色相受到影響而不純白，以致大大影響了產品的質量。因此，必須采用多種方法除去雜質。
1 選礦除雜質
要除去雜質，首先就要選礦。因為任何鈦鐵礦一般都混雜有不少脈石和共生、伴生、復合的其它礦物。選礦就是利用礦物不同的物理化學性質，采用各種有效方法，將鈦鐵礦與它們分離。例如搖床的重力選礦，可以除去鑄鐵礦中的大部分脈石，再用磁選機進行磁選，讓礦物通過磁場，由于鈦鐵礦是導磁率高、能被磁鐵吸引而本身不能吸鐵、可磁化又可去磁的順磁性礦物，而能被磁盤吸引，其它導磁率低的非鈦鐵礦，不能被磁盤吸引而得到分離。
2 除不溶性雜質
硫酸法生產鈦白粉，由酸解浸取得到的是渾濁不清的鈦液，其不溶性雜質主要是顆粒較大的機械雜質和顆粒較小的膠體雜質。機械雜質是未起反應的鈦鐵礦物，屬于粗分散狀態，很容易沉析下來；膠體雜質主要是硅酸鋁酸鹽等，由于顆粒小，吸附H+ 而帶有相同的正電荷，由于同種電荷相斥，膠粒很難接近成比較大的顆粒而沉淀下來，因而具有較高的穩定性。解決的辦法是用帶負電荷的改性的聚丙烯酰胺膠體進行電性中和，使膠體粒子凝聚沉降而除去。但是由于膠體沉降不完全，經過硫酸亞鐵的過濾后，仍有一些穿濾而存在于鈦液中，必須用帶有木炭粉為助濾層的板框壓濾機進行壓濾，直到檢測濾液的澄清度合格為止。
3 除鐵雜質
在鈦鐵礦中，非鈦雜質最多的是鐵，并以二價和三價兩種狀態存在。將鈦鐵礦與硫酸作用，即生成FeSO4和 Fe2(SO4)3。由于FeSO4 只有在pH 值大于6.5時才開始水解，因此在鈦液水解過程中，因鈦液的酸性較大，FeSO4 就始終保持溶解狀態，在偏鈦酸洗滌時得以除去。而Fe2(SO4)3在pH值為1.7的酸性溶液中即開始水解生成Fe(OH)3 沉淀，其混雜在偏鈦酸中，煅燒時即生成紅棕色的Fe2O3而使成品不夠純白。所以應用鐵屑把Fe2(SO4)3還原為FeSO4。為了保證鈦液中的三價鐵全部還原為二價鐵，還原反應還應略為過度，此時鈦液中就有小部分四價鈦還原為三價鈦。三價鈦的存在就可保證三價鐵還原完全，可避免三價鐵水解生成Fe(OH)3進而影響產品白度。經過還原，鈦液中全部是FeSO4，此時冷凍鈦液，FeSO4即達到過飽和狀態而大量結晶析出，過濾即可除去大部分鐵。鈦液中剩下的未結晶的FeSO4，待水解生成偏鈦酸進行水洗時，用水洗除去。由于濾餅的Fe2 O 3 質量分數超過90 ×10-6 時，產品白度將受到影響。所以可采取漂白措施，使Fe2O3質量分數降低到30×10-6，并進一步除去痕量的釩、鉻、銅等雜質。經過漂白的偏鈦酸，仍有痕量的鐵雜質，必須加入0.1%的磷酸以生成淡黃色的FePO4,以進一步提高產品白度。
4 除微量重金屬雜質
鈦鐵礦中還含有許多微量有害元素，在與硫酸作用時，可不同程度地被酸解而變成可溶性的硫酸鹽一起進入溶液。通過沉降、壓濾，未分解的鈦鐵礦殘渣和硅酸鋁酸鹽膠體懸浮物，借助于重力作用，基本上被除去。但可溶性的非鐵雜質元素仍存在于鈦液中，其在水解水洗中發生以下變化:①一些雜質元素不發生水解反應，沒有生成沉淀物，可以通過偏鈦酸的水洗而被除去；②銻等一些元素(含某些重金屬元素)，可以發生水解反應，生成白色沉淀物，此對產品白度影響不大；③一些帶色的重金屬雜質元素(含某些稀土元素)能發生水解反應，生成帶色的沉淀物混于偏鈦酸中，最終影響產品純度和白度。如鈦鐵礦中含有Nb2O5，其可在煅燒時進入TiO2 晶體中，增大TiO2 晶體的半導體性能，導致光的吸收，從而影響鈦白粉白度，對金紅石型鈦白粉影響更大。故國外硫酸法生產中，在偏鈦酸中加入三價鋁，以補償Nb 的第五個電子，可提高產品白度。所以要在生產中從根本上除去重金屬，以免帶色而影響產品白度。
回答：106.118.*.*
2016-11-02 14:11
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