二氧化鈦表面處理工藝流程及設(shè)備

二氧化鈦外表處理工藝流程鈦白粉是白色顏料之王，由于它具有優(yōu)良的光學(xué)性能和顏料性能所以備受青鈦白〔即二氧化鈦粒子，也不管是金紅石型，還是銳鈦型〔用于涂料、塑料、化纖等高檔應(yīng)用領(lǐng)域，即使平均粒度及偏差都比較抱負(fù)，未經(jīng)完善的外表處理〔通稱包膜，都不能充分發(fā)揮其優(yōu)良的光學(xué)性能使顏色亮麗多彩，并具有良好—包膜是格外重要的工藝過程。分散、濕磨、分級(jí)、包膜、水洗、枯燥、粉碎和包裝等多道工序。鈦白粉的外表處理工藝流程如下圖。的。其區(qū)分是在于一樣工藝過程中的掌握〔操作〕參數(shù)有所不同而已。二氧化鈦后處理及設(shè)備〔一〕二氧化鈦的制漿、分散、濕磨和分級(jí)法鈦白粉廠前粉碎根本上都是承受雷蒙磨來實(shí)現(xiàn)的〔1〕。公司名稱型號(hào)公司名稱型號(hào)來源司口攀渝鈦業(yè)R5M—裕興鈦白粉廠R5M—河南漯河4R、5R國(guó)產(chǎn)10DCS充分?jǐn)嚢瑁滔酀舛取操|(zhì)量〕25%-30％pH9-12可到達(dá)最正確分散效果。此時(shí)要求體積電阻率不低于20230Ω·cm,假設(shè)有可能可用黏度計(jì)檢測(cè)，到黏度最低時(shí)為最好，以便濕磨效果充分發(fā)揮。分散劑的種類很多，通常分為有機(jī)分散劑、無(wú)機(jī)分散劑。〔即常用的有三乙醇胺山梨糖醇、甘露糖醇等；無(wú)機(jī)分散劑主要是六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、碳酸鈉、碳細(xì)分散體中的固體粒子有很強(qiáng)的分散作用，由于它是一種直鏈的多磷酸鹽玻璃n20-100鈦產(chǎn)生電中和而分散在一起，其分子構(gòu)造式如下。pHpH引起人們充分重視。度和形態(tài)；②制漿的水質(zhì)要好，選用去離子水，體積電阻率不低于pHpH〔9-11〕；④分散劑的選擇和用量，也1％；⑤漿液的濃度要適宜，600-1200g/L;⑥分散罐的力學(xué)性能如機(jī)械攪拌的強(qiáng)度等。得粒度細(xì)而均勻的漿料，在一樣的條件下濕磨生產(chǎn)力量是水選法的1.5-2.0倍。具有應(yīng)用性能的粒度范圍〔0.150.35p.m〕。研磨細(xì)度而論僅次于膠體磨。磨機(jī)有從美國(guó)進(jìn)口500L的產(chǎn)品，同時(shí)也有從德國(guó)進(jìn)口1000L的臥式砂磨機(jī)。立1立式砂磨機(jī)的立軸附帶旋轉(zhuǎn)盤，和下端固定的平衡器垂直吊裝在筒體內(nèi)，立軸與上部電作為研磨介質(zhì)。筒體外層有夾套，可通人冷卻水冷卻。工作原理：欲分散研磨的料漿經(jīng)計(jì)量泵從磨機(jī)底部的底閥打人筒體內(nèi)。電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)主軸上的旋轉(zhuǎn)盤、平衡器旋轉(zhuǎn)，使筒體內(nèi)的沙子和漿料猛烈攪動(dòng)。在相互間摩擦、研磨、剪切作用下實(shí)現(xiàn)分散和粉碎的目的制備高分散體的主要設(shè)備，被廣泛應(yīng)用。國(guó)內(nèi)龍蟒、漯河等企業(yè)引進(jìn)德國(guó)耐馳公司生產(chǎn)的1000L臥式砂磨機(jī)應(yīng)用效果很好。影響砂磨機(jī)工作效率的因素如下。①研磨介質(zhì)沙子的粒徑為0.71-0.73mm。粒徑太小研磨作用較差，并且要求為出口篩網(wǎng)2.5倍以上。粒徑太大介質(zhì)顆粒數(shù)量少、空隙大，研磨作用得不到充分發(fā)揮。并且要求粒徑要小于旋轉(zhuǎn)邊緣到筒體之間距離的1/4。1：12/3,密閉立式占70%-80％，開放立式占60%-70％；臥式占80％一85％。裝人的沙子少，研磨“凍結(jié)”現(xiàn)象，易在旋轉(zhuǎn)盤上滑動(dòng)，消耗功率高，研磨效果差，并且易使軸、旋轉(zhuǎn)盤、筒體襯里磨損嚴(yán)峻。當(dāng)使用氧化鋯珠時(shí)其密度較大，旋轉(zhuǎn)盤的邊緣線速度可以低一些，可以獲得滿足的研磨分散效率。這是一個(gè)很重要的參數(shù)。進(jìn)口PM500-N立式砂磨機(jī)，其主要參數(shù)為：電機(jī)功率186425W680r/min。砂磨機(jī)的內(nèi)襯要求耐磨性強(qiáng)，進(jìn)口設(shè)備一般承受聚丙烯內(nèi)襯。立軸、旋轉(zhuǎn)盤、平衡器表面用聚氨醋橡膠作防護(hù)層。這種材料彈性好，耐磨性能比自然橡膠高9倍，比丁苯橡膠高1-3倍，且很簡(jiǎn)潔修補(bǔ)，格外適用。國(guó)內(nèi)砂磨機(jī)容積較小，筒體承受鋼滲碳提高硬度，通常沒有襯里。砂磨機(jī)的研磨介質(zhì)除沙子外，可選用玻璃珠、氧化鋁陶瓷珠和氧化鋯珠。國(guó)外大型砂磨且規(guī)格多，是抱負(fù)的砂磨機(jī)濕磨用磨料。國(guó)內(nèi)已有如NanorZir,宜興九州研磨介質(zhì)廠等多家2。表2 氧化鋯珠主要技術(shù)指標(biāo)性能性能主要成分〔莫氏〕相對(duì)密度粒徑/mm指標(biāo)ZrO2，68.5%；SiO2，31.5%3.960.6~0.25mm砂磨機(jī)常消滅的故障是沙子上浮堵住頂篩的孔，造成出料困難；造成緣由是進(jìn)料量大、沙子易碎、細(xì)粒較多；此外也與分散劑、pH值掌握得不好、研磨后重消滅絮凝現(xiàn)象有很大關(guān)系。通常用毛刷刷洗或用水反復(fù)沖洗處理。國(guó)內(nèi)龍蟒、漯河等企業(yè)引進(jìn)德國(guó)耐馳公司生產(chǎn)的1000L臥式砂磨機(jī)應(yīng)用效果很好。下面給出德國(guó)耐馳公司LME圓盤臥式砂磨機(jī)主要技術(shù)參數(shù)供參考〔見表3〕。經(jīng)濕磨后的二氧化鈦粒子通常掌握在＜5μm。為進(jìn)一步得到肯定粒度分布的二氧化鈦分散體，需要對(duì)磨后料漿進(jìn)展分級(jí)。顏料級(jí)鈦白粉不期望有5μm以上的粗顆粒，化纖鈦白要2μm以上的粗顆粒。所以必需經(jīng)過分級(jí)解決這一工藝問題。分級(jí)有干法和濕法兩種，與干法相比較濕法雖然分別速度比干法〔氣流分級(jí)〕慢、能耗高，但它在分級(jí)后可以使粒子始終保持分散狀態(tài)，不絮凝、不粘壁、無(wú)需二次制漿，可以直接進(jìn)展包膜，因此無(wú)論硫酸法還是氯化法的后處理皆承受濕法分級(jí)。濕法分級(jí)可分為以下幾種方式：①重力型沉降分級(jí)器，水選罐、道爾型沉降桶、增稠器等；②離心式分級(jí)器，水力旋流器、臥式螺旋卸料沉降式離心機(jī)；③振動(dòng)篩分式分級(jí)器。重力型沉降分級(jí)器主要承受水選罐，依據(jù)斯托克斯公式計(jì)算出粒子的沉降時(shí)間和沉降高度，然后在確定的高度下把不同粒徑大小、分布不一樣的懸浮物分開。這種方法設(shè)備簡(jiǎn)潔、操作簡(jiǎn)潔。缺點(diǎn)是間歇操作、沉降時(shí)間長(zhǎng)、水選率低，并且受懸浮液分散穩(wěn)定狀態(tài)制約。國(guó)外承受道爾型水力沉降器(Dorrhydroseparator)，工作原理與一般道爾型沉降桶相像。分別粒徑可以到達(dá)＜6.Oμm度稀，同水選罐一樣因技術(shù)落后目前幾乎沒有人承受。離心式分級(jí)器中的水力旋流器和臥式螺旋卸料沉降式離心機(jī)是在鐵白行業(yè)中使用最多的兩種離心分級(jí)設(shè)備。95〔莫式硬度可到達(dá)9〕，工業(yè)上一般數(shù)十只一組并聯(lián)操作，經(jīng)旋流分級(jí)后的底流粗粒重返砂磨機(jī)研磨。水2所示。主體包括圓筒和錐體兩局部。進(jìn)料口呈切線在筒體上部，料進(jìn)人后高速旋轉(zhuǎn)，靠離心力5μm,75％以上。水力旋流器的優(yōu)點(diǎn)如下：①構(gòu)造簡(jiǎn)潔，本錢低廉；②本身無(wú)動(dòng)部件，安裝維護(hù)操作便利；③體積小，生產(chǎn)力量大；④分別的顆粒范圍寬；⑤可以連續(xù)操作。特別是圓錐部及底部流嘴更嚴(yán)峻；②動(dòng)力消耗比較大；③在小型、超小型旋流器中使用時(shí)，積塊堵塞旋流器。臥式螺旋卸料沉降式離心機(jī)是一種連續(xù)操作的沉降式離心機(jī)，擁有性能優(yōu)越的液固分別裝置，可以在全速下進(jìn)料、沉降、枯燥、洗滌和螺旋卸料，功能較多。用作分級(jí)設(shè)備，可分別出粒徑3～5μm,要求離心機(jī)有較高的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)分別因數(shù)。如Super-D-can-ters牌號(hào)P-300型離心機(jī)，分別因數(shù)為3200，最高轉(zhuǎn)速達(dá)4000r/min,30kW。用于鈦白可分別出40％的粗顆粒，分級(jí)粒度用加料速度和轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速來調(diào)控。振動(dòng)篩這類機(jī)械分級(jí)器適用于氯化法鈦白工藝，因氯化法鈦產(chǎn)品粒度細(xì)、粒度分布窄，料漿經(jīng)過分散研磨后主要是去除個(gè)別的粗顆粒物諸如砂磨機(jī)中帶出的細(xì)沙粒和太粗的Ti02顆粒之用。篩出的粗顆粒料漿經(jīng)水沖洗再返回砂磨機(jī)重濕磨。分散、濕磨、分級(jí)的典型設(shè)備流程如圖3所示。據(jù)考察，國(guó)外氯化法鈦白生產(chǎn)廠多承受這種工藝流程。國(guó)內(nèi)硫酸法也借鑒了這種流程。〔二〕包膜工藝及設(shè)備二氧化鈦外表處理技術(shù)〔包膜技術(shù)〕是后處理核心技術(shù)。外表處理打算產(chǎn)品的使用性能、適應(yīng)范圍。外表處理技術(shù)是國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)商格外重視并大力進(jìn)展研發(fā)的課題。外表處理作用及分類Ti02〔基料顏色變黃、粉化等，即大家所說的耐候性、抗老化性能差；③對(duì)于像化纖鈦白、對(duì)光和熱敏此同時(shí)也推動(dòng)了產(chǎn)品的開發(fā)。盡管金紅石型二氧化鈦的化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)于銳鈦型，但由于晶格缺陷，在二氧化鈦外表有很多光活化點(diǎn)。當(dāng)它們吸取紫外線的能量時(shí)，雖然絕大局部轉(zhuǎn)變成熱能輻射出來，但是還Kaempf和Voeltz等分別提出了二反響式：(l)→(2)→(3)→1Ti2涂膜之外產(chǎn)生粉化現(xiàn)象，耐候性降低。開、減弱上述二氧化鈦光催化作用對(duì)四周基料的破壞作用。外表處理方法分類一般多承受中和法，即在肯定溫度下在漿液中參加酸性〔或堿性〕包膜劑，再以堿〔或酸〕中和，使包膜處理劑沉淀在二氧化鈦粒子外表上的方法。外表處理方法分類見表4。無(wú)機(jī)包膜鈦白顆粒外表用鋁或硅的氧化物包覆以增加耐候性、抗老化性、改善鈦白顆粒在介質(zhì)中分散性為無(wú)機(jī)包膜方法。這兩類化合物也是無(wú)機(jī)包膜至今仍在普遍使用的包膜方法。包膜的作用說法不一，但實(shí)〔見45〕。3 2 4 2 2 2 2 Na2Si0＋HS03 2 4 2 2 2 2 處理劑的用量，以Si02計(jì)應(yīng)為Ti021％-10％?！盎钚怨琛薄盎钚怨琛?，即指單體的低聚合度的水合氧化硅，它具有高分子量的聚合物是不活潑的。2 235SiOA102 23致密硅包膜的顯著特征如下。①包膜的厚薄根本均勻，連續(xù)，構(gòu)造致密，不是多孔海綿狀。②無(wú)定形水合氧化硅以羥基的形式結(jié)實(shí)地鍵合到二氧化鈦外表。不是純粹的物理包膜，而是化學(xué)鍵作用結(jié)合的，因此很結(jié)實(shí)。這種膜可以有效地保護(hù)核體二氧化鈦免受化學(xué)侵蝕?？捎贸Ｒ?guī)方法檢測(cè)。常規(guī)A1203/Si02175℃、965h,有95％的Ti02被溶解。經(jīng)致密Si0220%-40％的Ti02溶解。鈦白粉硅包膜的好壞、完整與否也可以用這種方法檢測(cè)。致密水皮狀硅包膜的工藝過程如下：在二氧化鈦漿料中，在高pH值下，加人水玻璃并加酸酸化，馬上生產(chǎn)活性硅，并按預(yù)定方式沉積到二氧化鈦外表。主要掌握以下因素。①漿液的pH8-1110完整致密的膜。②反響溫度以80-100℃為宜，低于60℃難以形成致密的膜。包的硅量多，溫度適當(dāng)高一些。③水玻璃中堿金屬離子濃度通常以0.1-0.3mo1/L為宜。高于lmol/L,會(huì)增加活性硅的分散傾向，消耗的中和酸多。作為一種代替方法，可用離子交換法制備不含Na＋的活性硅，然后加人到漿料之中。④顏料的分散度〔比外表積〕致密硅包膜工藝只適用于高分散性的物料。一般認(rèn)為其比外表積至少為lm2／g。二氧化鈦顏料的比外表積通常在lom2／g以上，因而是適合的。⑤反響時(shí)間假設(shè)混合物中生成活性硅的速度太快，就難以漸漸沉積到粒子外表形成表皮狀包膜，而生成很多Si02的小球狀粒子。進(jìn)一步增加活性硅數(shù)量，小球狀粒子爭(zhēng)先吸附活性硅，結(jié)果形成很雜亂的混合物。理論爭(zhēng)論指出，致密硅的沉積過程要長(zhǎng)達(dá)數(shù)十個(gè)小時(shí)。但實(shí)際上通常承受5h反響時(shí)間，酸性包膜時(shí)間更短一些。否則包膜罐生產(chǎn)力量太低。⑥嚴(yán)格保持穩(wěn)定的反響條件在整個(gè)過程中必需保持良好的攪拌，加人酸濃度宜稀一些(10％H2S04最好〕。生產(chǎn)中，最好用分布器多點(diǎn)加人，以免pH值快速地變化，導(dǎo)致局部變化太快，反響過分猛烈，生成分散的游離硅膠。如不遵循上述工藝條件，任憑地將氧化硅沉積出來〔例如，溫度低于60℃，沉積速度又很快〕化鈦粒子之間似葡萄狀，而不是形成致密均勻的包膜。硅包膜不佳的產(chǎn)品，顏料性能差，粉碎后粒度不好，難以分散，光澤性和耐候性差。硫酸酸溶檢驗(yàn)Ti02溶出率高。致密氧化硅包膜鈦白粉適用于光澤的、耐久的磁漆；而多孔疏松海綿狀氧化硅包膜的鈦白粉用于平光乳膠漆。氧化硅包膜工藝有一個(gè)特別的難題，就是漿液的過濾性能差，這主要?dú)w因于水合氧化硅濾，濾餅具有觸變性，甚至發(fā)生膠凍狀的假稠現(xiàn)象，有時(shí)無(wú)法過濾、穿濾、吸不住料。解決的方法是在酸性條件下進(jìn)展絮凝沉淀。絮凝劑用硫酸鹽，如MgS04、ZnS04等，以A12(S04〕3為最好。漿料pH33.5以下，然后用堿調(diào)到近乎中性，使鋁以水合的分別相，松弛地黏附在外表。有爭(zhēng)論說明，導(dǎo)人0.1%-0.2A1203能有效地改進(jìn)產(chǎn)品的過濾性能與洗滌速度，在A120310％時(shí)效果最好。用A1203作酸性包膜還進(jìn)一步提高明，硅包膜一般不單獨(dú)進(jìn)展，而通常與鋁包膜結(jié)合一起進(jìn)展。鋁包膜鋁包膜的作用如下：①能在二氧化鈦外表形成一層保護(hù)層，隔離二氧化鈦與有機(jī)介質(zhì)的直接接觸；②A1203能反射一局部紫外線，避開二氧化鈦過多吸取紫外線而發(fā)生光化學(xué)反響；③用A1203包膜的Ti02A13＋吸附在Ti02Ti02粒子外表帶正電荷，〔6〕。y包鋁膜常用包膜劑是硫酸鋁、偏鋁酸鈉、氯化鋁等鋁的鹽類。當(dāng)水解時(shí)生成氫氧化鋁或[Al-O]0H(y≥2的沉淀。其反響式如下：yA1〔S0〕＋6NaOH＋〔x-3〕HO===A10·xH0＋3NaS02 4 3 2 23 2 2 42NaA10＋HS0＋〔x-1〕H0===A10·xH0＋NaS02 2 4 2 23 2 2 442NaAl〔OH〕；＋H2S04

＋(x-5〕H

O===A10

·xH

0＋NaS0223224在包膜中使用的NaAlO〔偏鋁酸鈉〕可以用鐵<20*10-6的氫氧化鋁加熱用堿溶解制得。2232242其反響式如下：A1〔OH〕

＋NaOH===NaAl〔OH〕〔或NaAl0＋2H0〕3 4 2 2假設(shè)偏鋁酸鈉溶液中鐵高，可以用雙氧水氧化F全部轉(zhuǎn)化成Fe(OH3凝后濾出。包膜劑的用量，以A1203計(jì)一般為鈦白粉質(zhì)量的0.5％-5.0％。依據(jù)用途可以調(diào)整A1203包膜量。杜邦R931用于平光內(nèi)墻涂料，其包膜A1203最高到達(dá)6.4％。當(dāng)承受硫酸鋁包膜時(shí)，為了保持鈦白均勻分散，可同時(shí)加堿保持漿液pH值為8.5-11，當(dāng)硫酸鋁溶液加足后，最終再調(diào)整至中性使鋁鹽完全水解。包膜操作溫度一般掌握在50-80℃，使生成的膜構(gòu)造致密，通常比包硅膜掌握的溫度低。反響速率掌握，速率快則生成海綿狀膜，使產(chǎn)品的遮蓋力高，但吸油量也高。據(jù)報(bào)道，如將加鋁酸鈉的二氧化鈦漿液在pH值為10.5-11.5下，陳化數(shù)格外鐘，然后再加酸沉淀，Al203約有50％-75％是以氧鋁石形式存在，其余是以無(wú)定形水溶膠的形式存在。鋁不同于硅可以單獨(dú)包膜，主要目的是提高鐵白粉在有機(jī)介質(zhì)中的分散性，但吸油量偏高。鋁也可以與Si02,ZnO,Zr02,Ti02等一道進(jìn)展復(fù)合包膜，滿足不同的需求。混合包膜和兩次包膜在無(wú)機(jī)外表處理中，只承受一種金屬的水合氧化物或氫氧化物作包膜劑，對(duì)二氧化鈦抗粉化性、保光性、白度、分散性的提高是有限的。例如，單獨(dú)包鋁膜產(chǎn)品的分散性提高了，但抗粉化、耐候性就不如硅鋁混合包膜產(chǎn)品，僅包硅膜，漿液難以過濾，工藝行不通。硅、鋁、鋯混合包膜既提高耐候性、分散性，又增加產(chǎn)品的光澤度。所以或兩次包膜，有時(shí)也被稱為混合共沉淀包膜。按包膜沉淀的操作過程，可分為一次共沉淀包膜和兩次包膜。一次共沉淀包膜是指在同一種pH值即酸堿度范圍內(nèi)，用中和法同時(shí)將兩種以上包膜劑沉淀到二氧化鈦的粒子外表pH次操作有明顯的區(qū)分界定。目前市面上金紅石型通用型鈦白粉就是用這種方法包膜的。包膜方法的改進(jìn)，首先在堿性條件下(pH11)進(jìn)展沉淀Si02-A1203的致密狀包膜，然后調(diào)pH3左右，進(jìn)展酸性穩(wěn)定化處理，時(shí)間為15-30min〔1h以上，可能引起第一次包膜溶解〕。此過程消退或破壞了存在于A1203-Si02水合物上的某些“酸性點(diǎn)”。此后，使?jié){液pH值升到5-5.5，用A1203進(jìn)展其次次包膜。這樣操作改進(jìn)了產(chǎn)品的分散性及光學(xué)性能。曾有一篇專利提出第一次用鈦、鋁、硅包膜，等沉淀完成后，再進(jìn)展一次鈦、鋁包膜。兩次包膜承受的水合氧化物的量是不同的。制成醇酸磁漆后進(jìn)展人工老化試驗(yàn)，與硅、鋁、鈦一次包膜的試樣比照，覺察樣板的失重率削減，說明耐候性有所提高。混合包膜沉淀實(shí)例：2300g/LTi0、pH9-11的水漿液加人處理罐，在良好攪拌下同時(shí)導(dǎo)人酸性和250g/LMgS0、100g/LTiOS0、50g/LHSO；堿性液流含4 4 2 433

75g/LNaAl0

pH6～8e包2膜量為Si022％、A12031％、Mg00.01％、Ti020.25％。加完后攪拌熟化一段時(shí)間，再按常規(guī)加工過程制成成品。此種產(chǎn)品適用于塑料。同一種原漿液中假設(shè)參加150g/L水玻璃，2100g/L150g/LTiC1450g/LHC1的酸性液流，包膜量為A12031.5％、Ti020.25％、Si022％，所得產(chǎn)品適用于戶外使用的油性漆。兩次包膜實(shí)例：TiCl40.1-0.3μm的金紅石型二氧化鈦粗顏料，將該粗顏料調(diào)制成pH9.5400g/L的水性懸濁液。將以上水性懸濁液加熱到7070℃，加硫酸使懸pH1.5左右，以加人的二氧化鈦質(zhì)量為準(zhǔn)，按A12030.3％的硫酸鋁水溶液，攪拌，然后在參加按Ce02計(jì)為0.1％〔質(zhì)量〕的硫酸鈰溶液的同時(shí)，參加NaOH水pH5.0-5.5(Ce02：A1203摩爾比為1：5)，包覆在二氧化鈦粒子外表。連續(xù)用NaOH水溶液使懸濁液的pH值保持在5.0～5.5的同時(shí)，加人預(yù)先改制的，按P205計(jì)為2％〔質(zhì)量〕的正磷酸水溶液和按Al203計(jì)為1.4％〔質(zhì)量〕的硫酸鋁混合液〔相當(dāng)于AIP04為3.4％〕，攪拌，包覆磷酸鋁為其次層膜。此后在加人按A1203計(jì)為3.0％〔質(zhì)量〕的硫酸鋁水溶液的同時(shí)，添加硫酸，在pH值為4.5-5.0下進(jìn)展中和，形成氧化鋁第三層包膜。接著熟化60min以后，按常規(guī)的工藝特別是層壓中性紙。有機(jī)包膜有機(jī)包膜的主要作用是提高二氧化鈦在各種介質(zhì)中的潮濕、分散和流變性能，在貯存期分別，到達(dá)分散效果；另一種方式是化學(xué)吸附，即它與鈦白外表的羥基反響而聯(lián)結(jié)起來。以甲基氯硅烷為例，其反響式如下：此外，(CH3)3-Si-0一基團(tuán)依靠氧橋結(jié)合在Ti02外表，使鈦白粉顆粒改親水為親油。還有在水性介質(zhì)中的分散性能。涂料用金紅石型鈦白粉的有機(jī)外表處理劑主要有季戊四醇、三羥基甲基丙烷、二羥基甲基乙烷、三乙醇胺、二異丙醇胺、單異丙醇胺、辛戊二醇等。上述外表處理劑中三乙醇胺效白粉，由于它在紙漿中會(huì)起泡，使紙張?jiān)诳菰飼r(shí)外表產(chǎn)生小孔。國(guó)外多將TME〔三羥基甲基乙烷〕用于通用型鈦白粉，效果顯著，只是價(jià)格較貴，國(guó)內(nèi)尚不能生產(chǎn)。這里特別要提及的是有機(jī)硅外表處理劑，具有以下功能：①降低產(chǎn)品吸油量，增加涂料的流平性，降低涂料的粗糙度；②顯著降低鈦白粉的光敏性，提高鈦白粉的耐黃變性；③提高鈦白粉的粉碎效率，節(jié)約能源和時(shí)間；④幫助顆粒微粉化，提高鈦白粉的分散性；⑤具有防潮效果，延長(zhǎng)鈦白粉的貯存期。國(guó)內(nèi)道奇威開發(fā)的產(chǎn)品適合于造紙、塑料、化纖、乳膠、涂料各種專用型的有機(jī)硅外表處理劑。以高分子活性聚硅氧烷為主體原料的D7066塑料專用外表處理劑改善鈦白粉在塑料生產(chǎn)中的潤(rùn)滑性、干粉流淌性、耐高溫性、耐候性、擠出潤(rùn)滑性，提高產(chǎn)能、降低本錢。有機(jī)外表處理劑的加人方式，通常都在無(wú)機(jī)外表處理后加人。一種是濕法加人，即在水氣流粉碎機(jī)加料口噴人或在氣流粉碎機(jī)出口噴人。有機(jī)外表處理劑的參加量一般占二氧化鈦質(zhì)量的0.1％～1.0％，常用量0.2％-0.6％。高溫干法包膜工藝為了簡(jiǎn)化氯化法鈦白后處理的工藝流程，提高氯化法產(chǎn)品的耐候性和抗粉化性，有人爭(zhēng)論了高溫干法包膜技術(shù)。動(dòng)身點(diǎn)利用氣相氧化反響后半成品粒度根本穩(wěn)定，懸浮氣流溫度<600℃。借氣流的熱焓實(shí)現(xiàn)干法脫氯、干法外表處理和干式粉碎。干法脫氯是用400-500℃的水蒸氣或熱空氣作介質(zhì)，在沸騰床中對(duì)氧化半成品進(jìn)展脫氯≥85％以上的氯雜質(zhì)，產(chǎn)品呈酸性。此后在高溫水蒸氣或熱空氣中摻人少量有機(jī)胺，進(jìn)一步脫氯使半成品接近中性。機(jī)粉碎，異丙醇鋁水解，以A1203形式包膜在產(chǎn)品外表上，提高產(chǎn)品的分散性。杜邦公司制造了一種在二氧化鈦顏料粒子外表氣相沉積外表處理物的方法。適合氯化法制造耐久性顏料的工藝。實(shí)例：在氣相氧化系中，TiC14、AIC13的混合蒸氣在450℃從一個(gè)人口進(jìn)入氧化反響器混KCITiC14、AiC13021550℃、氣相包膜劑SiC14，在氧化反響器內(nèi)溫度1100-1200TiCl41%99％的TiC14已反響生成Ti02。加人SiC14，與從前加人的AiC131％A1203共同沉積在Ti02粒子外表，形成混較好的耐久性。該法處理被包覆的粒子比例達(dá)97％。外表處理層均勻沉積，該顏料的酸溶性為21％，較典型濕法處理耐久級(jí)顏料的酸溶性值提高4％。證明Si02好，且工藝簡(jiǎn)潔、節(jié)約能源。這是硫酸法無(wú)可比較的，固然技術(shù)的難度也格外高。外表處理的設(shè)備—包膜罐濕法外表處理過程主要在包膜罐中進(jìn)展。包膜罐愈大，每罐處理力量愈大，同一罐的產(chǎn)品性能偏差微小、質(zhì)量穩(wěn)定。反之，罐小、批數(shù)多，產(chǎn)生的差異大。7所示。5500-6000mm,5400-6000mm,120m3左右。罐體留意防腐，材料選用Cr18Ni9Ti≥11kW，轉(zhuǎn)速60-75r/min。承受國(guó)產(chǎn)立式擺線型動(dòng)力裝置較高，當(dāng)料漿濃度高、分散不好、黏度高時(shí)攪拌阻力大，擺線減速機(jī)晃動(dòng)。而從美國(guó)進(jìn)口萊寧減速機(jī)裝置小、速比大、效率高、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，很值得推舉。液相均勻懸浮相中螺旋槳式〔近似美國(guó)萊寧公司〕攪拌的設(shè)計(jì)參數(shù)如下：D/Do＝1／3H/Do=1CID＝1式中，D為攪拌槳直徑；H為包膜罐高度；Do為包膜罐直徑；C為包膜罐底與第一層攪拌槳的高度。臨界浮游速度Ne〔顆粒全部離開罐底時(shí)的速度〕的計(jì)算公式如下：式中Ne—攪拌轉(zhuǎn)速，r/min;dp—顆粒平均粒徑，mm；ρs—固體密度，g/cm3；ρl—液體密度，g/cm3；μ—主液體黏度，mPa·s；VP-固體顆粒假密度，g/cm3；VP—固體顆粒真密度，g/cm3；K-常數(shù)，選取無(wú)擋板，K=189；壁擋板，K=199；底擋板，K＝142。包膜時(shí)多承受蒸汽直接加溫，留意防止停蒸汽后的虹吸現(xiàn)象，造成蒸汽管線堵塞倒灌。為保證包膜的質(zhì)量，提高生產(chǎn)力量，包膜過程中的進(jìn)料和液位掌握；各種包膜助劑的加pH值的調(diào)控等參數(shù)宜承受性能良好的儀表和DCS掌握效果更好。包硅膜時(shí)掌握溫度與包鋁膜時(shí)相差大一些，特別包硅膜時(shí)，溫度更高一些。因此包膜罐保溫材料及保溫方式設(shè)計(jì)要適應(yīng)生產(chǎn)需要?！踩尺^濾、洗滌工藝及設(shè)備后處理過濾、洗滌的作用經(jīng)過外表處理后的二氧化鈦又重變成絮凝狀態(tài)，而且其中含有很多水溶性鹽類。這些4水溶性鹽類主要來自外表處理時(shí)所產(chǎn)生的鹽〔例如Na2S0〕、硫酸法鍛燒前所加人的鹽處4散性、漆料貯存穩(wěn)定性和漆膜的耐水性、耐候性。SO2-離子在電泳涂漆過程中顯示出很大4的危害性，氯根易使產(chǎn)品變黃，白度下降。通常實(shí)行多級(jí)過濾、水洗的工藝除去。過濾、洗滌設(shè)備外表處理后二氧化鈦的洗滌設(shè)備可以承受真空葉濾機(jī)〔也稱莫爾過濾機(jī)〕、轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)。近兩年一些鈦白粉廠引進(jìn)德國(guó)連恩舍(Lenser)公司隔膜壓濾機(jī)，應(yīng)用效果很好。效果；脫真空后易脫片，影響產(chǎn)能，鋪張能源。常見國(guó)產(chǎn)葉片構(gòu)造有三種形式，即星點(diǎn)式、溝槽式、矩形孔式。洗滌效果有差異，但各牢靠，拆卸便利；溝槽式葉片，比較厚實(shí)，經(jīng)久耐用，適應(yīng)性強(qiáng)；矩形孔式葉片，承受ABS洗滌效果好，省時(shí)、節(jié)能。轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)后處理最常常選用的設(shè)備是轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)，一般為兩臺(tái)聯(lián)用。第一臺(tái)專用于濾料脫離轉(zhuǎn)鼓前擠壓脫水，降低濾餅中含水量，使在烘干、枯燥時(shí)提高產(chǎn)能。轉(zhuǎn)鼓過濾洗滌8所示。20m2、40m2、50m2三種規(guī)格的產(chǎn)品，20m2性能較好。德國(guó)(KRASSMAFFEL)50m2和美國(guó)(EM-CO〕40m2轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)使用效果很好。目前適應(yīng)進(jìn)口設(shè)備的過濾介質(zhì)國(guó)內(nèi)已經(jīng)可以生產(chǎn)，例如，撫順天成工業(yè)用布廠產(chǎn)品在進(jìn)口40m2轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)上應(yīng)用效果很好，可以代替進(jìn)口聚丙烯材質(zhì)的濾布。隔膜壓濾機(jī)隔膜壓濾機(jī)最近兩年用于鈦白行業(yè)后處理漿料的洗滌過濾工藝，反響良好。杜邦公司也有承受。隔膜壓濾的優(yōu)點(diǎn)如下：①濾餅含固量高；②過濾周期短，生產(chǎn)力量大；③水洗時(shí)間短，洗滌用液量少，洗滌效果好；④濾餅強(qiáng)度高，帶式枯燥機(jī)易壓條，節(jié)能；⑤簡(jiǎn)化工藝流程。據(jù)資料介紹，承受KMZ1200KD40242.4m240噸成品的后處理漿料。每噸鈦白粉用洗滌水量為2.5m37。工程

表7 濾板的主要參數(shù)參數(shù)PP、PVDF、EP、PE、EPDM、FMP最大過濾壓力/MPa最大壓榨壓力/MPa最高過濾溫度/℃過濾、洗滌的掌握

2.53135為保證把外表處理后的鈦白粉漿液中的可溶性鹽洗干凈，濾餅含水量低，通常要求以下幾點(diǎn)。202300Ωcm70-80℃。10BaC12SO2-10AgN04 3溶液檢定濾液中不含C1-。7000Ωcm④真空度要求≥0.02-0.04MPa。⑤濾布不穿濾。萬(wàn)