鈦白粉生產的鹽處理及煅燒工藝優化

于文軍 卜冬(河南佰利聯化學股份有限公司，河南 焦作 454191)

1 對鈦白粉進行鹽處理和煅燒

首先關于偏鈦酸的處理，如果對偏鈦酸進行鹽處理和煅燒，就可以生產出高質量的顏料，提高產品的經濟效益。所以，鹽處理和煅燒的工藝非常重要。但是需要注意不同的偏鈦酸質量和成品質量，要求加入的鹽處理的類型也就不同，煅燒的強度也就不同。這些因素在制作鈦白粉之前都需要考慮到，因為他們影響著鈦白粉成品的質量。

1.1 鉀鹽的影響

使用鉀鹽的鈦白粉，產品潔白，疏松，酸性不是很高。使用鉀鹽比較少的鈦白粉，因為煅燒的時間延長，成品的著色能力也會相應降低。

1.2 磷酸的影響

在使用磷酸時應注意合理使用，并對其化學特性引起重視，例如，磷酸與氫氧化鐵同時使用會產生磷酸鐵，其分解難度較大，會對鈦白粉的成品質量產生不利影響。但使用磷酸的優勢在于，磷酸溶解后的離子具有成長劑特性，有利于鈦白粉分散性與潔白度的提升，幫助使用后的衣物更為柔軟；此外，磷酸的使用還可在一定程度上提高其耐候性。

1.3 控制煅燒強度

在煅燒過程中會產生較多的TiO2，且這一過程往往會涉及到晶體轉換以及粒子狀態變化等。故而在此過程中應從提高煅燒物晶體型的純正程度，使煅燒顆粒特征得到充分發揮，才能夠從根本上促使煅燒物質量的提高。這就要求在煅燒過程中嚴格控制條件，始終確保有關操作符合相應規范。其中，最重要的參數就是煅燒的強度，就是煅燒的溫度和時間。煅燒溫度主要是通過控制窯洞內最佳的煅燒時間，只有這樣，才能保證煅燒溫度的穩定增長。還可以采用控制風量、油量和煅燒的負壓實現。煅燒時間主要是通過控制轉窯的煅燒穩定性實現。首先，要選擇合適的進料方式和保持穩定的進料量。進料偏鈦酸中的穩定的水份，促進煅燒偏鈦酸鹽處理量的穩定。同時，在窯內煅燒的轉速也要保持穩定，確保料層均勻地覆蓋在窯內。只有保持穩定的煅燒溫度和煅燒溫度的梯度增長，才能控制煅燒的穩定性和煅燒的質量。

1.4 試驗方法

鹽處理和煅燒影響因素很多，要控制好鹽處理劑的種類、數量和濃度，鹽處理劑的強度和攪拌時間。現在分別設置三個水平進行正交實驗，實驗方案如表（1）

表（1）正交試驗方案及結果

鍛燒溫度鍛燒時間分散性影響消色力影響遮蓋力影響白度的影響870℃11h 83%92%19%98%870℃12 h 80%94%18.9%97.8%870℃13 h 84%95.4%20.5%96.8%

由此得出以下結論，煅燒強度和煅燒溫度是影響成品質量的決定因素，增加K2CO3可以提高白度和消色力。增加H2PO4的用量可以加強分散性。

2 鹽處理及煅燒優化探索實驗

為了保持鈦白粉制作的質量和穩定生產，應該注重對鹽處理及煅燒優化的研究。找到鹽處理和煅燒條件對鈦白粉成品質量的影響規律。實驗的目的是：第一，確定偏鈦酸鹽處理的最佳配方和煅燒條件。第二、鹽處理劑量數量和煅燒條件對鈦白粉的成品白度有何影響。第三、鹽處理劑量的變化和煅燒強度的變化之間的關系。

2.1 準備原料

從鈦白粉的實驗現場選取一定量的偏鈦酸，調整偏鈦酸的濃度為400克。加入濃度為120克的K2CO3溶液，100-130 g/l濃度的H3PO4溶液待用。實驗的儀器有鍛煉用的高爐1臺，磁力攪拌器1臺，平磨儀1臺，干粉白度計1臺，標準光源1臺，100mL坩堝若干。

實驗步驟是：首先采用高溫爐模擬現場的回轉煅燒方法，明確鹽處理和煅燒條件的范圍，遵循各個因素對于成品質量的影響的內在規律。采用的實驗方法有根據鹽處理劑的種類、數量和濃度。結合偏鈦酸料漿濃度，雜質濃度，鹽處理攪拌強度和時間。把煅燒的強度和窯內的溫度控制在一個合理的范圍內。查閱相關的資料發現，鹽處理加入碳酸鉀和磷酸的劑量、煅燒溫度和保溫時間可以改變鈦白粉的質量。通過實驗得出以下規律：在所有的影響因素中，煅燒的強度是其中最主要的影響因素。煅燒溫度也起著決定作用。如果適當加入K2CO3溶液就可以改變成品的顏色和消色能力。但是，另一方面，也會帶來負面的效果，影響產品的分散性和遮蓋力。

3 結語

綜上所述，對鈦白粉進行鹽處理和煅燒對于鈦白粉的質量非常重要。影響到鈦白粉的因素有：鉀鹽的影響，磷酸的影響，控制煅燒強度。首先，要選擇合適的進料方式和保持穩定的進料量。進料偏鈦酸中的穩定的水份，促進煅燒偏鈦酸鹽處理量的穩定。同時，在窯內煅燒的轉速也要保持穩定，確保料層均勻地覆蓋在窯內。只有保持穩定的煅燒溫度和煅燒溫度的梯度增長，才能控制煅燒的穩定性和煅燒的質量。只有這樣，才能促進鈦白粉生產的鹽處理及煅燒工藝的提高，制作出質量上等的鈦白粉。

[1]羅武生,喻勝飛.水性涂料專用鈦白粉生產的鹽處理及煅燒工藝優化[J].中國粉體工業,2006,06:3-5.

[2]賈榮暢.鈦白粉工業清潔生產工藝技術[D].山東大學,2009.