鈦白粉白度影響因素探析

摘 要：隨著時(shí)代的發(fā)展，各個(gè)行業(yè)對(duì)于鈦白粉應(yīng)用的廣度在逐漸提高。對(duì)于鈦白粉而言，其白度是重要的“標(biāo)志”之一。所以，在分析與研究鈦白粉的時(shí)候，就應(yīng)該重點(diǎn)考慮鈦白粉的白度，分析影響因素，從而提出優(yōu)化措施。

關(guān)鍵詞：鈦白粉；白度；影響因素

因?yàn)殁伆追鄣摹鞍住边@一特征，所以，在使用中格外注重鈦白粉的白度問題。文章就鈦白粉的白度影響因素進(jìn)行了具體的分析討論。

1 鈦白粉白度影響因素分析與討論

1.1 二氧化鈦粒子

1.1.1 二氧化鈦酸質(zhì)量。鈦液控制指標(biāo)包含了鈦液的總鈦濃度、三價(jià)鈦含量、F值、鐵鈦比、穩(wěn)定性以及雜質(zhì)含量。在這一些指標(biāo)中，F(xiàn)值、雜質(zhì)含量、三價(jià)鈦含量是最要的白度影響因素。對(duì)于F值而言，其越高，溶液的酸度越高，就會(huì)抑制水解反應(yīng)，降低水解率，生成偏鈦酸粒子細(xì)，如果F值過低，則會(huì)出現(xiàn)早期的水解現(xiàn)象，導(dǎo)致不良結(jié)晶中心形成，影響晶體質(zhì)量；鐵鈦比過高，會(huì)減緩鈦液的水解，生成偏鈦酸粒子細(xì)，鐵鈦的水解速度要高于低鈦液水解速度，但是，二氧化鈦的粒子較粗；如果Ti3+含量過低，在溶液當(dāng)中的Fe2+就會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)，生成Fe3+，導(dǎo)致鈦白粉呈現(xiàn)出偏紅黃相，Ti3+的含量過高，會(huì)抑制水解作用，水解速度偏慢；鈦液中如果雜質(zhì)的含量過高，也會(huì)導(dǎo)致鈦白粉出現(xiàn)晶格扭曲或者是變形的問題，導(dǎo)致對(duì)稱性喪失，降低白度；鈦液穩(wěn)定性過低，會(huì)出現(xiàn)早期的水解，導(dǎo)致不良結(jié)晶中心出現(xiàn)[1]。

1.1.2 氣粉操作條件。氣流的粉碎利用主要是物料本身的自磨作用，針對(duì)二氧化鈦的粒子，利用中壓蒸汽來(lái)進(jìn)行剪切，就可以讓物料同物料之間、內(nèi)壁同物料之間出現(xiàn)相互的碰撞，最終達(dá)到細(xì)碎的目的，確保二氧化鈦的顆粒滿足粒度的要求。通過氣流的粉碎，會(huì)降低鈦白粉本身的粒徑，改善粒度自身的分布，在汽粉前后，產(chǎn)品粒度見圖1和圖2所示。

在具體的操作環(huán)節(jié)需要做好進(jìn)料速度與蒸汽壓力的控制，如果成品本身的粒徑偏大，可以通過進(jìn)料速度的提高或者是蒸汽壓力的增大來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。另外，過大的風(fēng)機(jī)風(fēng)門，也會(huì)增大內(nèi)部的負(fù)壓，從而減少碰撞，增大物料的粒徑。

1.2 雜質(zhì)種類和含量

通過硫酸法酸解制可以得到鈦液本身屬于相對(duì)復(fù)雜的懸濁體系，在其內(nèi)部包含了未能實(shí)現(xiàn)分解的鈦鐵礦，也有細(xì)小的，沒有經(jīng)過反應(yīng)的顆粒，另外，還存在鋁、硅等膠體的雜質(zhì)顆粒，也包含了可溶性雜質(zhì)，如硫酸鹽等[2]。在鈦白粉中，就算雜質(zhì)的含量很少，都會(huì)直接影響鈦白粉的白度。這一部分雜質(zhì)主要能夠?qū)⒉糠盅趸镲@色。一般來(lái)說(shuō)，因?yàn)檠趸锝档外伆追郯锥瓤梢苑譃椋旱谝唬趸镂廴镜念伾坏诙Ц癞?dāng)中出現(xiàn)了雜質(zhì)的晶格，從而著色。在鈦白粉中，常見的金屬氧化物的顯色與呈相見表1所示。在鈦白粉中，如果自身帶有顏色的氧化物含量偏高，就會(huì)出現(xiàn)鈦白粉帶有該氧化物的色相，一旦濃度達(dá)到一定值，就會(huì)影響白度。當(dāng)有不規(guī)則的二氧化鈦顆粒生成，晶體本身存在缺陷。這個(gè)時(shí)候，二氧化鈦晶格中就會(huì)有雜質(zhì)金屬離子補(bǔ)入，就算數(shù)量很少，都會(huì)影響白度。也就是說(shuō)，因?yàn)樵媳旧淼牟町悾瑫?huì)讓氧化物存在較大的顯色濃度差，并且還帶有雜質(zhì)的存在，使得鈦白粉的色相更為復(fù)雜。

2 鈦白粉白度影響的改進(jìn)

2.1 合理選擇原輔材料

鐵粉和鈦精礦等原輔材料之中會(huì)有重金屬雜質(zhì)的存在，并且個(gè)別雜質(zhì)難以去除，最終會(huì)存留在鈦白粉產(chǎn)品中。所以，在去除雜質(zhì)的過程中，就會(huì)考慮到助濾劑、絮凝劑的使用。最好是選擇雜質(zhì)含量較少的材料，同時(shí)，做好助劑的綜合比較。

2.2 做好鈦液質(zhì)量的控制

如果鈦液各項(xiàng)指標(biāo)不符合標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)影響下一道水解工序，出現(xiàn)二氧化鈦粒子的不合適現(xiàn)象。再加上粒子晶格的缺陷，從而降低鈦白粉的白度。最好是控制鈦液的制備，做好鈦液的凈化處理，禁止超標(biāo)的鈦液使用到下一個(gè)環(huán)節(jié)。

2.3 優(yōu)化水解工藝

在鈦白粉生產(chǎn)工藝中，水解作用不容忽視，它決定了粒子、微晶體、晶核等實(shí)際的結(jié)構(gòu)與大小，最終影響產(chǎn)品的質(zhì)量。所以，最好能夠針對(duì)水解工藝參數(shù)、加料的時(shí)間、熟化的時(shí)間等各個(gè)方面進(jìn)行正交試驗(yàn)，就能夠滿足水解工藝優(yōu)化的目標(biāo)[3]。

2.4 雜質(zhì)清除的具體操作

在雜質(zhì)清除中，主要從下述兩個(gè)方面進(jìn)行。

2.4.1 選礦除雜質(zhì)。雜質(zhì)去除的首要條件是選礦。選礦主要是按照礦物本身物理化學(xué)性質(zhì)的差異，選擇合理的方法，將鈦鐵礦與其相互的分離。通過這樣的方式，就能夠幫助鈦白粉保持其白度不受到選礦的影響。如，對(duì)于搖床的重力選礦，可以將大部分的脈石去除，然后通過磁選機(jī)來(lái)進(jìn)行選擇，當(dāng)?shù)V物通過磁場(chǎng)時(shí)，就可以吸引導(dǎo)磁率較高的鈦鐵礦，但是其余非鈦鐵礦導(dǎo)磁率偏低，這樣就可以利用磁盤將其實(shí)現(xiàn)分離。

2.4.2 除不溶性雜質(zhì)。利用硫酸法來(lái)生產(chǎn)鈦白粉，通過酸解會(huì)有渾濁不清的鈦液存在，其中所包含的不溶性雜質(zhì)有小顆粒的膠體雜質(zhì)和大顆粒機(jī)械雜質(zhì)。為了解決不溶性膠體雜質(zhì)，可以選擇帶有負(fù)電荷的改性聚丙烯酰胺膠實(shí)現(xiàn)電性的相互中和，進(jìn)而通過交替例子的凝聚沉降，將其剔除。但是因?yàn)槟z體的不完全沉降，所以，通過過濾之后，依舊會(huì)有部分穿過，存留下來(lái)，這時(shí)，可以選擇壓濾的方式，直至濾液澄清度符合標(biāo)準(zhǔn)即可。而大顆粒的機(jī)械雜質(zhì)，因?yàn)槌尸F(xiàn)出粗分散的狀態(tài)，就很容易沉析。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，為了做好鈦白粉白度的控制，首先就需要對(duì)鈦白粉白度的影響因素有一個(gè)全面的分析與了解，這樣才能夠找準(zhǔn)方向，通過一系列的方法滿足鈦白粉對(duì)于白度的要求。

參考文獻(xiàn)

[1]姜志剛，王建偉.鈦白粉的應(yīng)用及其應(yīng)用指標(biāo)解析[J].上海涂料，2014（5）：52-55.

[2]秦傳宗.淺析我國(guó)鈦白粉生產(chǎn)的發(fā)展現(xiàn)狀與存在的問題[J].化工管理，2013（16）：191.

[3]梅綺文.鈦白粉在輕工行業(yè)的應(yīng)用[J].輕工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2015（5）：59-60.