[发明专利]一种复合白色颜料及其制备方法

权利要求书

1.一种复合白色颜料，为滤渣颗粒表面被TiO₂晶体包覆得到的滤渣／TiO₂复合白色颜料，其特征是：以在生产水玻璃过程产生并经处理后的滤渣为内核，TiO₂晶体为包覆粉体，通过湿法超细研磨的途径，使得处理后滤渣的平均粒径在1.5-2.4μm之间，处理后滤渣与TiO₂的粒径比达到5:1-8:1范围，置于装有研磨介质的搅拌罐内搅拌研磨实现TiO₂在处理滤渣粉体表面的包覆，所得到的复合白色颜料具有遮盖力为16-17g/m²、吸油值为40-42g/100g、白度为90.0-91.0％。

2.根据权利要求1所述的复合白色颜料，其特征在于，处理后滤渣与粒径为0.3μm 的TiO₂的粒径比达到5:1-8:1，借以机械力化学效应实现TiO₂在处理滤渣粉体表面的包覆；所述的处理后滤渣是通过以下步骤获得的：将滤渣用水浸泡洗涤3-5次，调节滤液的pH为7-9, 干燥获得的滤饼后打散成前处理滤渣。

3.一种复合白色颜料的制备方法，包括如下步骤：

1）首先是前处理，将滤渣用水浸泡洗涤3-5次，调节滤液的pH为7-9, 干燥获得的滤饼后打散成前处理滤渣；

2）前处理滤渣表面羟基化处理，配制固含量为20-60wt％的前处理滤渣和水的混合物，加入占前处理滤渣干粉量为0.5 wt％-1.5wt％的分散剂形成悬浮液，将得到的悬浮液置于装有研磨介质的搅拌罐内搅拌研磨,研磨介质为球形氧化锆,且球形氧化锆与前处理滤渣质量比为3:1-6:1；研磨；

3）晶体TiO₂悬浮液的配制：称取固含量为20 wt％-60 wt％的晶体TiO₂和水的混合物，并加入占TiO₂晶体干粉量为0.5 wt％-1.5 wt％的分散剂，置于搅拌罐内高速搅拌后制成TiO₂悬浮液，搅拌；

4）滤渣与TiO₂的湿法复合：将步骤3）制得的TiO₂悬浮液加入装有步骤2）获得的滤渣悬浮液的搅拌罐内研磨，研磨介质为球形氧化锆，调整体系的球形氧化锆与处理后滤渣和TiO₂质量比为3:1-6:1范围，TiO₂/(TiO₂+滤渣)=40-95 wt％，其中TiO₂含量不低于40％；复合研磨转速为800-1400r/min；复合时间为15-60min；

5）复合产物的后处理：向步骤4）的搅拌罐内加水稀释，以中等转速搅拌使其混合均匀形成复合悬浮液，将复合悬浮液过滤得到滤饼，滤饼置于90-120℃的烘箱中干燥，用打散机将干燥后的滤饼打散成粒度均匀的粉末即为滤渣颗粒表面被TiO₂晶体包覆得到的滤渣／TiO₂复合白色颜料。

4.根据权利要求3所述的复合白色颜料的制备方法，其特征在于，步骤1）的处理后滤渣为内核，晶体TiO₂为包覆粉体，处理后滤渣的粒度与TiO₂的粒径比5:1-8:1。

5.根据权利要求3或4所述的复合白色颜料的制备方法，其特征在于，步骤2）前处理滤渣表面羟基化处理的研磨介质采用级配比为φ3mm:φ2mm:φ1mm=5:3:2的球形氧化锆，球料质量比5:1；研磨转速1500-2500r/min；研磨时间15-60min。

6.根据权利要求3或4所述的复合白色颜料的制备方法，其特征在于，步骤4）的研磨介质采用级配比为φ3mm:φ2mm:φ1mm=5:3:2的球形氧化锆，球料质量比5:1，复合研磨转速为1000r/min；复合时间为30min。

7.根据权利要求3或4所述的复合白色颜料的制备方法，其特征在于，所用分散剂为硅酸钠、硅酸铝或六偏磷酸钠。

8.根据权利要求3或4所述的复合白色颜料的制备方法，其特征在于，步骤4）的滤渣与TiO₂的湿法复合时，TiO₂的投料量占总量[TiO₂/(TiO₂+滤渣)]=50 wt％；复合研磨转速为1000r/min；复合时间为30min。

9.根据权利要求3或4所述的复合白色颜料的制备方法，其特征在于，步骤3）晶体TiO₂悬浮液的配制时，将固含量为30 wt％的TiO₂晶体和水的混合物，加入占TiO₂晶体干粉量1.0 wt％的硅酸钠分散剂，将悬浮体系置于搅拌罐内，以3000r/min的搅拌速度高速搅拌20min，超声处理10-30min。