[发明专利]一种氯化法钛白粉副产盐酸制备钛酸钡的方法

说明书

本发明涉及一种钛酸钡的制备方法，具体地说是利用含有TiOCl₂的氯化法钛白粉副产盐酸与工业碳酸钡进行酸解反应，控制酸解液中的Ba/Ti比和pH值，再将其滴加到热碱溶液中进行中和反应，反应完成后经过陈化、过滤、洗涤、煅烧后即可得到BaTiO₃成品。

技术领域

本发明涉及一种制备钛酸钡的生产方法，属于无机化工领域。具体地说是利用含有TiOCl₂的氯化法钛白粉副产盐酸与工业碳酸钡进行酸解反应，控制酸解液中的Ba/Ti比和pH值，再将其滴加到热碱溶液中进行中和反应，反应完成后经过陈化、过滤、洗涤、煅烧后即可得到BaTiO₃成品。

背景技术

在氯化法钛白粉的生产过程中，氯化工序的尾气水洗废酸有两种：一种是盐酸浓度约为20%的HCl，其中含有TiOCl₂浓度为10.2%左右；另一种是盐酸浓度约为28%的HCl，TiOCl₂浓度为1.2%左右。在使用这种含有TiOCl₂杂质的盐酸时，TiOCl₂会随着游离盐酸浓度降低而发生水解反应析出TiO₂，这种水解析出的细颗粒TiO₂成为固相杂质存在于反应体系中，导致这种盐酸的应用领域受到很大的限制。

对于氯化法钛白粉副产盐酸利用方面，有不少研究人员针对其独有的特点开发了许多利用方法，有的将其用于钛白粉包膜，有的进行膜分离将盐酸进行净化，还有的直接加入碱性物质进行中和。但总体来看，目前就氯化法钛白粉副产盐酸的利用上还存在资源利用效率较低、经济性较差的问题。

另一方面，钛酸钡作为制造电子陶瓷的主要原料，与其它材质的电容器相比，钛酸钡陶瓷电容器体积小、容量大、频率高、可靠性强、成本低，在大规模集成电路方面有着广泛的应用。钛酸钡粉体现在采用的水相合成法首先将将TiCl₄进行部分水解得到TiOCl₂水溶液，然后将TiOCl₂水溶液和BaCl₂溶液按一定比例混合制成钡钛混合液，再将钡钛混合液与NaOH溶液反应得到BaTiO₃粉体。

因此，为高效利用氯化法钛白粉生产过程中含有TiOCl₂的副产盐酸，本发明结合水相法BaTiO₃的生产工艺过程，利用氯化法钛白粉副产盐酸酸解工业碳酸钡，将盐酸和碳酸钡反应得到的BaCl₂与盐酸中的TiOCl₂作为钡钛混合液，严格控制钡钛混合液中的Ba/Ti比和pH值，将其滴加到热碱溶液中进行中和反应，反应完成后经过陈化、过滤、洗涤、煅烧后即可得到BaTiO₃成品。

碳酸钡酸解过程中的主要化学反应方程式为：

BaCO₃+2HCl=BaCl₂+ H₂O+CO₂

BaCl₂和TiOCl₂在强碱溶液中生成BaTiO₃的化学反应方程式为：

TiOCl₂+ BaCl₂+4NaOH= BaTiO₃↓+4NaCl+2H₂O 。

发明内容

本发明的目的在于利用含有TiOCl₂的氯化法钛白粉副产盐酸与工业碳酸钡进行酸解反应，利用其含有的TiOCl₂与酸解反应得到的BaCl₂成为钡钛混合液，控制好钡钛混合液中的Ba/Ti比和pH值，将其滴加到热碱溶液中进行中和反应，反应完成后经过陈化、过滤、洗涤、煅烧后即可得到BaTiO₃成品。

本发明的目的是这样实现的：