[发明专利]一种表面改性的二氧化钛颜料制备方法

说明书

本发明公开了一种表面改性的二氧化钛颜料制备方法，包括以下步骤：S1，将O2、Cl2通入加料环，S2，将预热氧气引入甲苯燃烧室，S3，将预热的四氯化钛通入氯化铝发生器，并通过氯化铝发生器进入加料环，所S4，向氯化铝发生器内加入铝的金属物，S5，在甲苯燃烧室上方增设晶粒细化剂加入口，通过晶粒细化剂加入口加入晶粒细化剂，S6，从袋式除尘器入口加入除疤砂，S7，距离加料环1.0‑2.0m距离设置文丘里进样管；S8，通过文丘里进样管加入包膜剂，包膜剂由卤化物及气相SiO2组成，S9，包膜完成后的二氧化钛经过袋式除尘器、打浆洗涤除砂、压滤、闪蒸、汽粉、包装获得成品二氧化钛颜料；本发明能使二氧化钛粒子表面形成均匀致密的包膜层。

技术领域

本发明涉及二氧化钛颜料制备技术领域，特别是一种表面改性的二氧化钛颜料制备方法。

背景技术

二氧化钛颜料可以通过氯化法工艺或是硫酸法工艺获得，主要应用于涂料、塑料、造纸及油墨领域。在氯化法工艺中，二氧化钛颜料通过钛的卤化物与氧气在1800-2000℃温度下反应生成。二氧化钛基料经过砂磨，通过一个或多个湿法工艺在颜料表面上沉积金属氧化物，然后进行洗涤、闪蒸及汽粉，以此优化颜料的分散性、光学性或是耐候性。

通过湿法工艺对二氧化钛颜料表面进行改性的方法，国内外已有很多报道，CN201811088102.8公开了一种氯化法二氧化钛硅锆铝三元包膜的制备方法，三元包膜后的二氧化钛具有良好的光泽性、水分散性和耐候性；CN201711166104.x公开一种二氧化钛粉硅铝包膜的方法，得到的硅铝包膜二氧化钛粉具有亮度高、易于洗涤及生成成本低的特点；CN201310086971.8公开了一种复合包膜二氧化钛颜料的制备方法，该方法制备的颜料具有很高的耐晒性，并具有优良的遮盖力、油性白度，可以用于涂料、塑料及造纸中；US9416246公开了一种在二氧化钛制备中粒度控制及二氧化硅沉积的方法，该方法包括使气态二氧化钛和氧气在反应器中反应，在氧化下游，并在约1200-1600℃的工艺温度下，将液态卤化硅和卤化钛引入反应器中，获得二氧化硅包覆的二氧化钛颗粒。该方法生成的二氧化钛颜料具有耐候性好，不产生黄变，具有较小的颗粒尺寸，同时不需要额外的操作或设备成本；US7029648公开了一种通过表面处理的气相沉积制备耐用的金红石二氧化钛颜料的方法，该方法在氧化点的下游将四氯化硅引入反应器中，其中至少97%的四氯化钛已转化为二氧化钛。

上述方法中通过湿法沉积对二氧化钛进行包膜表面改性存在以下弊端，1)包膜形成的废液带来较高的处理成本及环保压力；2)形成的包膜工艺流程过长，运行设备占地面积较大；3)包膜形成的致密层较差，很难大幅提高二氧化钛的耐候或是耐光性。采用气相工艺对二氧化钛进行包膜能够很好的解决上述问题。然而，仅仅在氧化反应段的下游某处加设包膜剂进行二氧化钛的气相包膜，会因混合问题导致二氧化钛粒子表面难以形成均匀致密的包膜层。

发明内容

为了克服上述不足，本发明的目的是要提供一种表面改性的二氧化钛颜料制备方法，解决现有二氧化钛气相包膜技术的不足，使二氧化钛颜料表面形成均匀致密的包膜层。

为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

一种表面改性的二氧化钛颜料制备方法，包括以下步骤：

S1，将O2、Cl2以100-500m3/h的速度通入加料环，所述O2与Cl2的比例为10:1-3:1，优选5:1-3:1；

S2，将预热氧气引入甲苯燃烧室，所述氧气的温度控制在900-1000℃，优选930-980℃，促使甲苯燃烧室的反应温度至1800℃以上；

S3，将预热的四氯化钛通入氯化铝发生器，并通过氯化铝发生器进入加料环，所述四氯化钛的预热温度控制在300-450℃，优选350-400℃；

S4，向氯化铝发生器内加入铝的金属物，加量控制在1.0-3.0%，以氧化铝在二氧化钛基料中的含量计，优选1.5-2.0%，促使氯化铝发生器的出口温度控制在400-550℃，优选450-500℃；