專(zhuān)利名稱(chēng)：一種粒度可控二氧化鈦的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種粒度可控二氧化鈦的生產(chǎn)方法，特別涉及一種在高溫氣相氧化過(guò)程中控制二氧化鈦粒度的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
在鈦白粉生產(chǎn)中，二氧化鈦主要采用氯化法和硫酸法兩種工藝制備。氯化法因生產(chǎn)效益高、技術(shù)先進(jìn)、優(yōu)質(zhì)環(huán)保而逐步成為鈦白行業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)。二氧化鈦性質(zhì)穩(wěn)定， 是目前最好的白色顏料。二氧化鈦的粒度對(duì)其光學(xué)性能有重要的影響，如消色力、碳黑底色(CBU)、吸油量、分散性等，因而不同粒度的二氧化鈦的應(yīng)用范圍也不同。US20080260627公開(kāi)了一種用堿金屬的鹵化物作為離子劑、堿金屬與二氧化硅結(jié)合以及調(diào)整三氯化鋁使用量的方法來(lái)控制二氧化鈦的粒度。該方法使用三氯化鋁不僅成本高，而且過(guò)低或過(guò)高的用量會(huì)直接影響二氧化鈦的晶型轉(zhuǎn)化率和光學(xué)性能；堿金屬的鹵化物作為離子劑起到改善二氧化鈦的粒度分布和分散性，防止顆粒間相互聚結(jié)成為大的團(tuán)聚體，從而在一定程度上也能起到細(xì)化晶粒的作用，但是控制范圍有限，這樣就需要不同的反應(yīng)機(jī)理來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)二氧化鈦粒度的控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種粒度可控二氧化鈦的生產(chǎn)方法，該方法不僅成本低、操作簡(jiǎn)單，并能夠較大的范圍內(nèi)控制二氧化鈦的粒度。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是
一種粒度可控二氧化鈦的生產(chǎn)方法，其特殊之處是
1、在200kPa 800kPa的壓力下，將四氯化鈦預(yù)熱至490°C 550 °C，氧氣預(yù)熱至 750°C 900°C，分別引入至高溫氧化反應(yīng)器中；
2、用甲苯燃燒產(chǎn)生的熱量將熱氧在高溫氧化反應(yīng)器中二次預(yù)熱至1500°C 1800°C， 使四氯化鈦與氧氣發(fā)生氣相氧化反應(yīng)，同時(shí)加入三氯化鋁、氯化鉀及去離子水，其中，四氯化鈦與三氯化鋁、氯化鉀的質(zhì)量比分另O為1000:2. 5 1000:15、1000:0.015- 1000: 3，去離子水以四氯化鈦質(zhì)量計(jì)彡O. 6% ；
3、反應(yīng)生成氣固混合物,經(jīng)過(guò)冷卻、氣固分離后得到粒度在160nm 310nm的二氧化鈦。上述的粒度可控二氧化鈦的生產(chǎn)方法，四氯化鈦與三氯化鋁的質(zhì)量比為1000:10， 四氯化鈦與氯化鉀的質(zhì)量比為1000: I。上述的粒度可控二氧化鈦的生產(chǎn)方法，所述的三氯化鋁的加入方式為用鋁粉和氯氣按照理論量在三氯化鋁發(fā)生器中反應(yīng)，生成的三氯化鋁與四氯化鈦氣流共同引入至高溫氧化反應(yīng)器中。上述的粒度可控二氧化鈦的生產(chǎn)方法，所述的去離子水的加入方式為利用載氣將去離子水在噴槍中霧化后加入至高溫氧化反應(yīng)器內(nèi)的熱氧氣流中。
上述的粒度可控二氧化鈦的生產(chǎn)方法，所述的去離子水的量用計(jì)量泵控制。上述的粒度可控二氧化鈦的生產(chǎn)方法，所述的氯化鉀的加入方式為將氯化鉀、三氯化鋁和四氯化鈦在三氯化鋁發(fā)生器中共同混合后加入至高溫氧化反應(yīng)器中；或?qū)⒙然浥c去離子水混合形成溶液后直接加入至氧化反應(yīng)器內(nèi)的熱氧氣流中。本發(fā)明中三氯化鋁是晶型轉(zhuǎn)化劑，起到提高二氧化鈦的晶型轉(zhuǎn)化率的作用；氯化鉀是離子劑，可以改善二氧化鈦的粒度分布，提高二氧化鈦的分散性，防止顆粒間相互聚結(jié)成為大的團(tuán)聚體；去離子水加入到高溫氧化反應(yīng)器中變?yōu)樗魵猓魵庠跉庀喾磻?yīng)中起到了成核劑的作用，通過(guò)調(diào)節(jié)反應(yīng)過(guò)程中加入的去離子的量來(lái)控制二氧化鈦的粒度。該方法不僅成本低、操作簡(jiǎn)單，并且可以在160nm 310nm較大的范圍內(nèi)控制二氧化鈦的粒度， 拓寬了顏料的應(yīng)用領(lǐng)域，廣泛應(yīng)用于涂料、塑料、建材、造紙、印刷、油墨、化纖、橡膠、陶瓷等行業(yè)。


圖I是本發(fā)明的工藝流程圖2是本發(fā)明的工藝流程圖(對(duì)應(yīng)實(shí)施例I)；
圖3是去離子水加入量與二氧化鈦粒度和CBU的關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
在200kPa的壓力下，將四氯化鈦經(jīng)四氯化鈦預(yù)熱器預(yù)熱至490°C，將氧氣經(jīng)氧氣預(yù)熱器預(yù)熱至900°C，分別引入至高溫氧化反應(yīng)器中；用甲苯燃燒產(chǎn)生的熱量將熱氧在高溫氧化反應(yīng)器中二次預(yù)熱至1800°C，使四氯化鈦與氧氣發(fā)生氣相氧化反應(yīng)，同時(shí)加入三氯化鋁、氯化鉀及去離子水，其中，四氯化鈦與三氯化鋁、氯化鉀、去離子水的質(zhì)量比分別為 1000:15,1000:3,1000:6 (去離子水的量用計(jì)量泵控制)，如圖2所示，三氯化鋁的加入方式為用鋁粉和氯氣在三氯化鋁發(fā)生器中反應(yīng)，生成的三氯化鋁與四氯化鈦氣流共同引入至氧化反應(yīng)器中；去離子水和氯化鉀的加入方式為將氯化鉀與去離子水混合形成溶液后，利用載氣將該溶液在噴槍中霧化后加入至氧化反應(yīng)器內(nèi)的熱氧氣流中。反應(yīng)生成的氣固混合物，經(jīng)過(guò)冷卻、氣固分離后得到二氧化鈦。實(shí)施例2
在SOOkPa的壓力下，將四氯化鈦預(yù)熱至550°C，氧氣預(yù)熱至750°C，分別引入至高溫氧化反應(yīng)器中；用甲苯燃燒產(chǎn)生的熱量將熱氧在高溫氧化反應(yīng)器中二次預(yù)熱至1500°C，使四氯化鈦與氧氣發(fā)生氣相氧化反應(yīng)，同時(shí)加入三氯化鋁、氯化鉀及去離子水，其中，四氯化鈦與三氯化鋁、氯化鉀、去離子水的質(zhì)量比分別為1000:2. 5、1000:0. 015、1000:0. 095(去離子水的量用計(jì)量泵控制)，如圖I所示，三氯化鋁的加入方式為用鋁粉和氯氣在三氯化鋁發(fā)生器中反應(yīng)，生成的三氯化鋁與四氯化鈦氣流共同引入至氧化反應(yīng)器中；去離子水的加入方式為利用載氣將去離子水在噴槍中霧化后加入至氧化反應(yīng)器內(nèi)的熱氧氣流中；氯化鉀的加入方式為將氯化鉀與三氯化鋁及四氯化鈦在三氯化鋁發(fā)生器中共同混合后引入至高溫氧化反應(yīng)器中。反應(yīng)生成的氣固混合物，經(jīng)過(guò)冷卻、氣固分離后得到二氧化鈦。實(shí)施例3在400kPa的壓力下，將四氯化鈦預(yù)熱至520°C，氧氣預(yù)熱至760°C，分別引入至高溫氧化反應(yīng)器中；用甲苯燃燒產(chǎn)生的熱量將熱氧在高溫氧化反應(yīng)器中二次預(yù)熱至1650°C，使四氯化鈦與氧氣發(fā)生氣相氧化反應(yīng)，同時(shí)加入三氯化鋁、氯化鉀及去離子水，其中，四氯化鈦與三氯化鋁、氯化鉀、去離子水的質(zhì)量比分別為1000:10、1000: 1、1000:0. 095(去離子水的量用計(jì)量泵控制)，如圖I所示，三氯化鋁的加入方式為用鋁粉和氯氣在三氯化鋁發(fā)生器中反應(yīng)，生成的三氯化鋁與四氯化鈦氣流共同引入至氧化反應(yīng)器中；去離子水的加入方式為利用載氣將去離子水在噴槍中霧化后加入至氧化反應(yīng)器內(nèi)的熱氧氣流中；氯化鉀的加入方式為將氯化鉀與三氯化鋁及四氯化鈦在三氯化鋁發(fā)生器中共同混合后引入至高溫氧化反應(yīng)器中。反應(yīng)生成的氣固混合物，經(jīng)過(guò)冷卻、氣固分離后得到二氧化鈦。實(shí)施例4
在400kPa的壓力下，將四氯化鈦預(yù)熱至520°C，氧氣預(yù)熱至760°C，分別引入至高溫氧化反應(yīng)器中；用甲苯燃燒產(chǎn)生的熱量將熱氧在高溫氧化反應(yīng)器中二次預(yù)熱至1650°C，使四氯化鈦與氧氣發(fā)生氣相氧化反應(yīng)，同時(shí)加入三氯化鋁、氯化鉀及去離子水，其中，四氯化鈦與三氯化鋁、氯化鉀、去離子水的質(zhì)量比分別為1000:10、1000: 1,1000:0. 25 (去離子水的量用計(jì)量泵控制)，如圖I所示，三氯化鋁的加入方式為用鋁粉和氯氣在三氯化鋁發(fā)生器中反應(yīng)，生成的三氯化鋁與四氯化鈦氣流共同引入至氧化反應(yīng)器中；去離子水的加入方式為利用載氣將去離子水在噴槍中霧化后加入至氧化反應(yīng)器內(nèi)的熱氧氣流中；氯化鉀的加入方式為將氯化鉀與三氯化鋁及四氯化鈦在三氯化鋁發(fā)生器中共同混合后引入至高溫氧化反應(yīng)器中。反應(yīng)生成的氣固混合物，經(jīng)過(guò)冷卻、氣固分離后得到二氧化鈦。實(shí)施例5
在400kPa的壓力下，將四氯化鈦預(yù)熱至520°C，氧氣預(yù)熱至760°C，分別引入至高溫氧化反應(yīng)器中；用甲苯燃燒產(chǎn)生的熱量將熱氧在高溫氧化反應(yīng)器中二次預(yù)熱至1650°C，使四氯化鈦與氧氣發(fā)生氣相氧化反應(yīng)，同時(shí)加入三氯化鋁、氯化鉀及去離子水，其中，四氯化鈦與三氯化鋁、氯化鉀、去離子水的質(zhì)量比分別為1000:10、1000: 1、10000:0. 75(去離子水的量用計(jì)量泵控制)，如圖I所示，三氯化鋁的加入方式為用鋁粉和氯氣在三氯化鋁發(fā)生器中反應(yīng)，生成的三氯化鋁與四氯化鈦氣流共同引入至氧化反應(yīng)器中；去離子水的加入方式為利用載氣將去離子水在噴槍中霧化后加入至氧化反應(yīng)器內(nèi)的熱氧氣流中；氯化鉀的加入方式為將氯化鉀與三氯化鋁及四氯化鈦在三氯化鋁發(fā)生器中共同混合后引入至高溫氧化反應(yīng)器中。反應(yīng)生成的氣固混合物，經(jīng)過(guò)冷卻、氣固分離后得到二氧化鈦。實(shí)施例6
在400kPa的壓力下，將四氯化鈦預(yù)熱至520°C，氧氣預(yù)熱至760°C，分別引入至高溫氧化反應(yīng)器中；用甲苯燃燒產(chǎn)生的熱量將熱氧在高溫氧化反應(yīng)器中二次預(yù)熱至1650°C，使四氯化鈦與氧氣發(fā)生氣相氧化反應(yīng)，同時(shí)加入三氯化鋁、氯化鉀及去離子水，其中，四氯化鈦與三氯化鋁、氯化鉀、去離子水的質(zhì)量比分別為1000:10、1000: 1、1000:1. 2(去離子水的量用計(jì)量泵控制)，如圖I所示，三氯化鋁的加入方式為用鋁粉和氯氣在三氯化鋁發(fā)生器中反應(yīng)，生成的三氯化鋁與四氯化鈦氣流共同引入至氧化反應(yīng)器中；去離子水的加入方式為利用載氣將去離子水在噴槍中霧化后加入至氧化反應(yīng)器內(nèi)的熱氧氣流中；氯化鉀的加入方式為將氯化鉀與三氯化鋁及四氯化鈦在三氯化鋁發(fā)生器中共同混合后引入至高溫氧化反應(yīng)器中。反應(yīng)生成的氣固混合物，經(jīng)過(guò)冷卻、氣固分離后得到二氧化鈦。
實(shí)施例7
在400kPa的壓力下，將四氯化鈦預(yù)熱至520°C，氧氣預(yù)熱至760°C，分別引入至高溫氧化反應(yīng)器中；用甲苯燃燒產(chǎn)生的熱量將熱氧在高溫氧化反應(yīng)器中二次預(yù)熱至1650°C，使四氯化鈦與氧氣發(fā)生氣相氧化反應(yīng)，同時(shí)加入三氯化鋁、氯化鉀及去離子水，其中，四氯化鈦與二氯化招、氯化鉀、去尚子水的質(zhì)量比分別為1000:10、1000: 1、1000:1. 5(去尚子水的量用計(jì)量泵控制)，如圖I所示，三氯化鋁的加入方式為用鋁粉和氯氣在三氯化鋁發(fā)生器中反應(yīng)，生成的三氯化鋁與四氯化鈦氣流共同引入至氧化反應(yīng)器中；去離子水的加入方式為利用載氣將去離子水在噴槍中霧化后加入至氧化反應(yīng)器內(nèi)的熱氧氣流中；氯化鉀的加入方式為將氯化鉀與三氯化鋁及四氯化鈦在三氯化鋁發(fā)生器中共同混合后引入至高溫氧化反應(yīng)器中。反應(yīng)生成的氣固混合物，經(jīng)過(guò)冷卻、氣固分離后得到二氧化鈦。實(shí)施例8
在400kPa的壓力下，將四氯化鈦預(yù)熱至520°C，氧氣預(yù)熱至760°C，分別引入至高溫氧化反應(yīng)器中；用甲苯燃燒產(chǎn)生的熱量將熱氧在高溫氧化反應(yīng)器中二次預(yù)熱至1650°C，使四氯化鈦與氧氣發(fā)生氣相氧化反應(yīng)，同時(shí)加入三氯化鋁、氯化鉀及去離子水，其中，四氯化鈦與三氯化鋁、氯化鉀、去離子水的質(zhì)量比分別為1000:10、1000: 1,1000:2. 05 (去離子水的量用計(jì)量泵控制)，如圖I所示，三氯化鋁的加入方式為用鋁粉和氯氣在三氯化鋁發(fā)生器中反應(yīng)，生成的三氯化鋁與四氯化鈦氣流共同引入至氧化反應(yīng)器中；去離子水的加入方式為利用載氣將去離子水在噴槍中霧化后加入至氧化反應(yīng)器內(nèi)的熱氧氣流中；氯化鉀的加入方式為將氯化鉀與三氯化鋁及四氯化鈦在三氯化鋁發(fā)生器中共同混合后引入至高溫氧化反應(yīng)器中。反應(yīng)生成的氣固混合物，經(jīng)過(guò)冷卻、氣固分離后得到二氧化鈦。實(shí)施例9
在400kPa的壓力下，將四氯化鈦預(yù)熱至520°C，氧氣預(yù)熱至760°C，分別引入至高溫氧化反應(yīng)器中；用甲苯燃燒產(chǎn)生的熱量將熱氧在高溫氧化反應(yīng)器中二次預(yù)熱至1650°C，使四氯化鈦與氧氣發(fā)生氣相氧化反應(yīng)，同時(shí)加入三氯化鋁、氯化鉀及去離子水，其中，四氯化鈦與三氯化鋁、氯化鉀、去離子水的質(zhì)量比分別為1000:10、1000:1、1000:2. 6 (去離子水的量用計(jì)量泵控制)，如圖I所示，三氯化鋁的加入方式為用鋁粉和氯氣在三氯化鋁發(fā)生器中反應(yīng)，生成的三氯化鋁與四氯化鈦氣流共同引入至氧化反應(yīng)器中；去離子水的加入方式為利用載氣將去離子水在噴槍中霧化后加入至氧化反應(yīng)器內(nèi)的熱氧氣流中；氯化鉀的加入方式為將氯化鉀與三氯化鋁及四氯化鈦在三氯化鋁發(fā)生器中共同混合后引入至高溫氧化反應(yīng)器中。反應(yīng)生成的氣固混合物，經(jīng)過(guò)冷卻、氣固分離后得到二氧化鈦。實(shí)施例10
在400kPa的壓力下，將四氯化鈦預(yù)熱至520°C，氧氣預(yù)熱至760°C，分別引入至高溫氧化反應(yīng)器中；用甲苯燃燒產(chǎn)生的熱量將熱氧在高溫氧化反應(yīng)器中二次預(yù)熱至1650°C，使四氯化鈦與氧氣發(fā)生氣相氧化反應(yīng)，同時(shí)加入三氯化鋁、氯化鉀及去離子水，其中，四氯化鈦與三氯化鋁、氯化鉀、去離子水的質(zhì)量比分別為1000:10、1000: 1、1000:3(去離子水的量用計(jì)量泵控制)，如圖I所示，三氯化鋁的加入方式為用鋁粉和氯氣在三氯化鋁發(fā)生器中反應(yīng)， 生成的三氯化鋁與四氯化鈦氣流共同引入至氧化反應(yīng)器中；去離子水的加入方式為利用載氣將去離子水在噴槍中霧化后加入至氧化反應(yīng)器內(nèi)的熱氧氣流中；氯化鉀的加入方式為將氯化鉀與三氯化鋁及四氯化鈦在三氯化鋁發(fā)生器中共同混合后引入至高溫氧化反應(yīng)器中。反應(yīng)生成的氣固混合物，經(jīng)過(guò)冷卻、氣固分離后得到二氧化鈦。實(shí)施例11
在400kPa的壓力下，將四氯化鈦預(yù)熱至520°C，氧氣預(yù)熱至760°C，分別引入至高溫氧化反應(yīng)器中；用甲苯燃燒產(chǎn)生的熱量將熱氧在高溫氧化反應(yīng)器中二次預(yù)熱至1650°C，使四氯化鈦與氧氣發(fā)生氣相氧化反應(yīng)，同時(shí)加入三氯化鋁、氯化鉀及去離子水，其中，四氯化鈦與三氯化鋁、氯化鉀、去離子水的質(zhì)量比分別為1000:10、1000: 1、1000:3. 5(去離子水的量用計(jì)量泵控制)，如圖I所示，三氯化鋁的加入方式為用鋁粉和氯氣在三氯化鋁發(fā)生器中反應(yīng)，生成的三氯化鋁與四氯化鈦氣流共同引入至氧化反應(yīng)器中；去離子水的加入方式為利用載氣將去離子水在噴槍中霧化后加入至氧化反應(yīng)器內(nèi)的熱氧氣流中；氯化鉀的加入方式為將氯化鉀與三氯化鋁及四氯化鈦在三氯化鋁發(fā)生器中共同混合后引入至高溫氧化反應(yīng)器中。反應(yīng)生成的氣固混合物，經(jīng)過(guò)冷卻、氣固分離后得到二氧化鈦。實(shí)施例12
在400kPa的壓力下，將四氯化鈦預(yù)熱至520°C，氧氣預(yù)熱至760°C，分別引入至高溫氧化反應(yīng)器中；用甲苯燃燒產(chǎn)生的熱量將熱氧在高溫氧化反應(yīng)器中二次預(yù)熱至1650°C，使四氯化鈦與氧氣發(fā)生氣相氧化反應(yīng)，同時(shí)加入三氯化鋁、氯化鉀及去離子水，其中，四氯化鈦與三氯化鋁、氯化鉀、去離子水的質(zhì)量比分別為1000:10、1000: 1、1000:4(去離子水的量用計(jì)量泵控制)，如圖I所示，三氯化鋁的加入方式為用鋁粉和氯氣在三氯化鋁發(fā)生器中反應(yīng)， 生成的三氯化鋁與四氯化鈦氣流共同引入至氧化反應(yīng)器中；去離子水的加入方式為利用載氣將去離子水在噴槍中霧化后加入至氧化反應(yīng)器內(nèi)的熱氧氣流中；氯化鉀的加入方式為將氯化鉀與三氯化鋁及四氯化鈦在三氯化鋁發(fā)生器中共同混合后引入至高溫氧化反應(yīng)器中。 反應(yīng)生成的氣固混合物，經(jīng)過(guò)冷卻、氣固分離后得到二氧化鈦。實(shí)施例13
在400kPa的壓力下，將四氯化鈦預(yù)熱至520°C，氧氣預(yù)熱至760°C，分別引入至高溫氧化反應(yīng)器中；用甲苯燃燒產(chǎn)生的熱量將熱氧在高溫氧化反應(yīng)器中二次預(yù)熱至1650°C，使四氯化鈦與氧氣發(fā)生氣相氧化反應(yīng)，同時(shí)加入三氯化鋁、氯化鉀及去離子水，其中，四氯化鈦與二氯化招、氯化鉀、去尚子水的質(zhì)量比分別為1000:10、1000:1、1000:4. 5 (去尚子水的量用計(jì)量泵控制)，如圖I所示，三氯化鋁的加入方式為用鋁粉和氯氣在三氯化鋁發(fā)生器中反應(yīng)，生成的三氯化鋁與四氯化鈦氣流共同引入至氧化反應(yīng)器中；去離子水的加入方式為利用載氣將去離子水在噴槍中霧化后加入至氧化反應(yīng)器內(nèi)的熱氧氣流中；氯化鉀的加入方式為將氯化鉀與三氯化鋁及四氯化鈦在三氯化鋁發(fā)生器中共同混合后引入至高溫氧化反應(yīng)器中。反應(yīng)生成的氣固混合物，經(jīng)過(guò)冷卻、氣固分離后得到二氧化鈦。實(shí)施例14
在400kPa的壓力下，將四氯化鈦預(yù)熱至520°C，氧氣預(yù)熱至760°C，分別引入至高溫氧化反應(yīng)器中；用甲苯燃燒產(chǎn)生的熱量將熱氧在高溫氧化反應(yīng)器中二次預(yù)熱至1650°C，使四氯化鈦與氧氣發(fā)生氣相氧化反應(yīng)，同時(shí)加入三氯化鋁、氯化鉀及去離子水，其中，四氯化鈦與三氯化招、氯化鉀、去尚子水的質(zhì)量比分別為1000:10、1000:1、1000:5 (去尚子水的量用計(jì)量泵控制)，如圖I所示，三氯化鋁的加入方式為用鋁粉和氯氣在三氯化鋁發(fā)生器中反應(yīng)， 生成的三氯化鋁與四氯化鈦氣流共同引入至氧化反應(yīng)器中；去離子水的加入方式為利用載氣將去離子水在噴槍中霧化后加入至氧化反應(yīng)器內(nèi)的熱氧氣流中；氯化鉀的加入方式為將氯化鉀與三氯化鋁及四氯化鈦在三氯化鋁發(fā)生器中共同混合后引入至高溫氧化反應(yīng)器中。 反應(yīng)生成的氣固混合物，經(jīng)過(guò)冷卻、氣固分離后得到二氧化鈦。實(shí)施例15
在400kPa的壓力下，將四氯化鈦預(yù)熱至520°C，氧氣預(yù)熱至760°C，分別引入至高溫氧化反應(yīng)器中；用甲苯燃燒產(chǎn)生的熱量將熱氧在高溫氧化反應(yīng)器中二次預(yù)熱至1650°C，使四氯化鈦與氧氣發(fā)生氣相氧化反應(yīng)，同時(shí)加入三氯化鋁、氯化鉀及去離子水，其中，四氯化鈦與三氯化鋁、氯化鉀、去離子水的質(zhì)量比分別為1000:10、1000:1、1000:5. 5 (去離子水的量用計(jì)量泵控制)，如圖I所示，三氯化鋁的加入方式為用鋁粉和氯氣在三氯化鋁發(fā)生器中反應(yīng)，生成的三氯化鋁與四氯化鈦氣流共同引入至氧化反應(yīng)器中；去離子水的加入方式為利用載氣將去離子水在噴槍中霧化后加入至氧化反應(yīng)器內(nèi)的熱氧氣流中；氯化鉀的加入方式為將氯化鉀與三氯化鋁及四氯化鈦在三氯化鋁發(fā)生器中共同混合后引入至高溫氧化反應(yīng)器中。反應(yīng)生成的氣固混合物，經(jīng)過(guò)冷卻、氣固分離后得到二氧化鈦。實(shí)施例16
在400kPa的壓力下，將四氯化鈦預(yù)熱至520°C，氧氣預(yù)熱至760°C，分別引入至高溫氧化反應(yīng)器中；用甲苯燃燒產(chǎn)生的熱量將熱氧在高溫氧化反應(yīng)器中二次預(yù)熱至1650°C，使四氯化鈦與氧氣發(fā)生氣相氧化反應(yīng)，同時(shí)加入三氯化鋁、氯化鉀及去離子水，其中，四氯化鈦與三氯化招、氯化鉀、去尚子水的質(zhì)量比分別為1000:10、1000: 1、1000:6(去尚子水的量用計(jì)量泵控制)，如圖I所示，三氯化鋁的加入方式為用鋁粉和氯氣在三氯化鋁發(fā)生器中反應(yīng)， 生成的三氯化鋁與四氯化鈦氣流共同引入至氧化反應(yīng)器中；去離子水的加入方式為利用載氣將去離子水在噴槍中霧化后加入至氧化反應(yīng)器內(nèi)的熱氧氣流中；氯化鉀的加入方式為將氯化鉀與三氯化鋁及四氯化鈦在三氯化鋁發(fā)生器中共同混合后引入至高溫氧化反應(yīng)器中。 反應(yīng)生成的氣固混合物，經(jīng)過(guò)冷卻、氣固分離后得到二氧化鈦。實(shí)施例I 實(shí)施例16制得的二氧化鈦粒度和CBU如下表
權(quán)利要求
1. 一種粒度可控二氧化鈦的生產(chǎn)方法，其特征是I. I在200kPa 800kPa的壓力下，將四氯化鈦預(yù)熱至490°C 550°C，氧氣預(yù)熱至 750°C 900°C，分別引入至高溫氧化反應(yīng)器中；I. 2用甲苯燃燒產(chǎn)生的熱量將熱氧在高溫氧化反應(yīng)器中二次預(yù)熱至1500°C 1800°C， 使四氯化鈦與氧氣發(fā)生氣相氧化反應(yīng)，同時(shí)加入三氯化鋁、氯化鉀及去離子水，其中，四氯化鈦與三氯化鋁、氯化鉀的質(zhì)量比分另O為1000:2. 5 1000:15、1000:0.015- 1000: 3，去離子水以四氯化鈦質(zhì)量計(jì)彡O. 6% ；1.3反應(yīng)生成氣固混合物,經(jīng)過(guò)冷卻、氣固分離后得到粒度在160nm 310nm之間的二氧化鈦。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的粒度可控二氧化鈦的生產(chǎn)方法，其特征是四氯化鈦與三氯化鋁的質(zhì)量比為1000:10 ;四氯化鈦與氯化鉀的質(zhì)量比為1000:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的粒度可控二氧化鈦的生產(chǎn)方法，其特征是所述的三氯化鋁的加入方式為用鋁粉和氯氣在三氯化鋁發(fā)生器中反應(yīng)，生成的三氯化鋁與四氯化鈦氣流共同引入至氧化反應(yīng)器中。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的粒度可控二氧化鈦的生產(chǎn)方法，其特征是所述的去離子水的加入方式為利用載氣將去離子水在噴槍中霧化后加入至高溫氧化反應(yīng)器內(nèi)的熱氧氣流中。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的粒度可控二氧化鈦的生產(chǎn)方法，其特征是所述的去離子水的量用計(jì)量泵控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的粒度可控二氧化鈦的生產(chǎn)方法，其特征是所述的氯化鉀的加入方式為將氯化鉀、三氯化鋁和四氯化鈦在三氯化鋁發(fā)生器中共同混合后加入至高溫氧化反應(yīng)器中；或?qū)⒙然浥c去離子水混合形成溶液后直接加入至氧化反應(yīng)器內(nèi)的熱氧氣流中。
全文摘要
一種粒度可控二氧化鈦的生產(chǎn)方法，在200kPa～800kPa的壓力下，將四氯化鈦和氧氣預(yù)熱，分別引入至高溫氧化反應(yīng)器中；用甲苯燃燒產(chǎn)生的熱量將熱氧在高溫氧化反應(yīng)器中二次預(yù)熱，使四氯化鈦與氧氣發(fā)生氣相氧化反應(yīng)，同時(shí)加入三氯化鋁、氯化鉀及去離子水；反應(yīng)生成的氣固混合物，經(jīng)過(guò)冷卻、氣固分離后得到粒度在160nm～310nm的二氧化鈦。該方法不僅成本低、操作簡(jiǎn)單，并且可以通過(guò)調(diào)節(jié)反應(yīng)過(guò)程中去離子的加入量在較大的范圍內(nèi)控制二氧化鈦的粒度，拓寬了顏料的應(yīng)用領(lǐng)域，廣泛應(yīng)用于涂料、塑料、建材、造紙、印刷、油墨、化纖、橡膠、陶瓷等行業(yè)。
文檔編號(hào)B82Y40/00GK102583531SQ20121001795
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月20日
發(fā)明者呂濱, 吳瓊, 張樹(shù)峰, 王彥福, 臧穎波, 齊牧 申請(qǐng)人:錦州鈦業(yè)有限公司