專利名稱：葉蠟石基復(fù)合鈦白粉及其化學(xué)機(jī)械制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種粉體顏料，特別涉及一種葉蠟石基復(fù)合鈦白粉及其化學(xué)機(jī)械制備方法。
背景技術(shù)：
鈦白粉(TiO2)是用途極為廣泛的化工原料之一，主要用于涂料、塑料、造紙工業(yè)以 及搪瓷、橡膠、油墨和紡織、化纖、化妝品等行業(yè)，由于其具有高遮蓋力、高白度、高消色力以 及高的光潔度和強(qiáng)耐候性，同時(shí)還具備化學(xué)惰性、無毒、對(duì)人體無害等性能，因而成為迄今 為止性能最好的白色顏料。但目前，鈦白粉顏料生產(chǎn)中存在著兩個(gè)主要問題一，鈦白粉生 產(chǎn)中鈦資源短缺；二，傳統(tǒng)的鈦白粉的制備過程產(chǎn)生較大的環(huán)境污染。與此同時(shí)，單一的鈦 白粉在應(yīng)用中的問題是成本高，且用于外墻的涂料容易變色、耐酸雨性能差、易粉化剝落。隨著社會(huì)工業(yè)化步伐的加速，鈦白粉需求量與日俱增，鈦白粉的供需矛盾顯得尤 為突出。為此，鈦白粉的代用品的合成已成為必然。鈦白粒子的顏料性能主要是通過光學(xué) 性能體現(xiàn)，光學(xué)性能主要取決于TiO2粒子的表面性能，而粒子的內(nèi)核則沒有發(fā)揮應(yīng)有的作 用。目前，常用的復(fù)合鈦白粉的包覆制備工藝，較多使用的是白色礦物粉體如碳酸鈣、 高嶺土、煅燒高嶺土和重晶石等為包核基體，晶體TiO2為包膜物，在濕法超細(xì)研磨體系中， 通過粒-粒包覆改性方式，實(shí)現(xiàn)TiO2在包核基體表面的反應(yīng)包覆和改性修飾，或采用鈦鹽 溶液先進(jìn)行無機(jī)鍍膜改性，經(jīng)漂洗后在回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的高溫晶化焙燒，由此制備 了具有顏料二氧化鈦性質(zhì)的白色礦物粉體-TiO2復(fù)合白色顏料。上述工藝制備的復(fù)合鈦白粉具有良好的遮蓋力，但其工藝過于冗繁，用電能耗大， 設(shè)備投資成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種成本低廉、工藝簡(jiǎn)單的葉蠟石基復(fù) 合鈦白粉及其化學(xué)機(jī)械制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，一種葉蠟石基復(fù)合鈦白粉，包括有葉蠟石及金紅石型鈦白粉及 改性劑，葉蠟石與金紅石型鈦白粉的質(zhì)量比為50-90 50-10，葉蠟石的藍(lán)白光度為75-84， 改性劑的濃度為0. 5mol/L 5mol/L。其中，改性劑為鹽酸溶液，鹽酸溶液的濃度為0. 5mol/L 5mol/L。本發(fā)明以葉蠟石粉體與普通金紅石型鈦白粉為原料，輔以適量表面改性劑，在葉 蠟石基體表面包覆鈦白粉顆粒從而得到復(fù)合粉體，葉蠟石的市場(chǎng)價(jià)較低，而且借用少量的 金紅石型鈦白粉便生產(chǎn)出更多的復(fù)合鈦白粉，降低了投資成本，同時(shí)也提高了復(fù)合鈦白粉 的產(chǎn)量；制備出的復(fù)合鈦白粉具有良好的遮蓋力。一種葉蠟石基復(fù)合鈦白粉的化學(xué)機(jī)械法制備方法，其特征在于包括以下步驟1)配置改性溶液配置濃度0. 5mol/L 5mol/L的改性酸溶液；
2)制漿將葉蠟石與步驟1的改性酸溶液混合成懸浮漿液；3)改性將步驟2的物料進(jìn)行攪拌改性，攪拌時(shí)間為2_4h，制成改性后的葉蠟石粉 體；4)水洗將步驟3中經(jīng)過改性后的葉蠟石粉體進(jìn)行水洗脫酸；5)干燥將步驟4中葉蠟石粉體進(jìn)行水洗脫酸進(jìn)行干燥；6)球磨包覆將步驟3中改性后的葉蠟石粉體與金紅石型鈦白粉以質(zhì)量比為 50-90 50-10的比例置入球磨罐中加水濕法球磨；7)干燥將步驟5中球磨后的物料進(jìn)行干燥；8)高溫煅燒將步驟6干燥后的物料進(jìn)行高溫煅燒。制漿過程中的改性酸溶液為鹽酸溶液，其濃度為0. 5mol/L 5mol/ L。也可為草酸 溶液，其濃度為0. 5mol/L 5mol/L。步驟6球磨后物料經(jīng)過洗滌，然后轉(zhuǎn)至干燥。步驟6中的球磨速度為200 300r/min，球磨時(shí)間為1 5h ；步驟8中高溫煅燒 的溫度為700 1000°C，煅燒時(shí)間1 3h。本發(fā)明的制備方法生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，能耗低，可行性較強(qiáng)，且生產(chǎn)出的復(fù)合鈦白粉白 度較高、遮蓋力很強(qiáng)，其遮蓋力已經(jīng)與金紅石型鈦白粉相當(dāng)。需要說明的是，本發(fā)明中添加 洗滌工序是為了去除球磨后物質(zhì)中存在的雜質(zhì)，從而提高最后制品的純度。另外，增加過濾 工序則是為了提高制品的干燥速度，同時(shí)防止物質(zhì)處于干燥過程中結(jié)塊。。下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述


圖1為本發(fā)明制備工藝流程圖；圖2為本發(fā)明的不同顏料檢測(cè)結(jié)果示意圖。
具體實(shí)施例方式一種葉蠟石基復(fù)合鈦白粉，包括有葉蠟石及金紅石型鈦白粉及改性劑，葉蠟石與 金紅石型鈦白粉的質(zhì)量比為50-90 50-10，葉蠟石的藍(lán)白光度為75-84，改性劑的濃度為 0. 5mol/L 5mol/L，其中，葉蠟石粉體粒度為100目 2000目。在本發(fā)明實(shí)施例中，改性劑可為鹽酸溶液，也可為草酸溶液。如圖1所，本發(fā)明的化學(xué)機(jī)械制備方法，包括以下步驟1)配置改性溶液配置濃度0. 5mol/L 5mol/L的改性酸溶液；2)制漿將葉蠟石與步驟1的改性酸溶液混合成懸浮漿液；3)改性將步驟2的物料進(jìn)行攪拌改性，攪拌時(shí)間為2_4h，制成改性后的葉蠟石粉 體；4)水洗將步驟3中經(jīng)過改性后的葉蠟石粉體進(jìn)行水洗脫酸；5)干燥將步驟4中葉蠟石粉體進(jìn)行水洗脫酸進(jìn)行干燥；6)球磨包覆將步驟3中改性后的葉蠟石粉體與金紅石型鈦白粉以質(zhì)量比為 50-90 50-10的比例置入球磨罐中加水濕法球磨；7)干燥將步驟5中球磨后的物料進(jìn)行干燥；
8)高溫煅燒將步驟6干燥后的物料進(jìn)行高溫煅燒。其中，步驟6球磨后物料經(jīng)過洗滌，然后轉(zhuǎn)至干燥。添加洗滌工序是為了去除球磨 后物質(zhì)中存在的雜質(zhì)，從而以高最后制品的純度。另外，增加過濾工序則是為了防止物質(zhì)處 于干燥過程中結(jié)塊。在本發(fā)明實(shí)施例1中，選用物料為葉蠟石、金紅石型鈦白粉，葉蠟石的改性劑選用 鹽酸溶液。葉蠟石粒度為2000目，主要成分是硅鋁氧化物，藍(lán)光白度約為84。配制5mol/ L的鹽酸溶液備用；取70g葉蠟石，按粉酸為1 2(質(zhì)量比)配制成懸浮液，并轉(zhuǎn)入三口 燒瓶中攪拌反應(yīng)4h，待反應(yīng)結(jié)束后水洗除酸，過濾，80°C干燥；稱取35g干燥的酸洗改性葉 蠟石粉和35g金紅石型鈦白粉于球磨罐中，加水濕法球磨3h，球磨速度為250r/min，球磨結(jié) 束后漿料洗滌，過濾并于80°C干燥；取球磨干燥粉于80(TC下煅燒2h，冷卻后，進(jìn)行復(fù)合 鈦 白粉體性能檢測(cè)，測(cè)試結(jié)果見圖2，標(biāo)號(hào)Sample-1。在本發(fā)明實(shí)施例2中，選用物料為葉蠟石、金紅石型鈦白粉，葉蠟石的改性劑選用 草酸溶液。葉蠟石粒度為100目，主要成分是硅鋁氧化物，藍(lán)光白度約為75。配制lmol/L 的草酸溶液備用；取70g葉蠟石，按粉酸為1 2(質(zhì)量比)配制成懸浮液，并轉(zhuǎn)入三口燒 瓶中攪拌反應(yīng)2h，待反應(yīng)結(jié)束后水洗除酸，過濾，80°C干燥；稱取35g干燥的酸洗改性葉蠟 石粉和15g金紅石型鈦白粉于球磨罐中，加水濕法球磨lh，球磨速度為250r/min，球磨結(jié)束 后漿料洗滌，過濾并于80°C干燥；取球磨干燥粉于1000下煅燒2h，冷卻后，進(jìn)行復(fù)合鈦白粉 體性能檢測(cè)，測(cè)試結(jié)果見圖2，標(biāo)號(hào)Sample-2。在本發(fā)明實(shí)施例3中，選用物料為葉蠟石、金紅石型鈦白粉，葉蠟石的改性劑選用 鹽酸溶液。葉蠟石粒度為325目，主要成分是硅鋁氧化物，藍(lán)光白度約為80。配制2mol/L 的鹽酸溶液備用；取70g葉蠟石，按粉酸為1 2(質(zhì)量比)配制成懸浮液，并轉(zhuǎn)入三口燒 瓶中攪拌反應(yīng)3h，待反應(yīng)結(jié)束后水洗除酸，過濾，80°C干燥；稱取40g干燥的酸洗改性葉蠟 石粉和10g金紅石型鈦白粉于球磨罐中，加水濕法球磨3h，球磨速度為250r/min，球磨結(jié)束 后漿料洗滌，過濾并于80°C干燥；取球磨干燥粉于700°C下煅燒2h，冷卻后，進(jìn)行復(fù)合鈦白 粉體性能檢測(cè)，測(cè)試結(jié)果見圖2，標(biāo)號(hào)Sample-3。在本發(fā)明實(shí)施例4中，選用物料為葉蠟石、金紅石型鈦白粉，葉蠟石的改性劑選用 草酸溶液。葉蠟石粒度為800目，主要成分是硅鋁氧化物，藍(lán)光白度約為83。配制4mol/L 的草酸溶液備用；取70g葉蠟石，按粉酸為1 2(質(zhì)量比)配制成懸浮液，并轉(zhuǎn)入三口燒 瓶中攪拌反應(yīng)2h，待反應(yīng)結(jié)束后水洗除酸，過濾，80°C干燥；稱取35g干燥的酸洗改性葉蠟 石粉和15g金紅石型鈦白粉于球磨罐中，加水濕法球磨3h，球磨速度為250r/min，球磨結(jié)束 后漿料洗滌，過濾并于80°C干燥；取球磨干燥粉于800°C下煅燒3h，冷卻后，進(jìn)行復(fù)合鈦白 粉體性能檢測(cè)，測(cè)試結(jié)果見圖2，標(biāo)號(hào)Sample-4。
權(quán)利要求
一種葉蠟石基復(fù)合鈦白粉，其特征在于包括有葉蠟石及金紅石型鈦白粉及改性劑，葉蠟石與金紅石型鈦白粉的質(zhì)量比為50-90∶50-10，葉蠟石的藍(lán)白光度為75-84，改性劑的濃度為0.5mol/L～5mol/L。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉蠟石基復(fù)合鈦白粉，其特征在于所述的改性劑為鹽酸溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉蠟石基復(fù)合鈦白粉，其特征在于所述的該性劑為草酸溶液。
4.一種葉蠟石基復(fù)合鈦白粉的化學(xué)機(jī)械制備方法，其特征在于包括以下步驟1)配置改性溶液配置濃度0.5mol/L 5mol/L的改性酸溶液；2)制漿將葉蠟石與步驟1的改性酸溶液混合成懸浮漿液；3)改性將步驟2的物料進(jìn)行攪拌改性，攪拌時(shí)間為2-4h，制成改性后的葉蠟石粉體；4)水洗將步驟3中經(jīng)過改性后的葉蠟石粉體進(jìn)行水洗脫酸；5)干燥將步驟4中葉蠟石粉體進(jìn)行水洗脫酸進(jìn)行干燥；6)球磨包覆將步驟3中改性后的葉蠟石粉體與金紅石型鈦白粉以質(zhì)量比為 50-90 50-10的比例置入球磨罐中加水濕法球磨；7)干燥將步驟5中球磨后的物料進(jìn)行干燥；8)高溫煅燒將步驟6干燥后的物料進(jìn)行高溫煅燒。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的葉蠟石基復(fù)合鈦白粉的化學(xué)機(jī)械法制備方法，其特征在于 制漿過程中的改性酸溶液為鹽酸溶液，其濃度為0. 5mol/L 5mol/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的葉蠟石基復(fù)合鈦白粉的化學(xué)機(jī)械法制備方法，其特征在于 制漿過程中的改性酸溶液為草酸溶液，其濃度為0. 5mol/L 5mol/L。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5或6所述的葉蠟石基復(fù)合鈦白粉的化學(xué)機(jī)械法制備方法，其特 征在于步驟6球磨后物料經(jīng)過洗滌，然后轉(zhuǎn)至干燥。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或5或6所述的葉蠟石基復(fù)合鈦白粉的化學(xué)機(jī)械法制備方法，其特 征在于步驟6中的球磨速度為200 300r/min，球磨時(shí)間為1 5h ；步驟8中高溫煅燒的 溫度為700 1000，煅燒時(shí)間1 3h。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種粉體顏料，特別涉及一種葉蠟石基復(fù)合鈦白粉及其化學(xué)機(jī)械制備方法。一種葉蠟石基復(fù)合鈦白粉，包括有葉蠟石及金紅石型鈦白粉及改性劑，葉蠟石與金紅石型鈦白粉的質(zhì)量比為50-90∶50-10，葉蠟石的藍(lán)白光度為75-84，改性劑的濃度為0.5mol/L～5mol/L。通過采用上述技術(shù)方案，提供了一種成本低廉、工藝簡(jiǎn)單的葉蠟石基復(fù)合鈦白粉及其化學(xué)機(jī)械制備方法。
文檔編號(hào)C09C1/36GK101831204SQ20101016053
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月27日
發(fā)明者張津瑞, 盛嘉偉, 蔣坤潤(rùn), 陳雄春 申請(qǐng)人:浙江皓翔礦業(yè)有限公司