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工业钛液制备水解晶种粒径影响因素研究

路瑞芳 董立春 杨芳 孙蔷 吴健春 刘婵

路瑞芳, 董立春, 杨芳, 孙蔷, 吴健春, 刘婵. 工业钛液制备水解晶种粒径影响因素研究[J]. 钢铁钒钛, 2024, 45(1): 34-39. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2024.01.006
引用本文: 路瑞芳, 董立春, 杨芳, 孙蔷, 吴健春, 刘婵. 工业钛液制备水解晶种粒径影响因素研究[J]. 钢铁钒钛, 2024, 45(1): 34-39. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2024.01.006
Lu Ruifang, Dong Lichun, Yang Fang, Sun Qiang, Wu Jianchun, Liu Chan. Study on the effect of the particle size of hydrolysis seeds prepared by industrial titanyl sulfate solution[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2024, 45(1): 34-39. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2024.01.006
Citation: Lu Ruifang, Dong Lichun, Yang Fang, Sun Qiang, Wu Jianchun, Liu Chan. Study on the effect of the particle size of hydrolysis seeds prepared by industrial titanyl sulfate solution[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2024, 45(1): 34-39. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2024.01.006

工业钛液制备水解晶种粒径影响因素研究

doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2024.01.006
基金项目: 国家自然科学基金青年科学基金项目(编号:22108019)。
详细信息
    作者简介:

    路瑞芳,1984年出生,女,河南开封人,高级工程师,通讯作者,主要从事硫酸法钛白工艺开发及二氧化钛应用研究,E-mail: lulu195658@163.com

    通讯作者:

    路瑞芳,1984年出生,女,河南开封人,高级工程师,通讯作者,主要从事硫酸法钛白工艺开发及二氧化钛应用研究,E-mail: lulu195658@163.com

  • 中图分类号: TF823,TB34

Study on the effect of the particle size of hydrolysis seeds prepared by industrial titanyl sulfate solution

  • 摘要: 以工业钛液为原料,采用目前硫酸法钛白企业常用的氢氧化钠溶液中和法制备水解晶种工艺,改变关键原料指标和工艺参数,考察晶种粒径和晶种稳定性的变化规律。然后将不同粒径的晶种用于水解,研究了晶种粒径对偏钛酸粒径及固定盐处理煅烧后所得金红石钛白初品粒径和消色力的影响。结果表明,随着钛液TiO2浓度、F值、铁钛比以及碱液浓度的升高,相同稳定性下晶种粒径变大;随着晶种制备碱钛比、钛液预热温度、碱液预热温度的增加,相同稳定性下晶种粒径减小;随着熟化时间的延长,晶种稳定性降低,晶种粒径变大。随着晶种粒径的变大,水解所得偏钛酸D50和径距逐渐变小,偏钛酸晶粒尺寸略增;对应金红石钛白初品的SEM平均粒径和标准差逐渐减小,同时其Tcs、Scx均增加。
  • 图  1  钛液F值对晶种粒径的影响

    Figure  1.  Influence of the F value of titanyl sulfate solution on the particle size of the seeds

    图  2  不同铁钛比对晶种粒径的影响

    Figure  2.  Influence of the TiO2 of titanyl sulfate solution on the particle size of the seeds

    图  3  钛液TiO2浓度对晶种粒径的影响

    Figure  3.  Influence of the TiO2 concentration of titanyl sulfate solution on the particle size of the seeds

    图  4  NaOH溶液浓度对晶种粒径的影响

    Figure  4.  Influence of the concentration of NaOH solution on the particle size of the seeds

    图  5  钛液预热温度对晶种粒径的影响

    Figure  5.  Effect of preheating temperature of titanyl sulfate solution on the particle size of the seeds

    图  6  碱液预热温度对晶种粒径的影响

    Figure  6.  Effect of preheating temperature of NaOH solution on the particle size of the seeds

    图  7  晶种制备碱钛比对晶种粒径的影响

    Figure  7.  Effect of NaOH /TiO2 on the particle size of the seeds

    图  8  晶种制备熟化时间对晶种粒径和稳定性的影响

    Figure  8.  Effect of aging time on the particle size and stability of the seeds

    图  9  所得金红石钛白初品的SEM形貌(从左到右,样品依次为A、B、C)

    Figure  9.  SEM images of the obtained rutile TiO2 (from left to right, the samples were A, B and C, respectively)

    图  10  所得金红石钛白初品的SEM粒度分布

    Figure  10.  The particle size distribution of the SEM images of the obtained rutile samples

    表  1  晶种粒径和对应的水解偏钛酸粒度分布

    Table  1.   Particle size of seeds and corresponding particle size distribution of metatitanic acid

    编号晶种粒

    /nm
    偏钛酸粒径偏钛酸晶粒
    尺寸
    /nm
    D10/μmD50/μmD90/μm径距
    A7.730.8822.485.271.776.0
    B11.80.8972.384.691.596.1
    C15.50.8882.264.261.496.3
    下载: 导出CSV

    表  2  不同晶种粒径对应的金红石初品的颜料性能

    Table  2.   Pigment properties of rutile TiO2 corresponding to different particle size of seeds

    编号R/%ScxTcsJasnTon
    A99.021.28172394.67−8.15
    B99.141.22173594.66−8.09
    C99.021.53174794.71−8.03
    下载: 导出CSV
  • [1] Piccolo L, Paolinelli A, Pellizzon T. Process for the hydrolysis of titanium sulphate solutions: US, 4014977[P]. 1977-03-29.
    [2] Tian C, Huang S, Yang Y. Anatase TiO2 white pigment production from unenriched industrial titanyl sulfate solution via short sulfate process[J]. Dyes and Pigments, 2013,96(2):609−613. doi: 10.1016/j.dyepig.2012.09.016
    [3] Santacesatia E. Kinetics of titanium dioxide precipitation by thermal hydrolysis[J]. Journal of Colloid and Interface Science, 1986,111(1):45−53.
    [4] Duncan J F, Richards R G. Solution equilibriums, kinetics and mechanism[J]. N. Z J. Sci., 1976,19(2):179−183.
    [5] Hao L, Wei H. On-line investigation of anatase precipitation from titanyl sulphate solution[J]. Chemical Engineering Research and Design, 2010,88:1264−1271. doi: 10.1016/j.cherd.2010.01.008
    [6] 范兵. 硫酸法钛白自生晶种水解工艺条件优化的研究[D]. 郑州: 郑州大学, 2014.

    Fan Bing. Optimism of process conditions on self-generating seeded in the sulphate process[D]. Zhengzhou: Zhengzhou University, 2014.
    [7] 郝琳. 二氧化钛水解过程的系统研究及优化[D]. 天津: 天津大学, 2006.

    Hao Lin. Experimental investigation and optimization for titanium dioxide hydrolysis process[D]. Tianjin: Tianjin University, 2006.
    [8] Sekhar Sathyamoorthy, Moggridge Geoff D, Hounslow Michael J. Controlling particle size during anatase precipitation[J]. AIChE Journal, 2001,47:2012−2024. doi: 10.1002/aic.690470912
    [9] Tang Siyang, Zhang Yaowen, Yuan Shaojun, et al. Microwave-assisted seed preparation for producing easily phase-transformed anatase to rutile[J]. RSC Adv., 2017,7:45607−45614. doi: 10.1039/C7RA07385B
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  • 收稿日期:  2023-03-29
  • 刊出日期:  2024-02-01

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