钛白后处理---乘钒钛文化之风创钒钛经济之业原创邹建新等钛白后处理（1）后处理概述二氧化钛后处理是按照不同用途对煅烧所得二氧化钛进行各种处理以弥补它的光活性缺陷，并改变它的表面性质。后处理包括分级，无机和有机表面包膜处理，过滤，干燥、超微粉碎和计量包装等，从而获得表面性质好，分散性高的二氧化钛成品。无机包膜是在钛白颗粒表面沉积一层金属的氢氧化物或水合氧化物，以降低光化学活性，提高耐候性。有机包膜即表面活性处理，主要目的是改进钛白在不同介质中的分散性。①铝包膜常用的是硫酸铝，当以碱中和时，它即水解为氢氧化物或它的聚合物[HO-Al-O]y的沉淀，式中y≥2，其反应式为：Al2(SO4)3+6NaOH+(x-3)H2O=Al2O3·xH2O+3Na2SO4包膜剂的用量，以Al2O3计，一般为钛白重量的0.5%-5%。②硅包膜常用的有硅酸钠、硅的卤素化合物、醋酸硅或一些有机硅化合物，经过水解，成为Si(OH)4、SiO(OH)2等。处理剂的用量，以SiO2计应为1-10%。③有机包膜有机处理剂种类很多，二异丙醇胺特别适用于油性漆用钛白，也可用于水性乳胶漆或丙烯酸树脂工业装饰漆以及塑料、造纸用钛白。有机处理剂的用量，一般为钛白重量的0.01-3.0%。（2）后处理工艺流程钛白后处理的核心是表面处理，TiO2包覆金属（或非金属）氧化物的工艺核心是溶胶-凝胶法制备粉体材料，国内外实际生产厂家的工艺不尽相同，国内近年才开始模仿国外技术完善了大部分工艺，如增加了砂磨阶段，对一洗、二洗和三洗阶段进行了隔膜压滤处理，干燥阶段采用喷雾方式。总的来说，不论实际生产中采用何种工艺流程，进行钛白后处理主要工艺路线原则上如图4.5.13所示。分散剂无机处理剂有机处理剂↓↓↓煅烧后TiO2→干磨→打浆分散→湿磨→分级→表面处理→水洗→干燥→粉碎→成品图4.5.13钛白后处理原则工艺流程（3）主要原辅材料金红石钛白初品。主要颜料性能如表4.5.7所示。某两种代表性钛白初品的平均粒径均为0.26μm。渝钛白初品的粒径分布相对较窄。分散剂：六偏磷酸钠等。无机包膜剂：①硅酸钠；②偏铝酸钠；③硫酸铝；④硫酸锆；⑤硝酸铈等。有机包膜剂：三羟甲基丙烷（TMP）等。酸碱中和剂：硫酸；氢氧化纳等。表4.5.7某两种代表性钛白初品的主要颜料性能序号编号亮度Jasn色调Ton消色力TCS蓝相光谱特征值SCX（L*a*b）分散性(μm)1渝钛白初品92.77-7.5817103.245502锡宝粗初品93.88-7.6818102.39550（4）主要仪器与设备①打浆分散阶段：高速分散机，转速>2000r/min。②砂磨阶段：立式（卧式）砂磨机，不锈钢内衬材质，玻璃（刚玉）珠研磨，平磨仪，震筛机，如MiniZeta型循环型砂磨机（耐弛公司进口），内衬刚玉材质。③无机包膜阶段：包膜槽（表面处理罐）。④水洗、过滤与干燥阶段：真空泵；板框式压滤机；喷雾干燥器等。⑤粉碎阶段：超音速气流粉碎机。⑥检测阶段：激光粒度分析仪；色彩色差仪；目试比色箱；涂层测厚仪；；湿膜制备器；；数显光泽度仪；白度仪；刮板细度计；反射率测定仪等。（5）表面处理原理打浆分散：目的是使粉状TiO2与除盐水充分混合形成液态浆料，使TiO2颗粒均匀分散在水溶液中，作为无机包膜的母液。为了使TiO2不发生凝聚，需要加入分散剂，本项目中采用六偏磷酸钠作分散剂，并控制pH值在9-11之间。砂磨：由于钛白初品中仍然含有少量的1-10μm的粗颗粒，因此在表面处理前必需进行湿磨，本项目采用砂磨机对打浆分散后的浆料进行湿磨，使大部分颗粒达到0.5μm以下，再通过筛余法除去极少量45μm以上颗粒。无机包膜：由于TiO2表面存在晶格缺陷，因而具有光化学活性，通过无机包膜，可以堵塞其晶格缺陷，遮蔽其表面上的光活化点，从而提高颜料抵抗紫外线的耐候性。无机表面处理使用的离子通常有Si、Al、Zr、Ce、Ti、Zn等。包铝：氧化铝包膜通常采用NaAlO2或Al2(SO4)3，在酸性或碱性条件下发生中和反应，水合Al2O3膜沉淀到TiO2表面，反应式如下所示：Al2(SO4)3+6NaOH+(x-3)H2O→Al2O3?xH2O+3Na2SO42NaAlO2+H2SO4+(x-1)H2O→Al2O3?xH2O+Na2SO4包硅：氧化硅包膜通常采用Na2SiO3(水玻璃)，在酸性条件下发生中和反应，水合SiO2膜沉淀到TiO2表面，反应式如下所示：Na2SiO3+H2SO4+(x-1)H2O→SiO2?xH2O+Na2...
