CN108455665A - 连续反应制备金红石型纳米二氧化钛的方法 - Google Patents
连续反应制备金红石型纳米二氧化钛的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108455665A CN108455665A CN201810307119.1A CN201810307119A CN108455665A CN 108455665 A CN108455665 A CN 108455665A CN 201810307119 A CN201810307119 A CN 201810307119A CN 108455665 A CN108455665 A CN 108455665A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rutile type
- titanic oxide
- type nano
- tank
- nano titanic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G23/00—Compounds of titanium
- C01G23/04—Oxides; Hydroxides
- C01G23/047—Titanium dioxide
- C01G23/053—Producing by wet processes, e.g. hydrolysing titanium salts
- C01G23/0536—Producing by wet processes, e.g. hydrolysing titanium salts by hydrolysing chloride-containing salts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
本发明公开了一种连续反应制备金红石型纳米二氧化钛的方法，属于无机纳米材料领域。本发明解决的技术问题是现有金红石型纳米二氧化钛的生产过程均为间歇式反应，生产效率低。该方法的步骤是：a、四氯化钛溶液与氢氧化钠溶液在连续中和罐反应生成白色浆料，流入中和料储槽；b、然后分批进入胶溶罐，通过胶溶反应制得金红石相二氧化钛浆料，经板框过滤、洗涤，然后经干燥，研磨得到金红石型纳米二氧化钛粉末；c、当前批次金红石相二氧化钛浆料流入板框，即将下一批次白色浆料放进胶溶罐，重复b的操作，连续制备金红石型纳米二氧化钛粉末。本发明通过连续反应提高了金红石型纳米二氧化钛的生产效率，制得产品粒径分布窄，分散性良好。
Description
技术领域
本发明属于无机纳米材料领域，具体涉及一种连续反应制备金红石型纳米二氧化钛的方法。
背景技术
金红石型纳米二氧化钛具有良好的紫外屏蔽能力、随角异色性能、耐光性和耐热性，被广泛应用于汽车漆行业及化妆品、涂料、陶瓷等领域。目前制备纳米二氧化钛的方法有很多，包括液相法、气相法、溶胶凝胶法、热水解法、微乳液法，其中液相法和气相法存在能耗大、成本高、对设备要求高、所得产品分散性不好的缺点，溶胶凝胶法和微乳液法需要使用有机物作为原料，其工艺处理过程比较复杂，不易控制，工业上实施难度较大，而热水解法通常需要在高压反应釜中进行，需要在高压釜中保温十多个小时以上，反应时间较长。
制备纳米二氧化钛的原料通常有偏钛酸、四氯化钛和钛有机物。偏钛酸含有的杂质较多，不适合制备高性能的纳米二氧化钛；钛有机物通常价格较高，且容易产生有机副产物，不适合作为工业生产纳米二氧化钛的原料，精制后的四氯化钛杂质含量极低，价格适中，适于工业化制备高性能的纳米二氧化钛产品。
申请公布号为CN103073058A的专利公布了一种加热水解制备金红石型纳米二氧化钛的方法，该方法以四氯化钛为原料，在强酸的条件下进行，水解时间控制在3-8h小时，反应时间较长，反应为间歇式反应，且水解产生的盐酸蒸汽会对设备造成腐蚀；授权公告号为CN1398924的专利公开了一种利用液相法以四氯化钛为原料与碱反应制备金红石型纳米二氧化钛粉体的方法，制备方法包括四氯化钛配液、中和、精化处理、二次中和、洗涤、表面处理、干燥等步骤，该方法通过工艺干燥制得的粉体必须经过煅烧之后才能得到金红石型结构的二氧化钛，煅烧时间为2-6小时，煅烧时间长，且反应为间歇式反应，步骤复杂，生产效率低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中金红石型纳米二氧化钛的生产过程为间歇式反应，生产效率低，提供了一种可以实现连续反应制备金红石型纳米二氧化钛的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种连续反应制备金红石型纳米二氧化钛的方法，该方法具体包括以下步骤：
a、四氯化钛溶液与碱液A在碱液B作为底料的环境下加入连续中和罐反应生成白色浆料，生成的白色浆料连续流入中和料储槽；
b、使中和料储槽中的白色浆料分批进入胶溶罐，在胶溶罐中向当前批次白色浆料中加入胶溶剂控制H+浓度为0.01～3.16mol/L，在80-100℃保温至二氧化钛晶型转化生成金红石型二氧化钛的含量大于98％时，冷却至室温，调节pH值至6.8-8.5，得到金红石相二氧化钛浆料，使胶溶罐中当前批次的金红石相二氧化钛浆料进入板框过滤，洗涤，然后经干燥，研磨得到金红石型纳米二氧化钛粉末；
c、当胶溶罐中得到的当前批次的金红石相二氧化钛浆料流入板框后，即从中和料储槽将下一批次白色浆料放进胶溶罐，重复步骤b的操作，连续制备金红石型纳米二氧化钛粉末。
其中，上述方法步骤a中，配制四氯化钛溶液所用的四氯化钛的纯度＞99.9％，杂质限量Fe＜50ppm，V＜50ppm，Cr＜50ppm。
其中，上述方法步骤a中，四氯化钛溶液与碱液A的反应温度为10-100℃。
其中，上述方法步骤a中，四氯化钛溶液与碱液A反应的摩尔比为1:4。
其中，上述方法步骤a中，二氧化钛计，四氯化钛溶液是浓度为2-4mol/L的澄清溶液。
其中，上述方法步骤a中，四氯化钛溶液是在45℃以下的条件下配制得到。
其中，上述方法步骤a中，碱液A是质量分数为10％-15％的氢氧化钠溶液。
其中，上述方法步骤a中，碱液B是质量分数为3％-15％的氢氧化钠溶液。
其中，上述方法步骤b中，胶溶剂为四氯化钛溶液，盐酸或者硝酸。优选地，四氯化钛溶液的浓度为2mol/L。优选地，盐酸为质量分数＞20％的盐酸溶液。优选地，硝酸为质量分数＞20％的硝酸溶液。
其中，上述方法步骤b中，保温程序中，保温时间为60-180min。
其中，上述方法步骤b中，干燥程序的温度为100-600℃。
其中，上述方法步骤b中，用纯水洗涤至洗水电导率＜150μs/cm。
其中，上述方法步骤b中，干燥至样品水分含量小于2％。
本发明的有益效果是：(1)本发明方法通过连续加料进行反应，连续溢流出料，反应生成的白色浆料分批次进入胶溶罐进行胶溶反应，连续反应生成的金红石型二氧化钛浆料经板框过滤，洗涤，再经干燥，粉碎得到成品，整个反应体系均为为连续制备生产的，用时短，较其他制备工艺，本发明大大加快了纳米二氧化钛的生产效率，易于大规模工业化生产。(2)本发明方法通过两步反应即可制得具有金红石型结构的二氧化钛，无需经过高温煅烧来实现晶型转化，简化了工艺步骤，节约了能源，降低了成本。(3)本发明方法可以根据不同粒径的需求通过四氯化钛和碱液的反应温度及干燥程序的调整制备不同粒经的纳米二氧化钛，并且制备得到产品的粒径分布窄，分散性良好，可广泛应用于高档涂料、化纤、陶瓷等领域。
附图说明
图1是连续反应制备金红石型纳米二氧化钛的工艺流程图。
图中标记为：四氯化钛溶液储槽1、稀碱液储槽2、水溶液调节阀3、稀碱液调节阀4、连续中和罐5、溢流管6、中和料储槽7、中和罐底阀8、转料泵9、胶溶剂储槽10、胶溶剂调节阀11、胶溶罐12、放料阀13、板框14、干燥器15、搅拌器16。
具体实施方式
在寻找提高生产效率制备金红石型纳米二氧化钛方法的过程中，发明人通过对加料方式、中间产物的处理等做了改进，使制备金红石型纳米二氧化钛的生产效率有了提高，且本发明的制备方法为两步反应，首先采用四氯化钛溶液与碱液进行反应得到正钛酸，其次，对正钛酸进行胶溶反应得到金红石型二氧化钛浆料，整个工艺步骤简单，节约了能源，降低了成本，制备得到产品的粒径分布窄，分散性良好，以下将结合附图通过具体实施方式进一步对本发明制备方法的过程进行阐述。
如图1所示：四氯化钛溶液储槽1的出口通过管路连接于连续中和罐5的进口，管路上设置有水溶液调节阀3，稀碱液储槽2的出口通过管路连接于连续中和罐5的进口，管路上设置有稀碱液调节阀4，连续中和罐5内设置有搅拌器16，溢流管6的一端连接连续中和罐5的出口，另一端连接中和料储槽7的进口，中和料储槽7的出口与胶溶罐12的进口之间通过管路依次连接有中和罐底阀8和转料泵9，中和料储槽7内设置有搅拌器16，胶溶剂储槽10通过管路连接于胶溶罐12的上方，管路上设置有胶溶剂调节阀11，胶溶罐12内设置有搅拌器16，胶溶罐12下方出口连接有放料阀13，放料阀13下端通过管路连接板框14的入口，板框14的出口通过管路连接干燥器15。
结合图1，首先，在容量为3m3的连续中和罐5中加入50L-200L质量分数为3％-15％的氢氧化钠溶液作为底料，在45℃以下的条件下将四氯化钛加入至去离子水中，配制成以二氧化钛计浓度为2-4mol/L的澄清溶液，将配制好的四氯化钛溶液放置四氯化钛溶液储槽1中，10％-15％的氢氧化钠溶液放置于稀碱液储槽2中。
然后，打开水溶液调节阀3和稀碱液调节阀4，四氯化钛溶液的流速为150-300L/h，氢氧化钠溶液的流速为276-1746L/h，四氯化钛溶液与氢氧化钠溶液以摩尔比为1:4的比例进入连续中和罐5中，在搅拌器16的搅拌下反应生成白色浆料，连续反应生成的白色浆料从流出口流出，通过溢流管6进入容量为10m3的中和料储槽7中，打开中和罐底阀8，使中和料储槽7中的白色浆料通过转料泵9分批次进入容量为3m3的胶溶罐12，每一批次的白色浆料进入胶溶罐12的量约为2.5m3。
接下来，打开胶溶剂调节阀11，向胶溶罐12中当前批次的白色浆料中加入胶溶剂，控制H+浓度为0.01～3.16mol/L，然后在80-100℃，保温60-180min，冷却至室温，用氢氧化钠溶液调节pH值至7，得到金红石相二氧化钛浆料。打开放料阀13，使当前批次胶溶罐12中得到的金红石相二氧化钛浆料流入板框14后，即从中和料储槽7中将下一批次的白色浆料放进胶溶罐12，重复胶溶反应的操作，连续制备得到的金红石型二氧化钛浆料进入板框14过滤，洗涤，然后经干燥器15在100-600℃进行干燥，干燥时间>2小时，干燥至样品水分含量小于2％，最终研磨得到金红石型纳米二氧化钛粉末。
其中，连续中和罐5为四氯化钛溶液与碱液A的连续反应装置。
其中，四氯化钛溶液与碱液A反应的温度为10-100℃。反应在10-100℃均可进行，该反应是放热反应，反应温度小于10℃不易实现，在液相体系中，若不采用高压设备的情况下，体系沸腾时只有100℃，无法进一步提高温度进行反应。
其中，四氯化钛溶液与碱液A的摩尔比为1:4。根据化学反应化学方程，四氯化钛溶液与碱液A完全反应所需的摩尔比为1:4。
其中，以二氧化钛计，四氯化钛溶液是浓度为2-4mol/L的澄清溶液。四氯化钛溶液的浓度过低，使生产效率低，浓度过高，反应速度快使粒子极易团聚，同时体系过程粘度较大。
其中，在45℃以下的条件下配制四氯化钛溶液是为了避免四氯化钛发生水解。
其中，四氯化钛的纯度＞99.9％，杂质限量Fe＜50ppm，V＜50ppm，Cr＜50ppm。对杂质的限定是为了防止制备得到的纳米二氧化钛因有色杂质而影响白度。
其中，碱液A是质量分数为10％-15％的氢氧化钠溶液。当浓度过低时，使生产效率低；当浓度过高时，反应速度快使粒子极易团聚，同时体系过程粘度较大。
其中，在连续中和罐5加入碱液B作为底料是为了提供反应所需的碱性环境，抑制生成锐钛型二氧化钛的可能。
其中，碱液B为质量分数为3％-15％的氢氧化钠溶液。当浓度过低时，反应物溶液浓度较大或流速较快时容易形成局部酸性环境，导致锐钛型二氧化钛的生成；当浓度过大时，反应速度快，使粒子极易团聚，同时体系过程粘度较大。
其中，胶溶剂为四氯化钛溶液，盐酸或者硝酸。优选地，四氯化钛溶液的浓度为2mol/L。优选地，盐酸为质量分数＞20％的盐酸溶液。优选地，硝酸为质量分数＞20％的硝酸溶液。
其中，在胶溶罐12进行保温程序中，生成的中间物质在80-100℃保温60-180min。在80-100℃保温能促使二氧化钛晶型向金红石晶型转变并促进粒子长大，当温度低于80℃时，转化很慢，所需时间较长，当温度过高，转化越快，在80-100℃保温60-180min能保证转化生成金红石型二氧化钛的含量大于98％，当金红石型二氧化钛的含量大于98％就可以冷却。
其中，干燥程序的温度为100-600℃，干燥时间>2小时，干燥至样品水分含量小于2％。
干燥温度小于100℃时，水分蒸发慢，干燥效率低，干燥温度大于600℃，晶粒快速增长，不易控制其粒径。
其中，四氯化钛溶液与氢氧化钠溶液在连续中和罐5反应生成的白色浆料为正钛酸，白色浆料通过中和料储槽7分批次进入胶溶罐12，加入胶溶剂，胶溶剂中的氢离子与正钛酸反应脱水得到金红石相纳米二氧化钛和水。
其中，在胶溶罐12中发生胶溶反应的同时，连续中和罐5中连续生成白色浆料，白色浆料流入中和料储槽7，该中和料储槽7白色浆料的生成量与胶溶反应的时间相匹配，使整个反应过程得以连续。
其中，在洗涤步骤中，洗涤的主要目的是去除氯化钠等有害杂质，用纯水洗涤至洗水电导率＜150μs/cm，使浆料中带电杂质越少，在制备纳米二氧化钛的过程中利于其分散。
以下通过具体的实施例的描述对本发明做更进一步的详细说明。
实施例1
四氯化钛在45℃以下的条件下加入到去离子水中，配制成以二氧化钛计浓度为2mol/L的澄清溶液，在连续中和罐5中加入200L质量分数为3％的氢氧化钠溶液作为底料，将连续中和罐5内温度升温至10℃，在搅拌状态下将四氯化钛溶液以300L/h的流速与10％的氢氧化钠溶液以873L/h的流速按摩尔比1:4的比例加入到连续中和罐5中，连续反应生成的白色浆料流出，通过溢流管6进入中和料储槽7，将中和料储槽7内的白色浆料分批次放入胶溶罐12，加入2mol/L的四氯化钛溶液作为胶溶剂，控制H+浓度为0.01～0.1mol/L，加完胶溶剂后温度升到100℃，保温60min，冷却至室温，用氢氧化钠溶液将pH值调节至7，得到金红石相二氧化钛浆料，待金红石相二氧化钛浆料流入板框14后，将中和料储槽7内的白色浆料放入胶溶罐12，重复上述胶溶反应的操作，过滤金红石相二氧化钛浆料并用纯水洗涤至洗水电导率小于150μs/cm，将滤饼置于干燥器15，在100℃干燥至水分含量小于2％，研磨得到金红石型纳米二氧化钛粉末，将该次反应生成的所有批次的纳米二氧化钛粉末混合在一起，随机多次取样测得的平均粒径约为5-8nm，收率约96.8％。
实施例2
四氯化钛在45℃以下的条件下加入到去离子水中，配制成以二氧化钛计浓度为2mol/L的澄清溶液，在连续中和罐5中加入200L质量分数为3％的氢氧化钠溶液作为底料，将连续中和罐5内温度升温至30℃，在搅拌状态下将四氯化钛溶液以300L/h的流速与10％的氢氧化钠溶液以873L/h的流速按摩尔比1:4的比例加入到连续中和罐5中，连续反应生成的白色浆料流出，通过溢流管6进入中和料储槽7，将中和料储槽7内的白色浆料分批次放入胶溶罐12，加入2mol/L的四氯化钛溶液作为胶溶剂，控制H+浓度为0.01～0.1mol/L，加完胶溶剂后温度升到100℃，保温60min，冷却至室温，用氢氧化钠溶液将pH值调节至7，得到金红石相二氧化钛浆料，待金红石相二氧化钛浆料流入板框14后，将中和料储槽7内的白色浆料放入胶溶罐12，重复上述胶溶反应的操作，过滤金红石相二氧化钛浆料并用纯水洗涤至洗水电导率小于150μs/cm，将滤饼置于干燥器15，在100℃干燥至水分含量小于2％，研磨得到金红石型纳米二氧化钛粉末，将该次反应生成的所有批次的纳米二氧化钛粉末混合在一起，随机多次取样测得的平均粒径约为8-12nm，收率约97％。
实施例3
四氯化钛在45℃以下的条件下加入到去离子水中，配制成以二氧化钛计浓度为3mol/L的澄清溶液，在连续中和罐5中加入100L质量分数为8％的氢氧化钠溶液作为底料，将连续中和罐5内温度升温至50℃，在搅拌状态下将四氯化钛溶液以200L/h的流速与10％的氢氧化钠溶液以873L/h的流速按摩尔比1:4的比例加入到连续中和罐5中，连续反应生成的白色浆料流出，通过溢流管6进入中和料储槽7，将中和料储槽7内的白色浆料分批次放入胶溶罐12，加入质量分数＞20％的盐酸溶液作为胶溶剂，控制H+浓度为1～3.16mol/L，加完胶溶剂后温度升到80℃，保温180min，冷却至室温，用氢氧化钠溶液将pH值调节至7，得到金红石相二氧化钛浆料，待金红石相二氧化钛浆料流入板框14后，将中和料储槽7内的白色浆料放入胶溶罐12，重复上述胶溶反应的操作，过滤金红石相二氧化钛浆料并用纯水洗涤至洗水电导率小于150μs/cm，将滤饼置于干燥器15，在300℃干燥至水分含量小于2％，研磨得到金红石型纳米二氧化钛粉末，将该次反应生成的所有批次的纳米二氧化钛粉末混合在一起，随机多次取样测得的平均粒径约为10-15nm，收率约96.6％。
实施例4
四氯化钛在45℃以下的条件下加入到去离子水中，配制成以二氧化钛计浓度为3mol/L的澄清溶液，在连续中和罐5中加入100L质量分数为8％的氢氧化钠溶液作为底料，将连续中和罐5内温度升温至60℃，在搅拌状态下将四氯化钛溶液以200L/h的流速与10％的氢氧化钠溶液以873L/h的流速按摩尔比1:4的比例加入到连续中和罐5中，连续反应生成的白色浆料流出，通过溢流管6进入中和料储槽7，将中和料储槽7内的白色浆料分批次放入胶溶罐12，加入质量分数＞20％的盐酸溶液作为胶溶剂，控制H+浓度为1～3.16mol/L，加完胶溶剂后温度升到80℃，保温180min，冷却至室温，用氢氧化钠溶液将pH值调节至7，得到金红石相二氧化钛浆料，待金红石相二氧化钛浆料流入板框14后，将中和料储槽7内的白色浆料放入胶溶罐12，重复上述胶溶反应的操作，过滤金红石相二氧化钛浆料并用纯水洗涤至洗水电导率小于150μs/cm，将滤饼置于干燥器15，在600℃干燥至水分含量小于2％，研磨得到金红石型纳米二氧化钛粉末，将该次反应生成的所有批次的纳米二氧化钛粉末混合在一起，随机多次取样测得的平均粒径约为20-30nm，收率约96.8％。
实施例5
四氯化钛在45℃以下的条件下加入到去离子水中，配制成以二氧化钛计浓度为3.5mol/L的澄清溶液，在连续中和罐5中加入100L质量分数为8％的氢氧化钠溶液作为底料，将连续中和罐5内温度升温至75℃，在搅拌状态下将四氯化钛溶液以171L/h的流速与10％的氢氧化钠溶液以871L/h的流速按摩尔比1:4的比例加入到连续中和罐5中，连续反应生成的白色浆料流出，通过溢流管6进入中和料储槽7，将中和料储槽7内的白色浆料分批次放入胶溶罐12，加入质量分数＞20％的盐酸溶液作为胶溶剂，控制H+浓度为1～3.16mol/L，加完胶溶剂后温度升到80℃，保温180min，冷却至室温，用氢氧化钠溶液将pH值调节至7，得到金红石相二氧化钛浆料，待金红石相二氧化钛浆料流入板框14后，将中和料储槽7内的白色浆料放入胶溶罐12，重复上述胶溶反应的操作，过滤金红石相二氧化钛浆料并用纯水洗涤至洗水电导率小于150μs/cm，将滤饼置于干燥器15，在500℃干燥至水分含量小于2％，研磨得到金红石型纳米二氧化钛粉末，将该次反应生成的所有批次的纳米二氧化钛粉末混合在一起，随机多次取样测得的平均粒径约为25-35nm，收率约96.8％。
实施例6
四氯化钛在45℃以下的条件下加入到去离子水中，配制成以二氧化钛计浓度为4mol/L的澄清溶液，在连续中和罐5中加入50L质量分数为15％的氢氧化钠溶液作为底料，将连续中和罐5内温度升温至90℃，在搅拌状态下将四氯化钛溶液以150L/h的流速与15％的氢氧化钠溶液以552L/h的流速按摩尔比1:4的比例加入到连续中和罐5中，连续反应生成的白色浆料流出，通过溢流管6进入中和料储槽7，将中和料储槽7内的白色浆料分批次放入胶溶罐12，加入质量分数＞20％的硝酸溶液作为胶溶剂，控制H+浓度为0.1～1mol/L，加完胶溶剂后温度升到90℃，保温120min，冷却至室温，用氢氧化钠溶液将pH值调节至7，得到金红石相二氧化钛浆料，待金红石相二氧化钛浆料流入板框14后，将中和料储槽7内的白色浆料放入胶溶罐12，重复上述胶溶反应的操作，过滤金红石相二氧化钛浆料并用纯水洗涤至洗水电导率小于150μs/cm，将滤饼置于干燥器15，在200℃干燥至水分含量小于2％，研磨得到金红石型纳米二氧化钛粉末，将该次反应生成的所有批次的纳米二氧化钛粉末混合在一起，随机多次取样测得的平均粒径约为10-20nm，收率约97.5％。
Claims (10)
1.连续反应制备金红石型纳米二氧化钛的方法，其特征在于包括如下步骤：
a、四氯化钛溶液与碱液A在碱液B作为底料的环境下加入连续中和罐反应生成白色浆料，生成的白色浆料连续流入中和料储槽；
b、使中和料储槽中的白色浆料分批进入胶溶罐，在胶溶罐中向当前批次白色浆料中加入胶溶剂控制H+浓度为0.01～3.16mol/L，在80-100℃保温至二氧化钛晶型转化生成金红石型二氧化钛的含量大于98％时，冷却至室温，调节pH值至6.8-8.5，得到金红石相二氧化钛浆料，使胶溶罐中当前批次的金红石相二氧化钛浆料进入板框过滤，洗涤，然后经干燥，研磨得到金红石型纳米二氧化钛粉末；
c、当胶溶罐中得到的当前批次的金红石相二氧化钛浆料流入板框后，即从中和料储槽将下一批次白色浆料放进胶溶罐，重复步骤b的操作，连续制备金红石型纳米二氧化钛粉末。
2.根据权利要求1所述的连续反应制备金红石型纳米二氧化钛的方法，其特征在于：步骤a中，四氯化钛溶液与碱液A反应的温度为10-100℃。
3.根据权利要求1或2所述的连续反应制备金红石型纳米二氧化钛的方法，其特征在于：步骤a中，四氯化钛溶液与碱液A反应的摩尔比为1:4。
4.根据权利要求1-3任一项所述的连续反应制备金红石型纳米二氧化钛的方法，其特征在于：步骤a中，以二氧化钛计，所述四氯化钛溶液是浓度为2-4mol/L的澄清溶液。
5.根据权利要求1-4任一项所述的连续反应制备金红石型纳米二氧化钛的方法，其特征在于：步骤a中，所述四氯化钛溶液是在45℃以下的条件下配制得到。
6.根据权利要求1-5任一项所述的连续反应制备金红石型纳米二氧化钛的方法，其特征在于：步骤a中，所述碱液A是质量分数为10％-15％的氢氧化钠溶液。
7.根据权利要求1-6任一项所述的连续反应制备金红石型纳米二氧化钛的方法，其特征在于：步骤a中，所述碱液B是质量分数为3％-15％的氢氧化钠溶液。
8.根据权利要求1-7任一项所述的连续反应制备金红石型纳米二氧化钛的方法，其特征在于：步骤b中，所述胶溶剂为四氯化钛溶液、盐酸或者硝酸。
9.根据权利要求1-8任一项所述的连续反应制备金红石型纳米二氧化钛的方法，其特征在于：步骤b中，所述保温程序中，保温时间为60-180min。
10.根据权利要求1-9任一项所述的连续反应制备金红石型纳米二氧化钛的方法，其特征在于：步骤b中，所述干燥程序的温度为100-600℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810307119.1A CN108455665A (zh) | 2018-04-08 | 2018-04-08 | 连续反应制备金红石型纳米二氧化钛的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810307119.1A CN108455665A (zh) | 2018-04-08 | 2018-04-08 | 连续反应制备金红石型纳米二氧化钛的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108455665A true CN108455665A (zh) | 2018-08-28 |
Family
ID=63235458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810307119.1A Pending CN108455665A (zh) | 2018-04-08 | 2018-04-08 | 连续反应制备金红石型纳米二氧化钛的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108455665A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112158882A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-01-01 | 攀钢集团研究院有限公司 | 金红石型纳米二氧化钛的制备方法 |
| CN115806313A (zh) * | 2022-12-26 | 2023-03-17 | 常州纳欧新材料科技有限公司 | 一种微米级金红石型二氧化钛纳米晶聚集体的制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101698507A (zh) * | 2009-11-23 | 2010-04-28 | 江苏河海纳米科技股份有限公司 | 一种快速制备金红石相纳米二氧化钛的方法 |
| CN101698505A (zh) * | 2009-11-06 | 2010-04-28 | 攀钢集团研究院有限公司 | 一种制备外加水解晶种的方法 |
| CN102295309A (zh) * | 2011-06-16 | 2011-12-28 | 安徽金星钛白（集团）有限公司 | 针状金红石型纳米二氧化钛及其生产方法 |
-
2018
- 2018-04-08 CN CN201810307119.1A patent/CN108455665A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101698505A (zh) * | 2009-11-06 | 2010-04-28 | 攀钢集团研究院有限公司 | 一种制备外加水解晶种的方法 |
| CN101698507A (zh) * | 2009-11-23 | 2010-04-28 | 江苏河海纳米科技股份有限公司 | 一种快速制备金红石相纳米二氧化钛的方法 |
| CN102295309A (zh) * | 2011-06-16 | 2011-12-28 | 安徽金星钛白（集团）有限公司 | 针状金红石型纳米二氧化钛及其生产方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 裴润等: "《硫酸法钛白生产》", 28 February 1982, 化学工业出版社 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112158882A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-01-01 | 攀钢集团研究院有限公司 | 金红石型纳米二氧化钛的制备方法 |
| CN115806313A (zh) * | 2022-12-26 | 2023-03-17 | 常州纳欧新材料科技有限公司 | 一种微米级金红石型二氧化钛纳米晶聚集体的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7763232B2 (en) | Methods for production of titanium oxide particles, and particles and preparations produced thereby | |
| CN102101697A (zh) | 高分散性TiO2纳米晶溶胶的快速制备方法 | |
| KR20080080350A (ko) | 조절된 특성을 가진 금속 산화물 나노 입자의 제조 방법,및 그 방법으로 제조된 나노 입자 및 조제물 | |
| CN104098136A (zh) | 钛白粉的生产方法 | |
| CN105642262B (zh) | 一种二维层状二氧化钛纳米光催化材料及制备方法 | |
| CN106423120A (zh) | 一种纳米针状二氧化钛b光催化剂的制备方法 | |
| CN110902716A (zh) | 一种高比表积偏钛酸的制备方法 | |
| CN102515268B (zh) | 一种高分散纳米二氧化钛粉体的制备方法 | |
| CN104772132B (zh) | 一种SiO2/TiO2光催化复合粉体的制备方法 | |
| CN102795664A (zh) | 一种粒径可控的介孔二氧化钛微球的制备方法 | |
| CN108455665A (zh) | 连续反应制备金红石型纳米二氧化钛的方法 | |
| CN1038188C (zh) | 高纯度超微细金红石型二氧化钛的制备方法 | |
| CN1086364C (zh) | 室温下制备金红石相二氧化钛纳米晶的方法 | |
| CN106365200B (zh) | 工业偏钛酸制备的高纯超细二氧化钛及其制备方法 | |
| CN101698506B (zh) | 一种混晶型纳米二氧化钛的制备方法 | |
| CN105948114A (zh) | 一种硫酸法生产钛白粉中偏钛酸的漂白方法 | |
| CN100445209C (zh) | 一种纳米二氧化钛粉体制备方法 | |
| CN110357153B (zh) | 工业偏钛酸水热制备高纯二氧化钛的方法 | |
| CN112456556A (zh) | 一种制备氧化钽纳米球的方法 | |
| CN106732493A (zh) | 一种纳米片状单斜晶二氧化钛b光催化剂的制备方法 | |
| CN101805017A (zh) | 一种金红石型二氧化钛纳米粒子的制备方法 | |
| CN113860364B (zh) | 一种调控纳米二氧化钛转晶过程的方法 | |
| CN105597726A (zh) | 一种复合光触媒水溶胶 | |
| CN109354061A (zh) | 一种单分散超小粒径二氧化钛纳米晶的制备方法 | |
| CN1008356B (zh) | 高活性晶种制造金红石型颜料钛白粉 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180828 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |