CN115260795A - 一种降低钛白粉产品中团聚颗粒的方法 - Google Patents
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Abstract
一种降低钛白粉产品中团聚颗粒的方法，将无机包膜钛白粉浆料依次进行振动筛过滤、隔膜洗涤、干燥脱水、气流粉碎和重力沉降，得到钛白粉产品；通过将无机包膜钛白粉浆料的粘度、隔膜洗涤后的无机包膜钛白粉滤饼的电阻率、干燥脱水后的干燥后无机包膜钛白粉的水分含量、气流粉碎时的动力和蒸汽与干燥后无机包膜钛白粉的比例分别控制在各自的规定范围内，降低钛白粉产品中的团聚颗粒。本发明的方法实现钛白粉产品中团聚颗粒的降低，使钛白粉在下游应用领域中不出现粗颗粒，有效提升产品在下游应用领域的分散效果。
Description
技术领域
本发明涉及化工领域，特别地涉及一种降低钛白粉产品中团聚颗粒的方法。
背景技术
钛白粉产品中的团聚颗粒是影响钛白粉在下游应用体系分散效果的关键指标，目前国内涂料领域的发展方向是提高生产效率，降低生产成本。在大部分涂料领域均采用高速搅拌的方式进行分散，没有研磨工序，由于钛白粉颗粒较细，平均粒径为200～300nm，一旦在钛白粉产品中形成大量团聚颗粒，在后续的应用体系中团聚颗粒就很难被解聚，需要通过介质研磨后才能实现，在现有涂料领域应用中存在较多缺陷。因此，降低钛白粉产品中的团聚颗粒是钛白粉产品在涂料领域较好应用的关键。
在现有的钛白粉生产过程中，以下几方面容易产生团聚颗粒：在无机包膜过程浆料粘度过大导致无机包膜效果差从而产生团聚颗粒；无机包膜过程少量包膜物质自生沉淀形成团聚颗粒；隔膜洗涤过程可溶性盐未充分洗涤干净，钛白粉表面电荷过高会形成团聚颗粒；物料干燥脱水过程水分过高，物料容易形成团聚颗粒；气流粉碎过程粉碎动力不足而无法充分解聚团聚颗粒，系统负压过高而容易将未得到解聚的颗粒直接带入产品；因气体粉碎过程的部分低温区域导致物料水分过高产生团聚，在输送过程无相应的去除手段解决该部分团聚颗粒。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种降低钛白粉产品中团聚颗粒的方法，实现钛白粉产品中团聚颗粒的降低，使钛白粉在下游应用领域中不出现粗颗粒。
为了实现上述目的，本发明提供的技术方案是：
一种降低钛白粉产品中团聚颗粒的方法，将无机包膜钛白粉浆料依次进行振动筛过滤、隔膜洗涤、干燥脱水、气流粉碎和重力沉降，得到钛白粉产品；通过将无机包膜钛白粉浆料的粘度、隔膜洗涤后的无机包膜钛白粉滤饼的电阻率、干燥脱水后的干燥后无机包膜钛白粉的水分含量、气流粉碎时的动力和蒸汽与干燥后无机包膜钛白粉的比例分别控制在各自的规定范围内，降低钛白粉产品中的团聚颗粒。
进一步地，气流粉碎时的动力包括气流粉碎时的系统负压和蒸汽压力。
进一步地，包括以下步骤：
步骤1：钛白粉浆料经无机包膜后的无机包膜钛白粉浆料，通过振动筛过滤，得到过滤后的无机包膜钛白粉浆料；
步骤2：对过滤后的无机包膜钛白粉浆料进行隔膜洗涤，得到隔膜洗涤后的无机包膜钛白粉滤饼；
步骤3：对无机包膜钛白粉滤饼进行干燥脱水，得到干燥脱水后的干燥后无机包膜钛白粉；
步骤4：对干燥后无机包膜钛白粉进行气流粉碎，以对干燥后无机包膜钛白粉进行解聚，得到解聚后无机包膜钛白粉；
步骤5：对解聚后无机包膜钛白粉进行重力沉降，重力沉降后的无机包膜钛白粉进入包装料仓，得到钛白粉产品。
进一步地，无机包膜钛白粉浆料的粘度规定范围为小于200厘泊。
进一步地，隔膜洗涤后的无机包膜钛白粉滤饼的电阻率规定范围为大于等于80Ω·m。
进一步地，干燥脱水后的干燥后无机包膜钛白粉的水分含量规定范围为小于等于0.5％。
进一步地，气流粉碎时的系统负压的负压规定范围为-1.6～-0.8KPa；气流粉碎时的蒸汽压力的压力规定范围为大于等于2.0MPa；气流粉碎时的蒸汽与干燥后无机包膜钛白粉的比例的比例规定范围为1.2～2.0:1。
进一步地，在步骤5中，通过风送管道的平管段和垂直于风送管道的平管段的管道，对解聚后无机包膜钛白粉进行重力沉降。
进一步地，风送管道的平管段的长度为3～6m，垂直于风送管道的平管段的管道的长度为0.4～1.0m。
进一步地，在步骤3中采用闪蒸干燥进行干燥脱水。
本发明的有益效果为：
本发明的降低钛白粉产品中团聚颗粒的方法，将无机包膜后的钛白粉浆料经振动筛过滤后进行隔膜洗涤，经干燥脱水后，进行气流粉碎和重力沉降等，最终进行包装得到钛白粉产品。通过控制无机包膜钛白粉浆料粘度和采用振动筛过滤的方式，降低钛白粉浆料中的团聚颗粒；通过控制隔膜洗涤无机包膜钛白粉滤饼电阻率降低钛白粉表面电荷，降低钛白粉后续团聚的产生，通过控制钛白粉干燥后水分，减少团聚体；通过控制气流粉碎的动力和物料流速，实现钛白粉的充分解聚；最后，在物料输送过程通过重力沉降的方式去除前面工序产生的团聚颗粒，从而实现钛白粉产品中团聚颗粒的降低，有效提升钛白粉在下游的应用分散水平。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供的一种降低钛白粉产品中团聚颗粒的方法，将无机包膜钛白粉浆料依次进行振动筛过滤、隔膜洗涤、干燥脱水、气流粉碎和重力沉降，得到钛白粉产品；通过将无机包膜钛白粉浆料的粘度、隔膜洗涤后的无机包膜钛白粉滤饼的电阻率、干燥脱水后的干燥后无机包膜钛白粉的水分含量、气流粉碎时的动力和蒸汽与干燥后无机包膜钛白粉的比例分别控制在各自的规定范围内，降低钛白粉产品中的团聚颗粒。其中气流粉碎时的动力包括气流粉碎时的系统负压和蒸汽压力。
本发明的降低钛白粉产品中团聚颗粒的方法，包括以下步骤：
步骤1：钛白粉浆料经无机包膜后的无机包膜钛白粉浆料，通过振动筛过滤，得到过滤后的无机包膜钛白粉浆料；
步骤2：对过滤后的无机包膜钛白粉浆料进行隔膜洗涤，得到隔膜洗涤后的无机包膜钛白粉滤饼；
步骤3：对无机包膜钛白粉滤饼进行干燥脱水，得到干燥脱水后的干燥后无机包膜钛白粉，优选采用闪蒸干燥进行干燥脱水；
步骤4：对干燥后无机包膜钛白粉进行气流粉碎，以对干燥后无机包膜钛白粉进行解聚，得到解聚后无机包膜钛白粉；
步骤5：对解聚后无机包膜钛白粉进行重力沉降，重力沉降后的无机包膜钛白粉进入包装料仓，得到钛白粉产品。
在本发明的降低钛白粉产品中团聚颗粒的方法中，钛白粉浆料进行的无机包膜优选为锆铝包膜、硅铝包膜。
在钛白粉浆料经无机包膜的过程中，将钛白粉浆料经无机包膜后的无机包膜钛白粉浆料的粘度控制在粘度规定范围内。可以通过添加分散剂或者通过包覆剂控制浆料的PH值，来控制无机包膜钛白粉浆料的粘度。优选地，无机包膜钛白粉浆料的粘度规定范围为小于200厘泊。此外，通过振动筛过滤时，控制对无机包膜钛白粉浆料进行过滤的振动筛的目数，振动筛的目数为325～500目。优选地，振动筛的目数为500目。通过控制无机包膜钛白粉浆料的粘度以及采用振动筛过滤的方式，降低无机包膜钛白粉浆料中的团聚颗粒。
在对过滤后的无机包膜钛白粉浆料进行隔膜洗涤的过程中，将隔膜洗涤后的无机包膜钛白粉滤饼的电阻率控制在电阻率规定范围内。通过洗涤去除无机包膜钛白粉滤饼中的盐分，来控制隔膜洗涤后的无机包膜钛白粉滤饼的电阻率，其中洗涤用的洗水为脱盐水或去离子水。隔膜洗涤后的无机包膜钛白粉滤饼的电阻率规定范围为大于等于80Ω·m。优选地，隔膜洗涤后的无机包膜钛白粉滤饼的电阻率规定范围为大于等于125Ω·m。通过控制隔膜洗涤后的无机包膜钛白粉滤饼的电阻率，降低无机包膜钛白粉的表面电荷，进而降低无机包膜钛白粉后续团聚的产生。
在对无机包膜钛白粉滤饼进行干燥脱水的过程中，采用闪蒸干燥对无机包膜钛白粉滤饼进行脱水时，将干燥脱水后的干燥后无机包膜钛白粉的水分含量控制在水分含量规定范围内。干燥脱水后的干燥后无机包膜钛白粉的水分含量规定范围为小于等于0.5％。优选地，干燥脱水后的干燥后无机包膜钛白粉的水分含量规定范围为小于等于0.2％。通过控制干燥后无机包膜钛白粉的水分含量，来减少团聚体。
在对干燥后无机包膜钛白粉进行气流粉碎的过程中，将气流粉碎时的系统负压和蒸汽压力、蒸汽与干燥后无机包膜钛白粉的比例控制在各自的规定范围内，对干燥后无机包膜钛白粉进行解聚。气流粉碎时的系统负压的负压规定范围为-1.6～-0.8KPa。优选地，气流粉碎时的系统负压的负压规定范围为-1.2～-0.8KPa。气流粉碎时的蒸汽压力的压力规定范围为大于等于2.0MPa。优选地，气流粉碎时的蒸汽压力的压力规定范围为大于等于2.2MPa。气流粉碎时的蒸汽与干燥后无机包膜钛白粉的比例的比例规定范围为1.2～2.0:1。优选地，气流粉碎时的蒸汽与干燥后无机包膜钛白粉的比例的比例规定范围为1.4～1.6:1。通过控制气流粉碎时的动力和蒸汽与干燥后无机包膜钛白粉的流速实现干燥后无机包膜钛白粉的充分解聚。
在对解聚后无机包膜钛白粉进行重力沉降的过程中，通过风送管道的平管段和垂直于风送管道的平管段的管道，对解聚后无机包膜钛白粉进行重力沉降。风送管道的平管段的长度为3～6m。优选地，风送管道的平管段的长度为5～6m。垂直于风送管道的平管段的管道的长度为0.4～1.0m，优选地，垂直于风送管道的平管段的管道的长度为0.6～1.0m。在无机包膜钛白粉的输送过程中通过重力沉降的方式去除产生的团聚颗粒，从而实现钛白粉产品中团聚颗粒的降低，有效提升钛白粉产品在下游的应用分散水平。
实施例1
钛白粉浆料经无机包膜后的粘度为138厘泊的无机包膜钛白粉浆料经500目振动筛过滤后进行隔膜洗涤，隔膜洗涤后的无机包膜钛白粉滤饼的电阻率为168Ω·m；无机包膜钛白粉滤饼经闪蒸干燥进行干燥脱水后的干燥后无机包膜钛白粉的水分含量为0.2％；干燥后无机包膜钛白粉按照3t/h(吨/小时)的进料量进入气流粉碎系统，蒸汽压力为2.20MPa，蒸汽流量为4.0t/h，气流粉碎系统的系统负压控制为-0.98KPa，解聚后无机包膜钛白粉经重力沉降后进入包装料仓得到钛白粉产品。其中重力沉降过程的风送管道的平管段长度为5m，垂直于风送管道的平管段的管道的长度为0.65m。其中无机包膜采用硅铝包膜。将钛白粉产品进行水性涂料高搅分散后刮成涂膜检测膜上的团聚颗粒数量为4颗，满足下游领域的分散要求。
实施例2
钛白粉浆料经无机包膜后的粘度为156厘泊的无机包膜钛白粉浆料经500目振动筛过滤后进行隔膜洗涤，隔膜洗涤后的无机包膜钛白粉滤饼的电阻率为186Ω·m；无机包膜钛白粉滤饼经闪蒸干燥进行干燥脱水后的干燥后无机包膜钛白粉的水分含量为0.2％；干燥后无机包膜钛白粉按照3.2t/h的进料量进入气流粉碎系统，蒸汽压力为2.30MPa，蒸汽流量为4.2t/h，气流粉碎系统的系统负压控制为-0.86KPa，解聚后无机包膜钛白粉经重力沉降后进入包装料仓得到钛白粉产品。其中重力沉降过程的风送管道的平管段长度为5m，垂直于风送管道的平管段的管道的长度为0.65m。其中无机包膜采用硅铝包膜。将钛白粉产品进行水性涂料高搅分散后刮成涂膜检测膜上的团聚颗粒数量为2颗，满足下游领域的分散要求。
实施例3
钛白粉浆料经无机包膜后的粘度为148厘泊的无机包膜钛白粉浆料经500目振动筛过滤后进行隔膜洗涤，隔膜洗涤后的无机包膜钛白粉滤饼的电阻率为138Ω·m；无机包膜钛白粉滤饼经闪蒸干燥进行干燥脱水后的干燥后无机包膜钛白粉的水分含量为0.3％；干燥后无机包膜钛白粉按照3t/h的进料量进入气流粉碎系统，蒸汽压力为2.25MPa，蒸汽流量为3.8t/h，气流粉碎系统的系统负压控制为-1.06KPa，解聚后无机包膜钛白粉经重力沉降后进入包装料仓得到钛白粉产品，其中重力沉降过程的风送管道的平管段长度为5m，垂直于风送管道的平管段的管道的长度为0.65m。其中无机包膜采用硅铝包膜。将钛白粉产品进行水性涂料高搅分散后刮成涂膜检测膜上的团聚颗粒数量为5颗，满足下游领域的分散要求。
实施例4
钛白粉浆料经无机包膜后的粘度为165厘泊的无机包膜钛白粉浆料经500目振动筛过滤后进行隔膜洗涤，隔膜洗涤后的无机包膜钛白粉滤饼的电阻率为165Ω·m；无机包膜钛白粉滤饼经闪蒸干燥进行干燥脱水后的干燥后无机包膜钛白粉的水分含量为0.2％；干燥后无机包膜钛白粉按照3t/h的进料量进入气流粉碎系统，蒸汽压力为2.30MPa，蒸汽流量为4.0t/h，气流粉碎系统的系统负压控制为-0.95KPa，解聚后无机包膜钛白粉经重力沉降后进入包装料仓得到钛白粉产品。其中重力沉降过程的风送管道的平管段长度为5m，垂直于风送管道的平管段的管道的长度为0.65m。其中无机包膜采用硅铝包膜。将钛白粉产品进行水性涂料高搅分散后刮成涂膜检测膜上的团聚颗粒数量为3颗，满足下游领域的分散要求。
实施例5
钛白粉浆料经无机包膜后的粘度为141厘泊的无机包膜钛白粉浆料经325目振动筛过滤后进行隔膜洗涤，隔膜洗涤后的无机包膜钛白粉滤饼的电阻率为80Ω·m；无机包膜钛白粉滤饼经闪蒸干燥进行干燥脱水后的干燥后无机包膜钛白粉的水分含量为0.5％；干燥后无机包膜钛白粉按照3t/h的进料量进入气流粉碎系统，蒸汽压力为2.00MPa，蒸汽流量为3.6t/h，气流粉碎系统的系统负压控制为-0.80KPa，解聚后无机包膜钛白粉经重力沉降后进入包装料仓得到钛白粉产品。其中重力沉降过程的风送管道的平管段长度为6m，垂直于风送管道的平管段的管道的长度为1m。其中无机包膜采用锆铝包膜。将钛白粉产品进行水性涂料高搅分散后刮成涂膜检测膜上的团聚颗粒数量为6颗，满足下游领域的分散要求。
实施例6
钛白粉浆料经无机包膜后的粘度为160厘泊的无机包膜钛白粉浆料经325目振动筛过滤后进行隔膜洗涤，隔膜洗涤后的无机包膜钛白粉滤饼的电阻率为125Ω·m；无机包膜钛白粉滤饼经闪蒸干燥进行干燥脱水后的干燥后无机包膜钛白粉的水分含量为0.2％；干燥后无机包膜钛白粉按照2.6t/h的进料量进入气流粉碎系统，蒸汽压力为2.35MPa，蒸汽流量为5.2t/h，气流粉碎系统的系统负压控制为-1.6KPa，解聚后无机包膜钛白粉经重力沉降后进入包装料仓得到钛白粉产品。其中重力沉降过程的风送管道的平管段长度为3m，垂直于风送管道的平管段的管道的长度为0.4m。其中无机包膜采用锆铝包膜。将钛白粉产品进行水性涂料高搅分散后刮成涂膜检测膜上的团聚颗粒数量为5颗，满足下游领域的分散要求。
实施例7
钛白粉浆料经无机包膜后的粘度为150厘泊的无机包膜钛白粉浆料经500目振动筛过滤后进行隔膜洗涤，隔膜洗涤后的无机包膜钛白粉滤饼的电阻率为182Ω·m；无机包膜钛白粉滤饼经闪蒸干燥进行干燥脱水后的干燥后无机包膜钛白粉的水分含量为0.2％；干燥后无机包膜钛白粉按照3t/h的进料量进入气流粉碎系统，蒸汽压力为2.30MPa，蒸汽流量为4.2t/h，气流粉碎系统的系统负压控制为-0.83KPa，解聚后无机包膜钛白粉经重力沉降后进入包装料仓得到钛白粉产品。其中重力沉降过程的风送管道的平管段长度为5m，垂直于风送管道的平管段的管道的长度为0.6m。其中无机包膜采用锆铝包膜。将钛白粉产品进行水性涂料高搅分散后刮成涂膜检测膜上的团聚颗粒数量为2颗，满足下游领域的分散要求。
实施例8
钛白粉浆料经无机包膜后的粘度为143厘泊的无机包膜钛白粉浆料经500目振动筛过滤后进行隔膜洗涤，隔膜洗涤后的无机包膜钛白粉滤饼的电阻率为178Ω·m；无机包膜钛白粉滤饼经闪蒸干燥进行干燥脱水后的干燥后无机包膜钛白粉的水分含量为0.2％；干燥后无机包膜钛白粉按照3t/h的进料量进入气流粉碎系统，蒸汽压力为2.25MPa，蒸汽流量为4.8t/h，气流粉碎系统的系统负压控制为-1.2KPa，解聚后无机包膜钛白粉经重力沉降后进入包装料仓得到钛白粉产品。其中重力沉降过程的风送管道的平管段长度为5m，垂直于风送管道的平管段的管道的长度为0.6m。其中无机包膜采用锆铝包膜。将钛白粉产品进行水性涂料高搅分散后刮成涂膜检测膜上的团聚颗粒数量为3颗，满足下游领域的分散要求。
本发明的降低钛白粉产品中团聚颗粒的方法，得到的钛白粉产品中的粗颗粒比例明显降低，正常工艺制备的钛白粉产品中的粗颗粒≤8的比例不足50％，采用本发明制备的钛白粉产品中的粗颗粒≤8的比例达到85％以上。
本发明的降低钛白粉产品中团聚颗粒的方法，可实现钛白粉产品中团聚颗粒的降低，使钛白粉在下游应用领域中不出现粗颗粒，有效提升产品在下游应用领域的分散效果。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种降低钛白粉产品中团聚颗粒的方法，其特征在于，将无机包膜钛白粉浆料依次进行振动筛过滤、隔膜洗涤、干燥脱水、气流粉碎和重力沉降，得到钛白粉产品；通过将无机包膜钛白粉浆料的粘度、隔膜洗涤后的无机包膜钛白粉滤饼的电阻率、干燥脱水后的干燥后无机包膜钛白粉的水分含量、气流粉碎时的动力和蒸汽与干燥后无机包膜钛白粉的比例分别控制在各自的规定范围内，降低所述钛白粉产品中的团聚颗粒。
2.根据权利要求1所述的降低钛白粉产品中团聚颗粒的方法，其特征在于，所述气流粉碎时的动力包括气流粉碎时的系统负压和蒸汽压力。
3.根据权利要求2所述的降低钛白粉产品中团聚颗粒的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：钛白粉浆料经无机包膜后的所述无机包膜钛白粉浆料，通过所述振动筛过滤，得到过滤后的无机包膜钛白粉浆料；
步骤2：对所述过滤后的无机包膜钛白粉浆料进行隔膜洗涤，得到隔膜洗涤后的无机包膜钛白粉滤饼；
步骤3：对所述无机包膜钛白粉滤饼进行干燥脱水，得到干燥脱水后的干燥后无机包膜钛白粉；
步骤4：对所述干燥后无机包膜钛白粉进行气流粉碎，以对所述干燥后无机包膜钛白粉进行解聚，得到解聚后无机包膜钛白粉；
步骤5：对所述解聚后无机包膜钛白粉进行重力沉降，重力沉降后的无机包膜钛白粉进入包装料仓，得到所述钛白粉产品。
4.根据权利要求3所述的降低钛白粉产品中团聚颗粒的方法，其特征在于，所述无机包膜钛白粉浆料的粘度规定范围为小于200厘泊。
5.根据权利要求4所述的降低钛白粉产品中团聚颗粒的方法，其特征在于，隔膜洗涤后的所述无机包膜钛白粉滤饼的电阻率规定范围为大于等于80Ω·m。
6.根据权利要求5所述的降低钛白粉产品中团聚颗粒的方法，其特征在于，干燥脱水后的所述干燥后无机包膜钛白粉的水分含量规定范围为小于等于0.5％。
7.根据权利要求6所述的降低钛白粉产品中团聚颗粒的方法，其特征在于，气流粉碎时的所述系统负压的负压规定范围为-1.6～-0.8KPa；气流粉碎时的所述蒸汽压力的压力规定范围为大于等于2.0MPa；气流粉碎时的所述蒸汽与所述干燥后无机包膜钛白粉的比例的比例规定范围为1.2～2.0:1。
8.根据权利要求7所述的降低钛白粉产品中团聚颗粒的方法，其特征在于，在所述步骤5中，通过风送管道的平管段和垂直于风送管道的平管段的管道，对所述解聚后无机包膜钛白粉进行重力沉降。
9.根据权利要求8所述的降低钛白粉产品中团聚颗粒的方法，其特征在于，所述风送管道的平管段的长度为3～6m，所述垂直于风送管道的平管段的管道的长度为0.4～1.0m。
10.根据权利要求3所述的降低钛白粉产品中团聚颗粒的方法，其特征在于，在所述步骤3中采用闪蒸干燥进行干燥脱水。
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