一种低浓度工业钛液水解过程中除铁的方法

1.本发明涉及一种低浓度工业钛液水解过程中除铁的方法，属于钛白粉制造技术领域。

背景技术：

2.随着国内硫酸法钛白技术不断进步发展，生产规模不断扩大，对钛白产品的细分和质量要求越来越高。目前我国钛白产品生产主要以硫酸法工艺为主，其中间产物偏钛酸是经钛精矿或钛渣经酸解、浸出、浓缩后再水解制得。酸解浸出的稀钛液tio2质量浓度在140～190g/l，其中含有大量的so
42-、fe、al、v、cr、mn等杂质离子，将影响钛液的正常水解和偏钛酸的组成结构，并将随水解偏钛酸的析出而被带出。水解偏钛酸是一种无定型的二氧化钛水合物，胶体性质明显，含有少量锐钛相二氧化钛构晶离子，并吸附有大量的水、硫酸根及如fe
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等多种杂质离子。当亚铁等杂质离子混入偏钛酸后，若其含量过高，将影响偏钛酸在煅烧过程中的晶型转变和晶粒生长，产生晶格缺陷，并使产物二氧化钛的杂质含量增高，影响产物二氧化钛的颜，同时对产物的组成结构和应用性能构成不良影响，降低其附加值。因此，控制水解偏钛酸的亚铁杂质含量是二氧化钛产品稳质、提质、增效的核心关键问题。
3.如何调控水解工艺条件来控制析出水解偏钛酸的组成与结构，并通过改变偏钛酸表面性质和聚集结构来降低偏钛酸中的亚铁离子含量、纯化偏钛酸，是钛白行业须考虑的重要问题，有重要的经济和社会效益。

技术实现要素：

4.本发明解决的技术问题是提供一种低浓度工业钛液水解过程中除铁的方法。
5.低浓度工业钛液水解过程中除铁的方法，包括以下步骤：
6.a、低浓度工业钛液水解经变灰点后、熟化20～40分钟，结束时，开启搅拌，向水解浆料体系中加入质量浓度为40％～60％的丙三醇水溶液，以钛液水解浆料的体积计，丙三醇水溶液加入量为0.05～0.10l/m3，搅拌混匀水解浆料体系；
7.b、向步骤a中的水解浆料体系中再加入羧甲基纤维素，以钛液水解浆料的体积计，羧甲基纤维素加入量为0.70～1.5g/m3，加完后搅拌混匀水解浆料体系。
8.其中，所述低浓度工业钛液中钛含量以tio2质量浓度计为140～190g/l。
9.优选的，所述步骤a中低浓度工业钛液水解经变灰点后、熟化时间为30min。
10.优选的，所述步骤a中丙三醇水溶液加量控制在0.08～0.10l/m3。
11.上述方法的步骤a中，所加丙三醇的主要作用是其能与水解析出的偏钛酸通过羟基络合作用结合，进而降低偏钛酸的表面电位，减弱偏钛酸表面的亲水性质，使得亚铁等杂质离子在偏钛酸表面的吸附能力降低，减少亚铁等杂质离子在偏钛酸表面的吸附量，起到除铁作用，有利于提高偏钛酸的纯度。上述方法的步骤a中，如果加入其它多元醇，比如：乙二醇，则难以达到除铁效果。
(以钛液水解浆料的体积计)，搅拌混匀水解浆料体系。水解结束后，测得偏钛酸中的铁含量为0.19％，较不进行处理偏钛酸的铁含量(0.25％)低0.06％，铁去除率达24％。
25.对比例2
26.低浓度工业钛液水解经变灰点后、熟化30分钟结束时，开启搅拌，向浆料浓度(以tio2质量计)为155g/l的水解体系中加入1.2g/m3的羧甲基纤维素，搅拌混匀体系。水解结束后，测得偏钛酸中的铁含量为0.20％，较不进行处理偏钛酸的铁含量(0.25％)低0.05％，铁去除率达20％。
27.对比例3
28.低浓度工业钛液水解经变灰点后、熟化30分钟结束时，开启搅拌，向浆料浓度(以tio2质量计)为140g/l的水解体系中加入质量浓度为43％的乙二醇水溶液，加量为0.75l/m3(以钛液水解浆料的体积计)，搅拌混匀水解浆料体系；再按水解浆料体积计加入0.90g/m3的羧甲基纤维素，搅拌混匀体系。水解结束后，测得偏钛酸中的铁含量为0.17％，较不进行处理偏钛酸的铁含量(0.22％)低0.05％，铁去除率达23％。
29.对比例4
30.低浓度工业钛液水解经变灰点后、熟化30分钟结束时，开启搅拌，向浆料浓度(以tio2质量计)为140g/l的水解体系中加入质量浓度为43％的丙三醇水溶液，加量为0.75l/m3(以钛液水解浆料的体积计)，搅拌混匀水解浆料体系；再按水解浆料体积计加入0.90g/m3的聚丙烯酰胺，搅拌混匀体系。水解结束后，测得偏钛酸中的铁含量为0.16％，较不进行处理偏钛酸的铁含量(0.22％)低0.06％，铁去除率达26％。
31.本具体实施例仅仅是对本发明的解释，并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本发明说明书后，在本发明基础上做一些修改或改进，但是只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

技术特征：

1.一种低浓度工业钛液水解过程中除铁的方法，其特征在于包括以下步骤：a、低浓度工业钛液水解经变灰点后、熟化20～40分钟，结束时，开启搅拌，向水解浆料体系中加入质量浓度为40％～60％的丙三醇水溶液，以钛液水解浆料的体积计，丙三醇水溶液加入量为0.05～0.10l/m3，搅拌混匀水解浆料体系；b、向步骤a中的水解浆料体系中再加入羧甲基纤维素，以钛液水解浆料的体积计，羧甲基纤维素加入量为0.70～1.5g/m3，加完后搅拌混匀水解浆料体系。2.根据权利要求1所述的低浓度工业钛液水解过程中除铁的方法，其特征在于：所述的低浓度工业钛液中钛含量以tio2质量浓度计为140～190g/l。3.根据权利要求1所述的低浓度工业钛液水解过程中除铁的方法，其特征在于：步骤a中低浓度工业钛液水解经变灰点后、熟化时间为30min。4.根据权利要求1所述的低浓度工业钛液水解过程中除铁的方法，其特征在于：步骤a中丙三醇水溶液加量为0.08～0.10l/m3。5.根据权利要求1所述的低浓度工业钛液水解过程中除铁的方法，其特征在于：步骤b中羧甲基纤维素加入量为0.9～1.2g/m3。

技术总结

本发明提供了一种低浓度工业钛液水解过程中除铁的方法，属于钛白粉制造技术领域。所述方法可包括如下步骤：低浓度工业钛液水解经变灰点后、熟化20～40分钟结束时，开启搅拌，向水解浆料体系中加入质量浓度为40％～60％的丙三醇水溶液，加量控制在0.05～0.10L/m3(以钛液水解浆料的体积计)，搅拌混匀水解浆料体系；向水解浆料体系中加入羧甲基纤维素，加入量控制在0.70～1.5g/m3，加完后搅拌混匀水解浆料体系，即除去低浓度工业钛液水解过程中的亚铁杂质。本发明采用的低浓度工业钛液水解过程中除铁的方法，亚铁杂质离子去除率高，工艺简单，成本低廉，可广泛推广使用。可广泛推广使用。