钛酸锂特点和性质

现在，嵌锂碳材料因为具有杰出的循环稳定性、抱负的充放电渠道和较高的性价比，常被作为锂离子电池负极材料。但因为碳电极的电位与金属锂的电位很挨近，当电池过充时，在碳电极表面易分出锂枝晶而发作短路;当温度过高时，易引起热失控，且锂离子在进行重复脱嵌的进程中，会使碳材料结构遭到损坏，致使容量衰减。因而，寻觅能在碳负极电位稍正的电位下嵌入锂，且具有高比容量、安全可靠的新式负极材料，成为极有含义的课题。钛氧基类化合物也是现在研讨得比较多的一类负极材料，包含TiO2、LiTi2O4、Li4Ti5O12、Li2Ti3O7以及它们的掺杂改性材料。其间运用尖晶石型Li4Ti5O12作为负极材料，近年来成为国内外研讨的热门。 改性 尖晶石型钛酸锂尽管具有许多优秀的功能，但也存在缺陷，如:电子电导率低，大电流放电易发生较大的极化等，约束了其商业运用。因而，对Li4Ti5O12进行改性成为现在的研讨要点。研讨者选用纳米化、引进导电碳、金属元素掺杂、阴离子掺杂以及复合改性等办法，对Li4Ti5O12进行改性，进步导电性和倍率功能，坚持高可逆容量和杰出的循环稳定性。 纳米化 Li等以TiO2和LiOH为质料，经过低温水热反响制得纳米管(线、棒、带)状钛酸，并以此为前驱体参加LiOH，进行锂离子交流反响制备了形状可控、电化学功能优秀的纳米管、线状Li4Ti5O12。测验标明，与选用传统高温固相法制备的钛酸锂材料比较，水热组成法制备的材料，电荷转移阻抗及动力学数据都得到了改进。 Chen等经过水热反响法，运用CTAB作为模板，以水溶性的钛的复合物[NH4+]4、[H+]2、[Ti4(C2H2O3)4(C2H3O3)2(O2)4O2]6-作为钛的前驱体，制备了层状介孔网状结构Li4Ti5O12。 Jin等经过固相组成法，选用比表面为250m2g-1的锐钛矿TiO2作为前驱体，制备了尖晶石型Li4Ti5O12纳米颗粒，粒径散布为50~100nm。XRD和TEM测验了Ti02到Li4Ti5O12的相及描摹的改动，电化学功能测验研讨了纳米化Li4Ti5O12的倍率功能和循环稳定性。 引进导电碳 引进导电碳能够进行碳包覆和碳掺杂。碳包覆是一种将含碳增加物进行热分化，从而在颗粒表面涣散或包覆导电碳，以充任导电桥的改性办法;碳掺杂行将碳粉以必定的份额与质料进行均匀混合后再进行高温焙烧。在制备Li4Ti5O12的进程中增加碳，可使反响前驱体更为严密、均匀的混合，进步材料的导电性，下降电阻、极化，进步电池的能量密度。 Cheng等选用热蒸腾分化，在Li4Ti5O12表面包覆了均衡的石墨化碳，在其研讨进程中，C首要起进步电导率的效果。Hun等选用固相组成法，运用纳米孔状球形TiO2, Li2CO3和沥青作为质料，制备了高振实密度的C- Li4Ti5O12颗粒，并研讨了碳包覆用量对材料的物理化学功能和电化学功能的影响。 Jian等人选用溶胶-凝胶法以TiOCl2、NH3、Li2CO3和导电碳黑为质料组成了球形Li4Ti5O12/C复合材料，并对材料进行了TG/DSC、SEM、XRD、BET比表面积分析、激光粒度分析、振实密度测验和电化学测验。 金属元素掺杂 对Li4Ti5O12进行金属掺杂的首要意图是进步材料的导电性，下降电阻和极化。 金属离子掺杂 (1) Li 位掺杂 Chen等用Mg2+一部分替代制备了Li4-xMgxTi5O12尖晶石型材料。XRD图谱显现Mg2+进入了四面体8a和八面体16c方位。 (2) Ti位掺杂 Yi 等选用固相组成法制备了Mo6+掺杂的Li4Ti5-xMoxO12(0≤x≤0.2)材料，进行了XRD、RS、SEM、CV、EIS和充放电测验。结果标明，Li4Ti5-xMoxO12归于纯相结构，可是当x≥0.1时，能够观察到几个杂质峰的存在。Mo掺杂没有改动材料的电化学反响进程和Li4Ti5O12的尖晶石结构。 金属单质掺杂 Li等选用了一种简易、绿色的办法，使钛的乙醇酸盐在LiOH溶液中转化，组成了介孔Au/Li4Ti5O12球形材料。与Ti02前驱体比较，钛的乙醇酸盐具有以下优势:(1)反响快且易于制备，(2)直接与LiOH进行反响，而不会引进Ti02杂质。在组成的进程中，仅存在和EG混合溶剂的化学糟蹋，而这些溶剂可经过蒸馏，收回利用到下次的组成进程中。 金属氧化物掺杂 Yan等经过把不同量的纳米一SnO2装载在Li4Ti5O12上，得到了电化学功能优异的复合材料Li4Ti5O12-SnO2。 阴离子掺杂 Qi等经过固相反响法组成了Br掺杂的尖晶石型Li4Ti5O12-xBrx(0≤x≤3)材料，研讨了Li4Ti5O12-xBrx(x=0,0.05,0.2,0.3)材料的结构和电化学特性。 复合改性 纳米化和碳包覆掺杂 Zhu等报导了一种简易的制备进程，经过碳包覆进程和喷雾干燥办法，制备了碳包覆Li4Ti5O12纳米孔状微球(CN-Li4Ti5O12-NMS)。经过碳包覆纳米级的开始颗粒得到微米巨细的二次球形材料。纳米级的开始颗粒和纳米厚度的碳包覆层连同内部纳米孔状结构，较好地进步了材料的比容量。 结语 综上所述，本文论述了纳米化、引进导电碳、金属元素掺杂、阴离子掺杂以及复合改性等办法对钛酸锂材料进行改性的研讨近况。对材料进行纳米化时，较小的粒径既有利于电子传输，进步材料的电子传输才能，还有利于缩短锂离子的分散途径，进步锂离子的分散才能;引进导电碳进行掺杂和包覆时，在电极上形成了有用的导电网，进步了材料的电子电导率，改进了循环和倍率功能;对钛酸锂进行金属元素掺杂时，适量的掺杂，能够下降电荷搬迁阻抗，进步材料的电功能，但是掺杂量过多，会下降样品的比容量;在对材料进行纳米化和碳包覆掺杂复合改性时，结合了纳米化和导电碳的长处，不只进步了锂离子的分散才能，并且还在电极上形成了有用的导电网，进步了电子电导率;在复合离子掺杂时，Al3+进步了材料的可逆容量和循环稳定性，而F-却下降了可逆容量和循环稳定性。

用酸溶性钛渣作质料比钛铁矿作质料有以下长处。     a.因为钛渣中的TiO2含量高，产品总收率可进步2%~3%，并可节省相应的储运、枯燥、原矿破坏的费用；     b.因为钛渣中钛含量高、铁含量低，因而酸耗也明显下降，每吨钛的酸(H2SO4)耗可节省25%~30%，但反响时硫酸浓度较高；     c.无副产品硫酸亚铁，也不需求用铁屑来复原，防止废铁屑带进的杂质对成品质量的影响；     d.能耗低，可节省0.6t蒸汽/钛，节电8%、节油或燃气4%、节水5%、节省制作本钱12%；     e.工艺流程短，可省去复原、亚铁结晶与别离和浓缩3个工艺操作进程；     f.反响生成的钛液稳定性好，晶种增加量也较少；     g.废酸，废水、废渣排放量以每吨钛计比普通钛铁矿酸解工艺要少得多，三废管理的费用相对少。      因为酸溶性钛渣在高温冶炼时要参加复原剂(无烟煤)，因而产品中不含Fe2O3而含有二价的FeO和金属铁，所以在酸解进程中不只不需求参加铁屑来复原高价铁，有时因为三价钛含量过高还要参加少数的氧化剂。别的因为酸溶性钛渣中二氧化钛含量高、总铁含量低、不含有Fe2O3,因而反响时放热低，需求蒸汽加热的时刻较长，反响时的硫酸浓度要求较高(91%)老练和浸取的时刻较长。       图1为运用加拿大QIT索利尔酸溶性钛渣的酸解反响进程，从图中能够看出：反响前的80min为加酸、投矿和拌和的进程，此刻的压缩空气流量为600m3/h，随后加稀释水7min，因为硫酸稀释放热温度从50℃升至80℃，然后通蒸汽加热25min温度上升至120℃，主反响当即开端，在5min内温度从120℃猛增至200℃左右。主反响期间保持约15min，从加稀释水前20min到主反响期间压缩空气的流量增大至800~1000m3/h,保温吹气0.5h，此刻压缩空气量可降至500m3/h，中止吹气老练约4h，在此期间温度从190℃缓慢降至85℃，接着在不超越90℃的情况下浸取约7h，浸取期间拌和用的压缩空气流量约800m3/h,所得钛液的相对密度为1.550g/cm3。[next]     图2是一个运用加拿大QIT索利尔酸溶性钛渣的工艺流程和物料平衡示意图。

作为锂离子电池负极材料-钛酸锂，可与锰酸锂、三元材料或磷酸铁锂等正极材料组成2.4V或1.9V的锂离子二次电池。此外，它还能够用作正极，与金属锂或锂合金负极组成1.5V的锂二次电池。因为钛酸锂的高安全性、高稳定性、长寿命和绿色环保的特色。组成正极：磷酸铁锂、锰酸锂或三元材料、镍锰酸锂。负极：钛酸锂材料。电解液：以碳作负极的锂电池电解液。电池壳：以碳作负极的锂电池壳。优势选用电动车辆替代燃油车辆是处理城市环境污染的最佳挑选，其间锂离子动力电池引起了研究者的广泛重视.为了满意电动车辆对车载铿离子动力电池的要求，研发安全性高、倍率功能好且长寿命的负极材料是其热门和难点。现在，商业化的锂离子电池负极首要选用碳材料，但以碳做负极的锂电池在应用上仍存在一些坏处：1、过充电时易分出锂枝晶，构成电池短路，影响锂电池的安全功能;2、易构成SEI膜而导致初次充放电功率较低，不可逆容量较大;3、即碳材料的渠道电压较低(接近于金属锂)，并且简单引起电解液的分化,然后带来安全隐患。4、在锂离子嵌入、脱出过程中体积改变较大，循环稳定性差。与碳材料比较，尖晶石型的Li4Ti5012具有显着的优点：1、它为零应变材料，循环功能好;2、放电电压平稳，并且电解液不致发作分化，进步锂电池安全功能;3、与炭负极材料比较，钛酸锂具有高的锂离子扩散系数(为2 *10-8cm2/s)，可高倍率充放电等。4、钛酸锂的电势比纯金属锂的高，不易发生锂晶枝，为保证锂电池的安全供给了根底。

在电炉熔炼的1600~1800℃的中温条件下，除铁的氧化物被复原外，还有适当数量的TiO2被复原为贱价钛的氧化物(只要在更高的温度下，TiO2才被复原生成TiC和金属钛而溶于铁水中)。     在钛渣熔炼出炉后的冷却结晶过程中，大部分钛的氧化物与其他碱性较强的金属氧化物化合构成二钛酸盐(如FeO·2TiO2、MgO·2TiO2、MnO·2TiO2)，并与A12O3·TiO2、Ti3O5等构成黑钛石固熔体。也有少数偏钛酸盐等构成塔柱石固熔体，还有少数钛的氧化物进入硅酸盐玻璃体。钛渣熔体在空气中冷却时，其间部分贱价钛还会被氧化生成游离TiO2,当这种氧化发生在温度>750℃时，氧化产品主要是金红石型TiO2。生成了金红石型TiO2，就不能被硫酸所溶解。因而出产酸溶性钛渣，很重要的一点是在高温期尽量让其保持在复原气氛，不让空气氧化。     钛渣酸溶标明，黑铁石固熔体的钛氧化物最易溶于硫酸，金红石型TiO2不溶于硫酸。因而作为酸溶性钛渣应满意以下几点：①应含有适量的助溶杂质(主要是FeO和MgO)以及一定量的Ti2O3，以使钛的氧化物尽可能存于黑钛石固熔体中；②在工艺上采纳喷水冷却，可防止高钛渣与空气触摸氧化生成不溶于硫酸的金红石型TiO2,一起也可加速冷却速度。一般温度在＜750℃时，其钛的氧化产品为锐钛型TiO2，而不是金红石型TiO2；③像前独联体那样，在熔炼后期参加废钛屑，进步钛渣的复原度，防止高温被氧化成金红石型TiO2。     经分析攀枝花矿酸溶性钛渣物相标明，其渣中钛氧化物90％以上进入黑钛石固熔体中，有4%~7%进入硅酸盐相，有1%左右以金红石型TiO2方式存在。     钛渣中的Fe2+、Mg2+、Mn2+、Al3+为构成黑钛石固熔体供给了必要的二价和三价金属离子，它们具有安稳该固熔体的效果。其间FeO·2TiO2和MgO·2TiO2是最易溶于硫酸的，即FeO和MgO具有促进钛渣中钛氧化物溶于硫酸的效果，是酸溶性钛渣不行短少的助溶杂质。这两种氧化物增加了钛渣与硫酸的反响热，反响式如下：                             FeO+H2SO4===FeSO4+H2O+113.4kJ/mol                             MgO+H2SO4===MgSO4+H2O+163.8kJ/mol     经核算，攀枝花矿钛渣与硫酸的反响热比砂状钛铁矿(含TiO251%)只低15％左右。MgO是攀枝花矿钛渣与硫酸反响的重要热量来历，它占悉数反响热的42％左右。在酸解攀枝花矿钛渣时，当加热蒸汽压力>0.6MPa时，其反响速率较快，反响最高温度可达200℃左右。攀枝花矿钛渣具有杰出的反响功能，可满意硫酸法钛白出产的要求。     我国一些研讨和出产单位曾研制成酸溶性好的钛渣，其TiO2含量达75%~78%，当TiO2含量超越80％时，酸溶性便大为下降。一般运用档次高的钛渣时，需求运用更浓的硫酸才干使其酸解。用两广钛铁矿和用攀枝花钛精矿都能炼制出酸溶性好的钛渣。上海东升钛厂曾在年产2000吨硫酸法钛白出产设备上，完成了用南边流程出产的酸溶性好的钛渣制取出BA-0101型钛。

硅酸锂是 金属 锂与硅酸反应时生成的一系列的化合物。已知的硅酸锂有以下几种： 　　一硅酸锂： 　　Li8SiO6或者 4Li2O·SiO2； 　　Li4SiO4或者2Li2O·SiO2（正硅酸盐）； 　　Li2SiO3或者Li2O·SiO2（偏硅酸盐）。 　　二硅酸锂： 　　Li6Si2O7或者3Li2O·2SiO2； 　　Li2Si2O5或者Li2O·2SiO2。 　　五硅酸锂： 　　Li2Si5O11或者Li2O·5SiO2。 　　这里专门介绍多硅酸锂。因为多硅酸锂的水溶液相对应于钠水玻璃，所以也叫锂水玻璃，简称硅酸锂。由于它具有一些特殊的性质，所以近二、三十年来越来越受到各国的重视。美国是最早研究硅酸锂制造的国家，生产技术几乎为其垄断。到了80年代，日本对硅酸锂的研究不论是质量，还是应用范围都有超美之势。我国在这方面的研究才刚刚起步。1.硅酸锂水溶液的性质 　　硅酸锂水溶液为无色透明或呈微乳白色的液体，无臭、无毒、不燃、呈碱性（pH＝11～12）。硅酸锂水溶液和硅酸钠一样，加入酸性物质后容易胶凝。但由于锂离子半径比钠、钾离子半径小得多，因而硅酸锂水溶液还具有一些独特的性能：硅酸锂水溶液的性能与二氧化硅胶粒大小密切相关，如SiO2粒子为1mμ左右，则产品清晰透明、粘度低、贮存和使用性能（耐水性、耐火性、耐侯性等）均十分优异；而当SiO2粒子约3mμ时，溶液呈微胶体状，粘度高，存放稳定性差，使用性能差。硅酸锂水溶液允许模数高达8，SiO2含量20％，仍然粘度低，稳定性好。硅酸锂水溶液具有自干性，且能生成不溶于水的干膜，耐干湿交替性极好。硅酸锂水溶液在受热时析出沉淀，但如沉淀不过热、不脱水，则在冷却后还能重新溶解。硅酸锂水溶液有和具有亲水表面的玻璃、钢铁、铝及纤维等的表面反应成膜的特性，60℃以上即可进行，温度愈高，反应愈快。由于制法不同，硅酸锂水溶液中的SiO2可呈结晶态或胶态，而通常稳定胶体SiO2溶液中很少或没有结晶态SiO2；而作为涂料使用时，采用SiO2呈结晶态的硅酸盐制成的涂膜其性能却显著优于胶态硅酸盐制成的涂膜。值得注意的是硅酸锂水溶液在光洁表面上（金属、玻璃等）形成的干膜不连续、附着力差、起皮、掉粉。然而，硅酸锂和硅酸钠或钾混合使用，不仅能降低成本，还可改善硅酸锂的成膜反应。 　　2.硅酸锂水溶液的用途 　　由于硅酸锂水溶液的独特性能，因而有其广泛的用途。作为涂料基料，可用水作溶剂，形成的涂膜，除具有无机涂料的耐热、不燃、耐辐射、无毒等一般性能外，还具有自干，耐热可达1000℃，耐磨性、耐湿性、耐侯性、耐干湿交替性佳，耐水性优异等特点。可用于海上工程、石油管道、船舶、桥梁以及建筑涂料和建筑材料用涂料，如浴室、厨房、卫生间、大厦、各种构件，以及水泥、混凝土、石棉瓦、铝、铁、木质材料、合成树脂、陶瓷等的涂装，尤其适宜用于潮湿环境和耐水性装饰涂料。 　　作为粘合剂，可使用于木材、纸张、塑料、玻璃、金属、混凝土、砖瓦、石棉，以及瓦楞纸箱、纤维板、绝缘板、电视荧光粉、汽车制动器和离合器等等。 　　作为表面处理剂，可直接涂于金属表面，用作钢铁表面防锈液，手风琴、收音机、仪表仪器等金属元件的防蚀剂和使用于有色金属装饰品、日用品、工艺品的保光、保色；涂覆于玻璃，可形成透光性优良、反光度低的表面涂层；涂覆于镀锌铁皮，在盐水中不腐蚀；涂覆于塑料薄膜，可提高其隔湿性和阻气性等等。 　　3.制法 　　因为碳酸锂和石英砂熔融而制成的硅酸锂玻璃，在水中不溶解。因此，常规的可溶性硅酸盐制造方法不能制得硅酸锂水溶液，必须寻求其它制造方法。 　　文献报导的制造方法虽然不少，但都存在一些缺点或不足之处。如采用较多的硅溶胶法，原料成本太高；硅胶法，虽可使用便宜原料，但要求高温高压设备；硅粉法；原料也不便宜，而且成品外观和反应收率都有问题；离子交换法可以用各种可溶性锂盐，但树脂床在我国投资费用较高，而且处理树脂后的废酸、废水量大，从生产成本和环境保护考虑似乎也不宜选用。在较多的方法中，目前认为较好的方法是活性硅酸——氢氧化锂法。    活性硅酸——氢氧化锂法是利用将水玻璃溶液按阳离子交换法制得的具有一定浓度的活性硅酸溶液与氢氧化锂粉末或水溶液反应而制成。可以得到具有透明性、长期贮存稳定性以及粘结力优良的硅酸锂水溶液。    另据文献报导，我国化工部天津化工研究院硅酸锂试制组，在全面分析比较了国外发表的各种方法后，经反复试验，研究出一条独特的制造工艺路线，即常温常压反应法，其优点能利用廉价原料、简单设备、常温常压反应、直接制造高浓度、高模数的硅酸锂水溶液。本文为转载稿，仅代表作者本人的观点，与本网立场无关。上海有色网信息科技有限公司不对其中包含或引用的信息的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。对于任何因直接或间接采用、转载本文提供的信息造成的损失，上海有色网信息科技有限公司均不承担责任。媒体合作事宜， 敬请联系info@smm.cn 或 021-6183 1988 转 5009。

3.水洗    将复原漂白好的偏钛酸浆料，用叶滤机过滤，再用去离子水（最好是40-60℃并含有0.1％-2.0％的酸性水）洗刷偏钛酸，进一步洗去硫酸亚铁，直到偏钛酸含Fe203低于30*10-6为合格。    七、三价钛溶液漂白的操作进程、要求、缺陷及改善定见    1．酸溶    在带有拌和的夹套加热的珐琅反响锅中加人水洗合格的偏钛酸和水，拌和并调整浆液浓度在含Ti02 300g/L左右（若制金红石型钛，此刻应加人煅烧晶种），然后加人一定量的工业硫酸，使浆料的硫酸浓度在40-50g/L之间，通蒸汽加热至50-55℃，使氢氧化高铁溶解为硫酸高铁溶液。    2.复原    按Ti02计加人0.4％-1.0％的三价钛溶液作复原剂，持续拌和，持续加热，使温度在50-55℃下保温1h，让硫酸高铁悉数复原成硫酸亚铁。取样测定浆猜中三价钛浓度（以Ti02计）为0.3-0.5g/L,冷却至40℃以下，即可水洗。在运用三价钛溶液时，有必要滤去其间的固体杂质，以确保漂白的质量。一起三价钛离子简单在空气中被氧化，因而漂白时，浆料的温度不宜过高，保温期间的拌和不宜过快。    3.水洗    将复原漂白的偏钛酸浆料，用带有真空负压的叶滤机或转筒真空过滤机吸浆过滤，再用砂滤水或去离子水（最好用40-50℃的含有硫酸0.1％-2.0％的酸性水）洗刷偏钛酸，进一步洗去硫酸亚铁，以便下降铁的含量，直到偏钛酸中Fe203的含量低于0.003％为合格。    三价钛溶液漂白的缺陷如下：三价钛溶液的制备需求独自的设备和添加制备工作量，一起制备进程杂乱，制备时耗能大、耗酸多、本钱高。为了战胜这些缺陷，某厂进行了下列改善：先将少数的偏钛酸悬浮液参加漂白锅，然后，参加悉数漂白用的硫酸，让二者充沛反响，经过30min后，开动拌和，分次加人按Ti02计的铝粉至0.5％，让其混合均匀，即为三价钛溶液。再加人剩下的悉数偏钛酸。在加人剩下偏钛酸时，敞开直接蒸汽阀门，加热至85℃左右，保温1.5-2h，完结漂白工序。明显这种方法是在运用铝粉漂白的一起，已含有三价钛漂白的成分，漂白作用更令人满意。一起简化了制备进程，不用独自另行制备三价钛溶液，漂白锅一起又是三价钛的制备锅，不用独自添加三价钛的制备锅。因而其能耗、酸耗和本钱都大为下降。    八、能否用“酸洗”替代漂白    偏钛酸在水洗进程中，其间的杂质硫酸亚铁会被溶于水的氧氧化为硫酸铁，当水洗的酸度pH值≥1. 5时，硫酸铁即水解生成氢氧化铁沉积混在偏钛酸中。漂白的意图就是加硫酸把这些氢氧化铁溶解为硫酸铁，然后加复原剂将其复原为硫酸亚铁。由于硫酸亚铁水解的酸度pH值≥6.5,偏钛酸中的酸度不可能弱到这个程度，因而硫酸亚铁不会水解生成氢氧化亚铁沉积，这样便能够经过水洗而除掉铁。懂得这个原理后，就能够在源头上经过水洗后期pH值逐渐升高后，恰当地在洗刷水中加人少数硫酸，不让洗刷水的pH值>1. 5，这样硫酸铁就不会水解生成氢氧化铁沉积混在偏钛酸中，偏钛酸中没有氢氧化铁，就不用漂白。由此可见酸洗可防止铁盐水解，可起到与漂白恰当的作用，能够省掉漂白工序。[next]    九、酸溶、铝复原制取三价钛溶液的方法    酸溶、铝复原制取三价钛溶液的方法如下：将用水洗合格的偏钛酸与硫酸按H2S04：Ti02 = 5：1的份额，在耐酸珐琅锅内配成180g/L的浓度，在拌和下进行酸溶制得硫酸钛溶液，这个酸溶进程实际上是一个运用“溶解法”制备胶体溶液，进而变成硫酸钛溶液的进程。在此进程中，第一步是加热至沸，跟着水分的蒸腾，沸点逐渐上升，当温度到达120-125℃时，偏钛酸胶粒逐渐酸溶和涣散成胶体颗粒；第二步是保温阶段，被涣散的胶体颗粒悉数被溶解。其反响式如下：    待溶液弄清后，冷却即得茶褐色明澈通明的硫酸钛和硫酸氧铁的混合溶液。    在制备进程中，溶液内既存在Ti4+离子，也存在胶溶性偏钛酸微粒。两者之间的分配份额决定于温度、溶解的连续时刻、钛的浓度和酸的浓度。为了防止制得的硫酸钛溶液呈现胶体溶液的聚结不稳定性，以至于产生出沉积而无法进一步复原，就有必要确保制备时浆料的酸钛比值≥5。    在拌和下将硫酸钛溶液冷却并加水稀释至80g/L左右，不然浓度过高，复原剂用量要相应添加，并且反响生成的硫酸铝会结晶分出。当温度降到75-80℃，将铝粉先用水调成浆状，在20一30min内分次加人，要防止因反响剧烈而呈现冒锅事端。持续升温至80-90℃，保温1h，冷却后测定其三价钛浓度，必要时溶液过滤后才运用。复原率按下式核算：    十、用酸溶、铝粉复原制取三价钛溶液所用硫酸和铝粉的核算    设复原100kg Ti02，需求铝粉xkg，则其反响式如下： [next]     按理论核算需求铝粉11. 26kg。可是有一部分铝粉耗费在与硫酸作用生成上了，因而要用理论量的150％才能使复原率到达90％以上。即每复原100kg Ti02，实际上约需铝粉16. 9kg。    【例］现有二氧化钛浓度为200g/L的偏铁酸浆料1. 5m3，假如铝漂白时要求浆料硫酸浓度为70g/L,铝粉参加量为0.5％（以Ti02计），问需求浓度为92％的工业硫酸多少升和铝粉多少公斤？    解：需求的工业硫酸为：                    70×1000×1．5＝105（kg)    需求92％的工业硫酸为：                  105÷92％＝114．13（kg)    需求工业硫酸的容积为：                      114.13÷1．824＝62. 57（L)    需求铝粉为：              200×1000×1．5×0.5％＝1．5（kg)    因而，需求92％工业硫酸62. 57L和铝粉1. 5kg。    十一、直接用冷冻除铁后的钛液进行铝复原制取三价钛溶液的长处及其制备的方法    直接用冷冻除铁后的钛液进行铝（或锌）复原制取三价钛溶液的漂白复原剂的长处是酸耗少，溶程短，不会呈现聚结不稳定性和便于操作。这种方法的特点是操控偏钛酸浆液浓度尽可能高，而游离酸的浓度尽可能低，从而使三价钛在偏钛酸上的吸附量添加，以利进步漂白作用。其制备方法如下。    ①为了防止用铝复原后生成的硫酸铝在三价钛溶液中结晶分出，因而要在钛液中加水稀释，使其总钛浓度操控在80g/L左右。    ②加人总钛量1. 5-2.0倍的硫酸。    ③升温至70℃，缓慢分次加人用水调匀的铝粉浆料。    ④操控复原温度在80℃。    ⑤复原结束后，在85-90℃温度下保温1h。为了防止三价钛被空气氧化，拌和不宜过快。    ⑥冷却至室温，过滤除掉固体杂质，以确保漂白质量。    ⑦三价钛是强复原剂，易被空气中的氧氧化而下降复原作用，因而储存不宜超越48h。    为了下降制取费用，亦有供应商用铁粉替代铝粉来制取三价钛溶液，可是这种方法所制得的三价钛液杂质较多，对制品质量有影响，因而许多供应商不敢选用。    十二、漂白偏钛酸时测不出三价钛或测出三价钛过高或过低的原因、不良影响及弥补措施    为了确保偏钛酸中的三价铁悉数被复原成二价铁，有必要从头到尾都要坚持浆猜中有一定量的三价钛。由于三价钛的被氧化势比二价铁大，即三价钛比二价铁易氧化，三价钛的存在，阐明浆猜中不含三价铁。    浆猜中测不出三价钛，阐明三价铁没有彻底被复原为二价铁，若将这种浆料锻烧，则制品会因含有Fe203而呈黄相；若测出浆料含三价钛过低，则在漂白后的水洗时，三价钛很快就被水中的氧所氧化，接着二价铁就被氧化成三价铁，三价铁很简单水解生成氢氧化铁而难以除掉，致使缎烧时也形成制品呈现黄相；若测出浆料三价钛过高，则水洗易洗去三价钛而下降回收率。要是漂白水洗后仍有三价钛就进行缎烧，而缎烧时又没有充沛氧化成四价钛，那么制品会因含有Ti203而呈灰相。[next]    测不出三价钛的原因如下：①所加复原剂的量缺乏；②偏钛酸中含铁量较高，所加的三价钛缺乏以将三价铁悉数复原成二价铁；③复原剂质量差，加人温度太高，发生了钝化现象；④漂白温度低，酸度操控不妥或拌和速度太快，浆猜中三价钛被从头氧化。弥补的方法是从头补加复原剂，使浆猜中的三价钛坚持在0.3-0.5g/L之间。并改善操作条件，恰当延伸保温时刻，使复原进行彻底；三价钛含量过低的原因，主要是所加复原剂的量缺乏，应补加复原剂。三价钛过高的原因如下：①所加复原剂太过量；②拌和不均匀，一部分偏钛酸中还未渗人复原剂。弥补的方法如下：①精确核算应加复原剂的量；②延伸拌和时刻，使复原剂均匀地渗人到浆猜中去。    十三、复原后的偏钛酸应该用去离子水洗刷    由于普通自来水还含有少数铁等杂质。要是用普通自来水洗，则会从头污染到偏钛酸，达不到漂白的意图。因而复原后的偏钛酸不能用普通自来水洗刷，而要用去离子水进行洗刷。

十五、偏钛酸含水量凹凸对产品质量的影响    偏钛酸含水量的凹凸，决议了物料在枯燥区中脱水、脱硫的彻底程度。含水量过高，由于脱水、脱硫不彻底，物料就以团状或大颗粒状况进人高温区，而高温区的停留时刻是很短的，因而媛烧品烧不透，易呈现夹生现象，使产品消色力下降，吸油量上升，pH值下降；若含水量过低，物料在枯燥区脱水、脱硫很充沛，物料以粉末状况进人高温区，易烧结变硬，色泽变黄变灰，白度下降。一般颜料钛出产操控含水量在65％左右。非颜料钛出产操控含水量在50％左右。    十六、煅烧时物料颗粒巨细对产品质量的影响    偏钛酸颗粒度是出产钛时影响脱硫的重要要素。颗粒度小，脱硫简单且彻底，物料不会向窑头冲流，得到的煅烧品色泽较白；颗粒度大，脱硫较难，由于含硫高的钛在高温下具有很强的活动性，物料简单向窑头冲流。偏钛酸颗粒度的巨细，首要是从钛液水解进程中构成的，因而有必要按种类的不同要求，严格操控水解工艺条件，制得颗粒度适宜的偏钛酸。    十七、煅烧时物料在窑内运动的正常状况    物料在窑内的运动状况，可用物料在运动中的堆积高度H值来衡量。H值越大，而物料呈块状下滑，则表明物料现已发作烧结；H值越小，且物料呈团状向窑头翻滚，则表明窑温太低，将有生料混入煅烧品中；H值适中，而物料呈均匀的颗粒状向窑头推动时，煅烧才是正常的。在出产非颜料钛时，物料在窑内的运动状况能明显地反映出煅烧品含硫量的凹凸。窑内物料呈“液体”向窑头冲流时，煅烧品含硫极高。H值大，物料向窑头推动很慢时，煅烧品的含硫量极低。窑内物料在进人高温区前有“欢腾”状冒气现象，进人高温区后，物料也并不向窑头冲流时，缎烧品的含硫量能契合出产工艺的要求。    十八、煅烧品pH值的测定及运用全能pH试液滴在瓷板的落料品呈现红、黄、黄绿、蓝色彩的原因    测定煅烧品pH值的办法如下：用取样的长柄勺从窑头下料口取出少数的落料品，置瓷钵中研细后，放在比色瓷板上，滴人几滴全能pH试液，再与标准样板相比较，即可测出落料品的pH值。    全能pH试液滴在瓷板的落料品上呈现赤色，阐明pH值在6以下，表明物料呈酸性，烧不透，含硫高。构成的原因或许是：①盐处理时加碳酸钾缺乏或加磷酸过多；②煅烧温度过低；③物料在窑内停留时刻过短；④投料量过大，料层过厚；⑤偏钛酸含水量过大；⑥偏钛酸颗粒大。试料呈现黄色，表明挨近中性；呈现黄绿色，阐明pH值在6.5一7.5之间，表明含硫量合格，煅烧适宜；呈现蓝色，阐明呈碱性，现已到达要求或稍超越要求。假如试料一起呈现红、黄绿、蓝，阐明煅烧不均匀，既有烧不透的，又有烧得适宜的，还有烧过火的。由于钛制品要求pH值在6.5-8之间，那么烧至黄中带绿即契合要求。    十九、非颜料级钛的窑前分析    在电焊条级和珐琅级钛的出产中，窑前分析首要靠操控含硫量。测定硫大都用煅烧一碘量法。电焊条级钛含硫标准为≤0. 05％，窑前操控应在0.04％以下；珐琅级钛含S03标准为≤0. 15％，窑前应操控在0.12％以下，这样才干确保制品的质量，但含硫量不宜过低，过低时产品色泽较差，而且会多耗用燃料。至于冶金级钛由于其出产时煅烧温度操控在1250℃以上的高温下进行，落窑品含硫量极低，窑前测定硫已无实际意义。[next]    二十、从落窑品的外观与色泽判别缎烧状况    正常的落窑品色泽皎白而柔软，颜料级钛落窑品呈颗粒状；非颜料级钛大多用常压法水解，落窑品黏结成小粒状，这种落窑品色泽较白，含硫量也较低。如落下粉状料，大都是偏钛酸颗粒过粗，含硫量过高，致使窑温不得不相应进步所构成，产品往往发灰。如落窑品发黄，首要是水洗工序中偏钛酸内的杂质铁未洗净所构成的。    二十一、从调查窑内状况判别煅烧好坏    反转窑内煅烧正常时，料层平稳，上面空间中比较明晰。如发现上部空间烟尘许多，要留意窑内经过状况，查看窑尾烟道是否堵塞。在出产非颜料级钛时，如发现料层向前滑动，乃至滑落到下料口，俗称跑粉或冲窑头。这阐明偏钛酸颗粒过粗，含硫量高，虽已到烧成区，但还坚持能自在活动的粉末状况，冲出的粉末往往很细。一般状况下，从窑头调查口是看不到有大块物料的。如发现大块物料，表明物料脱水区延伸，应恰当削减投料量，减慢窑速，进步窑温或加强通风，或相互配合运用。    二十二、开窑和焚烧该做的作业    开窑前应对窑体及其附属体系进行全面的查看，并进行空车试转以消除隐患。为防止杂质污染钛产品，新窑、窑体大修、互换内衬耐火砖或互换种类时，窑内有必要进行打扫。换砖今后有必要经过一昼夜以上的阴干，方可焚烧烘窑。    焚烧前，先翻开部分灰箱门，然后滚动窑体，开动鼓风机，向窑内输入空气，排出或许残留在窑体内的可燃气体。持引火器从窑头调查口引进并对准喷嘴，翻开燃料气旋塞，此刻，操作人员有必要背对窑头，防止窑内有异物或粉尘冲出，或由于气体配比不妥发作爆破而被击伤。如一次点不着点，应立即堵截可燃气，但不要中止空气运送，有必要待窑内剩下可燃气排尽，再行焚烧，不然会构成爆破事端。如选用液体燃料，可先开动油泵打循环油，点着引火器置于喷嘴前，渐渐通气送油，再恰当调整油气比。    二＋三、反转窑在投料前要进行烘窑    烘窑是为了扫除内衬中的水分，并使内衬温度均匀地升高到作业温度。烘窑时要防止升温过快，防止构成内衬开裂和破损。烘窑时刻长短应根据换砖多少来断定，新窑或悉数换砖窑，而其窑又比较大，则烘窑时刻约为2-3昼夜，其逐步升温到350℃左右；部分换砖的窑，烘窑时刻约为10-16h；不换砖的窑，烘窑时刻约为6-8h。烘窑后，窑温逐步升高到正常作业温度以下（100-200℃）时即可投料出产。    二十四、停窑应该留意的事项    锻烧反转窑的钢外壳在高温受热时，简单变形。无论是方案中的停窑或方案外因设备或供电、供气体系发作毛病俄然停窑，熄火后有必要持续滚动窑体和鼓风，直到冷却。不然受热窑体将在窑体巨大的自重力效果下，发作曲折变形，变成严重的设备事端。    方案中的停窑，窑内的物料可维持到悉数锻烧结束。停窑前应逐步削减投料，并在停窑前将物料尽量悉数排出，跟着窑内物料的逐步削减，应相应削减燃料和空气量，当物料根本排清后再熄火，窑体空转冷却后停窑。若遇方案外的俄然停窑，窑内物料没有烧透，为了不影响设备检修，也有必要将其悉数排出，待今后再回烧。    二十五、煅烧偏钛酸所用反射炉的结构及操作程序    运用反射炉煅烧偏钛酸，虽然其劳动强度较大，可是由于其出资少，占地不多，操作便利，许多小型的铁厂，特别是出产等级低的珐琅、冶金、电焊条级钛对技能要求不高的厂，还在运用它。其结构是用耐火砖砌结而成，分上、中、下三层，直接加热，热气把耐火板加热，再经过耐火板把热传递给料层。物料与烟气逆流工作，烧煤在基层，发作的热气经过烟道向中层、上层工作，最终从烟囱排出。而偏钛酸投料放在上层烘于，进行脱水，然后耙到中层预热，再耙到基层进行煅烧，脱硫、晶体转化及粒子生长都在中层、基层完结。当在基层取样查验合格后，即可从基层出料，出料后，将中层料耙到基层，再将上层料耙到中层，最终将偏钛酸用皮带运送机运送到上层。[next]    二十六、反转窑的组成及其所起的效果    反转窑首要由筒体、支承设备（含滚圈、托轮和挡轮）、传动设备、密封设备和其他附属设备（加料和焚烧设备等）组成。    筒体是用18-28mm厚的优质钢板卷焊而成，内衬耐火砖，以防止筒体遭到高温效果，并削减热量的丢失。出产时物料在筒体内部随筒壁旋转到必定高度后，因受重力效果而下滑前移，并由筒体内的高温气流加热使物料温度逐步上升，最终到达工艺所要求缎烧的温度。    支承设备的滚圈支承着整个反转筒，使其能在托轮上反转，因而它有必要具有满足的刚度和耐久性，可用铸钢或煅钢制成；托轮支承着反转窑；挡轮的效果是阻挠筒体的上下轴向窜动，一般坐落滚圈的两边。    传动设备的效果是带动筒体按工艺要求的旋转速度滚动。因反转窑转速较慢，故需用减速器。关于需求常常调理转速的场合，可选用无级变速器，圆筒的反转速度较慢，故设备在圆筒上的大齿轮接受很大的圆周力，可用铸铁制作。    密封设备是为了防止在锻烧偏钛酸时散发出的S03等有害气体及Ti02粉尘逸出，转筒内是负压操作，因而在转筒和其两头的小室之间有必要有密封设备，它在结构上的要求是期望既不漏气，又不影响转筒的正常工作。    其他附属设备有加料设备和焚烧设备。关于含水量较高的偏钛酸浆料一般选用揉捏泵，偏钛酸经揉捏泵、进料管进人窑内。关于离心机脱水的干料可用提升机及转盘加料机等设备，乃至用人工卸料、送料。作为反转窑的燃料有煤气、柴油和重油等，相应的有煤气焚烧器和重油焚烧器。为了防止对钛的污染，在选用柴油和重油作燃料时，可设置焚烧室。    二十七、在反转窑窑头设置焚烧室的效果    反转窑有没有一个独自的焚烧室，对产品质量有很大影响。由于火焰温度可高达1300℃左右，如火焰与物料触摸，焚烧气与物料间温差很大，烧成的物料自身温度很高，就不可防止要发作烧结。一般以为焚烧气与物料最高温度间的温差应不超越200℃，因而设备一个焚烧室使燃料充沛焚烧后用空气稀释至必定温度后再输人窑体与物料触摸，对进步产值和质量都有长处。一个48m长的反转窑，焚烧室约6m左右，所得的焚烧物像米粒巨细，色泽皎白而且比较柔软。    二十八、反转窑的巨细、长短对焚烧的影响    锻烧偏钛酸的反转窑宜短而粗，内径从1.0-4.2m不等，长度与直径之比一般为(12-20)：1,直径小的份额大一些，直径大的份额小一些。直径为2.4-4.2m的窑，其长度大都为48m左右；直径小于2.4m的，其长度也相应短一些。一般来说，产值与直径成正比。直径大时，物料充填系数相应低一些，这对进步产品质量有长处。由于偏钛酸脱水约耗用热量的一半以上，细而长的窑为使脱水带有满足的热量，窑头温度有必要相应进步，或加大气量。温度进步简单构成过烧，加大气量使物料的线速度增大，构成阻力添加，粉尘丢失也添加，这对煅烧是晦气的。    二十九、燃料焚烧发作热量的传递    在反转窑内，高温气流、窑壁和物料三者之间存在着杂乱的热交换进程。燃料焚烧发作的高温气流向物料和窑壁辐射热量；受热后的窑壁向物料和气体辐射热量；高温气体在窑内活动时以对流办法传热给物料表面和窑壁；与物料触摸的窑壁经过传导办法把热量传给物料。一般来说，物料在温度较低的脱水带，热的传递首要以对流和传导办法为主，跟着温度的升高，传热办法逐步以辐射为主。    三十、液体燃料焚烧的要求及其所用的设备    钛对白度要求很高，有必要防止由于液体燃料不彻底焚烧而发作的污染。为了使燃料焚烧彻底，应设法使燃料液滴很快加热并与氧气密切触摸，以求在较低温度下完结燃料的分化进程，并使分化出的碳氢化合物彻底焚烧。为此，需将液体燃料雾化成很细的油滴。燃油雾化得越细，与空气中氧气触摸的表面积就越大，燃油焚烧便越快、越彻底。燃油的雾化进程是在喷嘴里完结的，喷嘴一面将燃油涣散成细微的雾滴，一面使雾滴与空气均匀混合。喷嘴有机械式喷嘴、高压蒸汽一空气喷嘴和低压空气喷嘴。钛出产中现在较多供应商用C形低压喷嘴，并在喷嘴外面有一喇叭形管改进雾化状况，以空气为雾化剂。[next]    三十一、气体燃料焚烧运用的焚烧设备    反转窑气体燃料的焚烧，常运用混合式喷嘴，为了进步焚烧强度，用鼓风机将空气强制送人喷嘴与煤气混合进行焚烧，煤气焚烧时的焚烧速度和焚烧程度取决于煤气和空气的混合进程，混合得越好焚烧得越彻底，火焰长度也就越短。混合式喷嘴的长处是出产率大，结构紧凑，可以用低压煤气，有较高的热工目标（化学不彻底焚烧小于2％）；缺陷是需用鼓风机送风，火焰较长，焚烧室也就较大。    三十二、煅烧偏钛酸的反转窑还不是抱负的煅烧设备    现在煅烧设备都选用反转窑，可是煅烧偏钛酸用的反转窑并不是抱负和完美的设备，由于它不能为被加热粉状物料营建杰出的传热条件。反转窑的热传递根本上是靠窑内热气流来加热露出的料面以及靠热窑壁加热紧贴窑壁的物料。而在两种物料之间的许多物料却不能直接与热气流或窑壁触摸，即便在同一截面上，温度也是不均匀的。反转窑的充填系数只要10%-20％，所以空间利用率和热功率都不高。别的，偏钛酸煅烧时，跟着温度的升高，逐步被粉碎成粉状物料，其粗细很不均匀，物料的料层又适当厚，要使物料烧透，热气流的温度需高出煅烧温度许多，成果当大颗粒烧透时，小颗粒现已烧过头，因而产品往往是烧不透和烧过头的物料的混合物。部分物料发作烧结也是难以防止的。    国外从20世纪60年代起就进行了二氧化钛欢腾煅烧的研讨，而且早已应用于出产实践，欢腾焙烧早已在冶金和化工范畴被广泛选用。选用欢腾煅烧，物料在欢腾床内处于高度湍动状况，气流简直能与每个颗粒表面触摸，因而传质、传热功率大为进步。    三十三、煅烧钛呈现色变的原因及其防止色变现象的办法    在出产锐钛型钛时，常会碰到煅烧落窑品或经粉碎成钛后，表面层露出于日光下，会呈现色变现象，由本来的白色转变成浅灰色或浅黄色。发作的原因有以下两方面：①有一部分锐钛型晶体转变成金红石型晶体；②铁、铬、铜、镍等杂质进人了金红石型晶格内，构成晶格变形所引起。防止的办法有以下几种：①运用定点矿源，以操控钛矿里的杂质含量；②将偏钛酸进行漂白处理，以下降铁杂质的含量；③添加盐处理剂磷酸的用量，以掩蔽铁杂质；④调理煅烧窑内的气氛，以防止金红石型晶体的发作；⑤从反转窑出来的半制品是以强力集合的大块晶体方式而存在，有必要让其缓慢冷却，以松懈Ti02的晶格。当呈现色变现象，处理的办法有以下几种：①下降煅烧温度，由于锐钛晶型转变成金红石晶型有必要在较高的温度下进行，下降了窑温就难以构成金红石型晶体；不过窑温也不能降得太低，窑温太低脱水、脱硫不彻底，pH值太低，会引起产品消色力的下降；②在盐处理时，多加碳酸钾，下降脱硫温度，加速锐钛型微晶体的生长速度，削弱由高温引起烧结而呈现的色变现象。    三十四、煅烧呈现不正常现象的原因及处理的办法    煅烧呈现的不正常现象、原因分析及处理办法见表3。[next]    三十五、煅烧要素对产品质量的影响    煅烧要素对产品质量的影响见表4。[next]

一、对偏钛酸进行漂白所起的效果及出产金红石型颜料钛一定要漂白的原因    水洗后偏钛酸中痕量铁杂质是以固体氢氧化高铁的方式存在的，折成Fe203含量在0.009％以上。关于出产涂料用钛来说，它将严重地影响到钛的白度。经漂白后，Fe203含量可下降到0. 003％以下，一起也能除掉偏钛酸中吸附的铬、铜、钒等有害杂质，使制得的制品的白度和光泽有明显的进步。    因为偏钛酸中痕量铁经高温锻烧后，生成赤色的Fe203 ,Fe203具有同金红石型钛相同的晶型结构，往往以同晶混合物混人在金红石晶格，构成晶格变形，使金红石型钛对铁杂质的影响要比锐钛型钛对铁杂质的影响灵敏得多。当Fe203含量在0.003%时，已使金红石钛出现黄色；而Fe203含量在0. 009％时，才开端影响锐钛型钛的白度。铁杂质的影响，不只在于Fe203自身的赤色，更重要的是Fe203进人Ti02晶格，构成晶格缺陷，构成发色活化点，然后进步了产品的光吸收能，导致白度和消色力的下降，影响到钛的光学性质。因而出产金红石涂料钛时，一定要漂白。经过漂白，把氢氧化高铁除掉，锻烧后就不会发作与金红石型钛同晶型结构的Fe203，这样钛的白度和消色力就不会下降。    二、水洗后偏钛酸中痕量铁杂质的发作及其除掉的方法    水洗后偏钛酸中痕量铁杂质是从两方面发作的。    1.因为硫酸亚铁的水解要在pH值>6. 5的条件下进行，因而在水洗进程的前期酸度较大，硫酸亚铁直接发作水解生成氢氧化亚铁沉积是不可能的。可是跟着水洗的持续进行，偏钛酸滤饼中残存的三价钛离子很快就被悉数洗尽，但此刻滤饼中的亚铁离子含量还比较高，亚铁离子逐步被洗刷水中的氧气或自来水消毒用的氧化成高铁离子，跟着水洗的进行，滤饼中的硫酸含量越来越少，pH值越来越高，当pH值大于1.5时，高铁离子即发作水解反响，生成氢氧化高铁沉积。其反响式如下：    2.有些厂水洗偏钛酸用的自来水是用硫酸亚铁作清水剂的。先将亚铁离子氧化成高铁离子，然后调整pH值，高铁离子即水解生成很多的絮状氢氧化高铁沉积与水中的泥沙等悬浮杂质共沉积而到达清水的意图。这样处理尽管大部分高铁已沉积，可还有少数氢氧化铁微粒漂浮在水中，在水洗进程中这些微粒就在白色的偏钛酸滤饼表面不断积累，终究覆盖成一层棕黄色的铁质层。    水洗后偏钛酸中痕量铁杂质是不溶于水的固体氢氧化高铁，不可能持续用水来把这种铁洗去，有必要用漂白的方法将其除掉。漂白就是先将固体氢氧化铁与硫酸效果，转化为可溶性的硫酸高铁，然后用化学生动性强的金属或金属离子将其复原为贱价的硫酸亚铁，终究经过水洗把它除掉。其有关的反响式如下：[next]    三、漂白不能在铜质设备中进行的原因    漂白不能在铜质设备中进行。因为铜质设备在湿润的空气中表面会生成一层碱式碳酸铜，俗称铜绿。铜绿在漂白的酸溶进程中也被硫酸溶解而生成硫酸铜。在漂白的复原进程中，硫酸铜被复原成铜粉。这种夹带在偏钛酸中的固体铜粉是不能在水洗进程中除掉的，锻烧时，铜粉生成黑色的氧化铜，对钛发作了新的污染而失去了漂白的效果。其有关反响式如下：    四、偏钛酸的漂白方法    偏钛酸漂白的方法可分为：①锌粉漂白；②铝粉漂白；③三价钛漂白；④电漂白（电漂白可使Fe203含量低于0.01％，并且H2S04耗量低，不必锌粉和铝粉，并可完成接连化和自动化）；⑤在偏钛酸浆液中，先加离子型表面活性剂，再加金属粉末作复原剂进行漂白，这种漂白可使Fe, Cr, V的含量均不超越0.002％。工业上常选用铝粉漂白和三价钛漂白两种。其间三价钛漂白比较好，原因是三价钛溶液漂白与锌粉或铝粉漂白相比较，具有硫酸用量少、复原剂用量少、操作温度低、漂白时刻短、无残留物污染、漂白效果好等长处。可是三价钛溶液的制备需求添加设备和添加制造工作量，一起制备进程杂乱，制备时能耗高，酸耗大，本钱高。为了战胜这些缺陷，某厂已进行了改善（改善方法后边有胪陈）。    五、锌粉漂白的操作进程及其缺陷    1.酸溶    在带有拌和的夹套加热的珐琅反响锅中，加人水洗合格的偏钛酸和水，拌和并调整浆液浓度在180-220g/L之间（若作为出产金红石型钛时，为了促进晶型转化，并使产品具有更好的颜料功能，有必要加人2.5%-5.0％的煅烧晶种。因为在制备煅烧晶种时，偏钛酸与碱液在不锈钢反响器中长时刻煮沸，后来又加人进行酸溶，会有铁、铬等金属离子带人，在漂白前加人煅烧晶种，就可以在偏钛酸漂白的一起，把煅烧晶种所带人的高价金属离子及氢氧化物复原成贱价状况，再经过水洗除掉）。然后加人一定量的工业硫酸，使浆液的硫酸浓度在65-80g/L之间，通蒸汽加热至70-75℃，使氢氧化高铁溶解在硫酸中，生成硫酸高铁溶液。一起使一部分偏钛酸溶解生成硫酸氧钛溶液。其反响式如下：[next]    2.复原    按Ti02计加人0.5％-1.0％的复原剂。复原剂有必要是活性较好的工业锌粉，一些长时刻敞口储藏而结块的锌粉表面钝化而下降了活性，会影响漂白效果，不宜运用。锌粉是一种固体粉末，为使锌粉能均匀地涣散在偏铁酸浆猜中，应先将干的锌粉用水调成浆状后，再分次加人。因为锌粉不只能和浆猜中的硫酸高铁效果，还会和浆猜中的硫酸效果放出，在浆猜中发作很多泡沫，为此有必要缓慢加人，以防止反响过于剧烈而构成浆料的飞溅或冒锅。加完锌粉后持续加热使温度在85-90℃下保温1. 5-2h，使硫酸高铁悉数复原成硫酸亚铁，并有少数的钛也被复原为三价铁，使浆料呈淡紫色。取样测定浆猜中三价钛含量（以Ti02计）为0.3-0.5g/L。保温完毕后，改通冷却水将物料冷却至45℃以下。其有关反响式如下：    3.水洗    将复原漂白的偏钛酸浆料，用附有真空负压的叶滤机或转筒真空过滤机吸浆过滤。再用砂滤水或去离子水（最好用40一60℃的含有0.1％-2.0％的酸性水）洗刷偏钛酸，进一步洗去硫酸亚铁，以便下降铁的含量，直到偏钛酸中Fe203含量低于0.003％即为合格。因为物料自身含铁较低，水洗时刻要短，一般不超越10h。有些供应商在漂白时采纳长时刻煮沸的方法，据说对除铬、钒离子有较好的效果。    锌漂白的缺陷如下：除了上述硫酸用量多，复原剂用量多，操作温度高，漂白时刻长，漂白效果差以外，残留物污染也是一个缺陷。因为锌漂白进程为液固反响，复原剂锌粉渗人偏钛酸颗粒内部需求较长时刻，效果也较差。若锌粉质量差，参加过多或操控条件不当，使部分锌粉残留在偏钛酸中，常使制品制成的漆光泽度差。因而偏钛酸的漂白已为铝粉漂白和三价钛盐溶液漂白所替代。引进技术中遍及选用铝粉漂白。[next]    六、铝粉漂白的操作进程及要求    铝粉漂白的原理和操作进程基本上与锌粉漂白相同。    1.酸溶    在带有拌和的夹套加热的珐琅反响锅中加人水洗合格的偏钛酸和水，拌和并调整浆液浓度在180-220g/L之间（若制金红石型钛，此刻加人缎烧晶种），然后在拌和下加人定量的工业硫酸（按Ti02计的31％），使浆液的硫酸浓度在65-80g/L之间，通蒸汽加热至70-75℃，使氢氧化铁溶解在硫酸中，生成硫酸高铁溶液。一起使一部分偏钛酸溶解生成硫酸钛。其反响式如下：    2.复原    按Ti02计，加人0.5％-1.0％的铝粉。铝粉是固体粉末，为使铝粉能均匀地涣散在偏钛酸中，应先将铝粉用水调成浆状后，分次加人。因为铝粉既能和浆猜中的硫酸高铁效果，又能和浆料的硫酸效果而放出，使浆猜中发作很多气泡，为此有必要缓慢加人，以防止反响过于剧烈而构成浆料飞溅或冒锅。加完铝粉后，持续加热，使温度在80一90℃下保温1.5一2h，使硫酸高铁悉数被复原成硫酸亚铁，硫酸钛被复原为三价铁而使浆料呈淡紫色。取样测定三价钛含量为0. 3-0. 5g/L（以Ti02计），即为复原完毕。保温完毕后，改通冷却水将物料冷却到45℃以下。其反响式如下：

一、偏钛酸在煅烧前要进行盐处理的原因    偏钛酸在锻烧前加人少数化学品添加剂进行改性处理的进程，称为盐处理，亦称前处理。    偏钛酸如不进行盐处理而直接锻烧，得到的产品颗粒往往很硬，色相及其他颜料功能很差，漆用功能低质。因此，出产颜料钛时，都要依据不同等第的需求，在偏钛酸中加人少数化学品进行改性，然后再在恰当的温度下锻烧，使产品具有杰出的色相、光泽，较高的消色力、遮盖力，较低的吸油量和适宜的晶粒巨细、形状以及在漆料介质中的易涣散性。某些非颜料型产品中，有时也需求加人某些化学品，使产品具有某种特殊功能。    二、出产锐钛型颜料钛的盐处理常运用的添加剂及其效果    出产锐钛型颜料钛的盐处理时，常运用的添加剂有钾盐和磷酸（或磷酸盐）。加人添加剂的效果主要有两个：①使产品具有优秀的颜料功能；②使锐钛晶型起安稳效果，按捺构成金红石晶态，防止产品中混有金红石晶型。可是添加剂加人量过多会使钛的水溶性盐含量明显添加和水选时水涣散性下降，只要严厉控制加人量，才干既发挥添加剂自身的效果，又不影响钛的其他功能。    三、出产锐钛型颜料钛的盐处理要添加钾盐的原因及其添加量    出产锐钛型颜料钛的盐处理时，加人碳酸钾或硫酸钾等钾盐，其效果是：①能够使偏钛酸在较低温度下脱硫，然后下降锻烧温度，使物料在较低温度下到达中性，防止高温烧结而引起产品的变黄或变灰或呈现色变现象，构成产品漆用功能低质，涣散功能极差。添加了钾盐，即便在较高温度下煅烧，也不失掉钛的优秀的颜料功能，由于在较高温度锻烧时，Ti02颗粒比较细密，有利于进步耐候性和下降吸油量；②能促进锐钛型Ti02微晶体的成长；③能够改进颜料功能，使钛颗粒松软、色泽皎白、消色力进步。钾盐的添加量一般为Ti02的0.4％-2.0％，恰当于0.25％-1.40％的K2O。    四、出产锐钛型颜料钛时要添加磷酸的原因    在出产电焊条级钛时，由于钛含磷高，对焊缝有冷脆性，因此要求钛的含磷量不能大于0. 05％，这样，在出产中不只不能加人磷酸，并且还要严厉控制，特别在矿源上不允许有偏高的含磷量。可是在出产锐钛型颜料钛时，不只没有严厉的含磷要求，并且还要参加磷酸或其盐，使之进步钛的白度和耐候性。不过钛矿含磷过高也欠好，由于酸解后磷以磷酸或磷酸二氢盐的方式而存在，很简单与钛结合成对应的难溶钛盐跟着残渣被除掉，而构成钛回收率下降。    依据在出产锐钛型钛时，偏钛酸经水洗或漂白后，pH值仍在2-3之间，硫酸亚铁仍未到达其水解的pH值6. 5，仍以二价铁离子存在。有些供应商没有漂白工序，一部分二价铁在水洗时遭到水中的溶解氧氧化而变成三价铁，三价铁在水洗至pH值为1.5时，即水解生成氢氧化铁沉积，夹杂在偏钛酸中。这些二价铁和氢氧化铁杂质，假如不加处理，直接送去锻烧，则在锻烧条件下，会生成红棕色的氧化铁，这就大大地影响到钛的白度。因此，在锻烧前有必要进行盐处理，在盐处理中加人适量的磷酸或其盐，使磷酸与氢氧化铁反响生成淡黄色的安稳的磷酸铁；使磷酸与二价铁反响生成白色或灰白色的亚铁的磷酸一元或二元盐，这些二价铁的磷酸盐，在锻烧的条件下，也被氧化成淡黄色的磷酸铁。由于淡黄色的磷酸铁远比红棕色的氧化铁淡得多，这样，对钛的白度影响就小得多，以到达进步钛白度的意图。其磷酸与氢氧化铁的反响式如下： [next]     五、参加磷酸过多或过少的坏处    在盐处理时，参加适量的磷酸或其盐，能够进步钛的白度和耐候性，并且使颗粒松软、简单破坏，在出产锐钛型钛时能促进其向锐钛晶型转化和防止金红石晶型生成。可是若参加的磷酸过多，则其入窑偏钛酸的酸度增大，脱硫困难，使到达最大消色力的煅烧温度移向较高温度处，进步了煅烧温度，使物料在较高温度下煅烧，有时还会发作烧结现象，不只糟蹋燃料，并且会使煅烧物粒子坚固，难以破坏，钛的白度和消色力下降，吸油量升高。    若参加磷酸过少，相对地增大碳酸钾的用量，使酸度下降，有利于物料在较低温度下脱硫，使煅烧物颗粒松软，色泽皎白和消色力进步及吸油量下降。乃至由于碳酸钾用量相对增大，即便在较高温度下煅烧，也不失掉其优秀的颜料功能，由于较高温度煅烧时，二氧化钛的颗粒细密，有利于进步产品的耐候性和下降吸油量。可是磷酸用量过少，缺乏以将悉数铁转化为淡黄色的磷酸铁，而未转化的铁终究仍以红棕色的氧化铁呈现，达不到进步钛白度的意图。    六、添加磷酸的量及添加办法的研讨    依据核算，水洗偏钛酸含铁为100*10-6的话，其真正与铁效果所需的磷酸并不多，若参加总钛0.1%的磷酸，则其与铁效果所需的磷酸只占参加总磷酸量的15.1%，即便含铁为150*10-6，则其与铁效果的磷酸也只要占参加总磷酸量的22.7%，由此可见，所参加的磷酸已捉襟见肘。    可是现实并非如此，检测盐处理后偏钛酸的滤液中，根本就没有磷酸根离子，阐明磷酸已悉数生在难溶的磷酸盐了。为什么参加的比核算量剩下那么多的磷酸，而终究在滤液中没有磷酸呢？原因是偏钛酸中含有较多的能与磷酸根离子生成难溶磷酸盐的金属离子，这些金属离子都需求与磷酸效果，生成难溶的磷酸盐而耗费了磷酸，因此在盐处理后的滤液中便测不到磷酸根离子。    别的，从盐处理后的滤液中，还发现含有不少的二价铁离子，阐明偏钛酸中还有可溶铁，这样的铁带人到回转窑去锻烧，终究会生成红棕色的氧化铁而影响钛的白度。    按核算量所加磷酸悉数与铁效果后，应该仍有较多的磷酸剩下，可是终究不只滤液中没有磷酸剩下，乃至连铁也没有效果完。究其原因如下。①是由于偏钛酸中含有能与磷酸根生成难溶磷酸盐的金属离子过多，这些金属离子浓度与磷酸根离子浓度积，比二价铁离子浓度与磷酸根离子浓度积小得多。这些金属离子先与磷酸根离子效果，生成难溶的磷酸盐而耗费了悉数或大部分磷酸，使整个系统现已没有或许很少有磷酸根与二价铁效果了，以至于在滤液中仍有较多的二价铁。②偏钛酸中的铁为二价铁，二价铁在pH值为2-3的酸度下，难以生成难溶的亚铁磷酸盐沉积，而需求在pH值为6的酸度下，才干悉数生成亚铁磷酸盐沉积。    依据上述分析，要使偏钛酸的滤液没有铁离子而稍有微量磷酸根离子，就有必要采纳下列办法。    1.除掉重金属离子    先除掉与磷酸根离子简单生成难溶磷酸盐的重金属离子，然后削减盐处理时磷酸根的耗费。[next]    一般重金属离子与磷酸根离子生成磷酸盐的离子浓度积都很小，尽管在酸解后浸取时，已参加铁屑将三价铁复原为二价铁，有些重金属离子已被铁复原而除掉，可是仍有一些重金属未被复原，这些未被复原的重金属中，尽管有些重金属离子与磷酸根离子生成的难溶磷酸盐是白色的，对影响钛白度无碍，可是有些难溶的磷酸盐却是带色的，会影响到钛的白度。别的，这些重金属离子与氢氧根离子生成重金属氢氧化物的离子浓度积也很小，在偏钛酸水洗的酸度较大时，就能生成难溶的重金属氢氧化物沉积夹杂在偏钛酸中，终究经过缎烧生成重金属氧化物，其间有些氧化物也是带色的，影响钛的白度。再有，重金属杂质的混人，不只由于重金属元素自身的显色效果而使钛带色，终究影响钛的白度，更重要的是重金属离子的引人，使二氧化钛晶格歪曲或晶格变形，失掉对称性而发作颜色反响，使钛带色而不行纯白。因此有必要从根本上将重金属除掉。除掉重金属的办法，是在酸解浸获得到的钛液中，参加少数某种无机物，让其与重金属离子效果生成重．金属化合物沉积，跟着残渣被除掉。由于简单与磷酸根生成难溶磷酸盐的重金属，浸取时已被除掉，因此，在盐处理时耗费的磷酸或磷酸盐就会削减。    2.增大磷酸的用量，生成难溶磷酸盐    有些金属离子尽管不是重金属离子，可是其与磷酸根离子生成磷酸盐的离子浓度积也很小，也很简单生成难溶的磷酸盐沉积，如钛离子与磷酸根离子生成难溶的磷酸钛就是一例。尽管磷酸钛是白色的，对影响钛的白度无碍，可是它毕竟要耗费磷酸根，而使磷酸或其盐的加人量增大。    已然所加磷酸缺乏，就应多加磷酸来满意要求，即由本来的0.1％逐步添加，至偏钛酸滤液中没有铁离子而稍有磷酸根停止。可是这种做法不可取。由于水洗合格的偏钛酸自身就含有8％-10％的硫酸，这些硫酸现已不利于偏钛酸的锻烧和分化，再多加磷酸，使其酸度增大，会使锻烧脱硫温度进步，产品的白度和消色力下降、吸油量升高。    也能够在增大磷酸用量的一同，也增大碳酸钾用量，用碳酸钾中和过大的酸性。可是这种做增大产品的水溶性盐，水溶性盐过高，除了使浆料胶凝和发胀外，还不利于钛质量的全面改进和进步。    要使磷酸根与铁能生成难溶的磷酸铁，然后进步钛的白度，一同又不影响钛的其他质量指标，就有必要到达以下三点要求：①有满意而又不太多的磷酸根离子；②整个系统的酸度不能太高，pH值要控制在6;③水溶性盐要到达产品质量指标的要求。要到达这三点要求，应按以下办法。    (1)添加满意的磷酸后，添加碳酸钾，使之中和其过高的酸性，下降酸度，直至到达二价铁与磷酸根生成难溶的亚铁磷酸盐停止。这种办法尽管水溶性盐会高，可是能够在盐处理时，在偏钛酸中多加一些水，使浆料稀一些，盐处理后尽量把偏钛酸吸得干一些，以吸去更多的水溶性盐。    (2)用适量的可溶性磷酸二氢铵或磷酸二氢钾来替代磷酸，既可确保有满意的磷酸根离子或磷酸二氢根离子，又可使其酸度和产品的水溶性盐不至于有较大的添加。    (3)在偏钛酸中由于酸性越弱（乃至碱性），就越有利于磷酸根与二价铁生成难溶的亚铁磷酸盐，也越有利于偏钛酸的煅烧和分化脱硫。因此国外有些供应商用将偏钛酸中的硫酸中和到pH值为5-8,然后洗去硫酸根，再加磷酸进行盐处理，用这种下降全体酸度的办法，促进亚铁与磷酸根的结合和促进偏钛酸的易分化，然后下降煅烧温度，使煅烧物松软，钛的白度和消色力得到进步。    尽管经过加磷酸或其盐能够使铁生成淡黄色的磷酸铁，而不像生成红棕色的氧化铁那样对钛的白度影响那么大，可是磷酸铁毕竟是淡黄色的，而不是白色的，若含铁过高，则得到淡黄色的磷酸铁就多。况且偏钛酸的酸度常常是达不到pH值为6的，这样二价铁便难以生成亚铁磷酸盐，不少的二价铁仍以离子状况存在于偏钛酸中，这些二价铁经过缎烧终究仍以红棕色氧化铁存在，由于氧化铁的红棕色和磷酸铁的淡黄色混在一同，使钛呈现黄相，对钛的白度影响较大。为此，在水洗时应该延伸一些时刻，尽量多洗去一些偏钛酸中的铁，使其含铁量小于90*10-6，由于大于90*10-6锐钛型颜料铁的白度就要遭到影响，可是寄希望于经过水洗把铁降得很低也是不可能的，由于跟着水洗的进行，滤饼的酸度越来越低，当pH值≥1. 5时，被洗水氧化的三价铁离子即水解生成难溶的无法洗去的氢氧化铁。[next]    正是由于靠延伸水洗时刻难以把铁降得很低，因此有些供应商就添加了漂白工序，加人硫酸将氢氧化铁溶解，然后加人铝粉将三价铁复原为二价的硫酸亚铁，再经过水洗将硫酸亚铁洗去，终究使铁下降到30*10-6以下（一同也能够除掉钒、铬、铜等有害杂质），使钛的白度得到较大的进步。    七、出产锐钛型钛盐处理的操作程序    出产锐钛型颜料钛的盐处理，一般是在装有拌和机的圆筒锥底形塑料质或铁质衬软塑的盐处理槽内进行。将漂洗合格的偏钛酸送人盐处理槽，开动拌和机将偏钛酸拌和均匀后，取样化验含铁量，再测定浆料浓度两次（关于涂料种类浆料浓度控制在270-310g/L）。然后依据含铁量（一般控制在0.012％以下）和Ti02浓度，核算出所需碳酸钾和磷酸的量，先加人碳酸钾，经拌和1h后，再参加磷酸，持续拌和1h，即可打敞开料阀，将处理好的浆料放到方槽，用叶滤机经过真空吸滤吸上叶片，再将叶片吊起来，持续用真空将其残液吸干，然后放到料槽上面，将偏钛酸铲下，开动揉捏泵将其送到偏钛酸贮槽，备煅烧之用。    现在大厂引进技术是将盐处理后的浆液用真空转鼓过滤机抽干，配用螺杆泵把物料送人回转窑。这样做会使偏钛酸含水量大减，煅烧耗能也大减。也有在打浆脱水后再加盐处理剂的，这样盐处理剂利用率高，加人量安稳。    八、偏钛酸浆料浓度要控制在必定规模的原因    按必定份额加人的盐处理添加剂，有必要充沛吸附在偏钛酸颗粒表面或夹带在空隙之中，才干在煅烧时发挥最好的盐处理效果。假如偏钛酸浆料浓度过低，则大部分可溶性添加剂在吸片抽干时被带走，以至于下降了实践被偏钛酸吸附的量，会影响盐处理效果；假如偏钛酸浆料浓度过高，则添加剂不能在浆料里均匀涣散，也会影响盐处理效果。为此应该把偏钛酸浆料控制在TiO2含量为270-310g/L为宜。    九、偏钛酸浆料浓度的测定办法    将偏钛酸打浆均匀后，取出必定的浆料，测出单位体积内Ti02的含量，一同测出浆料的相对密度，然后按其近似方程式求出成果：                Ti02含量（g／L)＝（d一1）*1190    式中，d为浆料相对密度；1190为实验常数。    再绘成偏钛酸浆料相对密度与浓度的联系曲线，便于出产时查找。    出产时偏钛酸浆料相对密度与浓度的联系如下图所示。测定浆料浓度可用沥青比重瓶或用泥浆比重瓶或用圆形薄壁塑料称量瓶。这些比重瓶的体积都是事前校正好的，其上部的盖都有一个小孔，待浆料拌和均匀后，取出一部分浆料装入称量瓶内，盖紧盖，剩余的浆料自小孔溢出，然后用干的滤纸将溢出的浆料擦去，称量，即可从曲线图查出浆料浓度，或用方程式核算出浆料浓度。[next]    十、盐处理剂的浓度要控制在必定规模的原因    为了使盐处理剂能与偏钛酸充沛混合，出产上运用的盐处理剂尽可能选用可溶性盐类，将其制构成溶液加人。盐处理剂所配成的溶液浓度，不宜过浓或过稀，过浓时混合不易均匀，过稀时真空抽滤丢失相对增大。一般碳酸钾浓度可配成(400士5) g/L;磷酸可配成100-140g/L（以P205计）。    十一、碳酸钾和磷酸不能一同参加的原因    要使磷酸发挥其荫蔽杂质元素铁的效果，就有必要确保添加的磷酸同偏钛酸中的氢氧化铁充沛反响。而碳酸钾是碱性物，磷酸是酸性物，要是将磷酸与碳酸钾一同加人，则这两种盐处理剂会彼此发作酸碱中和反响，大大地削弱磷酸与氢氧化铁的效果，然后达不到磷酸荫蔽杂质元素铁的应有效果。因此碳酸钾和磷酸不能一同参加，而应领先参加碳酸钾，充沛拌和让其与偏钛酸中的硫酸彻底效果，再参加磷酸。当然，一同参加对盐处理没有副效果，可是所参加的量就要进行恰当的调整，方能收到应有的效果。    现代改进的办法，能够将各种盐处理添加剂预先制构成混合液，然后一次性参加。这样做既可削减添加剂的制造设备，又可缩短浆料拌和混合的时刻。    十二、硫酸法金红石型钛出产亦需求进行盐处理的原因    金红石型钛在紫外区具有较大的吸收，在可见光区的反射率高于锐钛型钛，因此，金红石型钛的光化学安稳性和光泽度均高于锐钛型钛，具有更大的实用价值。用硫酸法钛液水解制得的偏钛酸是无定形的（运用金红石型晶种在外），在高温下(1050℃以下）长时刻锻烧尽管能够使产品悉数转化为金红石晶型，可是结晶进程会发作严峻烧结，晶格缺点许多，晶粒过大并且很硬，产品颜料功能极差，别的，高温常使晶格脱氧，使产品呈灰相。因此在出产中，有必要在偏钛酸中添加一些金红石化的促进剂和晶型调节剂，使Ti02以合理的速度成长，在较低的锻烧温度下出产出晶型转化彻底、巨细适中、外形规整的颜料粒子。    十三、金红石型促进剂所起的效果及其添加量    大多数金属氧化物在钛的锐钛型向金红石型转化进程中都具有诱导、促进和正催化剂的效果，一般以为阳离子的离子半径越小，促进金红石化的效果就越强。可是有实用价值的有必要是能生成白色氧化物的那些金属化合物。常用的促进剂有锌、镁、锑、锡、铿等元素的氧化物和盐类以及二氧化钛溶胶。[next]    锌盐是很强也是最广泛运用的金红石化促进剂，常用硫酸锌、氯化锌和氧化锌。选用锌盐可加速晶型转化，进步转化率，下降到达最高转化率的温度，进步产品耐候性和抗粉化性。可是若独自添加锌盐，由于粒子成长过快，简单构成烧结而下降产品的颜料功能，使底相泛红、颗粒变硬、涣散性下降、制成的涂料黏度添加、储存安稳性下降。如一同添加二氧化钛凝胶或铝盐，能够改进颗粒形状及削减烧结，因此锌盐大都与钾盐、磷酸、铝盐、二氧化铁溶胶等组合运用。一般锌盐添加量为TiO2的0.2％-1.2％（以Zn0计）。    镁盐是一种弱的金红石型转化剂，它对加速锻烧品的pH值到达中性具有明显的效果，一般用量为TiO2的0.2％-0.5％。    TiO2溶胶俗称煅烧晶种、乳化晶种或偏钛酸外加晶种，有恰当强的促进效果，能进步产品消色力，下降转化温度，改进锻烧物粒子外形，使之较为油滑规整，使产品疏松易于破坏。常和锌盐、铝盐组合运用、相得益彰。添加量为TiO2的2％-5％。晶种用量偏高，金红石型化的诱导期缩短，改变速度加速，构成金红石晶粒削减。    Ti02溶胶能够作添加在偏钛酸中的煅烧晶种，也能够作水解晶种，更能促进金红石型转化。工业上往往选用双晶种法，即用两种不同办法，如钛酸盐法和法制成Ti02溶胶。其间一种作水解晶种（一般用法制成），现代常选用普通锐钛型晶种；另一种作煅烧晶种（一般用钛酸盐法制成）能够得到颜料功能更为优秀的产品。    十四、金红石晶粒调整剂所起的效果及其添加量    为使金红石型钛在煅烧时转化速度不至于过快，并能构成油滑规整、功能优秀的颜料颗粒，以及满意各种等第钛的特殊要求，需求在偏钛酸中添加一些调整剂（又称晶型安稳剂）。常用的调整剂有钾盐、铝盐、磷盐、铵盐和锑盐等。这些调整剂大多是金红石型化的负催化剂。    1.钾盐    常用的有碳酸钾、硫酸钾和（是负催化剂的一种）。添加钾盐对改进产品的颜料功能有很大的优点，能够使颗粒疏松，进步白度和消色力，能够使二氧化钛在较高温度下锻烧而不失掉优秀的颜料功能，由于在较高温度下煅烧时二氧化钛颗粒比较细密，有利于进步耐候性和下降吸油量。添加量一般为Ti02的0.25％一0.70％（以K20计）。    2.铝盐    现在国外选用铝盐添加剂日益增多，一般运用硫酸铝并配成溶液加人偏钛酸中。添加铝盐能防止二氧化钛烧结，防止颗粒过火长大，产品比较柔软，即便在1000-1100℃下锻烧，产品白度仍很好。由于添加铝盐后能在更高的温度下锻烧，产品颗粒较细密，耐光性和耐候性都很好。但铝盐是一种负催化剂，因此有必要和其他正催化剂（如TiO2溶胶）组合运用，才干到达较高的转化率和消色力。添加量为TiO2的0.8%-1.0％（以Al2O3计）时，产品遮盖力为最高。    3.磷酸或磷酸盐（也是负催化剂）    能改进产品白度和耐候性，颗粒比较柔软，简单破坏。添加量一般为Ti02的0.1％（以P2O5计）。如一同添加锌盐，则磷酸用量可恰当进步，少数磷酸不会阻止金红石型化，可经过恰当进步晶种加人量来战胜消极影响，不过会使消色力稍有下降，并使到达最大消色力的锻烧温度进步。若偏钛酸浆猜中可溶性钛及稀土等重金属的量增多的话，则要多加磷酸，由于有一部分磷酸要先耗费在与钛及稀土等重金属元素的结合上。[next]    4.或铵盐    水洗合格的偏钛酸中约含有硫酸8％-10％，用中和到pH值为5-8，产品简单研磨，但会下降金红石型化的才干，如在中和后，将硫酸铵洗去，再加人1％的氧化锌，所得产品消色力可相对进步一些。一般来说，添加能使产品疏松柔软，白度和消色力进步，但吸油量较高。单加会使金红石型化才干下降，因此要与金红石型化促进剂合作运用。    5.锑盐    在锐钛型钛中加人锑盐，能够与物猜中的铁生成偏锑酸铁，有遮盖铁的效果，可使产品略带蓝相，可改进产品光泽度，进步耐候性，更重要的是能防止光色互变现象，但用量不能大，否则会影响涣散性，一般只加0.05％-0.15％。    十五、出产珐琅、陶瓷和电容器钛所用的盐处理剂    出产珐琅、陶瓷钛时，添加0.10%-0.15％的氯化镁和0.05%-0.10％的乙酸钻。氧化镁为金红石型化促进剂，使产品中金红石晶型保持在必定份额(80%-83％），进步运用效果，乙酸钻使制成的珐琅和陶瓷光泽度高，使产品亮光，色泽艳丽；出产电容器钛时，添加0.3％-0.4％的碳酸镁，可使电绝缘性进步，产品有必定程度的金红石型化。二价镁离子能够防止四价钛复原为三价钛，由于三价钛的存在会大大地下降电功能。    十六、盐处理的操作    1.拌和要均匀    能配成溶液的盐类［K2C03、H3P04、Al2(S04)3］，必定要配成必定浓度的溶液后才干运用，不能配成溶液的盐处理剂(ZnO、MgO)，要用水调成浆状后加人。加人后在常温下拌和1～2h。    2.偏钛酸浆料浓度不宜过低或过高    浆料Ti02浓度低，反响比较均匀，但一些可溶性盐处理剂在过滤时会随滤液带走而影响盐处理效果；浆料浓度过高，尽管过滤丢失少，但物料黏度较大，不简单涣散均匀，也影响盐处理效果。一般浆料浓度以Ti02计控制在270-300g/L。若能处理稠厚浆料的拌和与涣散问题，浆料浓度应该高一些为好，国外有些工厂选用螺旋运送拌和，其浆料浓度就进步到300-400g/L,这样还能够削减回转窑锻烧时脱水的能耗。    3.盐处理剂的添加量及添加次序    在考虑配方时要注意正、负催化剂之间的调配和加人次序，既要考虑下降煅烧温度、促进晶型转化，又要考虑不能转化得太快，避免粒子过大或烧结，一同还要考虑抵消色力、白度、耐候性、松软度等颜料功能的影响。一般加人量多少要经过实验来断定，加人量过多不只会下降产品纯度，构成水溶性盐增高，还会下降涣散性。一般加人量（按Ti02计）和加人次序如下。    （1）锐钛型    ①K2C03，0.5％～1.0％；    ②H3P04，0.20％一0.35％。[next]    （2)金红石型    ①锻烧晶种（Ti02溶胶），2%-5％；    ②ZnO，0.2％-1.5％；    ③MgO，0.2％-0.5％；    ④K2C03，0. 5％-1.0％；    ⑤H3PO4，0.01％-0.02％。    十七、各种盐处理剂的合作运用    在颜料钛出产中，有必要把握下列三种效果，才干使产品获得完好的颜料功能。    1.危害效果    所添加的盐处理剂，虽能进步产品的某种功能，但往往会危害另一种颜料功能。如添加磷酸或其盐，尽管能改进钛的白度，但会增高吸油量；添加钾盐和磷酸可使颗粒松软，简单破坏，但又使水溶性盐含量增高，影响今后水选时的涣散性。    2.加合效果    在添加金红石化促进剂时，一同添加两种或两种以上促进剂会起到加合效果。即在相同锻烧温度下进步金红石化转化率，或可下降转化温度。如添加6.0％TiCl4制的溶胶，再加人1. 85％的硫酸锌，转化温度约下降100℃。    3.互补效果    如独自添加锌盐，产品消色力不高，若一同添加钾盐，则消色力明显进步；一同独自添加铝盐，消色力不高，如再添加钾盐，则消色力得到补偿而明显进步。在金红石型钛出产进程中，在偏铁酸中添加Ti02的0.2％氧化锌、0. 2％氧化镁、0.5％碳酸钾和2％Ti02溶胶，在800℃下锻烧，金红石型转化率达98％，消色力可达日本R-930钛的90％以上。    可是盐处理剂的添加量，在确保颜料质量的情况下，应该越少越好，由于大部分添加剂是水溶性的，用量过多会构成水溶性盐升高和水选时水涣散性下降。也有说盐处理剂添加了，吸油量和吸水量也随之添加。