摘要：随着时代的发展，各个行业对于钛白粉应用的广度在逐渐提高。对于钛白粉而言，其白度是重要的“标志”之一。白度是钛白粉最基本的颜料性能之一，影响钛白粉白度的因素有很多，其中主要包括二氧化钛粒子的大小、形状和粒度分布、杂质种类和含量以及二氧化钛粒子晶格的缺陷。结合实际情况分析现场的影响因素，认为影响钛白粉白度的关键主要是水解偏钛酸质量、煅烧操作条件、气粉操作条件的控制。本文以钛白粉白度为研究对象，主要是对影响白度的因素及改进措施进行分析论述，希望能够提供一些有价值的参考
关键词：钛白粉；白度；影响因素
一、钛白粉的概述
钛白粉是二氧化钛的俗称，优良的白色性能使其在油墨、涂料、油漆、造纸等行业占据了市场的绝大份额，因此，被冠于“白色之王”的美誉，在我们的日常生活中，只要有白色产品或类白色产品，几乎都有钛白粉的参与。除了钛白粉之外，类似产品还有铅白、锌白、立德粉、大白粉等，它们的市场份额远不及钛白粉，而且各项性能较差，尤其是耐候性、光泽度等方面，因此它们只能应用于低端行业。
在钛白粉的各项指标中，白度是比较重要的指标之一，由于钛白粉的白度较高，也是被称为“白色之王”的主要原因，但是钛白粉的白度并非定值，而是根据生产方法和工艺参数改变的，当然白度是越高越好。关于钛白粉白度的影响因素国内外研究的较少，相关论文及著作解释的也较为宽泛。孙莉通过研究二氧化钛粒子的大小、形状、粒度分布以及杂质的种类和晶核缺陷简要说明了它们与白度的关系，但对于理论解释较少，没有找到根本原因；李俊峰、张兵兵等着重对表面处理的影响做了相关研究，认为浆料分散性、pH值、化学品加入顺序等对最终产品性有较大影响，但对白度的解释极少；乔梁虽未对钛白粉的白度进行研究，但对纯碱的白度做了相关说明，认为粒度、铁含量和生产工艺对产品性能有较大影响。
二、钛白粉白度影响因素的分析
1.二氧化钛粒子
第一，二氧化钛酸质量。钛液控制指标包含了钛液的总钛浓度、三价钛含量、F值、铁钛比、稳定性以及杂质含量。在这一些指标中，F值、杂质含量、三价钛含量是最要的白度影响因素。对于F值而言，其越高，溶液的酸度越高，就会抑制水解反应，降低水解率，生成偏钛酸粒子细，如果F值过低，则会出现早期的水解现象，导致不良结晶中心形成，影响晶体质量；铁钛比过高，会减缓钛液的水解，生成偏钛酸粒子细，铁钛的水解速度要高于低钛液水解速度，但是，二氧化钛的粒子较粗；如果Ti3+含量过低，在溶液当中的Fe2+就会发生氧化反应，生成Fe3+，导致钛白粉呈现出偏红黄相，Ti3+的含量过高，会抑制水解作用，水解速度偏慢；钛液中如果杂质的含量过高，也会导致钛白粉出现晶格扭曲或者是变形的问题，导致对称性丧失，降低白度；钛液稳定性过低，会出现早期的水解，导致不良结晶中心出现。
第二，气粉操作条件。气流的粉碎利用主要是物料本身的自磨作用，针对二氧化钛的粒子，利用中压蒸汽来进行剪切，就可以让物料同物料之间、内壁同物料之间出现相互的碰撞，最终达到细碎的目的，确保二氧化钛的颗粒满足粒度的要求。通过气流的粉碎，会降低钛白粉本身的粒径，改善粒度自身的分布。在具体的操作环节需要做好进料速度与蒸汽压力的控制，如果成品本身的粒径偏大，可以通过进料速度的提高或者是蒸汽压力的增大来进行调节。另外，过大的风机风门，也会增大内部的负压，从而减少碰撞，增大物料的粒径。
2.杂质种类和含量
通过硫酸法酸解制可以得到钛液本身属于相对复杂的悬浊体系，在其内部包含了未能实现分解的钛铁矿，也有细小的，没有经过反应的颗粒，另外，还存在铝、硅等胶体的杂质颗粒，也包含了可溶性杂质，如硫酸盐等。在钛白粉中，就算杂质的含量很少，都会直接影响钛白粉的白度。这一部分杂质主要能够将部分氧化物显色。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般来说，因为氧化物降低钛白粉白度可以分为：第一，氧化物污染的颜色；第二，晶格当中出现了杂质的晶格，从而着色。在钛白粉中，如果自身带有颜色的氧化物含量偏高，就会出现钛白粉带有该氧化物的色相，一旦浓度达到一定值，就会影响白度。当有不规则的二氧化钛颗粒生成，晶体本身存在缺陷。这个时候，二氧化钛晶格中就会有杂质金属离子补入，就算数量很少，都会影响白度。也就是说，因为原料本身的差异，会让氧化物存在较大的显色浓度差，并且还带有杂质的存在，使得钛白粉的色相更为复杂。
三、钛白粉白度影响的改进
1.合理选择原辅材料
铁粉和钛精矿等原辅材料之中会有重金属杂质的存在，并且个别杂质难以去除，最终会存留在钛白粉产品中。所以，在去除杂质的过程中，就会考虑到助滤剂、絮凝剂的使用。最好是选择杂质含量较少的材料，同时，做好助剂的综合比较。
2.做好钛液质量的控制
如果钛液各项指标不符合标准，会影响下一道水解工序，出现二氧化钛粒子的不合适现象。再加上粒子晶格的缺陷，从而降低钛白粉的白度。最好是控制钛液的制备，做好钛液的净化处理，禁止超标的钛液使用到下一个环节。
3.优化水解工艺
在钛白粉生产工艺中，水解作用不容忽视，它决定了粒子、微晶体、晶核等实际的结构与大小，最终影响产品的质量。所以，最好能够针对水解工艺参数、加料的时间、熟化的时间等各个方面进行正交试验，就能够满足水解工艺优化的目标。
4.杂质清除的具体操作
在杂质清除中，主要从下述两个方面进行。
第一，选矿除杂质。杂质去除的首要条件是选矿。选矿主要是按照矿物本身物理化学性质的差异，选择合理的方法，将钛铁矿与其相互的分离。通过这样的方式，就能够帮助钛白粉保持其白度不受到选矿的影响。如，对于摇床的重力选矿，可以将大部分的脉石去除，然后通过磁选机来进行选择，当矿物通过磁场时，就可以吸引导磁率较高的钛铁矿，但是其余非钛铁矿导磁率偏低，这样就可以利用磁盘将其实现分离。
第二，除不溶性杂质。利用硫酸法来生产钛白粉，通过酸解会有浑浊不清的钛液存在，其中所包含的不溶性杂质有小颗粒的胶体杂质和大颗粒机械杂质。为了解决不溶性胶体杂质，可以选择带有负电荷的改性聚丙烯酰胺胶实现电性的相互中和，进而通过交替例子的凝聚沉降，将其剔除。但是因为胶体的不完全沉降，所以，通过过滤之后，依旧会有部分穿过，存留下来，这时，可以选择压滤的方式，直至滤液澄清度符合标准即可。而大颗粒的机械杂质，因为呈现出粗分散的状态，就很容易沉析。
四、结束语
综上所述，为了做好钛白粉白度的控制，首先就需要对钛白粉白度的影响因素有一个全面的分析与了解，这样才能够找准方向，通过一系列的方法满足钛白粉对于白度的要求，从而更好地发挥其作用。
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论文作者:李广欣
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/12
标签：钛白粉论文; 杂质论文; 白度论文; 晶格论文; 粒子论文; 含量论文; 二氧化论文; 《基层建设》2018年第22期论文;