钛白粉是重要的白色颜料,具有优异的遮盖能力和白度,广泛应用于涂料、塑料、造纸、橡胶、纤维、石墨、化妆品中。未经处理的钛白粉粒子很小,具有很高的比表面能,极不稳定,容易团聚,形成亚稳态的较大粒子,对于TiO2而言,粒子越小,原级粒子之间的引力越强,粒子更易团聚。实际应用的TiO2必须进行表面处理,即在TiO2颗粒表面形成连续包覆的膜,使TiO2颗粒表面能与活性降低,大大减少团聚,得到具有单分散特性的TiO2颗粒。可用于二氧化钛包膜的物质较多,但迄今为止国内外应用最多的无机包膜是硅、铝、锆等物质的化合物,即在一定浓度的TiO2浆液中,加入酸性或碱性包膜剂,再以碱或酸中和,使包膜剂在一定pH条件下以水合氧化物的形式沉淀在TiO2粒子表面。
分散是处理钛白粉表面颗粒包膜的情况,颗粒最理想的状态是呈现出原级粒子分散的状态,这样钛白的可以才会包覆在原级颗粒上,否则就会造成分散的状态不是很好,膜包膜在絮凝团的外围,膜包膜经过设备的粉碎以后,包膜的就会变得残缺不全,也就不能达到理想的效果。
分散的过程就是将物料先粉碎好,然后加入盐水制成浆料,通过搅拌就可以进行分散,为了加强分散效果,必须加入分散剂。在一般的情况下,分散的好坏与钛白的浓度有关,因此从分散的角度来说,降低浓度可以有利于分散效果。但是,在后面的工作也是需要考虑的,在后面的工作中进行包膜,对于浓度的要求只需要满足包膜工艺的要求就可以了;后续的工作中必须要考虑的是湿磨的条件。
为了加强研磨的效果,需要提高物料的浓度。将分散的浆液的浓度控制在30%左右,现在的工艺中已经可以提高到40%,在国外还有更高的浓度。在满足物料流动性能的情况下,浓度的提高是比较有好处的,为了确保设备的完全,物料的研磨时间不宜过长,如果在工作中确实需要,要采取外置冷却及串联等措施。
湿磨的设备一般会采用砂磨机,该设备能耗比较高,投资大,分散功能也是比较显著的,而且还能改善粒子的形状,因此大多数的装备都会采用这些装置。砂磨机在国内有很多的厂家,产品很多都用油漆、涂料等行业,但是用于生产砂磨机的还是很少,且设备的规格相对来说也会比较小,对于万吨级的钛白的生产,需要采用大型的砂磨机。砂磨机有立式和卧式之分,立式为常压操作,卧式可在一定的压力下运行。这两种机械在钛白粉的生产过程中都会采用。
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