淺談二氧化鈦表面處理工藝流程及相關(guān)設(shè)備

1、淺談二氧化鈦表面處理工藝流程    有白色顏料之王稱(chēng)號(hào)的鈦白粉，因?yàn)樗哂袃?yōu)良的光學(xué)性能和顏料性能所以備受青睞，眾多業(yè)內(nèi)外人士評(píng)價(jià)鈦白粉的作用時(shí)都認(rèn)為，鈦白粉人均消費(fèi)量代表著一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)水平和文明程度。然而無(wú)論是氯化法，還是硫酸法生產(chǎn)的鈦白（即二氧化鈦粒子），也不管是金紅石型，還是銳鈦型（用于涂料、塑料、化纖等高檔應(yīng)用領(lǐng)域），即使平均粒度及偏差都比較理想，未經(jīng)完善的表面處理（通稱(chēng)包膜），都不能充分發(fā)揮其優(yōu)良的光學(xué)性能使顏色亮麗多彩，并具有良好的耐候性、抗老化性能和具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。所以鈦白表面處理包膜是非常重要的工藝過(guò)程。  &

2、#160; 鈦白粉的表面處理也稱(chēng)為后處理是由一個(gè)完整的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。它包括前粉碎、分散、濕磨、分級(jí)、包膜、水洗、干燥、粉碎和包裝等多道工序。鈦白粉的表面處理工藝流程如圖所示。    從工藝流程可以清晰看出，硫酸法和氯化法后處理的工藝過(guò)程基本上是一樣的。其區(qū)別是在于相同工藝過(guò)程中的控制（操作）參數(shù)有所不同而已。淺談二氧化鈦后處理及設(shè)備    （一）二氧化鈦的制漿、分散、濕磨和分級(jí)    用氯化法氧化工序的半成品粒度已經(jīng)很細(xì)，不需要進(jìn)行前粉碎。硫酸法經(jīng)回轉(zhuǎn)窯煅燒后的產(chǎn)品首先要經(jīng)過(guò)磨細(xì)才能充分發(fā)揮濕磨機(jī)的作用。國(guó)

3、內(nèi)幾家大的硫酸法鈦白粉廠前粉碎基本上都是采用雷蒙磨來(lái)實(shí)現(xiàn)的（見(jiàn)表1）。表1 雷蒙磨的具體設(shè)備情況公司名稱(chēng)型號(hào)來(lái)源核工業(yè)部華原公司雷蒙磨R5M從德國(guó)進(jìn)口攀渝鈦業(yè)雷蒙磨R5M裕興鈦白粉廠雷蒙磨R5M河南漯河4R、5R雷蒙磨國(guó)產(chǎn)    國(guó)產(chǎn)的雷蒙磨在質(zhì)量和使用壽命上遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上進(jìn)口雷蒙磨，其使用10年以上仍然完好。配備有自動(dòng)控制的DCS控制系統(tǒng)，以提高研磨效率。    磨細(xì)的物料通常由螺旋計(jì)量器加到制漿罐中。制漿用脫鹽水作稀釋劑，進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，固相濃度（質(zhì)量）25%-30。制漿的同時(shí)加人分散劑，調(diào)整pH值至9-12可達(dá)到最佳分散效果。此時(shí)要求

4、體積電阻率不低于20000·cm,若有可能可用黏度計(jì)檢測(cè)，到黏度最低時(shí)為最好，以便濕磨效果充分發(fā)揮。    分散劑的種類(lèi)很多，通常分為有機(jī)分散劑、無(wú)機(jī)分散劑。    有機(jī)分散劑主要是烷醇胺類(lèi)和多元醇（即常用的有三乙醇胺）、二異丙醇胺、山梨糖醇、甘露糖醇等；無(wú)機(jī)分散劑主要是六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、碳酸鈉、碳酸二氫銨、偏硅酸鈉等。通常使用六偏磷酸鈉和偏硅酸鈉最多。六偏磷酸鈉對(duì)微細(xì)分散體中的固體粒子有很強(qiáng)的分散作用，因?yàn)樗且环N直鏈的多磷酸鹽玻璃體，其中n為20-100能與分散介質(zhì)中鈣、鎂、亞鐵等金屬離子生成可溶性的配位化合物，起到

5、遮蔽多價(jià)陽(yáng)離子，防止這些帶正電荷的離子與帶負(fù)電荷的二氧化鈦產(chǎn)生電中和而凝聚在一起，其分子結(jié)構(gòu)式如下。    氯化法鈦白漿料pH值為2. 3左右，呈酸性。大多數(shù)工廠都采用偏硅酸鈉作分散劑調(diào)整pH值達(dá)到9-11，以達(dá)到最佳分散效果。作分散劑的偏硅酸鈉又是包硅膜的一部分，在定量加人后，尚未達(dá)到最佳pH值時(shí)，可以加人離子膜堿液協(xié)助調(diào)整pH值到達(dá)終點(diǎn)。    近幾年，國(guó)內(nèi)金紅石型鈦白粉產(chǎn)品的產(chǎn)量和產(chǎn)能擴(kuò)大，進(jìn)入市場(chǎng)后的信息反饋使生產(chǎn)廠家逐漸認(rèn)識(shí)到，分散單元在后處理中是非常重要的工序，分散的好壞直接影響到濕磨后漿料分級(jí)的效果，特別是影響包膜的質(zhì)量

6、。分散不好，再好的包膜配方也不能生產(chǎn)出滿(mǎn)足用戶(hù)要求和使用性能優(yōu)良的產(chǎn)品，所以分散的作用應(yīng)該引起人們充分重視。    分散操作要非常重視以下幾種影響分散的因素：前工序產(chǎn)出的二氧化鈦粒度和形態(tài)；制漿的水質(zhì)要好，選用去離子水，體積電阻率不低于20000·cm;漿液的pH值是控制分散好壞的重要條件，根據(jù)后處理的情況，可以通過(guò)小型試驗(yàn)確定最佳pH值（通常為9-11）；分散劑的選擇和用量，也可以通過(guò)工業(yè)實(shí)踐確認(rèn)，通常用量不超過(guò)粉料量的1；漿液的濃度要合適，通常漿液中固體物料為600-1200g/L;分散罐的力學(xué)性能如機(jī)械攪拌的強(qiáng)度等。  

7、0; 濕磨是后處理中一道重要的工序，不僅硫酸法需要，氯化法也同樣需要，國(guó)外大型氯化法工廠濕磨的環(huán)節(jié)往往是一點(diǎn)不能忽視的。濕磨與水選法比較，為獲得粒度細(xì)而均勻的漿料，在相同的條件下濕磨生產(chǎn)能力是水選法的1. 5-2. 0倍。    濕磨的作用就是進(jìn)一步磨碎在上道工序產(chǎn)生的聚集粒子、附聚粒子和絮凝粒子。因其粒子間的結(jié)合力非常弱，很容易通過(guò)機(jī)械研磨的方式把它們打開(kāi)，在分散劑的作用下，可防止它們?cè)倬勰谝粔K。這樣可使一些較粗大的粒子經(jīng)研磨達(dá)到具有應(yīng)用性能的粒度范圍（0.15一0.35p.m）。    濕磨設(shè)備主要包括球磨機(jī)、振動(dòng)磨、砂磨機(jī)。由

8、于前道工序的進(jìn)步，金紅石型產(chǎn)品的濕磨設(shè)備主要選用砂磨機(jī)。它是用途較廣泛的亞微米級(jí)的濕磨設(shè)備，就研磨細(xì)度而論僅次于膠體磨。    砂磨機(jī)有立式和臥式兩種，并有開(kāi)放式和加壓式兩種操作模式。國(guó)內(nèi)立式砂磨機(jī)有從美國(guó)進(jìn)口500L的產(chǎn)品，同時(shí)也有從德國(guó)進(jìn)口1000L的臥式砂磨機(jī)。立式砂磨機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。    立式砂磨機(jī)的立軸附帶旋轉(zhuǎn)盤(pán)，和下端固定的平衡器垂直吊裝在筒體內(nèi)，立軸與上部電動(dòng)機(jī)相聯(lián)結(jié)。筒底部有底篩和逆止閥，圓筒上部有頂篩，筒體內(nèi)裝有一定量不同粒徑的沙子作為研磨介質(zhì)。筒體外層有夾套，可通人冷卻水冷卻。  

9、0; 工作原理：欲分散研磨的料漿經(jīng)計(jì)量泵從磨機(jī)底部的底閥打人筒體內(nèi)。電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)主軸上的旋轉(zhuǎn)盤(pán)、平衡器旋轉(zhuǎn)，使筒體內(nèi)的沙子和漿料強(qiáng)烈攪動(dòng)。在相互間摩擦、研磨、剪切作用下實(shí)現(xiàn)分散和粉碎的目的。沙子和料漿被旋轉(zhuǎn)盤(pán)帶動(dòng)并甩向筒體內(nèi)壁。在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)盤(pán)之間，形成一個(gè)滾動(dòng)的環(huán)，它能產(chǎn)生極好的分散效果。料漿被研磨后被連續(xù)打進(jìn)漿料逐漸頂人頂篩，細(xì)漿料從篩孔溢出匯集在溜槽流人收液罐。砂磨機(jī)具有高效分散作用和較強(qiáng)的粉碎作用，是制備高分散體的主要設(shè)備，被廣泛應(yīng)用。國(guó)內(nèi)龍蟒、漯河等企業(yè)引進(jìn)德國(guó)耐馳公司生產(chǎn)的1000L臥式砂磨機(jī)應(yīng)用效果很好。    影響砂磨機(jī)工作效率的因素如下。 &

10、#160;  研磨介質(zhì)沙子的粒徑為0.71-0.73mm。粒徑太小研磨作用較差，并且要求為出口篩網(wǎng)縫隙大小的2. 5倍以上。粒徑太大介質(zhì)顆粒數(shù)量少、空隙大，研磨作用得不到充分發(fā)揮。并且要求粒徑要小于旋轉(zhuǎn)邊緣到筒體之間距離的1/4。    研磨介質(zhì)的裝填量、工作時(shí)沙子與料漿的體積比為1：1。首次裝填量為筒體高度的2/3,密閉立式占70%-80，開(kāi)放立式占60%-70；臥式占80一85。裝人的沙子少，研磨效率下降；沙子裝得過(guò)多，沙子和料漿的混合物難以攪動(dòng)，有“凍結(jié)”現(xiàn)象，易在旋轉(zhuǎn)盤(pán)上滑動(dòng)，消耗功率高，研磨效果差，并且易使軸、旋轉(zhuǎn)盤(pán)、筒體襯里磨損嚴(yán)重。

11、0;   旋轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)速通常使其周邊線速度達(dá)到(610±30)m/s,當(dāng)使用氧化鋯珠時(shí)其密度較大，旋轉(zhuǎn)盤(pán)的邊緣線速度可以低一些，可以獲得滿(mǎn)意的研磨分散效率。這是一個(gè)很重要的參數(shù)。進(jìn)口PM500-N立式砂磨機(jī)，其主要參數(shù)為：電機(jī)功率186425W，轉(zhuǎn)速680r/min。    砂磨機(jī)的內(nèi)襯要求耐磨性強(qiáng)，進(jìn)口設(shè)備一般采用聚丙烯內(nèi)襯。立軸、旋轉(zhuǎn)盤(pán)、平衡器表面用聚氨醋橡膠作防護(hù)層。這種材料彈性好，耐磨性能比天然橡膠高9倍，比丁苯橡膠高1-3倍，且很容易修補(bǔ)，非常適用。國(guó)內(nèi)砂磨機(jī)容積較小，筒體采用鋼滲碳提高硬度，通常沒(méi)有襯里。 

12、0;  砂磨機(jī)的研磨介質(zhì)除沙子外，可選用玻璃珠、氧化鋁陶瓷珠和氧化鋯珠。國(guó)外大型砂磨機(jī)多采用氧化鋯珠。電爐法和高溫焙燒工藝生產(chǎn)的氧化鋯珠細(xì)度均勻、表面光滑、硬度高而且規(guī)格多，是理想的砂磨機(jī)濕磨用磨料。國(guó)內(nèi)已有如Nanor Zir,宜興九州研磨介質(zhì)廠等多家生產(chǎn)。其主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表2。表2 氧化鋯珠主要技術(shù)指標(biāo)性能指標(biāo)主要成分ZrO2，68.5%；SiO2，31.5%硬度（莫氏）7.27.7（金紅石型TiO2為66.5）相對(duì)密度3.96粒徑/mm0.60.25mm    砂磨機(jī)常出現(xiàn)的故障是沙子上浮堵住頂篩的孔，造成出料困難；造成原因是進(jìn)料量大、沙子易碎、細(xì)

13、粒較多；此外也與分散劑、pH值控制得不好、研磨后重新出現(xiàn)絮凝現(xiàn)象有很大關(guān)系。通常用毛刷刷洗或用水反復(fù)沖洗處理。    國(guó)內(nèi)龍蟒、漯河等企業(yè)引進(jìn)德國(guó)耐馳公司生產(chǎn)的1000L臥式砂磨機(jī)應(yīng)用效果很好。下面給出德國(guó)耐馳公司LME圓盤(pán)臥式砂磨機(jī)主要技術(shù)參數(shù)供參考（見(jiàn)表3）。    經(jīng)濕磨后的二氧化鈦粒子通?？刂圃?m。為進(jìn)一步得到一定粒度分布的二氧化鈦分散體，需要對(duì)磨后料漿進(jìn)行分級(jí)。顏料級(jí)鈦白粉不希望有5m以上的粗顆粒，化纖鈦白要求更高，不希望有2m以上的粗顆粒。所以必須經(jīng)過(guò)分級(jí)解決這一工藝問(wèn)題。    分級(jí)有干法

14、和濕法兩種，與干法相比較濕法雖然分離速度比干法（氣流分級(jí)）慢、能耗高，但它在分級(jí)后可以使粒子始終保持分散狀態(tài)，不絮凝、不粘壁、無(wú)需二次制漿，可以直接進(jìn)行包膜，因此無(wú)論硫酸法還是氯化法的后處理皆采用濕法分級(jí)。    濕法分級(jí)可分為以下幾種方式：    重力型沉降分級(jí)器，水選罐、道爾型沉降桶、增稠器等；    離心式分級(jí)器，水力旋流器、臥式螺旋卸料沉降式離心機(jī)；    振動(dòng)篩分式分級(jí)器。    重力型沉降分級(jí)器主要采用水選罐，根據(jù)斯托克斯公式計(jì)算出粒

15、子的沉降時(shí)間和沉降高度，然后在確定的高度下把不同粒徑大小、分布不一樣的懸浮物分開(kāi)。這種方法設(shè)備簡(jiǎn)單、操作容易。缺點(diǎn)是間歇操作、沉降時(shí)間長(zhǎng)、水選率低，并且受懸浮液分散穩(wěn)定狀態(tài)制約。國(guó)外采用道爾型水力沉降器(Dorr hydroseparator)，工作原理與一般道爾型沉降桶相似。分離粒徑可以達(dá)到6.Om。這種設(shè)備雖然可以連續(xù)操作，但是設(shè)備笨重、占地面積大、漿液濃度稀，同水選罐一樣因技術(shù)落后目前幾乎沒(méi)有人采用。    離心式分級(jí)器中的水力旋流器和臥式螺旋卸料沉降式離心機(jī)是在鐵白行業(yè)中使用最多的兩種離心分級(jí)設(shè)備。    水力旋流器類(lèi)似一般的

16、旋風(fēng)分離器，材料通常選用質(zhì)地堅(jiān)硬的剛玉或95陶瓷（莫式硬度可達(dá)到9），工業(yè)上一般數(shù)十只一組并聯(lián)操作，經(jīng)旋流分級(jí)后的底流粗粒重返砂磨機(jī)研磨。水力旋流器的結(jié)構(gòu)如圖2所示。主體包括圓筒和錐體兩部分。進(jìn)料口呈切線在筒體上部，料進(jìn)人后高速旋轉(zhuǎn)，靠離心力把粗顆粒甩到筒壁上，在料液的推力下沿筒壁下移從底部流出，而中心的細(xì)料漿沿溢流管上升流出，實(shí)現(xiàn)分離。分級(jí)粒度可達(dá)5m,分離效率可達(dá)75以上。    水力旋流器的優(yōu)點(diǎn)如下：構(gòu)造簡(jiǎn)單，成本低廉；本身無(wú)動(dòng)部件，安裝維護(hù)操作方便；體積小，生產(chǎn)能力大；分離的顆粒范圍寬；可以連續(xù)操作。    水力旋流器的缺點(diǎn)如

17、下：由于懸浮液在水力旋流器內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，磨損得比較嚴(yán)重，特別是圓錐部及底部流嘴更嚴(yán)重；動(dòng)力消耗比較大；在小型、超小型旋流器中使用時(shí)，如果漿料中有異物或粗顆粒較多，易出現(xiàn)堵塞底部流嘴出口現(xiàn)象，需要用水沖洗。系統(tǒng)適于連續(xù)操作，停產(chǎn)后應(yīng)該用清水把供料系統(tǒng)、旋流器等沖洗干凈，避免下次開(kāi)車(chē)積料或管路中積塊堵塞旋流器。    臥式螺旋卸料沉降式離心機(jī)是一種連續(xù)操作的沉降式離心機(jī)，擁有性能優(yōu)越的液固分離裝置，可以在全速下進(jìn)料、沉降、干燥、洗滌和螺旋卸料，功能較多。用作分級(jí)設(shè)備，可分離出粒徑35m,要求離心機(jī)有較高的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)分離因數(shù)。如Super-D-can-ters牌號(hào)P-

18、300型離心機(jī)，分離因數(shù)為3200，最高轉(zhuǎn)速達(dá)4000r/min,功率消耗為30kW 。用于鈦白可分離出40的粗顆粒，分級(jí)粒度用加料速度和轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)控。    振動(dòng)篩這類(lèi)機(jī)械分級(jí)器適用于氯化法鈦白工藝，因氯化法鈦產(chǎn)品粒度細(xì)、粒度分布窄，料漿經(jīng)過(guò)分散研磨后主要是去除個(gè)別的粗顆粒物諸如砂磨機(jī)中帶出的細(xì)沙粒和太粗的Ti02顆粒之用。篩出的粗顆粒料漿經(jīng)水沖洗再返回砂磨機(jī)重新濕磨。    分散、濕磨、分級(jí)的典型設(shè)備流程如圖3所示。    據(jù)考察，國(guó)外氯化法鈦白生產(chǎn)廠多采用這種工藝流程。國(guó)內(nèi)硫酸法也借鑒了這種流程。

19、    （二）包膜工藝及設(shè)備    二氧化鈦表面處理技術(shù)（包膜技術(shù)）是后處理核心技術(shù)。表面處理決定產(chǎn)品的使用性能、適應(yīng)范圍。表面處理技術(shù)是國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)商非常重視并大力進(jìn)行研發(fā)的課題。    1.表面處理作用及分類(lèi)    (1) Ti02表面處理的作用二氧化鈦雖然具有優(yōu)良的光學(xué)和某些顏料特性，但未經(jīng)表面處理的初始鈦白顆粒，僅在塑料上有少量應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們要求的提高，在涂料、塑料、化纖方面更不能直接使用。相關(guān)問(wèn)題如下：未經(jīng)表面處理的鈦白粉在很多涂料的介質(zhì)（基料）中不能

20、很好地分散，致使著色力、遮蓋力差；制成品不耐日曬雨淋、容易失光、顏色變黃、粉化等，即大家所說(shuō)的耐候性、抗老化性能差；對(duì)于像化纖鈦白、對(duì)光和熱敏感性等一些個(gè)性要求更無(wú)法滿(mǎn)足。這些要求只有通過(guò)表面處理技術(shù)的進(jìn)步才能逐一滿(mǎn)足，與此同時(shí)也推動(dòng)了新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。    盡管金紅石型二氧化鈦的化學(xué)穩(wěn)定性?xún)?yōu)于銳鈦型，但由于晶格缺陷，在二氧化鈦表面有許多光活化點(diǎn)。當(dāng)它們吸收紫外線的能量時(shí)，雖然絕大部分轉(zhuǎn)變成熱能輻射出來(lái)，但是還有少量能量使二氧化鈦釋放出初生態(tài)的氧，造成其晶格缺氧，而作為載色體的高分子材料因接受釋放出來(lái)的氧或受氧化催化作用而發(fā)生降解、氧化，導(dǎo)致涂料層產(chǎn)生變黃、失光和粉

21、化等一系列的物理化學(xué)變化。這就是二氧化鈦光催化作用。Kaempf和Voeltz等分別提出了二氧化鈦使涂膜粉化機(jī)理的模型，并通過(guò)掃描電子顯微鏡得到了充分證實(shí)，他們提出了如下的反應(yīng)式：    上述反應(yīng)式按(l)(2)(3)(1)周而復(fù)始地進(jìn)行，使有機(jī)物氧化降解，使Ti02粒子暴露在涂膜之外產(chǎn)生粉化現(xiàn)象，耐候性降低。對(duì)二氧化鈦表面包膜處理，使料子表面覆蓋一些較穩(wěn)定的水合氧化物，以堵塞光活化點(diǎn)，并使二氧化鈦粒子之間通過(guò)水合氧化物膜相互隔開(kāi)，減弱相互間作用和提高傳熱能力。從而避開(kāi)、減弱上述二氧化鈦光催化作用對(duì)周?chē)系钠茐淖饔谩?#160;   (2)表

22、面處理方法分類(lèi)一般多采用中和法，即在一定溫度下在漿液中加入酸性（或堿性）包膜劑，再以堿（或酸）中和，使包膜處理劑沉淀在二氧化鈦粒子表面上的方法。    表面處理方法分類(lèi)見(jiàn)表4。    2.無(wú)機(jī)包膜    鈦白顆粒表面用鋁或硅的氧化物包覆以增加耐候性、抗老化性、改善鈦白顆粒在介質(zhì)中分散性為無(wú)機(jī)包膜方法。    這兩類(lèi)化合物也是無(wú)機(jī)包膜至今仍在普遍使用的包膜方法。包膜的作用說(shuō)法不一，但實(shí)踐和試驗(yàn)均證明是有效、不可缺少的。而且試驗(yàn)說(shuō)明，不同的包膜產(chǎn)生效果也是不一樣的（見(jiàn)圖4、圖5）

23、。    Na2Si03H2S04（x-1）H2O=Si02·xH2ONa2S04    處理劑的用量，以Si02計(jì)應(yīng)為T(mén)i02質(zhì)量的1-10。    經(jīng)研究證實(shí)，硅包膜通過(guò)生成“活性硅”形成一層致密的無(wú)定形水合氧化硅的表皮狀膜，大大提高了產(chǎn)品耐候性。這是無(wú)機(jī)物包膜最突出的特點(diǎn)。所謂“活性硅”，即指單體的低聚合度的水合氧化硅，它具有高分子量的聚合物是不活潑的。    耐候性和非耐候性的包膜區(qū)別見(jiàn)表5。杜邦公司不同牌號(hào)的SiO2、A1203包膜情況見(jiàn)表6。 

24、   致密硅包膜的顯著特征如下。    包膜的厚薄基本均勻，連續(xù)，結(jié)構(gòu)致密，不是多孔海綿狀。    無(wú)定形水合氧化硅以羥基的形式牢固地鍵合到二氧化鈦表面。不是純粹的物理包膜，而是化學(xué)鍵作用結(jié)合的，因此很牢固。這種膜可以有效地保護(hù)核體二氧化鈦免受化學(xué)侵蝕?？捎贸Ｒ?guī)方法檢測(cè)。常規(guī)A1203 /Si02包膜的二氧化鈦，在175、96硫酸中加熱5h,有95的Ti02被溶解。經(jīng)致密Si02包膜，在同樣條件下，大約只有20%-40的Ti02溶解。鈦白粉硅包膜的好壞、完整與否也可以用這種方法檢測(cè)。  

25、0; 致密水皮狀硅包膜的工藝過(guò)程如下：在二氧化鈦漿料中，在高pH值下，加人水玻璃并加酸酸化，立即生產(chǎn)活性硅，并按預(yù)定方式沉積到二氧化鈦表面。    主要控制以下因素。    漿液的pH值  一般認(rèn)為以8-11為宜，通常是10以上為宜。只有在堿性條件才能獲得完整致密的膜。    反應(yīng)溫度  以80-100為宜，低于60難以形成致密的膜。包的硅量多，溫度適當(dāng)高一些。    水玻璃中堿金屬離子濃度  通常以0. 1-0. 3mo1/L為宜。高于lmol

26、/L,會(huì)增加活性硅的凝聚傾向，消耗的中和酸多。作為一種代替辦法，可用離子交換法制備不含Na的活性硅，然后加人到漿料之中。    顏料的分散度（比表面積）  致密硅包膜工藝只適用于高分散性的物料。一般認(rèn)為其比表面積至少為lm2g。二氧化鈦顏料的比表面積通常在lom2g以上，因而是適合的。    反應(yīng)時(shí)間  如果混合物中生成活性硅的速度太快，就難以逐漸沉積到粒子表面形成表皮狀包膜，而生成許多Si02的小球狀粒子。進(jìn)一步增加活性硅數(shù)量，小球狀粒子爭(zhēng)先吸附活性硅，結(jié)果形成很雜亂的混合物。理論研究指出，致密硅的沉積過(guò)程要長(zhǎng)達(dá)

27、數(shù)十個(gè)小時(shí)。但實(shí)際上通常采用5h反應(yīng)時(shí)間，酸性包膜時(shí)間更短一些。否則包膜罐生產(chǎn)能力太低。    嚴(yán)格保持穩(wěn)定的反應(yīng)條件  在整個(gè)過(guò)程中必須保持良好的攪拌，加人酸濃度宜稀一些(10H2S04最好）。生產(chǎn)中，最好用分布器多點(diǎn)加人，以免pH值迅速地變化，導(dǎo)致局部變化太快，反應(yīng)過(guò)分劇烈，生成分散的游離硅膠。    如不遵循上述工藝條件，隨便地將氧化硅沉積出來(lái)（例如，溫度低于60，沉積速度又很快），會(huì)生成多孔性海綿狀包膜。從電鏡片中看出，氧化硅的極細(xì)的粒子大量堆積在二氧化鈦粒子之間似葡萄狀，而不是形成致密均勻的包膜。 

28、60;  硅包膜不佳的產(chǎn)品，顏料性能差，粉碎后粒度不好，難以分散，光澤性和耐候性差。硫酸酸溶檢驗(yàn)Ti02溶出率高。    致密氧化硅包膜鈦白粉適用于光澤的、耐久的磁漆；而多孔疏松海綿狀氧化硅包膜的鈦白粉用于平光乳膠漆。    氧化硅包膜工藝有一個(gè)特殊的難題，就是漿液的過(guò)濾性能差，這主要?dú)w因于水合氧化硅之間存在著微弱的氫鍵。此外，可溶性鹽的多寡也是一個(gè)影響因素。用通常的轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)過(guò)濾，濾餅具有觸變性，甚至發(fā)生膠凍狀的假稠現(xiàn)象，有時(shí)無(wú)法過(guò)濾、穿濾、吸不住料。    解決的辦法是在酸性條件下進(jìn)行絮凝沉

29、淀。絮凝劑用硫酸鹽，如MgS04、ZnS04等，以A12(S04）3為最好。漿料pH值調(diào)到3或3. 5以下，然后用堿調(diào)到近乎中性，使鋁以水合氧化鋁的形式沉析出來(lái)。沉積的鋁并不嚴(yán)格包膜在二氧化粒子上，而形成一種與其密切混合的分離相，松弛地黏附在表面。有研究表明，導(dǎo)人0. 1% - 0. 2的A1203能有效地改進(jìn)產(chǎn)品的過(guò)濾性能與洗滌速度，在A1203 10時(shí)效果最好。用A1203作酸性包膜還進(jìn)一步提高了涂料的外用耐久性，調(diào)節(jié)了產(chǎn)品的吸油量，改進(jìn)了乳膠漆的流平性。需要指出，如果采用堿性沉淀氧化鋁，雖然也可以獲得后三個(gè)好處，但不能改善漿液的過(guò)濾性能。上述的實(shí)踐說(shuō)明，硅包膜一般不單獨(dú)進(jìn)行，而通常與鋁包

30、膜結(jié)合一起進(jìn)行。    (2)鋁包膜鋁包膜的作用如下：能在二氧化鈦表面形成一層保護(hù)層，隔離二氧化鈦與有機(jī)介質(zhì)的直接接觸；A1203能反射一部分紫外線，避免二氧化鈦過(guò)多吸收紫外線而發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)；用A1203包膜的Ti02在漆料中與酸性官能團(tuán)反應(yīng)生成鹽類(lèi)，在醇酸樹(shù)脂中A13吸附在Ti02的表面，在少量水的存在下，鋁鹽離解形成雙電層，使Ti02粒子表面帶正電荷，在其表面又吸附一樹(shù)脂層，由于樹(shù)脂層的吸附保護(hù)作用，使二氧化鈦顏料粒子起到分散作用（見(jiàn)圖6）。    包鋁膜常用包膜劑是硫酸鋁、偏鋁酸鈉、氯化鋁等鋁的鹽類(lèi)。當(dāng)水解時(shí)生成氫氧化鋁或它的

31、聚合物，即Al-Oy0H(y2)的沉淀。其反應(yīng)式如下：      A12（S04）36NaOH（x-3）H2O=A1203·xH203Na2S04      2NaA102H2S04（x-1）H20=A1203·xH20Na2S04      2NaAl（OH）；H2S04(x-5）H2O=A1203·xH20Na2S04    在包膜中使用的NaAlO2（偏鋁酸鈉）可以用鐵&

32、lt;20*10-6的氫氧化鋁加熱用堿溶解制得。其反應(yīng)式如下：    A1（OH）3NaOH=NaAl（OH）4（或NaAl022H20）    如果偏鋁酸鈉溶液中鐵高，可以用雙氧水氧化Fe2全部轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3沉淀，沉降、絮凝后濾出。    包膜劑的用量，以A1203計(jì)一般為鈦白粉質(zhì)量的0. 5-5.0。根據(jù)用途可以調(diào)節(jié)A1203包膜量。杜邦R931用于平光內(nèi)墻涂料，其包膜A1203最高達(dá)到6. 4。    當(dāng)采用硫酸鋁包膜時(shí)，為了保持鈦白均勻分散，可同時(shí)加堿保持漿液p

33、H值為8. 5-11，當(dāng)硫酸鋁溶液加足后，最后再調(diào)節(jié)至中性使鋁鹽完全水解。包膜操作溫度一般控制在50-80，使生成的膜結(jié)構(gòu)致密，通常比包硅膜控制的溫度低。    反應(yīng)速率控制，速率快則生成海綿狀膜，使產(chǎn)品的遮蓋力高，但吸油量也高。據(jù)報(bào)道，如將加鋁酸鈉的二氧化鈦漿液在pH值為10.5-11.5下，陳化數(shù)十分鐘，然后再加酸沉淀，可提高產(chǎn)品的水分散性。理論研究揭示，包膜的Al203約有50-75是以氧鋁石形式存在，其余是以無(wú)定形水溶膠的形式存在。    鋁不同于硅可以單獨(dú)包膜，主要目的是提高鐵白粉在有機(jī)介質(zhì)中的分散性，但吸油量偏高。鋁也可以

34、與Si02, ZnO, Zr02,Ti02等一道進(jìn)行復(fù)合包膜，滿(mǎn)足不同的需求。    (3)混合包膜和兩次包膜在無(wú)機(jī)表面處理中，只采用一種金屬的水合氧化物或氫氧化物作包膜劑，對(duì)二氧化鈦抗粉化性、保光性、白度、分散性的提高是有限的。例如，單獨(dú)包鋁膜產(chǎn)品的分散性提高了，但抗粉化、耐候性就不如硅鋁混合包膜產(chǎn)品，僅包硅膜，漿液難以過(guò)濾，工藝行不通。硅、鋁、鋯混合包膜既提高耐候性、分散性，又增加產(chǎn)品的光澤度。所以生產(chǎn)過(guò)程中用鈦、鋁、硅、鋯、鋅等兩種或兩種以上的表面處理劑進(jìn)行包膜被稱(chēng)為混合包膜或兩次包膜，有時(shí)也被稱(chēng)為混合共沉淀包膜。    按包膜

35、沉淀的操作過(guò)程，可分為一次共沉淀包膜和兩次包膜。    一次共沉淀包膜是指在同一種pH值即酸堿度范圍內(nèi)，用中和法同時(shí)將兩種以上包膜劑沉淀到二氧化鈦的粒子表面。而兩次包膜是指在不同的pH值范圍內(nèi)中和沉淀不同的包膜劑，兩次操作有明顯的區(qū)別界定。目前市面上金紅石型通用型鈦白粉就是用這種方法包膜的。    包膜方法的改進(jìn)，首先在堿性條件下(pH值為 11)進(jìn)行沉淀Si02-A1203的致密狀包膜，然后調(diào)pH值到3左右，進(jìn)行酸性穩(wěn)定化處理，時(shí)間為15-30min（時(shí)間過(guò)長(zhǎng)達(dá)到1h以上，可能引起第一次包膜溶解）。此過(guò)程消除或破壞了存在于A1203

36、-Si02水合物上的某些“酸性點(diǎn)”。此后，使?jié){液pH值升到5-5. 5，用A1203進(jìn)行第二次包膜。這樣操作改進(jìn)了產(chǎn)品的分散性及光學(xué)性能。    曾有一篇專(zhuān)利提出第一次用鈦、鋁、硅包膜，等沉淀完成后，再進(jìn)行一次鈦、鋁包膜。兩次包膜采用的水合氧化物的量是不同的。制成醇酸磁漆后進(jìn)行人工老化試驗(yàn)，與硅、鋁、鈦一次包膜的試樣對(duì)比，發(fā)現(xiàn)樣板的失重率減少，表明耐候性有所提高。    混合包膜沉淀實(shí)例：    先將含300g/L Ti02、pH值為9-11的水漿液加人處理罐，在良好攪拌下同時(shí)導(dǎo)人酸性和堿性?xún)煞N液流。酸性

37、液流含50g/LMgS04、100g/L TiOS04、50g/L H2SO4；堿性液流含100g/LNa2Si03、 75g/L NaAl02，加人的配比與速率足以使?jié){液pH值始終保持在68e包膜量為Si02 2、A1203 1、Mg0 0. 01、Ti02 0. 25。加完后攪拌熟化一段時(shí)間，再按常規(guī)加工過(guò)程制成成品。此種產(chǎn)品適用于塑料。同一種原漿液中如果加入150g/L水玻璃，100g/L鋁酸鈉的堿性液流，同時(shí)加人150g/L TiC14與50g/L HC1的酸性液流，包膜量為A1203 1. 5、Ti02 0. 25、Si02 2，所得產(chǎn)品適用于戶(hù)外使用的油性漆。  

38、;  兩次包膜實(shí)例：    TiCl4氣相氧化制得的平均粒徑為0. 1-0. 3m的金紅石型二氧化鈦粗顏料，將該粗顏料調(diào)制成pH值為9. 5的水性懸濁液，經(jīng)濕式粉碎、分級(jí)后，調(diào)制成以二氧化鈦質(zhì)量為基準(zhǔn)，濃度為400g/L的水性懸濁液。將以上水性懸濁液加熱到70，并保持70，加硫酸使懸濁液pH值保持在1.5左右，以加人的二氧化鈦質(zhì)量為準(zhǔn)，按A1203計(jì)為0.3的硫酸鋁水溶液，攪拌，然后在加入按Ce02計(jì)為0.1（質(zhì)量）的硫酸鈰溶液的同時(shí)，加入NaOH水溶液，在pH值為5. 0-5. 5下進(jìn)行中和，使氧化亞鈰和氧化鋁形成第一包膜層(Ce02：A1203摩爾比

39、為1：5)，包覆在二氧化鈦粒子表面。繼續(xù)用NaOH水溶液使懸濁液的pH值保持在5.05. 5的同時(shí)，加人預(yù)先改制的，按P205計(jì)為2（質(zhì)量）的正磷酸水溶液和按Al203計(jì)為1.4（質(zhì)量）的硫酸鋁混合液（相當(dāng)于AIP04為3.4），攪拌，包覆磷酸鋁為第二層膜。此后在加人按A1203計(jì)為3. 0（質(zhì)量）的硫酸鋁水溶液的同時(shí)，添加硫酸，在pH值為4. 5-5.0下進(jìn)行中和，形成氧化鋁第三層包膜。接著熟化60min以后，按常規(guī)的工藝處理，最終制得產(chǎn)品。這種三次包膜的產(chǎn)品具有耐光性?xún)?yōu)異、白度高的特點(diǎn)，適用于層壓紙，特別是層壓中性紙。    3.有機(jī)包膜  

40、;  有機(jī)包膜的主要作用是提高二氧化鈦在各種介質(zhì)中的濕潤(rùn)、分散和流變性能，在貯存期間可以減少水分的吸收，使顏料中的附聚物減少。其機(jī)理是改變鈦白粒子的表面性質(zhì)。有機(jī)處理劑和鈦白粒子表面的連接主要有兩種方式：一種是物理吸附，因?yàn)橛袡C(jī)包膜劑多為表面活性劑，分子一般由親水的極性基和親油的非極性基兩部分組成，當(dāng)它和有機(jī)性的鈦白顆粒接觸時(shí)，它的極性基便被吸附在鈦白顆粒表面，讓非極性基展露在外與漆基親和形成一層有機(jī)膜，從而使界面的張力降低，使鈦白粉顆粒在有機(jī)介質(zhì)中呈游離狀態(tài)，顏料顆粒彼此相互分離，達(dá)到分散效果；另一種方式是化學(xué)吸附，即它與鈦白表面的羥基反應(yīng)而聯(lián)結(jié)起來(lái)。以甲基氯硅烷為例，其反應(yīng)式如下

41、：    此外，(CH3)3-Si-0一基團(tuán)依靠氧橋結(jié)合在Ti02表面，使鈦白粉顆粒改親水為親油。還有一類(lèi)表面活性劑，如烷基苯磺酸鈉、亞甲基萘磺酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈉等，它們?cè)谒芤褐心茈婋x出大量帶負(fù)電荷的離子，使在水溶液中的鈦白粉顆粒雙電層變厚，從而提高了二氧化鈦在水性介質(zhì)中的分散性能。    涂料用金紅石型鈦白粉的有機(jī)表面處理劑主要有季戊四醇、三羥基甲基丙烷、二羥基甲基乙烷、三乙醇胺、二異丙醇胺、單異丙醇胺、辛戊二醇等。上述表面處理劑中三乙醇胺效果較好，但會(huì)使漆膜的干燥時(shí)間延長(zhǎng)。三羥基甲基丙烷的效果也不錯(cuò)，但它不適用于造紙鈦白粉，因?yàn)?/p>

42、它在紙漿中會(huì)起泡，使紙張?jiān)诟稍飼r(shí)表面產(chǎn)生小孔。國(guó)外多將TME（三羥基甲基乙烷）用于通用型鈦白粉，效果顯著，只是價(jià)格較貴，國(guó)內(nèi)尚不能生產(chǎn)。    這里特別要提及的是有機(jī)硅表面處理劑，具有以下功能：    降低產(chǎn)品吸油量，增加涂料的流平性，降低涂料的粗糙度；    顯著降低鈦白粉的光敏性，提高鈦白粉的耐黃變性；    提高鈦白粉的粉碎效率，節(jié)約能源和時(shí)間；    幫助顆粒微粉化，提高鈦白粉的分散性；    具有防潮效果，

43、延長(zhǎng)鈦白粉的儲(chǔ)藏期。    國(guó)內(nèi)道奇威有限公司開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品適合于造紙、塑料、化纖、乳膠、涂料各種專(zhuān)用型的有機(jī)硅表面處理劑。以高分子活性聚硅氧烷為主體原料的D7066塑料專(zhuān)用表面處理劑改善鈦白粉在塑料生產(chǎn)中的潤(rùn)滑性、干粉流動(dòng)性、耐高溫性、耐候性、擠出潤(rùn)滑性，提高產(chǎn)能、降低成本。    有機(jī)表面處理劑的加人方式，通常都在無(wú)機(jī)表面處理后加人。一種是濕法加人，即在水洗、過(guò)濾后干燥前，濾餅兩次加水制成漿料加人。該法適用于包硅膜量較大，采用噴霧干燥的工藝。另一種是干法加入，即在鈦白粉氣流粉碎時(shí)加入。操作時(shí)有機(jī)分散劑的水溶液可從氣流粉碎機(jī)加料口噴人或

44、在氣流粉碎機(jī)出口噴人。    有機(jī)表面處理劑的加入量一般占二氧化鈦質(zhì)量的0.11.0，常用量0.2-0.6。    4.高溫干法包膜工藝    為了簡(jiǎn)化氯化法鈦白后處理的工藝流程，提高氯化法產(chǎn)品的耐候性和抗粉化性，有人研究了高溫干法包膜技術(shù)。出發(fā)點(diǎn)利用氣相氧化反應(yīng)后半成品粒度基本穩(wěn)定，懸浮氣流溫度<600。借氣流的熱焓實(shí)現(xiàn)干法脫氯、干法表面處理和干式粉碎。    干法脫氯是用400-500的水蒸氣或熱空氣作介質(zhì)，在沸騰床中對(duì)氧化半成品進(jìn)行脫氯處理。國(guó)內(nèi)有色金屬研究院曾做

45、過(guò)這方面的小試驗(yàn)，此法可脫除85以上的氯雜質(zhì)，產(chǎn)品呈酸性。此后在高溫水蒸氣或熱空氣中摻人少量有機(jī)胺，進(jìn)一步脫氯使半成品接近中性。    干法表面處理又稱(chēng)氣相沉積包膜。在氣流載帶下，導(dǎo)人AICl3、SiC14、TiC14等無(wú)機(jī)鹵化物或有機(jī)硅，用低溫氧化或氣相水解的辦法使鋁、硅、鈦等沉積在二氧化鈦顆粒表面，設(shè)備采用沸騰床。但也可以將異丙醇鋁的四氯化碳溶液均勻地噴灑在二氧化鈦上，再經(jīng)氣流粉碎機(jī)粉碎，異丙醇鋁水解，以A1203形式包膜在產(chǎn)品表面上，提高產(chǎn)品的分散性。    杜邦公司發(fā)明了一種在二氧化鈦顏料粒子表面氣相沉積表面處理物的方法。適合

46、氯化法制造耐久性顏料的工藝。    實(shí)例：在氣相氧化系中，TiC14、AIC13的混合蒸氣在450從一個(gè)人口進(jìn)入氧化反應(yīng)器混合區(qū)，從鄰近的另一個(gè)人口引人預(yù)熱過(guò)的氧氣。在氧氣流中加人溶于水的痕量KCI。TiC14、AiC13與02反應(yīng)后的溫度約為1550、氣相包膜劑SiC14，在氧化反應(yīng)器內(nèi)溫度1100-1200，且TiCl4僅有1%未反應(yīng)點(diǎn)下游處加入。此時(shí)99的TiC14已反應(yīng)生成Ti02。加人SiC14，與先前加人的AiC13氧化層形成1A1203共同沉積在Ti02粒子表面，形成混合包膜。SiC14的加人既不影響晶型轉(zhuǎn)化又不影響顏料的炭黑底相(CBU)，使Ti0

47、2顏料具有較好的耐久性。    該法處理被包覆的粒子比例達(dá)97。表面處理層均勻沉積，該顏料的酸溶性為21，較典型濕法處理耐久級(jí)顏料的酸溶性值提高4。證明Si02包膜的化學(xué)穩(wěn)定性更強(qiáng)，耐候性好，且工藝簡(jiǎn)單、節(jié)約能源。    這是硫酸法無(wú)可比擬的，當(dāng)然技術(shù)的難度也非常高。    5.表面處理的設(shè)備包膜罐    濕法表面處理過(guò)程主要在包膜罐中進(jìn)行。包膜罐愈大，每罐處理能力愈大，同一罐的產(chǎn)品性能偏差極小、質(zhì)量穩(wěn)定。反之，罐小、批數(shù)多，產(chǎn)生的差異大。   

48、 包膜罐的結(jié)構(gòu)如圖7所示。包膜罐一般比較大，直徑5500-6000mm,高5400-6000mm,體積在120m3左右。罐體注意防腐，材料選用Cr18Ni9Ti。攪拌多為螺旋槳式，功率11kW，轉(zhuǎn)速60-75r/min。采用國(guó)產(chǎn)立式擺線型動(dòng)力裝置較高，當(dāng)料漿濃度高、分散不好、黏度高時(shí)攪拌阻力大，擺線減速機(jī)晃動(dòng)。而從美國(guó)進(jìn)口萊寧減速機(jī)裝置小、速比大、效率高、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，很值得推薦。    液相均勻懸浮相中螺旋槳式（近似美國(guó)萊寧公司）攪拌的設(shè)計(jì)參數(shù)如下：          

49、;                  D/Do13                              H/Do =1 &#

50、160;                              CID1    式中，D為攪拌槳直徑；H為包膜罐高度；Do為包膜罐直徑；C為包膜罐底與第一層攪拌槳的高度。    臨界浮游速度Ne（顆粒全部離開(kāi)罐底時(shí)的速度）的計(jì)算公式如下：式中&#

51、160; Ne攪拌轉(zhuǎn)速，r/min;      dp顆粒平均粒徑，mm；      s固體密度，g/cm3；      l液體密度，g/cm3；      主液體黏度，mPa·s；      VP-固體顆粒假密度，g/cm3；      VP固體顆粒真密度，g/cm3； 

52、0;    K -常數(shù)，選取無(wú)擋板，K=189；壁擋板，K=199；底擋板，K142。    包膜時(shí)多采用蒸汽直接加溫，注意防止停蒸汽后的虹吸現(xiàn)象，造成蒸汽管線堵塞倒灌。    為保證包膜的質(zhì)量，提高生產(chǎn)能力，包膜過(guò)程中的進(jìn)料和液位控制；各種包膜助劑的加料量和速度控制；特別是pH值的調(diào)控等參數(shù)宜采用性能良好的儀表和DCS控制效果更好。    包硅膜時(shí)控制溫度與包鋁膜時(shí)相差大一些，特別包硅膜時(shí)，溫度更高一些。因此包膜罐保溫材料及保溫方式設(shè)計(jì)要適應(yīng)生產(chǎn)需要。  

53、;  （三）過(guò)濾、洗滌工藝及設(shè)備    1.后處理過(guò)濾、洗滌的作用    經(jīng)過(guò)表面處理后的二氧化鈦又重新變成絮凝狀態(tài)，而且其中含有許多水溶性鹽類(lèi)。這些水溶性鹽類(lèi)主要來(lái)自表面處理時(shí)所產(chǎn)生的鹽（例如Na2S04）、硫酸法鍛燒前所加人的鹽處理劑、研磨時(shí)加人的研磨助劑、氯化法生產(chǎn)氧化除疤時(shí)加人的巖鹽、濕法脫氯時(shí)產(chǎn)生的可溶性鹽等。這些鹽類(lèi)特別是氯化物鹽類(lèi)的氯根不除去將會(huì)影響產(chǎn)品涂料的應(yīng)用性能，如研磨分散性、漆料貯存穩(wěn)定性和漆膜的耐水性、耐候性。SO42-離子在電泳涂漆過(guò)程中顯示出很大的危害性，氯根易使產(chǎn)品變黃，白度下降。通常采取多級(jí)過(guò)

54、濾、水洗的工藝除去。    2.過(guò)濾、洗滌設(shè)備    表面處理后二氧化鈦的洗滌設(shè)備可以采用真空葉濾機(jī)（也稱(chēng)莫爾過(guò)濾機(jī)）、轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)。近兩年一些鈦白粉廠引進(jìn)德國(guó)連恩舍(Lenser)公司隔膜壓濾機(jī)，應(yīng)用效果很好。    (1)葉濾機(jī)真空葉濾機(jī)在鈦白后處理中應(yīng)用較少，多用于硫酸法偏鈦酸洗滌過(guò)程，很有效。常出現(xiàn)的問(wèn)題是密封不好，真空緩沖罐泄漏嚴(yán)重；濾片上濾餅易裂縫；洗滌短路，降低洗滌效果；脫真空后易脫片，影響產(chǎn)能，浪費(fèi)能源。    常見(jiàn)國(guó)產(chǎn)葉片結(jié)構(gòu)有三種形式，即星點(diǎn)式、溝槽式、矩形

55、孔式。洗滌效果有差異，但各有特色。星點(diǎn)式葉片，在葉片周?chē)袎簵l函，用橡膠壓條將濾布牢固地壓在壓條函內(nèi)，使用牢靠，拆卸方便；溝槽式葉片，比較厚實(shí)，經(jīng)久耐用，適應(yīng)性強(qiáng)；矩形孔式葉片，采用ABS材質(zhì)制造，耐腐蝕性、耐老化性強(qiáng)，因此適應(yīng)范圍廣，本身質(zhì)量小，開(kāi)孔率高，過(guò)濾速度快，洗滌效果好，省時(shí)、節(jié)能。    (2)轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)后處理最經(jīng)常選用的設(shè)備是轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)，一般為兩臺(tái)聯(lián)用。第一臺(tái)專(zhuān)用于洗滌，轉(zhuǎn)鼓上部按分區(qū)噴淋去離子水多次洗滌。第一臺(tái)的濾餅落人打漿槽加水制漿，后流入第二臺(tái)過(guò)濾機(jī)，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)鼓濾干落人干燥機(jī)。第二臺(tái)轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)帶有擠壓脫水裝置，目的是在濾料脫離轉(zhuǎn)鼓前擠壓脫水，降低

56、濾餅中含水量，使在烘干、干燥時(shí)提高產(chǎn)能。轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾洗滌流程如圖8所示。    國(guó)產(chǎn)轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)有20m2、40m2、50m2三種規(guī)格的產(chǎn)品，20m2性能較好。德國(guó)(KRASS MAFFEL)的50m2和美國(guó)(EM-CO）的40m2轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)使用效果很好。目前適應(yīng)進(jìn)口設(shè)備的過(guò)濾介質(zhì)國(guó)內(nèi)已經(jīng)可以生產(chǎn)，例如，撫順天成工業(yè)用布廠產(chǎn)品在進(jìn)口40m2轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)上應(yīng)用效果很好，可以代替進(jìn)口聚丙烯材質(zhì)的濾布。    (3)隔膜壓濾機(jī)隔膜壓濾機(jī)最近兩年用于鈦白行業(yè)后處理漿料的洗滌過(guò)濾工藝，反應(yīng)良好。杜邦公司也有采用。    隔

57、膜壓濾的優(yōu)點(diǎn)如下：濾餅含固量高；過(guò)濾周期短，生產(chǎn)能力大；水洗時(shí)間短，洗滌用液量少，洗滌效果好；濾餅強(qiáng)度高，帶式干燥機(jī)易壓條，節(jié)能；簡(jiǎn)化工藝流程。據(jù)資料介紹，采用KMZ1200KD40濾板總過(guò)濾面積242. 4m2，每天可以處理40噸成品的后處理漿料。每噸鈦白粉用洗滌水量為2. 5m3。濾板的主要參數(shù)見(jiàn)表7。表7 濾板的主要參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)濾板材料PP、PVDF、EP、PE、EPDM、FMP最大過(guò)濾壓力/MPa2.5最大壓榨壓力/MPa3最高過(guò)濾溫度/135    3.過(guò)濾、洗滌的控制    為保證把表面處理后的鈦白粉漿液中的可溶性鹽洗干凈，濾餅含水量低，通常要求以下幾點(diǎn)。    要求洗滌水質(zhì)電阻率達(dá)到200000·cm，水溫70-80。    洗滌溶終點(diǎn)控制，可用10的BaC12溶液檢定濾液中不含SO42-；用10的AgN03溶液檢定濾液中不含C1-。    濾液的電阻率不低于7000·cm    真空度要求0.02-0.04MPa。