-二氧化钛水解的粒径控制及研究

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1、学校代码：10488学号：09103010硕士学位论文题目二氧化钛水解的粒径控制及研究专业化学工艺研究方向姓名导师定稿日期：年月日分类号：密级：UDC：硕士学位论文二氧化钛水解的粒径控制及研究StudyonControlofParticleSizeoftitaniumdioxideinhydrolysisprocess指导教师姓名：申请学位级别：专业名称：论文定稿日期：论文答辩日期：学位授予单位：学位授予日期：答辩委员会主席：评阅人：武汉科技大学研究生学位论文创新性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研究所取得的成果。除了文中已经注明引用的内容或属合作研究

2、共同完成的工作外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：日期：-----------------------------------------------------------------------------------------研究生学位论文版权使用授权声明本论文的研究成果归武汉科技大学所有，其研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解武汉科技大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门(按照《武汉科技

3、大学关于研究生学位论文收录工作的规定》执行)送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将本论文的全部或部分内容编入学校认可的国家相关数据库进行检索和对外服务。论文作者签名：指导教师签名：日期：武汉科技大学硕士学位论文第III页摘要在硫酸法钛白粉生产中，钛液的水解是极为关键的一步，外加晶种水解是工厂普遍采用的一种水解方法，其水解产物的粒径大小和粒径分布决定了后序的过滤和洗涤速度，同时影响着最终产品的质量。本文采用一种“快速高活性晶种”制备方法，确定了影响晶种制备的四个因素：预热温度、碱浓度、晶种加量及晶种活性，并根据实际工艺条件确定了各因素的影响范围。利用激光粒度分析

4、仪对水解产物的粒径及其粒径分布进行分析，并对产物的过滤性能进行测试。结果表明，当预热温度为90℃，NaOH浓度为8.0-8.5%，晶种加量为2.00%，晶种活性为100-120mL时，制得的晶种有利于水解反应，得到的水解产物粒度分布均匀，过滤性能好。杂质元素对水解过程有很大的影响，通过改变钛液中杂质元素的含量，并以此作为制备晶种和水解的母液，考察了Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+、Ca2+对水解产物粒径分布和过滤性能的影响。结果表明，Fe3+、Al3+、Ca2+含量增加，得到的产物粒子粒径增大，粒径分布变宽，过滤性能降低；而增加Fe2+、Mg2+含量，产物粒子粒径减小，粒径分

5、布变窄，但产物粒子过于细小致密，降低了过滤速度。利用ICP、XRD和XPS对产物中杂质含量和产物晶体结构进行分析。结果表明，水解过程中，杂质元素离子没有参与钛离子的成键作用，对二氧化钛晶体的形成没有影响，钛液中杂质元素含量增加只改变了溶液中总的离子浓度，影响水解反应速率，进而影响了最终产物的粒径及粒径分布和其过滤性能。关键词：钛白粉、水解、晶种、杂质元素、粒度分布武汉科技大学硕士学位论文第III页AbstractHydrolysisoftitaniumsulfatesolutionisanimportantstepintheproductionoftitaniumdioxideth

6、roughsulfateprocess.Theadded-seedthermalhydrolysisisapopularoperationincommercialprocesses.Theparticlesizeandparticlesizedistribution(PSD)ofhydrolysisproductaffecttheoperationsoffollowingprocess,suchasfiltrationandpurification,anddeterminethequalityoftitaniafinally.Thequickandhighactivatedcrys

7、talseedswerepreparedinthisstudy.Fourinfluencefactorsaffectingthepreparationofcrystalseedswereselected,whichwerepreheatingtemperature,NaOHconcentration,volumeandactivityofcrystalseeds.Andtheinvestigatingrangeofeachfactorwasdeterminedacco