专利名称：一种煅烧晶种活性的比较和检测方法
技术领域：
本发明涉及硫酸法生产钛白粉工艺中的晶种性能检测技术领域，更具体地讲，涉及一种硫酸法生产钛白粉工艺中煅烧晶种活性的检测方法和比较方法。
背景技术：
目前，国内98%钛白生产厂家都采用硫酸法工艺。在硫酸法金红石型钛白粉生产中，钛液(硫酸氧钛)一般采用自生晶种或硫酸氧钛外加晶种成核，水解形成偏钛酸后，经过滤、洗涤、添加煅烧晶种、盐处理以及煅烧等工序后形成具有一定颜料性能的金红石钛白初品。煅烧晶种不仅可以在煅烧时能促进产品向金红石型转换，而且能提高产品的消色力、色相等颜料性能，改善煅烧时其粒子形状，使颗粒圆滑、松软不易烧结。
一般的，国内的钛白生产中，煅烧晶种通过碱溶偏钛酸、过滤、洗涤、胶溶等工序而得到，煅烧晶种实质为二氧化钛溶胶，是一种呈酸性的胶体。煅烧晶种的活性为在一定的温度区间，促进产品从锐钛型向金红石型转化的能力，以及颜料性能的高低，晶种活性的高低直接影响产品中金红石含量及其颜料性能。煅烧晶种活性目前国内钛白企业通常采取的检测方法为，制备的煅烧晶种经过滤、烘干、研磨等步骤，然后用X射线衍射仪测定其中的金红石含量，金红石含量数量即为活性的高低。由于该检测方法需要步骤较多，一般需要3h以上才能得到检测结果，且需要配备专门的X射线衍射仪，X射线衍射仪属于大型精密仪器，需投入要少则几十万，多则上百万的资金购买。因此，这种检测方法过程繁琐、检测结果较慢，且投资较大。因此，亟需一种成本较低、简单实用、快速准确的检测煅烧晶种活性的方法。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述不足中的一个或多个问题。本发明的一方面提供了一种煅烧晶种活性的比较方法。所述比较方法包括以下步骤按照预定体积比将煅烧晶种和水在具有预定高度的容器中混合，以形成混合浆料；沉降分层，并根据下层液体的高度值来比较煅烧晶种的活性，所述高度值越高，则煅烧晶种的活性越大。在本发明的煅烧晶种活性的比较方法的一个示例性实施例中，在所述混合步骤中，煅烧晶种和水的体积比可以为I. O 4. O。在本发明的煅烧晶种活性的比较方法的一个示例性实施例中，所述水可以为去离子水、脱盐水、蒸馏水中的一种,并且所述水的电导率可以为O. I 2. O μ s/cm。在本发明的煅烧晶种活性的比较方法的一个示例性实施例中，所述沉降步骤分层步骤的沉降时间可以为I. 5 2. 5h。根据本发明的另一方面提供了一种煅烧晶种活性的检测方法。所述检测方法包括以下步骤按照预定体积比将煅烧晶种和水在具有预定高度的容器中混合，以形成混合浆料，沉降分层以得出下层液体的高度值；使用所述沉降分层步骤分别得出多种不同的煅烧晶种所对应的下层液体的高度值；测量所述多种不同的煅烧晶种的活性指标；将所述多种不同的煅烧晶种中的每一种煅烧晶种的活性指标与该煅烧晶种的所述高度值进行一一对应，形成数据查找表，所述数据查找表包括多个由煅烧晶种的活性指标与对应的高度值组成的数据组；使用所述沉降分层步骤对待测煅烧晶种进行测量，以得出所述待测煅烧晶种的下层液体的高度值；在所述数据查找表中查找出所述待测煅烧晶种的下层液体的高度值所对应的活性指标。在本发明的煅烧晶种活性的检测方法的一个示例性实施例中，所述检测方法还可包括在所述使用沉降分层步骤分别得出多种不同的煅烧晶种所对应的下层液体的高度值的步骤，对所述多种不同的煅烧晶种中的每一种煅烧晶种均进行多次所述沉降分层步骤，以得出每一种煅烧晶种所对应的下层液体的多个高度值，并计算出所述多个高度值的算术平均高度值；然后在所述形成数据查找表的步骤中，将每一种煅烧晶种的算术平均高度值作为与该煅烧晶种的活性指标相对应的高度值来形成数据查找表。在本发明的煅烧晶种活性的检测方法的一个示例性实施例中，在所述沉降分层步 骤中，可以将煅烧晶种和水按照体积比为I. O 4. O进行混合。在本发明的煅烧晶种活性的检测方法的一个示例性实施例中，所述水可以为去离子水、脱盐水、蒸馏水中的一种,并且所述水的电导率可以为O. I 2. O μ s/cm。在本发明的煅烧晶种活性的检测方法的一个示例性实施例中，所述沉降步骤分层步骤的沉降时间可以为I. 5 2. 5h。与现有技术相比，本发明具有成本较低、简单实用、快速准确、可操作性强等优点。
具体实施例方式在下文中，将结合示例性实施例来详细说明本发明的煅烧晶种活性的比较和检测方法。在本发明的一个示例性实施例中，煅烧晶种活性的比较方法包括以下步骤按照预定体积比将煅烧晶种和水在具有预定高度的容器中混合，以形成混合浆料；沉降分层，并根据下层液体的高度值来比较煅烧晶种的活性，所述高度值越高，则煅烧晶种的活性越大。在本发明中，所述“下层液体”严格来说应该为类似胶体状物质，并非习惯叫法的“液体”，但也不是固体，只是在行业内习惯叫做“下层液体”;在所述下层溶液的上方为上层水溶液。这里，在诸如煅烧晶种的种类、水的种类、煅烧晶种与水的体积比、容器高度等相关条件确定的情况下，煅烧晶种的活性与混合浆料在容器中分层后的下层液体的高度值对应，并且所述高度值越大，则煅烧晶种的活性越大。也就是说，可以根据上述方法来比较不同煅烧晶种的活性。在本发明的另一个示例性实施例中，煅烧晶种活性的检测方法包括以下步骤按照预定体积比将煅烧晶种和水在具有预定高度的容器中混合，以形成混合浆料，沉降分层以得出下层液体的高度值；使用所述沉降分层步骤分别得出多种不同的煅烧晶种所对应的下层液体的高度值；测量所述多种不同的煅烧晶种的活性指标；将所述多种不同的煅烧晶种中的每一种煅烧晶种的活性指标与该煅烧晶种的所述高度值进行一一对应，形成数据查找表，所述数据查找表包括多个由煅烧晶种的活性指标与对应的高度值组成的数据组；使用所述沉降分层步骤对待测煅烧晶种进行测量，以得出所述待测煅烧晶种的下层液体的高度值；在所述数据查找表中查找出所述待测煅烧晶种的下层液体的高度值所对应的活性指标。优选地，在本发明的煅烧晶种活性的检测方法的一个示例性实施例中，所述检测方法还可包括在所述使用沉降分层步骤分别得出多种不同的煅烧晶种所对应的下层液体的高度值的步骤，对所述多种不同的煅烧晶种中的每一种煅烧晶种均进行多次所述沉降分层步骤，以得出每一种煅烧晶种所对应的下层液体的多个高度值，并计算出所述多个高度值的算术平均高度值；然后在所述形成数据查找表的步骤中，将每一种煅烧晶种的算术平均高度值作为与该煅烧晶种的活性指标相对应的高度值来形成数据查找表。优选地，在本发明的煅烧晶种活性的检测方法或比较方法的一个示例性实施例中，在沉降分层时，可以将煅烧晶种和水按照体积比为I. O 4. O进行混合。优选地，在本发明的煅烧晶种活性的检测方法或比较方法的一个示例性实施例中，所述水可以为去离子水、脱盐水、蒸馏水、纯净水等中的一种，并且所述水的电导率为
O.I 2. O μ s/cm。优选地，在本发明的煅烧晶种活性的检测方法或比较方法的一个示例性实施例中，所述沉降步骤分层步骤的沉降时间可以为I. 5 2. 5h。以下，本发明的比较方法和检测方法的一个示例性实施例可以根据以下步骤来实现(以5OOml的量筒作为容器)。依次将一定量的煅烧晶种、水加入到500ml量筒中，并使煅烧晶种和水的总体积为500ml，将煅烧晶种和水混合均匀形成混合浆料，静止沉降一定时间后，读取混合浆料分层后下端液体的高度值。然后，通过高度值判断煅烧晶种的活性。具体而言，本示例性实施例可以包括以下步骤A、依次将一定量的煅烧晶种和水加入到500ml量筒中。这里，水可以为去离子水、脱盐水、蒸馏水中的一种，电导率可以为O. I 2. O μ s/cm ;煅烧晶种和水的总体积为500ml，煅烧晶种与水的体积比可以为I. O 4. O。B、将煅烧晶种和水混合均匀形成混合浆料后，静止沉降至混合浆料完全分层；例如，静止沉降时间可以为I. 5 2. 5h。C、静止沉降I. 5 2. 5h后，观察混合浆料分层后下部液体的高度值(也可称为沉降高度值)。在本示例性实施例中，若沉降高度值为250 370ml，则采用此种煅烧晶种通过常规生产方法能够得到消色力(Tcs) > 1780、亮度(Jasn) >94. 3、金红石含量为99%以上的高品质钛白产品，即，在本示例性实施例中，沉降高度值为250 370ml的煅烧晶种具有良好的活性指标。因此，本发明能够通过煅烧晶种加入水稀释后形成混合浆料，静止沉降一定时间后的沉降高度来检测其活性，并且具有成本较低、简单实用、快速准确、可操作性强等优点。可将，本发明与以往的煅烧晶种活性表征方法相比，具有明显的优势，能更好的用于并指导生产。下面举出具体示例来对本发明的示例性实施例作进一步的阐述。示例仅用于说明本发明，而并非以任何方式来限制本发明。在下面的示例中，用该发明方法表征6个煅烧晶种的活性，晶种编号分别为1#、2#、3#、4#、5#、6#。示例 I依次将250ml的1#煅烧晶种和250ml的电导率为I. O μ s/cm的脱盐水加入到500ml量筒中后，用搅拌棒搅拌均匀使其成为混合均匀的浆料，静止沉降2. Oh后，读取混合浆料分层后量筒下部液体的沉降高度，为350ml，说明晶种活性较高。示例 2依次将125ml的2#煅烧晶种和375ml的电导率为O. I μ s/cm的去离子水加入到500ml量筒中后，用搅拌棒搅拌均匀使其成为混合均匀的浆料，静止沉降2. Oh后，读取混合浆料分层后量筒下部液体的沉降高度，为370ml，说明晶种活性较高。 示例 3依次将125ml的3#煅烧晶种和375ml的电导率为2. O μ s/cm的脱盐水加入到500ml量筒中后，用搅拌棒搅拌均匀使其成为混合均匀的浆料，静止沉降2. 5h后，读取混合浆料分层后量筒下部液体的沉降高度，为240ml，说明晶种活性一般。示例 4依次将IOOml的4#煅烧晶种和400ml的电导率为I · 5 μ s/cm的蒸馏水加入到500ml量筒中后，用搅拌棒搅拌均匀使其成为混合均匀的浆料，静止沉降2. 5h后，读取混合浆料分层后量筒下部液体的沉降高度，为250ml，说明晶种活性较高。示例5依次将IOOml的5#煅烧晶种和400ml的电导率为O. 3 μ s/cm的脱盐水加入到500ml量筒中后，用搅拌棒搅拌均匀使其成为混合均匀的浆料，静止沉降I. 5h后，读取混合浆料分层后量筒下部液体的沉降高度，为190ml，说明晶种活性较差。示例6依次将125ml的6#煅烧晶种和375ml的电导率为O. 78 μ s/cm的去离子水加入到500ml量筒中后，用搅拌棒搅拌均匀使其成为混合均匀的浆料，静止沉降2. Oh后，读取混合浆料分层后量筒下部液体的沉降高度，为345ml，说明晶种活性较高。分别对1# 6#晶种进行制备钛白产品试验。将煅烧晶种加入到二洗后的偏钛酸中，经盐处理、煅烧后形成钛白初品，将其研磨后进行颜料性能及金红石含量测试，其结果见表I。表I煅烧晶种处理后颜料性能及金红石含量
锻烧晶种1#晶种 2#晶种 3#晶种 4#晶种 5#晶种 6#晶种
消色力(Tcs)1810 1790 1750 1820 1650 1800~
亮度(Jasn)94 5 94 4 94 2 94 6 9470 94 4~
金红石含量(R) %999897989098 5~
品质局局一般局差局综上所述，本发明通过测定煅烧晶种经处理后混合浆料静止沉降的沉降高度值来判断对应煅烧晶种的活性，并且本发明具有成本较低、简单实用、可操作性强、快速准确等优点。
尽管上面已经结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域普通技术人员应该清楚，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以对上述实施例进行各种修改。
权利要求
1.一种煅烧晶种活性的比较方法，其特征在于，所述比较方法包括以下步骤 按照预定体积比将煅烧晶种和水在具有预定高度的容器中混合，以形成混合浆料；沉降分层，并根据下层液体的高度值来比较煅烧晶种的活性，所述高度值越高，则煅烧晶种的活性越大。
2.根据权利要求I所述的煅烧晶种活性的比较方法，其特征在于，在所述混合步骤中，煅烧晶种和水的体积比为I. O 4. O。
3.根据权利要求I所述的煅烧晶种活性的比较方法，其特征在于，所述水为去离子水、脱盐水、蒸馏水中的一种，并且所述水的电导率为O. I 2. O μ s/cm。
4.根据权利要求I所述的煅烧晶种活性的比较方法，其特征在于，所述沉降步骤分层步骤的沉降时间为I. 5 2. 5h。
5.一种煅烧晶种活性的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括以下步骤 按照预定体积比将煅烧晶种和水在具有预定高度的容器中混合，以形成混合浆料，沉降分层以得出下层液体的高度值； 使用所述沉降分层步骤分别得出多种不同的煅烧晶种所对应的下层液体的高度值； 测量所述多种不同的煅烧晶种的活性指标； 将所述多种不同的煅烧晶种中的每一种煅烧晶种的活性指标与该煅烧晶种的所述高度值进行一一对应，形成数据查找表，所述数据查找表包括多个由煅烧晶种的活性指标与对应的高度值组成的数据组； 使用所述沉降分层步骤对待测煅烧晶种进行测量，以得出所述待测煅烧晶种的下层液体的高度值； 在所述数据查找表中查找出所述待测煅烧晶种的下层液体的高度值所对应的活性指标。
6.根据权利要求5所述的煅烧晶种活性的检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括在所述使用沉降分层步骤分别得出多种不同的煅烧晶种所对应的下层液体的高度值的步骤，对所述多种不同的煅烧晶种中的每一种煅烧晶种均进行多次所述沉降分层步骤，以得出每一种煅烧晶种所对应的下层液体的多个高度值，并计算出所述多个高度值的算术平均高度值；然后在所述形成数据查找表的步骤中，将每一种煅烧晶种的算术平均高度值作为与该煅烧晶种的活性指标相对应的高度值来形成数据查找表。
7.根据权利要求5所述的煅烧晶种活性的检测方法，其特征在于，在所述沉降分层步骤中，将煅烧晶种和水按照体积比为I. O 4. O进行混合。
8.根据权利要求5所述的煅烧晶种活性的检测方法，其特征在于，所述水为去离子水、脱盐水、蒸馏水中的一种，并且所述水的电导率为O. I 2. O μ s/cm。
9.根据权利要求5所述的煅烧晶种活性的检测方法，其特征在于，所述沉降步骤分层步骤的沉降时间为I. 5 2. 5h。
全文摘要
本发明提供了一种煅烧晶种活性的比较和检测方法。所述比较方法包括以下步骤按照预定体积比将煅烧晶种和水在具有预定高度的容器中混合，以形成混合浆料；沉降分层，并根据下层液体的高度值来比较煅烧晶种的活性，所述高度值越高，则煅烧晶种的活性越大。本发明的方法具有成本较低、简单实用、可操作性强、快速准确等优点。
文档编号C01G23/08GK102826599SQ201210298729
公开日2012年12月19日 申请日期2012年8月21日 优先权日2012年8月21日
发明者罗志强, 杜剑桥, 任亚平, 程晓哲 申请人:攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司