[其他]制備纖維狀堿金屬鈦酸鹽的方法

在審

• 申請號: 101985000001432
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN1003930B
• 公開（公告）日: 1989-04-19
• 發明（設計）人: 西內紀八郎;鈴江正義;坂根講二
• 申請（專利權）人: 大塚化學株式會社
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 吳大健;羅宏

制備纖維狀堿金屬鈦酸鹽的方法，其中包括：（１）焙烤由金紅石和含氧的堿金屬化合物組成的混合物，金紅石被充分粉碎成一定粒度，使其具有平均粒度的顆粒能通過２００目篩子的篩孔，以及（２）粉碎所得的燒結。

本發明是關于制備纖維狀堿金屬鈦酸鹽的方法，更具體地說是關于用金紅石和含氧的堿金屬化合物制備纖維狀堿金屬鈦酸鹽的方法。

纖維狀堿金屬鈦酸鹽被用作塑料的增強材料磨料、過濾材料、電池的隔膜、顏料、絕緣材料等等。

為了制備纖維狀堿金屬鈦酸鹽已經提出了許多方法。這些方法例如有焙烤法、熔融法、水熱作用法、助溶劑法和改進的熔融法。在這些方法中，通常都使用氧化鈦和堿性含氧的堿金屬化合物作為原料。但是，在日本特許公報昭42-27264中卻公開了用含水二氧化鈦、銳鈦礦、硫酸鹽法制造顏料時得到的含TiO₂的產物、提純的銳鈦礦顏料、粉碎的金紅石礦石和商業上可以買到的鈦鐵礦作為氧化碳原料。作為堿性含氧的堿金屬化合物公開的有堿金屬氫氧化物和堿金屬碳酸鹽等。上述的日本特許公報昭42-27264是有關用焙烤上述的氧化鈦原料和堿性含氧的堿金屬化合物所組成的非液體混合物的方法制備纖維狀堿金屬鈦酸鹽，焙烤溫度為200～1150℃。在制備主要含有直徑為0.005～0.1μm、長度為其直徑至少10倍之膠體型化合物的堿金屬鈦酸鹽時，上述混合物的焙烤溫度為200～850℃。當制備主要含有直徑為0.1～0.6μm，長度為其直徑10～100倍之顏料型化合物的堿金屬鈦酸鹽時，該混合物在850～975℃溫度下焙烤。如果在975～1150℃溫度下焙烤該混合物，則制得的堿金屬鈦酸鹽中主要含有直徑為0.6～3.0μm，長度為其直徑100～1000倍的絕緣型化合物。此外，其中公開的內容還有在焙烤之前于非液態原料混合物中，加入某種堿金屬鹵化物。

從生產規模和易于使生產方法連續的觀點來看，助溶劑法、改進的熔融法和焙烤法，據認為都是制造纖維狀堿金屬鈦酸鹽的有工業價值的方法。但是，為了以工業上的制造成本生產該鈦酸鹽，必須使用某種氧化鈦礦石作為制造纖維狀堿金屬鈦酸鹽的含鈦原料，以代替其成本相當于整個成本80%的氧化鈦。已知的含鈦原料有鈦鐵礦、鈦渣，金紅石，銳鈦礦礦石等等。鈦鐵礦中的氧化鈦含量一般來說較低，該有效成份按重量計為50～60%，并且含有大量妨礙纖維狀堿金屬鈦酸鹽晶體生長的氧化硅和氧化鋁，因此它不實用。鈦渣中氧化鈦含量比鈦鐵礦高，按重量計鈦渣中含有75～80%的氧化鈦，但是其中的氧化硅和氧化鋁含量也高，因此它也不適于作為制造纖維狀堿金屬鈦酸鹽用的含鈦原料。金紅石中氧化鈦含量高，按重量計算其中含有93～98%的氧化鈦，而且其中氧化硅和氧化鋁的含量低，因此它最適合作為制造纖維狀堿金屬鈦酸鹽的含鈦原料。在日本特許公報昭42-27264和日本特許公開昭46-1359之中，公開了幾種使用金紅石作為原料制造纖維狀堿金屬鈦酸鹽的方法，在這些方法中，對某種混合物加以焙烤，該混合物中含有經過粉碎的金紅石礦石、至少一種在焙烤時能生成M₂O（式中，M是鈉、鉀或者是鈉和鉀的混合物）的含氧的堿金屬化合物和至少一種從氯化鈉或者氯化鉀中選擇出來的堿金屬鹵化物。對于每摩爾含氧的堿金屬化合物來說，金紅石礦石的使用量為2.8～3.45摩爾（按TiO₂）計算。此外，按重量計算的金紅石礦石相對于堿金屬鹵化物的存在量為，每份堿金屬鹵化物有1至6份金紅石礦石存在。該混合物，在850～1020℃溫度下至少焙烤15分鐘。這些方法屬于堿金屬鹵化物作為助溶劑使用的助溶劑法之列。所制得的纖維狀堿金屬鈦酸鹽很難從焙烤時生成的纖維狀燒結塊中分出，而且由于粉碎過程中纖維的斷裂，其長度為10～20μm，長度與直徑之比為50左右。因此，所制得的纖維狀鈦酸鹽性能差，其應用要受到限制。使金紅石和含氧的堿金屬化合物進行混合，在該混合物中M₂O/TiO₂比值大于1/2，其中M是某個堿金屬，至少在1100℃溫度下加熱該混合物并且使此熔化的混合物迅速冷卻至固態，用這種方法可以制得某種纖維狀燒結塊。但是，經X射線光譜證明，所制得的這種纖維狀材料由非晶形的堿金屬二鈦酸鹽所組成，其纖維直徑大、強度低。因此，這種纖維狀材料可以在化學上應用，但是在物理上應用卻有問題。

本發明的目的之一在于提供一種使用價格低廉、容易買到并且在鈦酸鹽晶體生長時抑制作用輕微的含鈦原料，制備纖維狀堿金屬鈦酸鹽的方法。