偏鈦酸在煅燒前加入少量化學(xué)品添加劑進行改性處理的過程稱為鹽處理，亦稱前處理。 偏鈦酸如不經(jīng)過鹽處理而直接煅燒，得到的產(chǎn)品顆粒往往很硬，色相及其他顏料性能差，漆用性能低劣。因此，在生產(chǎn)顏料鈦白時，都要根據(jù)不同品級的需要，在偏鈦酸中加入少量添加化學(xué)品 進行改性，然后再在適當?shù)臏囟认蚂褵�，使產(chǎn)品具有良好的色相、光澤，較高的消色力、遮蓋力， 較低的吸油量和合適的晶粒大小，形狀以及在漆料介質(zhì)中的易分散性。某些非顏料型產(chǎn)品中有時也 需要加入某些化學(xué)品，使產(chǎn)品具有各種特殊性能。
A、 銳鈦型顏料鈦白的鹽處理 生產(chǎn)銳鈦型顏料鈦白粉的鹽處理時，常使用的添加劑有鉀鹽和磷酸(或磷酸鹽)。
加入添加劑的作用主要有兩點：一、是使產(chǎn)品具有優(yōu)良的顏料性能;二、使銳鈦晶型起穩(wěn)定作用，抑制形成金紅 石晶型，防止產(chǎn)品中混有金紅石晶型。但是添加劑加入量過多會使鈦白粉的水溶性鹽含量明顯增加 和水選時水分散性下降，只有嚴格控制加量，才能既發(fā)揮添加劑本身的作用，又不影響鈦白粉的其 他性能。
鉀鹽：在銳鈦型顏料鈦白粉的鹽處理時，加入碳酸鉀或硫酸鉀等鉀鹽，其作用是：一、可以使偏鈦酸在較低溫度下脫硫，從而降低煅燒溫度，使物料在較低溫度下達到中性，避免高溫燒結(jié)而引 起產(chǎn)品的變黃或變灰或出現(xiàn)色變現(xiàn)象，造成產(chǎn)品漆用性能低劣，分散性能極差。添加了鉀鹽，即使 在較高溫度下煅燒時，也不失去鈦白粉的優(yōu)良的顏料性能，因為在較高溫度煅燒時，二氧化鈦顆粒 比較致密，有利于提高耐候性和降低吸油量;二、能促進銳鈦型二氧化鈦微晶體的成長，三、可以 改善顏料性能，使鈦白粉顆粒松軟、色澤潔白，消色力提高。鉀鹽的添加量一般為 TiO2 的 0.4%-2.0%， 相當于 0.25%-1.4%的 K2O。
磷酸鹽：偏鈦酸經(jīng)過水洗(或再經(jīng)漂白)后，仍含有痕量的雜質(zhì)元素鐵。在生產(chǎn)銳鈦型顏料鈦白 粉時，如果不加處理就直接送去煅燒，則在煅燒過程中，鐵元素將生成紅棕色的氧化鐵，這樣會大 大地降低鈦白粉的白度。而加入了磷酸或磷酸鹽，可使鐵在高溫下轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的淡黃色的磷酸鐵， 比紅棕色的氧化鐵對鈦白粉的色澤影響小得多，而磷酸鐵在煅燒的溫度下也不會分解，從而能隱蔽 雜質(zhì)元素鐵的顯色，提高鈦白粉的白度和柔軟性。同時可以提高鈦白粉的耐候性。其反應(yīng)的化學(xué)方 程式如下：
Fe(OH)3+H3PO4=FePO4+3H2O
所加的磷酸有一部分先與偏鈦酸漿料中的可溶性鈦，稀土等作用，生成不溶性的磷酸鹽，然后 剩下磷酸才與鐵作用。真正與鐵作用的磷酸并不多，但是必須保證有足夠的磷酸與鐵作用，否則就 會影響產(chǎn)品的白度，而過多的磷酸也不好，因它會使產(chǎn)品的消色力下降，并且多加了酸，增加了脫 硫的困難，使達到最大消色力的煅燒溫度移向較高的溫度處。溫度高了，又容易造成由于晶格脫氧 而帶灰相。同時還要考慮到鈦鐵礦中含有一定量的磷，這些磷在生產(chǎn)中無法除去，會有一部分轉(zhuǎn)移 到成品中，因此生產(chǎn)時要結(jié)合現(xiàn)實生產(chǎn)條件進行調(diào)整。一般添加量為 TiO2 的 0.08%-0.3%(以 P2O5)。 磷酸鹽還是鈦白粉向銳鈦型轉(zhuǎn)化的促進劑，又是銳鈦晶型轉(zhuǎn)變?yōu)榻鸺t石晶型以及金紅石晶型粒 成長的抑制劑，生產(chǎn)銳鈦型鈦白粉時，加入磷酸鹽是為了偏鈦酸向銳鈦晶型轉(zhuǎn)化，同時又防止金紅 石型鈦白粉的生長;生產(chǎn)金紅石型鈦白粉時，能抑制金紅石型晶粒的長大。因此生產(chǎn)銳鈦型鈦白粉時，不要把磷看成雜質(zhì)，而在生產(chǎn)金紅石型鈦白粉時，要求磷含量不能過高，P2O5 含量要小于 0.1%， 即使在確定配方時也要將偏鈦酸中帶來的 P2O5 考慮在內(nèi)，要求除偏鈦酸中的 P2O5。
B、 金紅石型鈦白的鹽處理 鈦白工業(yè)的初期產(chǎn)品都是銳鈦型的，四十年代開始出現(xiàn)金紅石型產(chǎn)品。由于金紅石型鈦白粉在紫外區(qū)具有較大的吸收，在可見光區(qū)的反射率高于銳鈦型鈦白粉，因此，金紅石型鈦白粉的光化學(xué) 穩(wěn)定性和光澤度均高于銳鈦型鈦白粉，具有更大的實用價值。用硫酸法鈦液水解制得的偏鈦酸是無 定型的(使用金紅石型晶種除外)，在高溫下(1050℃以下)長時間煅燒雖然可以使產(chǎn)品全部轉(zhuǎn)化為 金紅石晶型，但是結(jié)晶過程會產(chǎn)生嚴重燒結(jié)，晶格缺陷很多，晶粒過大而且很硬，產(chǎn)品顏料性能極 差，另外，高溫常使晶格脫氧，使產(chǎn)品呈灰相。因此在生產(chǎn)中，必須在偏鈦酸中添加一些金紅石化 的促進劑和晶型調(diào)整劑，使 TiO2 以合理的速度成長，在較低的煅燒溫度下生產(chǎn)出晶型轉(zhuǎn)化完全，大 小適中，外形規(guī)整的顏料粒子。
(1)金紅石化促進劑
大多數(shù)金屬氧化物在鈦白粉的銳鈦型向金紅石型轉(zhuǎn)化過程中都具有誘導(dǎo)，促進和正催化劑的作 用，一般認為阻粒子的離子半徑越小，促進金紅石化的作用就越強。但是有實用價值的必須是能生 成白色氧化物的那些金屬化合物。常用的促進劑有鋅、鎂、銻、錫、鋰等元素的氧化物和鹽類以及 二氧化鈦溶膠。
鋅鹽：鋅鹽是很強也是最廣泛使用的金紅石化促進劑，常用硫酸鋅、氧化鋅和氯化鋅。采用鋅 鹽可加速晶型轉(zhuǎn)化，提高轉(zhuǎn)化率，降低達到最高轉(zhuǎn)化率的溫度，提高產(chǎn)品耐候性。但是若單獨添加 鋅鹽，由于粒子生長過快，容易造成燒結(jié)而降低產(chǎn)品的顏料性能，使底相泛紅、顆粒變硬、分散性 下降、制成的涂料粘度增加。如同時添加二氧化鈦凝膠或鋁鹽，可以改善顆粒形狀及減少燒結(jié)，因 而鋅鹽大都與鉀鹽、磷酸、鋁鹽、二氧化鈦溶膠等組合使用。一般鋅鹽添加量為 TiO2 的 0.2%-1.2%
(以 ZnO 計)。
鎂鹽：鎂鹽是一種弱的金紅石型轉(zhuǎn)化劑，它對加速但是品的PH值達到中性具有顯著的作用。 一般用量為 TiO2 的 0.2%-0.5%(以 MgO 計)。
二氧化鈦溶膠：二氧化鈦溶膠俗稱煅燒晶種、乳化晶種或偏鈦酸外加晶種，有相當強的促進作 用，能提高產(chǎn)品消色力，降低轉(zhuǎn)化溫度，改善煅燒物粒子外形，使之較為圓滑規(guī)整，使產(chǎn)品疏松易 于粉碎。常和鋅鹽、鋁鹽組合使用、相輻相成。添加量為 TiO2 的 2%(此為鈦酸鹽制成的 TiO4 膠溶) 或 TiO2 的 6%(此為 TiCl4 制成的 TiO2 膠溶)。
(2)金紅石晶粒調(diào)整劑 為使金紅石型鈦白粉在煅燒時能形成圓滑規(guī)整、性能優(yōu)良的顏料顆粒，以及滿足各種品級鈦白粉的特殊要求，需要在偏鈦酸中添加一些調(diào)整劑。常用的調(diào)整劑有鉀、鋁、磷、氨和銻等元素的鹽 類。這些調(diào)整劑大多是金紅石化的負催化劑。
鉀鹽：常用的有碳酸鉀、硫酸鉀和硫酸氫鉀。添加鉀鹽對改善產(chǎn)品的顏料性能有很大的好處， 可以使顆粒疏松，提高白度和消色力，可以使二氧化鈦在較高的溫度下煅燒而不失去優(yōu)良的顏料性 能，因為在較高的溫度下煅燒時二氧化鈦顆粒比較致密，有利于提高耐候性和降低吸油量。添加量 一般為 TiO2 的 0.25%-0.7%(以 K2O 計)。
鋁鹽：目前國外采用鋁鹽添加劑日益增多，一般使用硫酸鋁并配成溶液加入偏鈦酸中。添加鋁 鹽能防止二氧化鈦燒結(jié)，避免顆粒過分長大，產(chǎn)品比較柔軟，即使在 1000-1100℃煅燒，產(chǎn)品白度 仍很好。由于添加鋁鹽后能在更高溫度下煅燒，產(chǎn)品顆粒較致密，耐光性和耐候性都很好。但鋁鹽 是一種負催化劑(如 TiO2 膠溶)組合使用，才能達到較高的轉(zhuǎn)化率和消色力。添加量為 TiO2 的 0.8-1.0%(以 Al2O3 計)時，產(chǎn)品遮蓋力為最高。
磷酸或磷酸鹽：磷酸或磷酸鹽能改善產(chǎn)品白度和耐候性，顆粒比較柔軟容易粉碎。添加量一般 為 TiO2 的 0.1%(以 P2O5 計)。如同時添加鋅鹽，則磷酸用量可提高，少量磷酸不會阻礙金紅石化， 但會使消色力稍有降低，并使達到最大消色力的煅燒溫度提高。生產(chǎn)時還要考慮到鈦鐵礦中含磷量， 因為會有一部分磷轉(zhuǎn)移到成品中，由此磷酸添加量可適當減少。但是若偏鈦酸漿料中含可溶性鈦及 稀土的話，則要多加磷酸，因為有一部分磷酸要先消耗在與鈦和稀土的結(jié)合上。
氨水或銨鹽：水洗合格的偏鈦酸中約含有硫酸 8%-10%，用氨水中和到 pH=5-8，產(chǎn)品容易研 磨，但會降低金紅石化的能力，如在氨水中和后，將硫酸銨洗去，再加 1%的氧化鋅，所得的產(chǎn)品 消色力可相對提高一些，但吸油量較高。單加氨水會使金紅石化能力降低，因而要與金紅石化促進劑配合使用。
