背景技術(shù)

硫酸氧鈦作為一種中間產(chǎn)物應用廣泛。硫酸氧鈦在酸性溶液中溶解性較好，可用于制取鈦白；與H2O2能很好絡合形成過氧鈦酸，從而制取超細鈦材料；也可用于制取手術(shù)刀上的TiO2薄膜；制取光催化性能良好的TiO2；高效催化糠醛生產(chǎn)的催化劑；脫砷沉淀劑等。但是目前除用鈦精礦制備硫酸氧鈦外，其他制備方法研究較少。中國高鈦渣產(chǎn)量巨大，現(xiàn)有回收利用技術(shù)主要有硫酸浸出法、鹽酸浸出法、堿熔鹽法、熱還原法。高鈦渣主要用于生產(chǎn)鈦白粉或鈦合金，用于生產(chǎn)硫酸氧鈦這種中間產(chǎn)物的研究較少。本文以金紅石型二氧化鈦高鈦渣為原料，采用硫酸法將高鈦渣一步轉(zhuǎn)型成硫酸氧鈦，通過單因素實驗確定較優(yōu)的反應條件，為高鈦渣的資源化利用提供一種新途徑^[1]。

制備方法

用量筒取一定體積濃硫酸(95%~98%)于100mL燒杯中，將燒杯置于電磁爐的石棉網(wǎng)上開始加熱，待濃硫酸加熱到設定溫度，并保溫2min后。向燒杯中投入5g高鈦渣后蓋上表面皿，反應一段時間后，物料結(jié)塊。將產(chǎn)物塊破碎成粉末，取2g加入到盛有50mL稀硫酸(2mol/L)的燒杯中，水浴加熱溶解，然后用電感耦合等離子光譜發(fā)射(ICP)法測定浸出液中鈦元素濃度，此測定的鈦濃度為可溶性硫酸氧鈦濃度。在溫度350℃、時間150min、液固體積質(zhì)量比(單位:mL/g,下同)3:1的條件下，硫酸氧鈦產(chǎn)率可達95%，且晶型良好，為多層片狀疊聚物^[1]。

應用

1、硼酸鈦在高負荷下具有良好的極壓抗磨性、熱氧化穩(wěn)定性、不腐蝕、無臭無毒等優(yōu)點，被譽為新型高效多功能無毒的硼型節(jié)能潤滑油添加劑。王珊珊等人采用一種溫和的濕化學方法，以硫酸氧鈦和硼砂為原料，合成一種新型的非晶態(tài)硼酸鈦粉體，通過IR和Raman光譜確定了其結(jié)構(gòu)，這種材料可作為潤滑油減壓抗磨添加劑使用^[2]。

2、隨著科學技術(shù)的發(fā)展，二氧化鈦這種無機原料的使用越來越廣泛，需求量也越來越大。在這種情況下尋找高效制備二氧化鈦的方法是刻不容緩的。而通常情況下使用硫酸氧鈦來制備二氧化鈦，主要通過沉淀法、溶膠-凝膠法、水熱法、機器化學方式等方法進行制備^[3]。

參考文獻

[1]熊民,史冠勇,田磊,等. 硫酸法處理高鈦渣制取硫酸氧鈦[J]. 有色金屬科學與工程,2021,12(1):34-38. DOI:10.13264/j.cnki.ysjskx.2021.01.006.

[2]王珊珊,仲劍初,王洪志. 由硼砂和硫酸氧鈦合成新型硼酸鈦[C]//第七屆中國遼寧(營口·大石橋)國際鎂質(zhì)材料(創(chuàng)新成果)博覽會暨硼產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇論文集. 2016:50-57.

[3]賈文婷,王麗瑩,付雅君,等. 硫酸氧鈦制備二氧化鈦的研究進展[J]. 科技資訊,2016,14(3):71-72,74. DOI:10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.03.071.