金红石型的钛白粉有良好地耐候性，耐化学腐蚀性，其遮盖力和着色力强，无疑是目前性能最佳、应用最广泛的白色颜料，广泛应用于涂料、搪瓷、造纸、塑料、橡胶、化妆品等行业。但是随着近段时间受国内外钛白粉行业的减产去库存的影响，加之国内实施史上最严的环保法，督查高压下促使国内钛白粉企业减产，但国内钛白粉需求量仍有保守增长，使得近段时间钛白粉的市场价节节高升，极大增加了钛白粉使用企业的成本，因此制备具有钛白粉性质且成本低廉的钛白粉代用品非常有市场潜力。

天然非金属矿物是理想的Ti02载体，采用特定技术可以使Ti02固定在矿物表面，形成纳米厚度的晶体包裹层，而且成本低廉。目前已尝试作为Ti02载体有：高岭土，碳酸钙，二氧化硅，滑石等。本文旨在探讨最有可能实现工业生产的制备工艺，对于制备包覆二氧化钛的复合粉目前制备成本最低的工艺是化学沉淀法。

一. 制备原理

1.载体的共同点

从上述的载体中，可以看到这些载体首先有一个共同的特点：载体颗粒在水中，其表面极易形成大量的羟基，通过静电或者氢键的作用使 Ti02 的前驱物能很好附着在载体的表面，然后通过加热使得载体与 Ti02 之间可能通过化学键结合。

其示意图如下：

2.沉淀法制备二氧化钛前驱物

采用均匀沉淀法制备二氧化钛前驱物，利用化学反应使溶液中的构晶离子由溶液中缓慢、均匀地释放出来。该方法中加入溶液的沉淀剂不是立刻与沉淀组分发生反应，而是通过化学反应使沉淀物在整个溶液中缓慢生成。此类沉淀剂代表性试剂是尿素，其水溶液经加热发生水解反应：

CO(NH2)2+3H2O→2NH3·H2O + CO2↑

氨水电离得到沉淀离子

NH3·H2O→NH4⁺+ OH^-(沉淀离子)

生成 TiO(OH)2 沉淀

TiO²⁺ + 2OH^-→TiO(OH)2↓

偏钛酸的煅烧得到 TiO2 粒子

TiO(OH)2→TiO2+H2O

该方法的优点是由于沉淀剂是通过化学反应缓慢生成的，只要控制好生成沉淀剂的速度，就可避免浓度不均匀现象，让过饱和度控制在适当范围内，从而控制粒子的生长速度，获得粒度均匀、致密、便于洗涤、纯度高超细粒子，通过煅烧得到晶体形貌的粉体。

二．无机物表面包覆二氧化钛的制备流程

三．无机物表面包覆二氧化钛的影响因素

无机物表面包覆二氧化钛的制备工艺的关键，是如何控制钛盐的水解，使无机物上均匀且致密包覆一层一定厚度的 Ti02 膜。影响无机物/Ti02 复合粉体性能除了无机物的质量外，还有包覆无机物的二氧化钛膜层的均匀性、致密性以及是否存在游离的二氧化钛离子，制备过程中的影响因素有：悬浮液浓度、水解反应温度、水解反应时间、干燥温度、焙烧温度、焙烧时间、分散剂等。最终得到的复合粉体以白度、Ti02 的沉积量、白度等指标来评价无机物表面包覆 Ti02 的复合粉体的质量情况。通过上述可知，包覆粉体的是高技术的精细化工产品，影响因素比较多，很多需要结合实际的生产状况进行各参数的优化配置，同时，也涉及比较多的专业知识，如材料，化工，物理，机械等，因此技术门槛比较高。

投稿人：Merton