專利名稱：：生產沖刷介質的方法及這種介質在生產金紅石型二氧化鈦的方法中的用途的制作方法生產沖刷介質的方法及這種介質在生產金紅石型二氧化鈦的方法中的用途本發(fā)明通常涉及金紅石型二氧化鈥顏料的生產。更具體地說，本發(fā)明涉及適用于金紅石型二氧化鈦顏料生產中的沖刷介質的生產，其中此介質是部分使用原始狀態(tài)的(粗制的或未加工的)銳鈦型顏料，如從生產二氧化鈦顏料的硫酸法中的鍛燒爐排放物篩分出的銳鈦型顏料來制造。在生產金紅石型二氧化鈦的氯化法中，四氯化鈦在氧化反應器中以蒸汽相被氧化。金紅石型二氧化鈦和其他反應產物隨后通常經過外部的冷卻導管，在導管中，金紅石型二氧化鈦和其他反應產物被冷卻和聚結。二氧化鈦顆粒主要以氣相形成，但由于諸如熱遷移和湍流的力，二氧化鈦顆?？梢员粵_到反應器的壁上。一旦顆粒到達壁，它們往往就粘附并累積。類似地，固體沉積物可以粘附并累積到冷卻導管的內壁上。二氧化鈦顆粒的累積減少了由此方法傳遞的熱，這會引起冷卻問題。而且，此累積最終可以堵塞裝置，從而完全停滯流動并需要停機清理。因此，已經開發(fā)出各種沖刷介質用在氧化反應器和/或冷卻導管中來去除這種沉積的固體。期望的沖刷介質是足夠硬的以便有效地且有效率地沖刷反應器的壁，但也不能太硬或是磨損的而使介質磨損反應器或導管的壁。各種類型的材料已經用作沖刷介質，如壓制的二氧化鈥顏料、二氧化鈦與諸如成粒狀的水、砂、氧化鋁、氧化鋯和鹽的混合物。優(yōu)選地，沖刷介質還將是足夠廉價的且與所生產的顏料(即金紅石型二氧化鈦)是充分相容的以使沖刷介質不需要從產物中分離。例如，當鹽用作沖刷介質時，其通常溶解并被沖洗掉。其他沖刷介質，如砂必須與顏料流分離，因為介質的色調或其傾向于污染顏料。根據(jù)美國專利申請公布號2005/0255036AK2005年11月17日公開),申請人:發(fā)現(xiàn)將原始狀態(tài)的(粗制的或未加工的)銳鈦型顏料，如從硫酸法中的鍛燒爐排放物篩分出的銳鈦型顏料煅燒到滿足可接受的沖刷介質所要求的抗碎強度和密度，從而導致部分銳鈦型顏料轉化成金紅石型。因而，此煅燒過的銳鈦型材料能夠在生產金紅石型二氧化鈦的氯化法中用作沖刷介質，且金紅石型顏料中的銳鈦型含量在商業(yè)上可接受的范圍內，這取決于所達到的銳鈥型到金紅石型的轉化程度。然而，即使相對高的單程轉化率(對銳鈦型到金紅石型來說)，對顏料流中通常2到10%(按質量計)的沖刷介質的使用率來說，仍舊存在比期望值，如1%和更大的數(shù)量級多的銳鈦型含量。更嚴格的煅燒條件產生了轉化成金紅石型的更高的單程轉化率，但通常會對所得到的沖刷介質的抗碎強度和體密度產生不利地影響。本發(fā)明關注了又一發(fā)現(xiàn)，通過在煅燒銳鈦型二氧化鈦之前，將金紅石型二氧化鈦與粗制的銳鈦型二氧化鈦共混，產生了比全都使用銳鈦型二氧化鈦煅燒更高的銳鈦型二氧化鈦到金紅石型的單程轉化率。沒有從任何意義上限制本發(fā)明，因此，金紅石型二氧化鈦的作用似乎是催化劑或者用于銳鈦型轉化成金紅石型的種子材料，最終在生產金紅石型二氧化鈦顏料的氯化法中提供了有用的沖刷介質，除了銳鈦型的含量在商業(yè)級金紅石型二氧化鈦顏料的生產中通常表現(xiàn)出的含量范圍內之外，沖刷介質還具有期望的抗碎強度和體密度。因此，所形成的沖刷介質可以與顏料流成通常期望的比例，優(yōu)選地，而不會將產物和沖刷介質中的銳鈦型的總含量增大到1%或更大(按重量計)?；煳飳⒕哂兄辽?.55g/cm3的密度且不超過1.71g/cm3。而且，優(yōu)選地，沖刷介質將具有小于30%的抗碎強度且大于15%的抗碎強度，此處所標示的沖刷強度是4吏用4K沖刷測試進行測量的(perAPIRP60(美國石油協(xié)會推薦操作規(guī)程60)-"用于測試使用在水力壓裂操作中的高強度支撐劑的推薦操作規(guī)程(1995)")。正如上面已經才是到的，將期望能夠以通常用于沖刷介質的添加率，即2到10%的顏料質量流添加的煅燒過的銳鈦型二氧化鈦/金紅石型二氧化鈦共混物用作沖刷介質，同時還使所得到的二氧化鈦產物(包括失去效能的沖刷介質)中的銳鈥型含量保持在按重量計1%之下。更優(yōu)選地，用于沖刷介質的煅燒過的銳鈦型/金紅石型共混物中的銳鈦型部分的轉化將會使得二氧化鈦產物(包括失去效能的沖刷介質)中的銳鈦型含量按重量計小于0.5%。更優(yōu)選地，銳鈦型含量將會按重量計不大于0.2%的數(shù)量級。我們已發(fā)現(xiàn)通過煅燒銳鈦型/金紅石型共混物，而不是只煅燒銳鈦型顏料，能夠比只用銳鈦型顏料為原料獲得更充分大的銳鈦型部分的轉化，使得共混物中成本明顯更低廉或價值更小的銳鈦型部分按重量計占共混物的至少50%而且產物中的銳鈦型含量仍舊在按重量計1%之下。更優(yōu)選地，由于仔細地選擇煅燒條件，共混物中的銳鈦型部分可以按重量計占共混物的至少75%。更優(yōu)選地，共混物中的銳鈦型部分可以按重量計占共混物的至少90%。然而，大體上說，因為銳鈦型顏料通常具有較少的商業(yè)價值，使用銳鈦型替換金紅石型二氧化鈦的任何做法，如使用少至按重量計10%的銳鈦型材料將會提供成本優(yōu)勢且是值得做的。煅燒銳鈦型/金紅石型共混物來形成本發(fā)明的沖刷介質完全屬于本領域技術人員的能力范圍之內，且在生產硫酸鹽級的銳鈦型二氧化鈦顏料中一直用于煅燒的方法和裝置應該同樣可以用于本發(fā)明的銳鈦型/金紅石型共混物。例如，根據(jù)本發(fā)明，用作沖刷介質的煅燒過的銳鈦型/金紅石型共混物可以通過以期望比例的銳鈦型和金紅石型二氧化鈦為原料，然后與水結塊形成小球來生產。隨后，干燥此小球并篩分以去除不期望太大或不期望太小的小球粒度。接著，在確定的溫度下，在旋轉式煅燒爐中煅燒小球的時間量(即，停留時間)足以煅燒銳鈦型/金紅石型共混物并提供必需的抗碎強度和體密度。煅燒的溫度和停留時間可以根據(jù)所使用的特定的銳鈦型和金紅石型二氧化鈦以及每次的比例，以及考慮到金紅石型二氧化鈦顏料的最終產物中可以殘存的銳鈦型量而必須的銳鈦型到金紅石型的轉化。然而，本領域的技術人員能夠確定用于銳鈦型和金紅石型二氧化鈦給定組合的合適條件而不需要過多試驗，在下面的實施例中看到了特別給出的條件和結果。之后，煅燒的沖刷介質在生產金紅石型二氧化鈦顏料的過程中是有用的。將沖刷介質引入此過程的方法在本領域中是已知的。例如，根據(jù)本發(fā)明的沖刷介質可以被引入生產金紅石型二氧化鈦的氯化法中所使用的氧化反應器內。可替代地，根據(jù)本發(fā)明的沖刷介質可以被引入生產金紅石型二氧化鈦的氯化法中所使用的冷卻導管內。通過下面的實施例更具體地闡述了本發(fā)明，其中各種煅燒溫度和停留時間一方面用于煅燒(在常規(guī)的旋轉式煅燒爐中)銳鈦型二氧化鈥"A"和用于煅燒相同的銳鈦型二氧化鈦"A"與金紅石型二氧化鈦"B"的按重量計55:45的共混物，以及用于為所得到的煅燒過的沖刷介質而確定的體密度和4K抗碎強度。正如從下面的表1和表2所示的結果中觀察到的，當煅燒時，添加金紅石型二氧化鈦形成共混物導致了銳鈦型部分更大的轉化，而且所得到的沖刷介質中的金紅石型含量比根據(jù)銳鈦型轉化率(此時，原材料只是銳鈦型二氧化鈦)所期望的更大。而且，當在1100攝氏度下煅燒時，55:45的共混物生成了剛剛在15到30%的優(yōu)選抗碎強度范圍(高數(shù)值表示較軟的材料)之外的材料，然而是94.6%的金紅石型。更高的煅燒溫度應該導致銳鈦型二氧化鈦向金紅石型依舊更高的轉化且提供了優(yōu)選范圍內更大的抗碎強度。表1-只有銳鈦型A<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表2-銳鈦型A/金紅石型B<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>總之，本發(fā)明提供了可以有效地用在生產金紅石型二氧化鈦的氯化法中的沖刷介質，而無需與最終產物分離或>^人其回收。雖然相對于具體的實施方案已經詳細描述了本發(fā)明，但是應該理解本領域的技術人員可以易于設想對這些優(yōu)選的具體實施方案進行改變或修改。因此，本發(fā)明的范圍應該由所附的權利要求和其等同物來評估。權利要求1.一種生產用于制造金紅石型二氧化鈦顏料的氯化法中的沖刷介質的方法，其包括形成銳鈦型二氧化鈦和金紅石型二氧化鈦的小球狀共混物并煅燒所述共混物的步驟。2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中對于按銳鈦型二氧化鈦和金紅石型二氧化鈦的總重量計，所述共混物中的銳鈦型二氧化鈥是按重量計的至少50%。3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其中所述煅燒過的沖刷介質的特征在于1.55克/cn^到1.71克/cn^的密度和根據(jù)APIRP60測試法確定的30到15%之間的4K抗碎強度。4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中在煅燒所述小球狀共混物的過程中，銳鈦型二氧化鈦充分轉化成金紅石型，以使當使用的沖刷介質，按質量計高達顏料和從生產金紅石型二氧化鈦的氯化法的氧化器接收到的沖刷介質固體的10%時，所述顏料和失去效能的沖刷介質中的銳鈦型的含量按重量計，小于1%。5.—種減少在用于生產二氧化鈦的裝置中累積的二氧化鈦的方法，其包括下述步驟煅燒銳鈦型二氧化鈦和金紅石型二氧化鈦的共混物以生產沖刷介質；以及將所述沖刷介質引入用于生產二氧化鈦的裝置中。6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其中所述煅燒步驟在大于1025。C的溫度下進4亍。7.根據(jù)權利要求5所述的方法，其中所述共混物被煅燒到30到15%之間的抗碎強度。8.根據(jù)權利要求5所述的方法，其中所述共混物被煅燒到1.55g/cm3到1.71g/cm3的密度。9.根據(jù)權利要求5所述的方法，其中所述煅燒過的共混物被引入氧化反應器內。10.根據(jù)權利要求5所述的方法，其中所述煅燒過的共混物被引入冷卻導管內。11.根據(jù)權利要求5所述的方法，其中所述共混物按重量計，是至少10%的銳鈦型。12.根據(jù)權利要求5所述的方法，其中所述共混物按重量計，是至少50%的銳鈥型。13.根據(jù)權利要求5所述的方法，其中所述共混物按重量計，是至少75%的銳鈦型。14.根據(jù)權利要求5所述的方法，其中所述共混物按重量計，是至少90%的銳鈦型。15.根據(jù)權利要求5所述的方法，其中選擇所述共混物中銳鈦型二氧化鈦和金紅石型二氧化鈦的比例和所采用的煅燒條件以實現(xiàn)共混物中的銳鈥型二氧化鈦至少這樣的轉化程度，即能夠使生成的二氧化鈥和失去效能的沖刷介質中的銳鈥型的總含量按重量計，小于1%，當沖刷介質在一定程度上使用時，由此其包括通過用于生產所述二氧化鈦的生產裝置的2到10%的質量流。16.根據(jù)權利要求15所述的方法，其中所述生成的二氧化鈦和失去效能的沖刷介質中的銳鈦型的含量保持在按重量計，至少小于0.5%。17.根據(jù)權利要求16所述的方法，其中所述生成的二氧化鈦和失去效能的沖刷介質中的銳鈥型的含量保持在按重量計，至少小于0.2%。全文摘要將銳鈦型二氧化鈦和金紅石型二氧化鈦的共混物煅燒到滿足生產金紅石型二氧化鈦顏料的氯化法中的可接受的沖刷介質所要求的抗碎強度和密度。通過使用這種共混物，可以獲得比在相同的煅燒條件下只煅燒銳鈦型二氧化鈦的觀察結果更大的銳鈦型二氧化鈦的轉化率，因此可以使用相當大一部分成本更低且價值更小的銳鈦型二氧化鈦以及沖刷介質按慣常的添加率利用，而無需要求從所產生的金紅石型二氧化鈦分離出銳鈦型二氧化鈦且同時將失去效能的沖刷介質和所生成的金紅石型二氧化鈦中的金紅石型的總含量保持在按重量計為99％或更大。文檔編號C01G23/07GK101309865SQ200680034316公開日2008年11月19日申請日期2006年8月25日優(yōu)先權日2005年9月26日發(fā)明者哈利·E·弗萊恩申請人:特諾有限公司