對于顏料鈦白粉，除了生產上采取一些措施來提高白度以外，關鍵還在于雜質的去除，雜質對白度的不良影響是很大的，雜質去除得越徹底，產品白度就越高，這對用在涂料中的意義就更大。在鈦白粉生產過程中，如果雜質去除不徹底，當用高溫煅燒時，很多雜質元素如鐵、錳、釩、鉛、鉻、鈷、鈰銅、鎘、鎳、鉬等以氧化物狀態存在，這些帶色的氧化物就表現出各種色相，使整個鈦白粉的色相受到影響而不純白，以致大大影響了產品的質量。因此，必須采用多種方法除去雜質。
選礦除雜質
要除去雜質，首先就要選礦。因為任何鈦鐵礦一般都混雜有不少脈石和共生、伴生、復合的其它礦物。選礦就是利用礦物不同的物理化學性質，采用各種有效方法，將鈦鐵礦與它們分離。例如搖床的重力選礦，可以除去鑄鐵礦中的大部分脈石，再用磁選機進行磁選，讓礦物通過磁場，由于鈦鐵礦是導磁率高、能被磁鐵吸引而本身不能吸鐵、可磁化又可去磁的順磁性礦物，而能磁盤吸引，其它導磁率低的非鈦鐵礦，不能被磁盤吸引而得到分離。
除不溶性雜質
硫酸法生產鈦白粉，由酸解浸取得到的是渾濁不清的鈦液，其不溶性雜質主要是顆粒較大的機械雜質和顆粒較小的膠體雜質。機械雜質是未起反應的鈦鐵礦物，屬于粗分散狀態，很容易沉析下來;膠體雜質主要是硅酸鋁酸鹽等，由于顆粒小，吸附H而帶有相同的正電荷，由于同種電荷相斥，膠粒很難接近成比較大的顆粒而沉淀下來，因而具有較高的穩定性。解決的辦法是用帶負電荷的改性的聚丙烯酰胺膠體進行電性中和，使膠體粒子凝聚沉降而除去。但是由于膠體沉降不完全，經過硫酸亞鐵的過濾后，仍有一些穿濾而存在于鈦液中，必須用帶有木炭粉為助濾層的板框壓濾機進行壓濾，直到檢測濾液的澄清度合格為止.
除鐵雜質
在鈦鐵礦中，非鈦雜質最多的是鐵，并以二價和三價兩種狀態存在。將鈦鐵礦與硫酸作用，即生成FeSO和(SO)。由于FeSO只有在pH值大于6.5時才開始水解，因此在鈦液水解過程中，因鈦液的酸性較大，FeSO就始終保持溶解狀態，在偏鈦酸洗滌時得以除去。而Fe(SO)在pH值為1.7的酸性溶液中即開始水解生成Fe(OH)沉淀，其混雜在偏鈦酸中，煅燒時即生成紅棕色的FeO而使成品不夠純白。所以應用鐵屑把Fe(SO)還原為FeSO。為了保證鈦液中的三價鐵全部還原為二價鐵，還原反應還應略為過度，此時鈦液中就有小部分四價鈦還原為三價鈦。三價鈦的存在就可保證三價鐵還原完全，可避免三價鐵水解生成Fe(OH)進而影響產品白度。經過還原，鈦液中全部是FeSO，此時冷凍鈦液，Fe即達到過飽和狀態而大量結晶析出，過濾即可除去大部分鐵鈦液中剩下的未結晶的FeSO，待水解生成偏鈦酸進行水洗時，用水洗除去。由于濾餅的FeO質量分數超過90×10時，產品白度將受到影響。所以可采取漂白措施使FeO質量分數降低到30×10，并進一步除去痕量的釩、鉻、銅等雜質。
|
