中國(guó)粉體網(wǎng)訊 據(jù)工業(yè)和信息化部8月25日消息,工信部在關(guān)于政協(xié)第十三屆全國(guó)委員會(huì)第四次會(huì)議第1341號(hào)(工交郵電類197號(hào))提案答復(fù)的函中指出,下一步,工信部將會(huì)同有關(guān)部門密切關(guān)注鹽酸萃取法鈦白粉工藝技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展,并對(duì)獲得過(guò)國(guó)家級(jí)或省部級(jí)科技獎(jiǎng)、技術(shù)水平成熟可靠、生產(chǎn)過(guò)程本質(zhì)安全、節(jié)能減排成效顯著的鈦白粉生產(chǎn)核心工藝,通過(guò)印發(fā)《石化化工行業(yè)鼓勵(lì)推廣應(yīng)用的技術(shù)和產(chǎn)品目錄(第一批)》的方式予以推廣應(yīng)用,相關(guān)單位可按有關(guān)要求積極申報(bào),穩(wěn)步推進(jìn)新工藝試點(diǎn)。
目前,鈦白粉的工業(yè)生產(chǎn)方法主要有硫酸法和氯化法2種。據(jù)鈦白粉生產(chǎn)專家龔家竹介紹,硫酸法因采用“固液分離”鈦原料中的雜質(zhì)模式而對(duì)最終產(chǎn)品進(jìn)行凈化,工藝冗長(zhǎng),固液分離手段復(fù)雜、次數(shù)甚多,且耗水量大。不僅20%左右的廢酸的濃縮除雜回用技術(shù)費(fèi)用高,多次濾餅洗液(低濃度廢酸)量大,而且僅進(jìn)行石灰中和處理產(chǎn)生大量的紅石膏。
因此,利用“氣固加氣液分離”的氯化法鈦白粉生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。因“氣液”分離雜質(zhì)徹底,產(chǎn)品色相好,氧化生成的氯氣可直接循環(huán)回用,可克服掉硫酸法的諸多不足;但采用加工富鈦料原料成本高,高溫氯化與氧化的能耗高,全生命周期模式下成本相對(duì)較高;采用摻混鈦礦作原料,降低了原料成本,但氯化渣量又增大,傳統(tǒng)處置受限。
面對(duì)硫酸法與氯化法生產(chǎn)技術(shù)的不完美及各自存在的優(yōu)缺點(diǎn),科學(xué)家們根據(jù)化學(xué)工程的“三傳一反”工藝過(guò)程創(chuàng)新開發(fā)了反應(yīng)溫度相對(duì)較低、不以“固液”和“氣液”分離為手段、而采用“液液”分離溶劑萃取的鹽酸法。
據(jù)專家介紹,最早的鹽酸法研發(fā)技術(shù)可追溯到1961年美國(guó)道化學(xué)公司的David A.Ellis采用鹽酸分解鈦鐵礦,得到氯化物的鹽酸氯化氧鈦溶液,用三丁基磷酸酯與甲苯組成的混合萃取液萃取溶液中的雜質(zhì),氯化氧鈦溶液中的鐵含量降到0.01 g/L,溶液加熱水解沉淀,再進(jìn)行煅燒得到金紅石鈦白粉產(chǎn)品。
(圖片來(lái)源:pixabay)
后來(lái)有不少公司采用鹽酸分解鈦原料,不用有機(jī)溶劑萃取分離與提純,采用硫酸法的固液分離方法生產(chǎn)鈦白粉,均沒有形成工業(yè)化生產(chǎn),直到2001年美國(guó)納斯達(dá)克上市公司奧泰爾納米材料公司(Altair Nanomaterials Inc.)宣稱完成了5 t/d的中間實(shí)驗(yàn),發(fā)明專利(US 6375923)于2002年4月23日授權(quán)。
鹽酸法鈦白粉生產(chǎn)工藝流程
(來(lái)源:中國(guó)鈦白粉行業(yè)60年發(fā)展歷程及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),龔家竹)
2013年美國(guó)奧泰爾公司已打通鹽酸法鈦白粉的工藝流程,并建立了年產(chǎn)數(shù)千噸鈦白粉的中試生產(chǎn)線,但截至目前,國(guó)內(nèi)鮮有對(duì)該生產(chǎn)工藝進(jìn)行研究的報(bào)道。
與硫酸法和氯化法相比,鹽酸法鈦白粉具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。該工藝在鈦白粉制備過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物FeCl2/FeCl3可通過(guò)熱水水解轉(zhuǎn)化為氧化鐵再利用,同時(shí)生成的鹽酸可返回鈦白粉生產(chǎn)主線,這就避免了硫酸法生產(chǎn)過(guò)程中的副產(chǎn)物硫酸亞鐵無(wú)法處理而帶來(lái)的環(huán)保壓力;鹽酸法可以采用普通鈦鐵礦作為原料進(jìn)行生產(chǎn),與對(duì)原料要求較高的氯化法相比,在原料選擇方面具有一定的優(yōu)勢(shì);在鹽酸法鈦白粉生產(chǎn)過(guò)程中,鹽酸和萃取劑可循環(huán)利用,副產(chǎn)物經(jīng)過(guò)焙燒后可作為煉鐵的原料,這樣能降低鈦白粉的生產(chǎn)成本,同時(shí)氯化氫也可回收循環(huán)利用。
參考來(lái)源:
中國(guó)鈦白粉行業(yè)60年發(fā)展歷程及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),龔家竹,成都千礪金科技創(chuàng)新有限公司2020
鹽酸法鈦白粉生產(chǎn)工藝,唐勇等,宜賓天原集團(tuán)2014
鹽酸法鈦白粉工藝的研究,鄧科,宜賓天原集團(tuán)2013
(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/平安)
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