1 食品添加劑TiO2的開發(fā)與推廣應(yīng)用
在美、日、英、法等發(fā)達(dá)國家,20世紀(jì)80年代就已將TiO2用作食品添加劑,這類產(chǎn)品我國以前靠從國外進(jìn)口,近年來已有鈦白廠家試生產(chǎn)。除食品領(lǐng)域外,醫(yī)藥和化妝品工業(yè)也應(yīng)用鈦白,它們所用的鈦白質(zhì)量實際是相同的,就是對重金屬有害元素的嚴(yán)格控制,使其最低化。
人體對TiO2不吸收,不積累;TiO2對人體無毒副作用,無致癌危險,在食品工業(yè)中作食用白色色素、增容劑等。按美國FDA規(guī)定,最大用量為1%。我國《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB2760—1996)規(guī)定:用于糖果包衣最大使用量為2.0g/kg;用于涼果最大使用量為 10g/kg。我國目前對食用TiO2的需求量約500~800t/a。
食品TiO2對質(zhì)量指標(biāo)要求很高。主要是有害元素指標(biāo)要求很嚴(yán),在10-5~10-6數(shù)量級;二是白度要求很高,應(yīng)≥95%;三是粒度要小,粒度分布范圍要窄,分散性和分散穩(wěn)定性要好。一般顏料級TiO2,由于所用礦源和工業(yè)硫酸的關(guān)系,產(chǎn)品達(dá)不到指標(biāo)要求。除非選用優(yōu)質(zhì)精礦,使用蓄電池酸,在工藝過程中采取特殊精制提純手段,否則是生產(chǎn)不出合格產(chǎn)品的。為保證白度,要特別注意精制、水解和漂白、水等作業(yè)條件。要分散性好,分散穩(wěn)定性持久,一是進(jìn)行表面包膜處理,二是煅燒前加添加劑,煅燒后加表面活性劑,并氣流粉碎以保證分散度。
2 包核TiO2的開發(fā)應(yīng)用
TiO2的光學(xué)性質(zhì)和顏料性能的利用,僅僅是粒子的表面層,占大部分量的內(nèi)核部分并未得以充分利用;而TiO2比其它白色顏料又要貴得多。于是啟發(fā)人們的思考;用廉價的原料替代內(nèi)核,外表包覆一層TiO2做成所謂“包核顏料”,既發(fā)揮了TiO2的顏料性能,又節(jié)約了TiO2用量,降低了成本。各國對包核型TiO2的開發(fā)應(yīng)用都很重視。我國廣西桂林攀寶化工有限公司1992年引進(jìn)俄羅斯先進(jìn)的包核顏料生產(chǎn)技術(shù),以無機基料或其他載體為核心,采用離心振動磨等先進(jìn)設(shè)備和新工藝,生產(chǎn)了三種牌號的金紅石型包核鈦白,價格水平僅相當(dāng)于或略高于國產(chǎn)銳鈦型鈦白。經(jīng)試用,效果良好,并取得了可觀的經(jīng)濟效益。近年來,國內(nèi)又有多家企業(yè)在研發(fā)“包核鈦白”,取得一定的成效。
包核方法,除了上述離心振動球磨的物理方法外,還可采用化學(xué)沉積包膜的化學(xué)法及偶聯(lián)包膜法。
3 建議
我國鈦資源豐富,貯量居世界前列。而我國鈦白工業(yè)在規(guī)模、質(zhì)量、品種、牌號、收率、管理、環(huán)保和效益上卻處于全面落后的狀態(tài),我們必須盡快改變目前這種情況,逐步變資源優(yōu)勢為產(chǎn)品優(yōu)勢,為此建議:
(1)對我國自主建設(shè)的鈦白生產(chǎn)廠,應(yīng)全面測評考核,對虧損嚴(yán)重、污染大的廠堅決關(guān)停并轉(zhuǎn),淘汰出局,保留那些善管理、質(zhì)量好、有效益的廠,實行強強聯(lián)合。加大科技投入。組織聯(lián)合攻關(guān),學(xué)習(xí)引進(jìn)技術(shù)的管理經(jīng)驗,在品種、上質(zhì)量、上檔次上做文章,而這些的關(guān)鍵之一又在于進(jìn)行表面處理。
(2)我國鈦白生產(chǎn)的礦源從長遠(yuǎn)看,最終還是攀枝花鈦精礦,但該礦質(zhì)量較差,最好利用攀枝花豐富的水電資源,走酸溶性鈦渣之路。
(3)引進(jìn)的三條較大型的硫酸法鈦白生產(chǎn)線,產(chǎn)品品種較多(如渝港鈦白的3個銳鈦型、8個金紅石型鈦白牌號),質(zhì)量也好。應(yīng)注意發(fā)揮專家作用,調(diào)動職工積極性,協(xié)同作戰(zhàn),發(fā)揮工藝技術(shù)優(yōu)勢,進(jìn)行后處理,提高產(chǎn)品質(zhì)量,開發(fā)新品種,以滿足國民經(jīng)濟迅速發(fā)展的需要。同時在政策上也需要國家繼續(xù)給予優(yōu)惠和扶持。
(4)今后新建的鈦白廠起點要高,應(yīng)以氯化法為主,走自主開發(fā)與引進(jìn)技術(shù)相結(jié)合的路子,采取合資方式,爭取外商參股,并參與管理,不僅引進(jìn)資金和技術(shù),同時引進(jìn)人才和管理經(jīng)驗,爭取盡快使我國鈦白工業(yè)基本達(dá)到國際先進(jìn)水平。
在美、日、英、法等發(fā)達(dá)國家,20世紀(jì)80年代就已將TiO2用作食品添加劑,這類產(chǎn)品我國以前靠從國外進(jìn)口,近年來已有鈦白廠家試生產(chǎn)。除食品領(lǐng)域外,醫(yī)藥和化妝品工業(yè)也應(yīng)用鈦白,它們所用的鈦白質(zhì)量實際是相同的,就是對重金屬有害元素的嚴(yán)格控制,使其最低化。
人體對TiO2不吸收,不積累;TiO2對人體無毒副作用,無致癌危險,在食品工業(yè)中作食用白色色素、增容劑等。按美國FDA規(guī)定,最大用量為1%。我國《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB2760—1996)規(guī)定:用于糖果包衣最大使用量為2.0g/kg;用于涼果最大使用量為 10g/kg。我國目前對食用TiO2的需求量約500~800t/a。
食品TiO2對質(zhì)量指標(biāo)要求很高。主要是有害元素指標(biāo)要求很嚴(yán),在10-5~10-6數(shù)量級;二是白度要求很高,應(yīng)≥95%;三是粒度要小,粒度分布范圍要窄,分散性和分散穩(wěn)定性要好。一般顏料級TiO2,由于所用礦源和工業(yè)硫酸的關(guān)系,產(chǎn)品達(dá)不到指標(biāo)要求。除非選用優(yōu)質(zhì)精礦,使用蓄電池酸,在工藝過程中采取特殊精制提純手段,否則是生產(chǎn)不出合格產(chǎn)品的。為保證白度,要特別注意精制、水解和漂白、水等作業(yè)條件。要分散性好,分散穩(wěn)定性持久,一是進(jìn)行表面包膜處理,二是煅燒前加添加劑,煅燒后加表面活性劑,并氣流粉碎以保證分散度。
2 包核TiO2的開發(fā)應(yīng)用
TiO2的光學(xué)性質(zhì)和顏料性能的利用,僅僅是粒子的表面層,占大部分量的內(nèi)核部分并未得以充分利用;而TiO2比其它白色顏料又要貴得多。于是啟發(fā)人們的思考;用廉價的原料替代內(nèi)核,外表包覆一層TiO2做成所謂“包核顏料”,既發(fā)揮了TiO2的顏料性能,又節(jié)約了TiO2用量,降低了成本。各國對包核型TiO2的開發(fā)應(yīng)用都很重視。我國廣西桂林攀寶化工有限公司1992年引進(jìn)俄羅斯先進(jìn)的包核顏料生產(chǎn)技術(shù),以無機基料或其他載體為核心,采用離心振動磨等先進(jìn)設(shè)備和新工藝,生產(chǎn)了三種牌號的金紅石型包核鈦白,價格水平僅相當(dāng)于或略高于國產(chǎn)銳鈦型鈦白。經(jīng)試用,效果良好,并取得了可觀的經(jīng)濟效益。近年來,國內(nèi)又有多家企業(yè)在研發(fā)“包核鈦白”,取得一定的成效。
包核方法,除了上述離心振動球磨的物理方法外,還可采用化學(xué)沉積包膜的化學(xué)法及偶聯(lián)包膜法。
3 建議
我國鈦資源豐富,貯量居世界前列。而我國鈦白工業(yè)在規(guī)模、質(zhì)量、品種、牌號、收率、管理、環(huán)保和效益上卻處于全面落后的狀態(tài),我們必須盡快改變目前這種情況,逐步變資源優(yōu)勢為產(chǎn)品優(yōu)勢,為此建議:
(1)對我國自主建設(shè)的鈦白生產(chǎn)廠,應(yīng)全面測評考核,對虧損嚴(yán)重、污染大的廠堅決關(guān)停并轉(zhuǎn),淘汰出局,保留那些善管理、質(zhì)量好、有效益的廠,實行強強聯(lián)合。加大科技投入。組織聯(lián)合攻關(guān),學(xué)習(xí)引進(jìn)技術(shù)的管理經(jīng)驗,在品種、上質(zhì)量、上檔次上做文章,而這些的關(guān)鍵之一又在于進(jìn)行表面處理。
(2)我國鈦白生產(chǎn)的礦源從長遠(yuǎn)看,最終還是攀枝花鈦精礦,但該礦質(zhì)量較差,最好利用攀枝花豐富的水電資源,走酸溶性鈦渣之路。
(3)引進(jìn)的三條較大型的硫酸法鈦白生產(chǎn)線,產(chǎn)品品種較多(如渝港鈦白的3個銳鈦型、8個金紅石型鈦白牌號),質(zhì)量也好。應(yīng)注意發(fā)揮專家作用,調(diào)動職工積極性,協(xié)同作戰(zhàn),發(fā)揮工藝技術(shù)優(yōu)勢,進(jìn)行后處理,提高產(chǎn)品質(zhì)量,開發(fā)新品種,以滿足國民經(jīng)濟迅速發(fā)展的需要。同時在政策上也需要國家繼續(xù)給予優(yōu)惠和扶持。
(4)今后新建的鈦白廠起點要高,應(yīng)以氯化法為主,走自主開發(fā)與引進(jìn)技術(shù)相結(jié)合的路子,采取合資方式,爭取外商參股,并參與管理,不僅引進(jìn)資金和技術(shù),同時引進(jìn)人才和管理經(jīng)驗,爭取盡快使我國鈦白工業(yè)基本達(dá)到國際先進(jìn)水平。