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上海矽諾國際貿(mào)易有限公司 2020-06-23 點擊17001次
鈦白粉的生產(chǎn)
鈦白粉的生產(chǎn)流程分三步：原料預(yù)處理、生產(chǎn)過程、產(chǎn)品后處理。生產(chǎn)鈦白粉的原料為鈦礦，現(xiàn)在可開采利用的兩種鈦礦主要是巖礦和砂礦。多數(shù)鈦礦在用于鈦白粉顏料加工前，宜進(jìn)行濃縮、富集等加工方法來提高TiO2 在原料中的含量。重選、磁選、靜電選等都是通常選礦的方法，通過電爐冶煉得到高鈦渣，經(jīng)鐵還原和化學(xué)處理等步驟進(jìn)一步加工，可以得到人造金
紅石產(chǎn)品[2]。目前，制取鈦白粉的工藝主要有硫酸法和氯化法，此外還有鹽酸法、混合法以及硝酸法等。
1.1 硫酸法
硫酸法始于1918 年，工藝相對成熟，主要以鈦鐵礦或酸溶性鈦渣為原料，用硫酸將鈦原料分解成TiOSO4 溶液再進(jìn)行除雜、分離，最終獲得成品鈦白粉。通過硫酸法制備的鈦白粉主要有三種：金紅石型鈦白粉、銳鈦型鈦白粉以及搪瓷級別二氧化鈦產(chǎn)品，其制備過程主要包含四個階段。
硫酸法生產(chǎn)鈦白粉工藝的主要優(yōu)點為：以鈦鐵礦或酸溶性鈦渣和硫酸為原料，原料價格低廉且容易獲得，生產(chǎn)成本較氯化法低；技術(shù)成熟，設(shè)備簡單，生產(chǎn)線- 易于復(fù)制；隨著水解、煅燒工段粒度控制的完善和包膜技術(shù)的進(jìn)步，縮小了與氯化法產(chǎn)品質(zhì)量的差異。
缺點為：工藝流程長、以間歇操作為主；與氯化法鈦白粉產(chǎn)品相比，硫酸法鈦白粉的產(chǎn)品質(zhì)量相對差；硫酸及水的消耗高，廢物及副產(chǎn)物多，環(huán)境污染較大[4]。
1.2 氯化法
氯化法制備鈦白粉主要分為三部分：首先，將礦石與高純度焦炭混合，在高溫下與氯氣發(fā)生反應(yīng)，制備含多種雜質(zhì)的鈦氯化物（粗TiCl4）。其次，將粗TiCl4 用蒸餾法或化學(xué)處理劑除去釩鐵錳鉻等離子，獲得純凈的精四氯化鈦，然后進(jìn)行氣相氧化。最后，將氣相氧化后的粗TiO2 進(jìn)行后處理，進(jìn)一步脫氯，然后進(jìn)行球磨、表面處理[3]。
氯化法生產(chǎn)鈦白粉工藝的主要優(yōu)點是：工藝流程短，工藝控制點少，可連續(xù)生產(chǎn)，易于實現(xiàn)自動化控制；能耗低，三廢污染少；產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性好，雜質(zhì)少，粒徑均一，消色力大，分散性好，純度、白度、亮度高；能耗低，生產(chǎn)成本較低，經(jīng)濟(jì)效益較好[5]。
1.3 鹽酸法
鹽酸法是用濃鹽酸分解鈦鐵礦制備含不溶殘渣的鈦溶液，經(jīng)過還原、沉降、冷凍除鐵、凈化、水解、水洗、鹽處理、煅燒、粉碎等工藝而制得鈦白粉。鹽酸法制備的產(chǎn)品中金紅石型二氧化鈦比例最高，顆粒松軟，易于粉碎，這是因為所有工藝都在含氯介質(zhì)中完成；但鹽酸法也存在缺點，當(dāng)鹽酸體積分?jǐn)?shù)低于35% 時，酸解速率明顯下降，另外鹽酸的揮發(fā)溫度較低，對設(shè)備的腐蝕性較大，這些因素導(dǎo)致鹽酸法在短時間內(nèi)無法真正運用到工業(yè)生產(chǎn)中[3]。
除硫酸法、氯化法及鹽酸法外，鈦白粉制備工藝還包括混合法、磷酸法、硝酸法等。目前，工藝制備鈦白粉的方法主要是硫酸法和氯化法，其他方法均因設(shè)備腐蝕嚴(yán)重、副產(chǎn)物多且難以處理、三廢污染大、能耗高等問題而無法實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。