钛白的工业生产

1、钛白的生产来源:世界化工网 HYPERLINK 全文请访问: HYPERLINK /%e5%9e%82%e8%bf%87%e7%ab%99%e4%ba%86 /垂过站了钛白的生产属于重化工范畴,同时又是极为精细的化学讲过过程.产品源源超出纯化学品的要求,有害杂质的含量,要求降到十万分之几或百分之几.而且必须具有光学性质和应用性能,如确定的晶型,平均粒径0.2pm左右，分布宽度0.10,.4pm,在各种介质中易于分散，要有耐光性和耐候性等.因而,工业流程长技术复杂,几乎用上了除蒸馏外,全部无机化学工艺流程.钛白制品被誉为”工艺艺术品”是有一定道理的.目前世界上钛白的工业生产主要有两条工艺路线,一

2、是硫酸法,早在20年代剧实现了工业化;二是氯化法,50年代实现工业化生产.其制造技术和生产至今仍为发达国家的少数大公司所垄断.我国目前主要是硫酸法工业化生产方法,氯化法只有小量试生产,仍处在研究开发过程中,以下主要讨论硫酸法,该方法的工艺流程图如下图:硫酸法就是用硫酸和含钛矿物反应,生产钛白的方法迄今有80多年的历史,工艺已经定型,同氯化法相比,设备和操作比较简单,建厂投资较低,原料价廉易得.该法主要缺点是产生大量的废物,副产物,每吨钛白可产生45吨硫酸亚铁和8吨20%的稀硫酸.钛铁矿是硫酸法生产钛白的原料,在所有含钛矿物中分布最广,含量最丰富,地壳中含有的钛绝大部分以钛铁矿的形式存在.我国是

3、钛的资源大国,亮光地区的钛铁矿是经过风化而成的砂矿,二氧化锑的品位在50%以上,是硫酸法的优良材料.四川攀枝花地区的钒钛磁铁矿储量最大,蛋品位较低,是我国未来钛白工业的原料基地,目前已成功地用于工业生产.硫酸法生产钛白的工艺过程较长,有原料准备,硫酸氧钛溶液制备,水合二氧化钛的制备,水合二氧化钛的煅烧和煅烧产品的后处理四个工作段组成,每个工段又包括若干生产工序.考虑到三废治理和综合利用的重要性,一般还要另外专门设置三废治理工段.钛铁矿精矿成分除FeTiO3外,还有Fe2O3,以及SiO2,AI2O3,MnO,CaO,MgO等杂质，硫酸法处理钛铁矿主要是除去其中的铁.硫酸氧钛溶液制备制备硫酸氧钛

4、溶液的过程,由下列工序组成:钛铁矿的分解(俗称酸解),固相物的浸取,三价铁的还原,溶液的沉清,硫酸亚铁(FeSO47H2O)的分离和钛液的控制过滤.在160200弋温度下，用浓硫酸和钛铁矿精矿粉作用,即发生下列反应:FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2OFeTiO3+3H2SO4=Ti(SO4)2+FSO4+3H2O钛的整硫酸盐按下列反应式水解而生成硫酸压氧钛:Ti(SO4)+H2O=TiOSO4+H2SO4游离吃的一部分硫酸又重新参加反应.除上述反应外,氧化铁与硫酸还发生下列反应;Fe2O+3H2SO4=Fe2(SO4)+3H2O所有这些反应都是放热反应.采用浓硫酸分

5、解获得的榕块，其中钛以TiOSO42H2O水合结晶的形态存在.熔块用水浸出时依生产条件的不同,可获得各种不同酸度的溶液.溶液的酸度一般是以酸比值(F)来表示.酸比值是有效H2SO4(游离酸与钛化合酸的综合)的重量浓度对溶液中的TiO2浓度的比值:F=H2SO4有效TiO2在生产上当溶液的酸比值F2.45时,有很大一部分钛以正硫酸盐形式存在于溶液中；F950弋)将全部转为金红石型二氧化钛.煅烧的目的除上述外,还要使TiO颜料粒子大小整齐(0.10.4切之间),TiO2粒子成球形,使晶体结构没有缺陷，物理,化学性质稳定.金红石转化速度和粒子的生长速度要有是适当的配合,否则将得不到性能良好的颜料,如

6、转化慢时,若要提高煅烧温度,会使粒子变大而不均匀.想法,金红石型转化快时,金红石结晶的结晶面呈明显的有角粒子,得不到所希望的球形粒子.添加剂可促使其向金红石型转化,转化能力最强的添加剂是铝,锌,钠等阳离子,其次是钙和钡粒子,钾离子与此相反,能阻碍这种转化.煅烧时水合TiO2在重力的作用下,随着回转煅烧窑的旋转向窑头移动,从窑尾到窑头,无聊经历一下几个阶段:干燥阶段;脱硫阶段;晶型转化阶段;晶体成长阶段;后处理是指煅烧半成品经雷蒙磨粉碎,以及到支撑钛白成品的工艺过程.目前,世界钛白的生产以硫酸法为主,据统计1984年硫酸法占总生产能力的66%,氯化法占34%,1990年,氯化法生产能力为总生产能力的44%.随着环境保护意识的加强和对钛白高级产品的要求,钛白工业氯化法大的比重逐渐增加,现在世界上新建和扩建的钛白生产装置,多采用氯化法工业.氯化法是以氯气代替硫酸的方法,它对原料要求比硫酸法苛刻得多,这是氯化法的主要特点之一,氯化法主要工艺流程如图所示:其换应式如下3TiO2十4