钛白粉生产工艺标准技术

钛白粉生产工艺技术阅读次数:2533一、概述(Introduction)自 1791 年发现钛元素到 1918 年采用硫酸法商业生产钛白粉以来，至今已有 80 多年的生产和商业使用历史。钛白粉生产方法主要有硫酸法和氯化法。硫酸法是用钛精矿或酸溶性钛渣与硫酸反应进行酸解反应，得到硫酸氧钛溶液,经水解得到偏钛酸沉淀;再进入转窑煅烧产出 Ti02。硫酸法以间歇法操作为主，生产装置弹性大，利于开停车及负荷调整。但其工艺复杂，需要近二十几道工艺步骤，每一工艺步骤必须严格控制，才能生产出最好质量的钛白粉产品，并满足颜料的最优性能。硫酸法既可生产锐钛型产品，又可生产金红石型产品。氯化法是用含钛的原料，以氯化高钛渣、或人造金红石、或天然金红石等与氯气反应生成四氯化钛，经精馏提纯，然后再进行气相氧化；在速冷后，经过气固分离得到 TiO2。该 TiO2 因吸附一定量的氯，需进行加热或蒸气处理将其移走。该工艺简单，但在 iooo°c 或更高条件氯化,有许多化学工程问题如氯、氯氧化物、四氯化钛的高腐蚀需要解决，再加上所用的原料特殊，较之硫酸法成本高。氯化法生产为连续生产，生产装置操作的弹性不大，开停车及生产负荷不易调整，但其连续工艺生产，过程简单，工艺控制点少，产品质量易于达到最优的控制。再加上没有转窑煅烧工艺形成的烧结，其 TiO2 原级粒子易于解聚，故所所以在表观上人们习惯认为氯化法钛白粉产品的质量更优异硫酸法与氯化法的优势比较于下表：表一、硫酸法和氯化法优劣比较表特征硫酸法氯化法原料钛铁矿，价格低、稳定。酸溶钛渣，价格相对较高、品质较好。钛铁矿/白钛石，价格低、稳定；工艺技术金红石，价格相对较高。工艺技术要求不钛渣、人造金红石，价格更高。工艺技术高。产品即可生产锐钛型钛白也可生仅能生产金红石钛白。转变成锐钛型钛白类型产金红石钛白。加工序，导致增加额外成本。生产技术应用时间长、资料完备，新厂家易于掌握并采用。但在水解和煅烧工艺段需要进行精确控制以确保钛白所需的最佳粒度。技术相对较新。优化氧化工艺段仍有很多技术诀窍。只有少数公司向外界提供过 TiCI4 氧化技术。据称仅有杜邦、克朗洛斯有其配料 TiO2 品位低于 70%原料氯化法技术。如国内锦州钛白厂已闯过氧化炉结巴难关和解决了一些工程材料腐蚀问题。产品质量工艺控制和完善的包膜技术已缩小了与氯化法产品质量的差异。产品可与氯化法钛白媲美。蒸馏可使 TiCI4 中间产品达到很高的纯度，因此产品质量通常较好。...