鈦白粉的生產(chǎn)方法
鈦白粉是一種具有許多優(yōu)異特性的白色顏料,廣泛用于涂料、塑料、造紙、橡膠、石墨、化纖等工業(yè)領(lǐng)域。
鈦白粉是用金紅石、銳鈦礦經(jīng)硫酸法或氯化法生產(chǎn)的。根據(jù)鈦白粉產(chǎn)生方法和原料的不同,分為金紅石型和銳鈦型鈦白粉。金紅石型鈦白粉密度3.9-4.2,平均粒徑0.2-0.3um。銳鈦型鈦白粉密度3.7-4.1,平均粒徑0.18-0.3um。
鈦白粉的生產(chǎn)方法有硫酸法和氯化法兩種。硫酸法是1923年和1925年分別由法國(guó)和美國(guó)投入工業(yè)生產(chǎn)的。氯化法是1955年美國(guó)杜邦公司開(kāi)發(fā)并投入生產(chǎn)的。
1.硫酸法 硫酸法生產(chǎn)鈦白粉的原則工藝流程一般首先用硫酸分解鈦鐵礦精礦,所得硫酸鈦和硫酸鐵溶液,通過(guò)降低溫度使含水硫酸鐵轉(zhuǎn)化為固相而得以分離。然后溶液用水分解,以獲得溶解度很小的鈦化合物。含鈦沉淀物經(jīng)煅燒即得二氧化鐵。
以鈦鐵礦為原料,每生產(chǎn)1T鈦白粉,需1.75t含TiO255%的鈦精礦,硫酸4.13T,工藝水111.5立方米,電567.5kw·h,冷卻水426.8立方米。以鈦渣為原料,可省去結(jié)晶和分離硫酸亞鐵工藝,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和生產(chǎn)能力,降低生產(chǎn)成本。
2.氯化法 氯化法生產(chǎn)鈦白粉的原則工藝流程:氯化法是一種高溫也進(jìn)過(guò)程。在900-1000℃下,用固定床和沸騰床的氯化設(shè)備,用氯氣氯化金紅石或人造金紅石,制得含雜質(zhì)的粗TiCl4,再用蒸餾法或化學(xué)處理劑精處理,除去雜質(zhì)獲得純凈的精TiCl4,。然后氣相氧化,采用外加熱法、內(nèi)加熱法或中間法作為供熱手段,使溫度保持在1300℃左右,獲得二氧化鈦漿液,經(jīng)磨砂、表面處理、過(guò)濾、趕在、氣流粉碎和分級(jí),即得成品鈦白粉。
氯化法德有點(diǎn)事鈦白粉質(zhì)量較好,三廢排量少。但生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜,設(shè)備材質(zhì)及反應(yīng)器的設(shè)計(jì)要求高。硫酸法工藝流程長(zhǎng),三廢污染嚴(yán)重,由逐漸被氯化法取代的趨勢(shì)。