氯化法钛白的发展(一)
钛白粉氯化法过程
钛白粉氯化法过程钛白粉是一种广泛应用于涂料、塑料、橡胶、纸张等领域的重要白色颜料。
其生产工艺中,氯化法是一种常用的制备方法。
本文将从原料准备、氯化反应、沉淀、过滤、洗涤、干燥等方面介绍钛白粉氯化法的过程。
一、原料准备钛白粉氯化法的原料主要包括矿石和氯化剂。
矿石通常选用含有较高二氧化钛含量的天然矿石,如钛铁矿、钛磁矿等。
氯化剂则常使用氯化钠或氯化钙等。
在生产前,需要对原料进行粉碎、研磨和筛分等处理,以确保原料的均匀性和适宜的粒径。
二、氯化反应氯化反应是钛白粉氯化法的核心步骤。
首先,将精细处理后的矿石与氯化剂按一定比例混合。
然后,在加热的反应器中,通过控制温度和氯气流量,使矿石与氯气发生氯化反应。
反应过程中,钛矿石中的二氧化钛与氯气反应生成氯化钛。
三、沉淀经过氯化反应后,反应物会进入沉淀槽。
在沉淀槽中,通过调节搅拌速度和沉淀时间,使氯化钛逐渐沉淀下来。
沉淀过程中,沉淀物的形态和颗粒大小会受到多种因素的影响,如温度、搅拌强度和沉淀物浓度等。
四、过滤沉淀完成后,需要对沉淀物进行过滤。
过滤的目的是分离出沉淀物和溶液,并去除其中的杂质。
常用的过滤设备包括压滤机和离心机。
通过合理的过滤操作,可以得到较为纯净的钛白粉沉淀物。
五、洗涤过滤后的钛白粉沉淀物中,仍然含有一定量的氯化剩余物和其他杂质。
为了去除这些残留物,需要进行洗涤处理。
洗涤一般采用反复加水、搅拌、过滤等步骤,以确保钛白粉的纯度和质量。
六、干燥洗涤后的钛白粉沉淀物需要进行干燥处理,以去除水分并提高产品的稳定性和流动性。
干燥方法有多种,常见的包括自然风干、热风干燥和旋转干燥等。
干燥过程中,需要控制温度和湿度,避免过高的温度导致钛白粉的质量下降。
钛白粉氯化法的过程包括原料准备、氯化反应、沉淀、过滤、洗涤和干燥等步骤。
通过严格控制各个环节的条件和参数,可以得到高质量的钛白粉产品。
钛白粉作为一种重要的白色颜料,在各个行业具有广泛的应用前景,并对提升产品的光泽和色彩起到重要的作用。
氯化法生产钛白粉化工原理生产工艺流程
氯化法生产钛白粉化工原理生产工艺流程一、简介钛白粉是一种重要的白色颜料,广泛应用于涂料、塑料、橡胶、纸张等行业。
氯化法生产钛白粉是目前主要的生产工艺之一,其主要原料是金红石矿石和氯化氢。
本文将介绍氯化法生产钛白粉的化工原理和生产工艺流程。
二、化工原理1. 原料准备氯化法生产钛白粉的原料主要包括金红石矿石、氯化氢和其他辅助原料(如稀硫酸、硝酸等)。
金红石矿石是一种含钛的矿石,经过矿石选矿和粉碎处理后,可以用于氯化法生产钛白粉。
氯化氢是用于与金红石矿石反应的氯化剂。
2. 溶解金红石金红石矿石在稀硫酸的作用下产生可溶性的硫酸钛溶液。
反应方程式如下:FeTiO3 + H2SO4 → TiOSO4 + FeSO4 + H2O硫酸钛溶液中主要包括硫酸钛和硫酸铁。
3. 与氯化氢反应硫酸钛溶液与氯化氢发生反应,生成氯化钛和硫酸。
反应过程如下:TiOSO4 + 4HCl → TiCl4 + H2SO4生成的氯化钛溶液经过蒸馏处理,获得纯净的氯化钛。
4. 氯化钛还原纯净的氯化钛与氢气反应,发生氯化钛还原反应,生成金属钛和氯化氢。
反应方程式如下:TiCl4 + 2Mg → Ti + 2MgCl25. 钛白粉的制备通过氯化法生产的金属钛经过粉碎和精炼处理,最终得到钛白粉产品。
三、生产工艺流程1. 矿石选矿金红石矿石经过选矿处理,去除杂质,得到符合要求的矿石原料。
矿石原料经过粉碎处理,将矿石研磨成适合氯化反应的粉末。
3. 硫酸处理将粉碎后的金红石矿石与稀硫酸反应生成硫酸钛溶液。
4. 氯化反应将硫酸钛溶液与氯化氢反应,生成氯化钛溶液。
5. 蒸馏处理对氯化钛溶液进行蒸馏处理,获得纯净的氯化钛。
6. 还原反应将纯净的氯化钛与氢气反应,进行氯化钛还原反应。
7. 钛白粉制备通过氯化法生产的金属钛经过粉碎和精炼处理,最终得到钛白粉产品。
四、生产过程中的主要反应1. 金红石与硫酸的反应FeTiO3 + H2SO4 → TiOSO4 + FeSO4 + H2O2. 硫酸钛与氯化氢的反应TiOSO4 + 4HCl → TiCl4 + H2SO43. 氯化钛的还原反应TiCl4 + 2Mg → Ti + 2MgCl2五、环保措施1. 废水处理生产过程中产生的废水中含有硫酸、氯化钛等有害物质,需要进行严格的废水处理,确保排放符合环保要求。
氯化法生产钛白粉化工原理生产工艺流程
氯化法生产钛白粉化工原理生产工艺流程Titanium dioxide (TiO2), also known as titanium white, is a widely used pigment in various industries such as paint, coatings, plastics, and paper. Among the different methods of producing titanium dioxide, the chloride process is one of the most common and efficient methods. In this process, titanium dioxide is produced by reacting titanium-containing feedstock with chlorine gas.氯化法生产钛白粉化工原理生产工艺流程毫无疑问,氯化法是生产钛白粉最常见且高效的方法之一。
在这个过程中,通过将含有钛元素的原料与氯气反应来制造钛白粉。
The production process of titanium dioxide using the chloride method can be divided into several main steps. Firstly, raw materials containing titanium, such asilmenite or rutile ore, are subjected to a purification process to remove impurities. This purification step can involve processes like leaching and solvent extraction to obtain highly pure titanium compounds.采用氯化法生产钛白粉的过程可以分为几个主要步骤。
钛白粉的生产及应用现状
采用氯化法进行钛白粉的产品生产能有效缩短生产时间,减少其工艺控制点,由于能连续生产,其产品生产的效率较高,控制能力强。
氯化法的控制方式为自动控制,其并不会产生污染物,可有效降低环境污染,与此同时,此类钛白粉产品的质量具有较强的稳定性,其杂质较少,且消色力大,在其粒径均一的情况下,还有较强的分散性,因此,应用此方式生产钛白粉产品能有效降低生产成本,促进该行业的经济效益。
1.3 盐酸法当钛白粉产品的原料为钛铁矿时可采用盐酸法,一方面,运用浓盐酸将钛铁矿分解,在经过沉降、还原、水解、净化、盐处理与煅烧等工艺以后会形成钛白粉。
金红石类钛白粉最常应用盐酸法,此类原料的颗粒较松软,且粉碎性强,其整个生产流程都会完成在含氯介质内部。
另一方面,在应用盐酸法时,技术人员需注意盐酸体积分数与其挥发时的温度,具体来说,当盐酸体积分数在35%以下时,则盐酸溶解的速度就会有所下降,影响产品生成的质量,同时,当其挥发温度处在较低的状态时,会给设备带来较大的腐蚀性,且此类缺陷较难很快改善,因此,在工业生产中盐酸法的应用范围较窄。
2 钛白粉的应用现状2.1 产能状态当前钛白粉的产能集中度较高,其海外市场主要在5大巨头中,如科慕、特诺、康诺斯、科斯特、泛能拓等,但在中国的集中度则较为一般,其中只有龙蟒佰利联产能占全国约1/4,其他钛白粉企业分布在我国的各个区域中,大多数企业分布于我国的东部地区,但该区域的钛矿资源较少,而西部虽钛矿资源较多,但企业分布却较为松散,不利于钛白粉行业的整体发展。
近年来,随着我国钛矿资源开发程度的加深,钛白粉的产量已呈现稳定态势,同时,随着生产技术的进步,钛白粉产品质量获得了进一步的保证,该行业的发展前景也得到较大改善[1]。
例如,龙蟒佰利联集团在近年来不断扩大钛白粉总体产能,在2019年收购了云南新立钛业后,进一步巩固扩大了公司氯化法技术优势,公司氯化法钛白粉产能将进一步扩容,形成了河南焦作,四川德阳、攀枝花,湖北襄阳,云南楚雄四省五地市六大生产基地的发展布局,主营钛白粉产能将超百万吨,规模居亚洲第一,全球第三。
熔盐氯化法钛白
熔盐氯化法钛白
本文介绍的是一种常见的钛白生产方法——熔盐氯化法。
钛白是一种重要的白色颜料,被广泛应用于涂料、塑料、纸张等行业中。
熔盐氯化法是一种将天然钛矿转化为钛白的主要方法之一。
该方法基于钛矿中钛的氯
化物可溶性较高的特点。
下面是具体步骤:
1. 确保原料质量:选取合适的天然钛矿作为原料,保证其含钛量较高。
2. 矿石粉碎:将选取的天然钛矿进行粉碎,以增加反应表面积,有利于反应进行。
3. 加入氯化剂:将矿石粉末与氯化剂混合,常用的氯化剂包括氯化钠和氯化钾。
这
样可以将钛矿中的钛转化为钛酸钠或钛酸钾。
4. 进行高温反应:将混合物加入熔盐炉中,在高温下进行反应。
常用的熔盐为氯化
钠和氯化钾的混合物。
5. 进行水解:将反应后得到的钛酸盐溶液进行水解,产生钛酸钛沉淀。
6. 钛酸钛沉淀处理:对钛酸钛沉淀进行过滤和洗涤,去除杂质和残留物。
7. 煅烧:将处理后的钛酸钛沉淀进行煅烧,以获得纯度较高的二氧化钛。
8. 粉碎和包装:将煅烧后的二氧化钛进行粉碎和包装,以便后续使用或销售。
通过熔盐氯化法制备的钛白具有高纯度、白度高、色泽艳丽的优点,被广泛应用于各
行业中。
这种方法的产能较高,能够满足市场需求。
氯化法生产钛白粉
纳米钛白粉的用途在清漆中含有0.5%~4%的纳米钛白粉,便能防止木材受光照后发黑;在食品包装用塑料薄膜中加入0.1%~0.5%的纳米钛白粉可防止食品受光照后氧化,以及肉类等食品在橱窗中受荧光灯照射后氧化变色;在塑料中使用能防止塑料本身被日光降解;在农用薄膜中使用能提高它的强度和耐久性;在化妆品使用提高化妆品的防晒和抗紫外线的能力,此外它还在精密陶瓷和光催化剂等一些特殊领域中受到青睐。
同时钛白粉也应用于颜料中,在颜料中的质量百分比越高,遮盖力越高。
氯化法生产钛白粉技术1、氯化法技术的主要步骤如下:①氯化,用氯气在还原气氛下氯化钛原料;②精馏,四氯化钛冷凝、精馏提纯;③氧化,四氯化钛氧化生成TiO2.同时,还有各种通过水解TiCl4的工艺方案,但这些工艺都无商业经济价值。
氧化工艺其优势所在是氯气可循环使用,即此阶段产生的氯气可回收返回氯化工序中。
2、氯化在氯化法生产钛白粉工艺中首先要生产四氯化钛(TiCl4)。
其生产是用钛原料与烧结的石油焦饼和经预热的氯气混合,并在800~1000℃的温度条件下反应。
其通常的氯化反应器是采用硫化床反应器,也有其他的一些反应器。
氯化反应器采用钢衬耐火材料,其内部采用夹套冷却,氯气或四氯化钛在高温条件腐蚀性极强,所以,甚至选用高质量的耐火材料,其使用寿命也有限。
石油焦中的炭在氯化反应中的主要目的是移走钛矿中的氧,所以尽可能减少与金属反应的氯含量,若还原剂的存在TiO2的氯总是足够的。
起初的反应热是有电能提供的,使用石墨电极,开始反应时需要大量的热量,在进行氯化反应器时,焦饼与TiO2的比例需要仔细控制。
温度太低,TiO2变成TiCl4转化率低。
其未反应的氯气穿过反应器,而利用率低;温度太高反应器材料将熔融,堵塞气孔。
目前有部分公司具有使用钛精矿和高钛渣或金红石或板钛矿混合进料技术与商业生产能力。
其进料的矿可达TiO260%含量,其目的是降低原料的生产成本。
其他的氯化公司采用参合原料量不能低于TiO285%。
氯化法钛白粉的生产流程
氯化法钛白粉的生产流程一、原料准备阶段。
钛原料可是很关键的呢。
一般会用高钛渣或者金红石矿这些富含钛的原料。
这就像是做菜要先选好食材一样重要哦。
把这些原料准备好,就像是把做菜的材料都摆在了厨房的案板上,就等着大展身手啦。
这些原料里面钛的含量要足够高,不然生产出来的钛白粉质量可就没那么好啦。
而且在这个阶段,还要对原料进行一些预处理,就像是把菜洗干净切好一样,让原料更适合后面的反应。
二、氯化反应环节。
接下来就是氯化反应啦。
这个时候呢,会把准备好的钛原料和氯气放到一起。
这一反应可就像魔法一样呢。
它们在高温的环境下开始反应,这个温度还挺高的呢,就像在一个大火炉里一样。
这个反应会生成四氯化钛。
这个过程中呀,就像是两个小伙伴一见面就特别热情地拥抱在一起,然后就变成了一种新的东西。
不过这个反应也不是那么容易控制的,要小心地调节温度、压力还有氯气的流量这些参数,就像在小心翼翼地照顾一个小婴儿一样。
要是哪个参数没调好,那这个反应可能就会出岔子啦。
三、精制过程。
得到四氯化钛之后呢,它可没有那么纯净,就像刚从泥地里挖出来的小土豆,还得清洗干净呢。
这个时候就要对四氯化钛进行精制啦。
要把里面的杂质去除掉,比如说一些其他的金属氯化物杂质。
这个过程就像是在给四氯化钛来一个大扫除,用各种方法把那些不好的东西都赶走。
这样经过精制后的四氯化钛就像是一个洗干净打扮好的小公主啦,特别纯净,可以为后面的反应提供很好的原料。
四、氧化反应部分。
然后就到了氧化反应啦。
精制后的四氯化钛和氧气要进行反应。
这个反应也是在高温下进行的呢。
四氯化钛就像一个勇敢的小战士,冲向氧气这个战场,然后就变成了二氧化钛。
这个二氧化钛可是钛白粉的主要成分哦。
不过这个反应也很调皮,要控制好反应的条件,像温度呀、反应的速度呀等等。
如果控制不好,那生成的二氧化钛的晶型还有粒度这些就可能不太对啦,就像烤蛋糕的时候火候没控制好,蛋糕可能就会烤糊或者没烤熟一样。
五、后处理阶段。
最后就是后处理阶段啦。
钛白粉生产工艺 氯化法钛白粉的生产工艺过程
钛白粉生产工艺氯化法钛白粉的生产工艺过程氯化法对于硫酸法而言是一个技术进步,它可以高效率的连续化、自动化操作,产品质量好。
而氯化法的工艺流程比硫酸法短得多,主要包括四氯化钛制备、四氯化钛的氧化和二氧化钛的表面处理三大部分。
氯化法对于硫酸法而言是一个技术进步,它可以高效率的连续化、自动化操作,产品质量好,直接排放的“三废”比硫酸法少得多,这是它可以取而代之硫酸法的基本原因。
但是氯化法“三废”少主要取决于它的原料,大部分氯化法工厂使用的原料是TiO2含量95%以上的天然金红石或TiO2含量90%左右的人造金红石和钛渣,只有美国杜邦公司的氯化法工艺使用TiO2含量60%~84%的混合矿,当然这种工艺的“三废”排放量要比使用天然金红石和人造金红石或钛渣工艺的高,氯化法一般只能生产金红石型。
氯化法的工艺流程比硫酸法短得多,主要包括四氯化钛制备、四氯化钛的氧化和二氧化钛的表面处理三大部分。
1、四氯化钛的制备与精制氯化法对原料的要求比硫酸法苛刻得多,它要求使用TiO2含量在90%以上的钛矿,目前常用的有天然金红石矿、人造金红石和高钛渣。
氯化法对矿粉的细度和湿度要求比硫酸法严,因为在沸腾氯化时要使质量较重的钛矿和质量较轻的石油焦或焦碳都能顺利的流态化,矿粉细度的均匀是很重要的,此外湿度大水分含量高,在氯化过程中会产生氯化氢和氯化氧钛,前者会腐蚀设备,后者会堵塞管道、阀门。
二氧化钛的氯化反应是一个可逆的吸热反应,而且必须有还原剂的存在下才能进行,否则温度高达1800℃也无法氯化,反应式如下:TiO2+C+Cl2→TiCl4+CO(CO2)从上式可以看出反应的副产物不仅有CO,也可能有CO2,一般反应温度在700℃以上,以生成CO 为主,反应温度在700℃以下,以生成CO2为主,因此测定炉气中的CO/CO2比值,可以掌握炉内的氯化状况。
过去那种老式的固定床氯化法,现在已被沸腾化炉取代,固定床需要事先把金红石矿与石油焦按一定比例(钛渣:石油焦:沥青=7:2:1)混捏制团焦化,不利于连续化、自动化操作。
钛白粉行业清洁生产技术推行方案
一、总体目标 (一)优先支持发展氯化法钛白粉沸腾氯化技术,预计到 2013 年,沸腾氯化技术在氯化法钛白 粉生产中的普及率达到 90%。在硫酸法钛白粉大力示范并推广多项清洁生产技术,包括连续酸解生 产技术、余热浓缩废酸技术、硫钛联产节能和废副处理技术、酸解黑渣回收利用技术、副产石膏及硫 酸亚铁综合利用技术等,预计到 2013 年,上述技术的普及率可达到 60%。 (二)通过以上清洁生产技术的示范和推广,预计到 2013 年,可产生以下节能减排效果:节约 标准煤 46 万吨标煤/年,节水 2800 万立方米/年,减少废渣 38.4 万吨/年,减少有害废气排量 48000 万立方米/年,节约钛精矿 14.7 万吨/年,减少废盐排量 3 万吨/年,削减二氧化硫排放量约 2.8 万吨 /年,综合利用废酸液(浓度为 20%)600 万吨/年,综合利用硫酸亚铁约 150 万吨/年,可消化钛白稀 废酸 400 多万吨/年,节约浓缩废酸用天然气 1.6 亿方,减少酸性废水处理用石灰 30 万吨,减少污水 处理污泥 140 万吨。在 2013 年前消耗 800 万吨至 1000 万吨化学石膏。
采用酸解残渣浮选钛矿技
目前我国硫酸法钛白总产量已突破 130 万
术包括将含二氧化钛(TiO2)
1.利用降低残渣中游离硫酸 和回收硫酸氧钛,将钛白粉酸
酸解黑
硫
酸
20%、三价铁(Fe3+)10%、硫 酸(H2SO4)5%及杂质的钛白
解收率提高 1.5%,减少酸性 废水对分散设备的腐蚀;
法 钛 酸解残渣制浆分散后,加入浮
每吨硫酸法钛白产生 5-6 吨稀废酸,废酸 浓缩后产生 1 吨主要含硫酸亚铁的废渣,废渣 用碱性物质中和后堆放处理,每吨渣需消耗石 灰 400 公斤,中和后产生废渣 1.1 吨 ( 干 基 )。 使用本技术,将废渣和硫精砂或硫磺混匀后, 加入硫酸装置的焚硫炉,废渣转化成硫酸和铁 精粉,既解决环保问题又节约资源。
氯化法生产钛白粉化工原理生产工艺流程
氯化法生产钛白粉化工原理生产工艺流程The production of titanium dioxide using the chlorination process is a widely utilized method in the chemical industry. The process involves the conversion of titanium ore into titanium tetrachloride, which is then oxidized to produce pure titanium dioxide. This method is known for its high efficiency and low environmental impact.氯化法生产钛白粉是化工行业广泛采用的一种方法。
该过程涉及将钛矿转化为四氯化钛,然后氧化以产生纯净的氧化钛。
这种方法以高效率和低环境影响而闻名。
One of the key steps in the chlorination process is the chlorination of the titanium ore to produce titanium tetrachloride. This reaction typically takes place in a fluidized bed reactor, where the ore is mixed with a chlorine gas at high temperatures. The chlorination reaction is exothermic, releasing heat as the chlorine reacts with the ore to form titanium tetrachloride.氯化过程中的关键步骤之一是氯化钛矿以产生四氯化钛。
2023年氯化法钛白粉行业市场环境分析
2023年氯化法钛白粉行业市场环境分析一、行业概述氯化法钛白粉是由氯化钛和气体燃烧的方式进行生产的一种钛白粉。
氯化法钛白粉具有颜色纯正、遮盖力强、耐光、耐候、耐腐蚀等优点,被广泛应用于油漆、塑料、橡胶、纸浆、陶瓷等领域。
目前,全球氯化法钛白粉的产能约为300万吨,其中约有85%的生产集中在中国。
二、市场环境分析1. 行业发展态势随着全球经济的发展和工业结构的升级,氯化法钛白粉市场需求逐步增加。
在中国,进口钛白粉价格的上涨和环境保护政策的加强等因素推动了氯化法钛白粉行业的发展。
目前,中国氯化法钛白粉生产企业数量众多,主要分布在江苏、广东、山东、浙江等省份。
2. 市场竞争格局氯化法钛白粉市场竞争格局主要由几家大型企业掌控,如锦泓集团、嘉元化工、长川科技等。
这些企业生产规模大、技术水平高、品质稳定,具有一定的市场份额和竞争优势。
同时,新兴企业也在积极进军氯化法钛白粉领域,行业竞争加剧。
3. 行业面临的挑战氯化法钛白粉行业面临着生产成本上涨、技术创新能力不足、环保压力加大等挑战。
近年来,我国对污染排放限制更加严格,氯化法钛白粉厂商需要提高技术水平和生产设备的环保性能,以应对环保压力。
此外,钛原料市场一直处于波动状态,价格受多种因素影响,氯化法钛白粉行业的供应链风险较高。
三、市场前景展望随着经济发展和人民生活水平的提高,氯化法钛白粉需求将不断增长。
预计未来几年,该市场规模将保持稳定增长。
同时,随着技术创新能力的提升和环保压力的加大,行业竞争格局将发生变化,具备技术和环保优势的企业将获得更多市场份额。
此外,氯化法钛白粉厂商需要加强与钛原料供应商合作,以降低供应链风险和成本压力,同时积极开拓海外市场。
钛白粉生产工艺的探究
钛白粉生产工艺的探究摘要:随着我国经济的发展,我国化工业领域技术也日益提高。
最典型的例子就是钛白粉的运用与发展,钛白粉是目前发展速度比较快的化工产品,广泛应用于生活中的各个领域。
因此,本文以钛白粉生产为研究对象,主要是对其生产工艺的相关内容进行了分析论述。
关键词:钛白粉;生产工艺;发展一、我国钛白粉的发展状况现阶段,钛白粉的主要生产方法有硫酸法和氯化法两种。
其中应用最为广泛的是硫酸法,该方法为传统工艺,经过80多年的发展,技术成熟,设备也已基本定型。
该法对原料品位要求不高,矿源丰富,价廉易得,但工艺流程长,“三废”排放较多,对环境污染大。
氯化法是以金红石或高钛渣为原料,经氯化生产四氯化钛,然后在高温下氧化而制得。
该方法是后开发的工艺,生产流程短,产品质量好,可实现生产的连续化和自动化,氯气可循环利用,“三废”排放少。
目前,发达国家由于成本和环保的压力闲置了部分硫酸法生产线,新上的钛白粉生产线大部分采用氯化法,氯化法生产的钛白粉在钛白粉市场中占有越来越大的比重,但氯化法生产钛白粉的技术仅掌握在少数几家大公司手中,且进行技术垄断,一般不予转让;而国内目前尚无成熟的大型化氯化法生产技术。
同时氯化法钛白工艺对原料的要求高,国内目前尚无可靠的原料来源。
相比之下,国内硫酸法钛白技术与国外的差距已日趋缩小,尤其随着近几年对引进技术的消化吸收,我国硫酸法钛白的生产技术和装备水平有了新的突破,硫酸法生产钛白粉过程中产生的污染物大幅减少且硫酸法能生产氯化法无法生产的锐钛型钛白粉,因此未来一段时间内两种生产工艺将同时并存。
二、钛白粉生产工艺的分析钛白粉是白色颜料中最优的选择,在现有技术中,钛白粉广泛用于塑料、涂料、造纸、橡胶、化学纤维、油墨和化妆品等领域。
最初发现钛白粉是1791年,科学家在分析砂铁的时候发现了一种新的白色氧化物,然后这种物质经过确定为二氧化钛,而后在1912年发明了由矿石生产白色颜料的硫酸法,1940年以后,更为先进,方便的氯化法进入了工业性试验,并于1958年在美国开始了工业化的生产。
氯化法钛白粉生产工艺
氯化法钛白粉生产工艺
氯化法是目前最主要的钛白粉生产工艺,其工艺流程如下:
1. 原料准备:将钛矿石粉碎成合适的粒度,去除其中的杂质。
2. 氯化反应:将粉碎后的钛矿石与氯气在高温(约1000℃)下进行氯化反应,生成氯化钛。
3. 氧化处理:将氯化钛与氧气在高温(约900℃)下进行氧化反应,生成氧化钛。
4. 湿法处理:将氧化钛与硫酸混合,并进行酸洗、脱水等处理,生成钛酸盐溶液。
5. 沉淀和过滤:将钛酸盐溶液中的杂质通过沉淀和过滤的方式去除,得到纯净的钛酸盐沉淀。
6. 干燥和煅烧:将钛酸盐沉淀进行干燥和煅烧,使其转化为钛白粉。
7. 粉碎和分级:将煅烧后的钛白粉进行粉碎和分级,得到不同粒径的钛白粉产品。
8. 包装和储存:将钛白粉产品进行包装,并储存在干燥、阴凉的环境中,以保证其质量稳定。
以上就是氯化法钛白粉生产工艺的基本步骤,该工艺具有生产
工艺简单、产品质量稳定等优点,因此被广泛应用于钛白粉的生产中。
浅谈钛白粉生产工艺优化与设备改进
浅谈钛白粉生产工艺优化与设备改进钛白粉是一种广泛应用于涂料、塑料、橡胶、油墨等领域的重要白色颜料。
随着全球经济的发展和人们对产品质量的追求,对钛白粉品质的要求也越来越高。
钛白粉生产工艺优化与设备改进成为了当前钛白粉生产领域中的一个重要课题。
一、钛白粉生产工艺优化(一)矿石选矿与预处理钛白粉生产的首要步骤是从二氧化钛矿石中提取出钛白粉原料。
在矿石选矿与预处理环节,要对原矿进行粉碎、精选、浸出等处理,以提高原矿的综合利用率和获得率。
采用先进的选矿设备和技术,如矿石破碎机、球磨机、湿磨设备等,对原矿进行细致处理,可以提高原矿的品位,降低生产成本,同时提高钛白粉的质量。
(二)氯化法生产工艺目前,氯化法是钛白粉主要生产工艺之一。
在氯化法生产工艺中,提纯的二氧化钛通过氯化反应生成氯化钛,在还原反应中还原为氯化钛,随后进行水解、沉淀、干燥等处理,最终得到钛白粉。
为了优化生产工艺,可以采用高效节能的反应釜、凝结器、蒸馏塔等设备,实现对氯化反应、还原反应、水解反应的精确控制,提高生产效率,降低生产成本。
二、钛白粉生产设备改进(一)反应釜反应釜是氯化法和硫酸法生产工艺中必不可少的设备之一。
在反应釜内进行氯化反应、还原反应、硫酸反应等重要步骤,因此反应釜的设计和使用对钛白粉的产率和质量有着直接的影响。
目前,钛白粉生产中常用的反应釜通常使用不锈钢材质,具有耐腐蚀、耐高温、耐压等特点。
近年来,随着材料科学和制造技术的发展,新型的碳纤维复合材料反应釜也逐渐应用于钛白粉生产领域,具有质轻、强度高、导热性好的优点,可以提高产能、降低能耗。
(二)干燥设备钛白粉的干燥是生产中非常关键的一环,直接影响钛白粉的质量和产品的稳定性。
传统的干燥设备多采用旋转干燥器、流化床干燥器等,其工作效率和能耗较高。
为了改进钛白粉的干燥工艺,可以采用新型的微波干燥设备、膜式干燥设备等,通过微波加热和膜式干燥技术,可以实现对钛白粉的快速干燥,保持颜料的原有色泽和颗粒结构,提高产品的质量和稳定性。
钛白粉生产工艺流程
钛白粉生产工艺流程
钛白粉是一种重要的白色颜料,广泛应用于涂料、塑料、橡胶、纸张等工业领域。
其生产工艺流程主要包括矿石选矿、硫酸法生产
和氯化法生产三个步骤。
首先,矿石选矿是钛白粉生产的第一步。
钛矿石经过破碎、磨矿、浮选等工艺,将矿石中的有用矿物与杂质进行分离,得到含有
二氧化钛的矿石精矿。
这一步骤的重点是通过选矿设备对原始矿石
进行处理,提高矿石的品位,为后续生产工艺提供优质的原料。
接下来是硫酸法生产工艺。
将精矿经过浸出、水解、沉淀、焙
烧等步骤,最终得到钛白粉成品。
在这个过程中,硫酸是一种重要
的反应介质,能够有效地将钛矿石中的二氧化钛转化为硫酸钛溶液,然后通过水解沉淀、焙烧等步骤,得到精细的钛白粉产品。
这一生
产工艺流程需要严格控制反应条件,确保产品质量稳定。
另一种生产工艺是氯化法生产。
这种方法是以氯化钛为原料,
通过氯化、氧化、水解等步骤,制备出钛白粉产品。
相比硫酸法,
氯化法生产工艺具有能耗低、产品质量好等优点,因此在一些特定
情况下得到广泛应用。
总的来说,钛白粉的生产工艺流程是一个复杂的化工过程,需要严格控制各个环节的参数,确保产品质量和生产效率。
随着工艺技术的不断进步,钛白粉的生产工艺也在不断优化,为各个行业提供更优质的产品。
中国钛白粉行业十年趋势和氯化法钛白发展路径
的 技 术 在 南 京 钛 白 化 工 有 限
公 司 ( 南京 油 脂 化 工 厂 ) 原 设 计 了1 0 吨/ 化 纤 钛 白 粉 0 年 0
并 建 成 投 产 , 标 志 着 我 国 钛
白粉 工 业 的 发 展 迈 出 了 可 喜 的 一 步 。 但 由 于 技 术 水 平 和 经 济 发 展 的 制 约 , 钛 白 粉 工 业 的发展仍然十 分缓慢 。 1 7 年 全 国 钛 白粉 总 产 量 不 98 过 2 吨 , 其 中 颜 料 级 钛 白粉 万 所 占 比例 不 到 1 % 。 5 2 世 纪8 年 代 初 开 始 , 东 O 0 华 工 程 科 技 股 份 有 限公 司 、 常 州 涂 料 化 工 研 究 院 和 镇 江 钛 白 粉 股 份 有 限 公 司 ( 镇 原 江 钛 白粉 厂 )合 作 ,对 钛 白
久 , 利 用 常 州 涂 料 化 工 研 究 院 ( 化工部涂料研究所 ) 原
厂 )等 项 目的扩 建 或 改造 ;
铜 陵 安 纳达 钛 白粉 有 限公 司 ( 铜 官 山 化 工 总 厂 钛 白 粉 原 分 厂 ) 、 衡 阳 新 华 化 工 冶 金 总 公 司 钛 白 粉 厂 ( 核 工 业 原 部 二 七 二钛 白粉 厂 ) 、辽 阳 冶 建 化 工 厂 、 江 西 添 光 化 工 有 限 责 任 公 司 ( 江 西 抚 州 原 磷 肥 厂 ) 、 攀 钢 钛 业 公 司 钛 白粉 厂 ( 四 川 攀 枝 花 冶 金 原 矿 山 公 司钛 白粉 厂 )等 项 目 的 新建 ,极 大 地 推 动 了我 国 钛 白粉 行 业 的发 展 。
南 永 利 化 工 股 份 有 限公 司
( 湖 南 株 洲 化 工 厂 )2 0 原 50
钛白粉的生产工艺
钛白粉的生产工艺
钛白粉的生产工艺主要有硫酸法和氯化法2种。
硫酸法生产工艺1925年始于美国的NationalLeadIndustry,之后各地逐步建立生产厂,1941年生产出金红石型产品。
氯化法工艺开始于1932年,德国法本公司发表了第一个四氯化钛气相氧化法制钛白粉专利,在1959年杜邦公司开发了杜邦法生产工艺,并建成了10万t/a的生产厂,正式实现大型工业化,但是氯化法工艺的技术难度非常大,目前核心技术仍只有少数企业掌握。
硫酸法是将钛铁粉与浓硫酸进行酸解反应生产硫酸亚钛,经水解生成偏钛酸,再经锻烧、粉碎即得到钛白粉产品。
此法可生产锐钛型和金红石型钛白粉。
硫酸法的优点是能以价低易得的钛铁矿与硫酸为原料,技术较成熟,设备简单,防腐蚀材料易解决。
其缺点是流程长,只能以间歇操作为主,湿法操作,硫酸、水消耗高,废物及副产物多,对环境污染大。
氯化法是将金红石或高钛熔渣粉料与焦炭混合后进行高温氯化生产精四氯化钛,精馏、除钒后,进行高温氧化,分级、表面处理,再经过滤、水洗、干燥、粉碎得到钛白粉产品。
氯化法只能生产金红石型产品。
氯化法优点是流程短,生产能力易扩大,连续自动化程度高,能耗相对低,“三废”少,能得到优质产品。
缺点是投资大,设备结构复杂,对材料要求高,要耐高温、耐腐蚀,装置难以维修,研究开发难度大。
氯化法与硫酸法的优缺点比较情况见表1。
表1 氯化法与硫酸法比较情况表
钛渣是钛铁矿(钛精矿)配加一定量的含碳还原剂通过电炉熔炼,使矿中的铁氧化物被碳还原,从而实现铁钛分离,钛氧化物被富集在炉渣中所形成的产品。
酸溶钛渣是用作硫酸法钛白生产原料的钛渣;氯化钛渣是用作氯化法钛白或海绵钛生产原料的钛渣。
氯化法生产钛白粉
氯化法生产钛白粉Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998纳米钛白粉的用途在清漆中含有%~4%的纳米钛白粉,便能防止木材受光照后发黑;在食品包装用塑料薄膜中加入%~%的纳米钛白粉可防止食品受光照后氧化,以及肉类等食品在橱窗中受荧光灯照射后氧化变色;在塑料中使用能防止塑料本身被日光降解;在农用薄膜中使用能提高它的强度和耐久性;在化妆品使用提高化妆品的防晒和抗紫外线的能力,此外它还在精密陶瓷和光催化剂等一些特殊领域中受到青睐。
同时钛白粉也应用于颜料中,在颜料中的质量百分比越高,遮盖力越高。
氯化法生产钛白粉技术1、氯化法技术的主要步骤如下:①氯化,用氯气在还原气氛下氯化钛原料;②精馏,四氯化钛冷凝、精馏提纯;③氧化,四氯化钛氧化生成TiO2.同时,还有各种通过水解TiCl4的工艺方案,但这些工艺都无商业经济价值。
氧化工艺其优势所在是氯气可循环使用,即此阶段产生的氯气可回收返回氯化工序中。
2、氯化在氯化法生产钛白粉工艺中首先要生产四氯化钛(TiCl4)。
其生产是用钛原料与烧结的石油焦饼和经预热的氯气混合,并在800~1000℃的温度条件下反应。
其通常的氯化反应器是采用硫化床反应器,也有其他的一些反应器。
氯化反应器采用钢衬耐火材料,其内部采用夹套冷却,氯气或四氯化钛在高温条件腐蚀性极强,所以,甚至选用高质量的耐火材料,其使用寿命也有限。
石油焦中的炭在氯化反应中的主要目的是移走钛矿中的氧,所以尽可能减少与金属反应的氯含量,若还原剂的存在TiO2的氯总是足够的。
起初的反应热是有电能提供的,使用石墨电极,开始反应时需要大量的热量,在进行氯化反应器时,焦饼与TiO2的比例需要仔细控制。
温度太低,TiO2变成TiCl4转化率低。
其未反应的氯气穿过反应器,而利用率低;温度太高反应器材料将熔融,堵塞气孔。
目前有部分公司具有使用钛精矿和高钛渣或金红石或板钛矿混合进料技术与商业生产能力。
钛白粉的生产技术
钛白粉的生产技术1. 概述钛白粉是一种白色无机颜料,具有良好的光谱性能、均匀性和遮盖性能。
它在现代工业中广泛应用于涂料、塑料、纸张、橡胶、陶瓷、化妆品、食品添加剂等领域,是现代化工产品的重要组成部分。
本文将介绍钛白粉的生产技术。
2. 生产工艺流程2.1 硫酸法生产工艺流程硫酸法生产钛白粉是目前主要的工业化生产方法,其工艺流程如下:原料制备:钛铁矿作为钛白粉的主要原料,在制备过程中需要进行矿选、研磨和酸浸等过程,以获得钛铁矿浆料。
硫酸浸出:将钛铁矿浆料加入到反应釜中,和浓硫酸反应,生成硫酸钛溶液。
反应中要求反应时间、反应温度、浓度和与矿的比例等因素控制得当。
钛化:在硫酸钛溶液中加入溶剂,通常是异丙醇或2-乙基己醇,进行强化钛化。
异丙醇一般采用硫酸钛比例和异丙醇的体积比为1:2,2-乙基己醇通常采用硫酸钛比例和2-乙基己醇的体积比为1:1.5。
钛化反应通常在高温高压下进行,反应温度一般在160°C左右。
分离:钛化后的物料进入蒸汽冷却沉淀槽,钛白粉沉淀。
分离后,接着进行多次水洗,获得产品钛白粉。
2.2 氯化法生产工艺流程氯化法生产钛白粉是一种众所周知的非硫酸法生产钛白粉方法,其工艺流程如下:还原反应:将钛铁矿与焦炭等还原剂一起反应,得到氯化钛。
还原反应的条件是:反应温度需要在800-900°C之间,还原剂与矿物质比为1.05-1.15.氯化:用氯气将氯化钛蒸汽化,进入反应釜中和空气或氧气反应,生成氧化钛的四氯化钛。
反应釜温度一般在900-1100°C之间。
分解还原:四氯化钛经过分解反应得到氧化钛,加氢还原可以得到钛粉末,其中氧化钛的温度大约在800°C左右,而加氢还原反应温度需要在700°C左右。
水洗:水洗将杂质去除,得到纯净的钛白粉。
3. 关键影响因素在钛白粉生产的过程中,控制合理的参数是保证产品质量的关键。
硫酸法中,主要影响参数包括反应温度、反应时间、硫酸和石灰的比例、异丙醇和硫酸钛的比例等。
氯化法制取钛白工艺流程
氯化法制取钛白工艺流程一、原料准备阶段。
钛铁矿、金红石这些含钛的矿石那可是基础原料啦。
就像是做菜得先把食材准备好一样,我们得先把这些矿石处理处理。
它们得经过选矿等一系列操作,选出那些含钛量比较高的矿石,这就像是挑出最优质的食材,只有这样,后面做出来的“钛白大餐”才会更美味呢。
而且这个过程还得挺精细的,要是矿石选得不好,那后面的工序就像是在歪歪扭扭的地基上盖房子,很容易出问题的。
二、氯化反应。
选好矿石之后,就到了氯化反应这一步啦。
把精选后的矿石和焦炭混合,然后在高温下和氯气反应。
这就像是一场热热闹闹的派对,各种物质在高温这个大舞池里开始跳舞、结合。
反应生成的是四氯化钛,这个时候就会有一股很奇特的气味,有点刺鼻呢,就像是那种调皮捣蛋的小恶魔在释放自己的气息。
不过这也是正常现象啦,毕竟是化学物质在发生反应嘛。
这个反应可是整个氯化法制取钛白的关键一步,如果这个反应进行得不好,那钛白就很难生成啦。
三、精制四氯化钛。
生成的四氯化钛可不是马上就能用来制取钛白的,就像刚从市场买回来的菜还得洗干净才能下锅一样。
四氯化钛里面可能会有一些杂质,我们得把这些杂质去除掉,这就是精制的过程。
这个过程要用到一些特殊的方法和设备,就像用超级厉害的滤网把那些不好的东西都筛掉,让四氯化钛变得纯净又干净,这样才能保证后面制取钛白的时候不会出现意外的情况。
四、氧化反应。
精制后的四氯化钛就可以进行氧化反应啦。
把四氯化钛和氧气在高温下进行反应,这时候就像魔法一样,四氯化钛和氧气相互作用,生成了二氧化钛,也就是我们所说的钛白。
这个反应过程也是需要很严格的条件控制的,温度啦、压力啦等等,就像照顾一个小婴儿一样,得小心翼翼的。
如果这些条件控制不好,生成的钛白可能就不够白,或者质量不好,那就不完美啦。
五、后处理阶段。
生成钛白之后还没完事儿呢。
还得进行后处理,比如说把钛白进行研磨,让它的颗粒变得更加细小均匀,就像把面粉磨得更细一样,这样在使用的时候才会更加方便。
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书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
氯化法钛白的发展(一)
钛白制备和性能的研究始于1824 年,直至1910 年由挪威的杰布森(Jebsen)与法鲁普(Farup) ,法国的罗西(A. J. Rossi)和美国的巴顿(L. E. Barton)共同完成了用硫酸法及熔融法从钛铁矿制备二氧化钛的生产工艺研究。
1916 年,
在挪威的菲特烈斯德(Fredrikstad)建成了世界上第一个年产1000 吨含25%Ti02 的复合颜料工厂。
在此之后,硫酸法钛白获得广泛的研究和发展,特别是在20
世纪50 年代后得到飞速发展。
但是到了20 世纪80 年代后,工艺进人成熟阶段,发展速度相对放缓,1980-1990 年生产能力增长率仅为0.4%;到2000
年,产能达到192.7 万吨,占世界总生产能力的42.45%,1995-2000 年生产能
力增长率仅为1.0%。
针对硫酸法钛白工艺的出现,德国拜尔(Bayer)公司于1927 年首建氯化法钛白生产厂,并于1932 年在世界上第一个申请氯化氧化法
制取钛白的专利。
美国杜邦(Du Pont) 1932 年进人钛白粉工业,非常重视并全力开发氯化法钛白工艺技术。
1958 年杜邦公司在埃莫尔投产了第一个商业级氯
化法钛白厂,1959 年在新约翰逊威尔和1963 年在安蒂奥克(加利福尼亚州)
先后建成两个氯化法钛白厂,使氯化法技术日趋成熟并占据垄断地位,开始向
行业霸主地位发展。
1980 年氯化法钛白年生产能力为83. 9 万吨,1990 年为153. 6 万吨,2000 年为261. 2 万吨,产能已经超过硫酸法占世界钛白总生产能力的57. 55%,其发展速度为同期(1995-2000 年)硫酸法钛白生产能力发展速度的2.9 倍(见表1)。
氯化法钛白工艺流程短,装置生产能力大,自动化程度高,产品质量好,
投资低于硫酸法,与环境友好性优于硫酸法,日益被人们所公认,获得快速发展。
目前,国际够经济规模的钛白粉装置都首选氯化法钛白工艺。
到目前为。