钛白粉生产工艺介绍2
钛白粉工艺流程
钛白粉工艺流程引言: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。
其生产过程包括原料处理、反应制备、分离纯化和干燥等环节。
本文将详细介绍钛白粉的工艺流程。
一、原料处理钛白粉的主要原料是钛矿石,一般为金红石型钛矿石。
原料处理的目的是去除杂质,提高钛矿石的纯度。
首先,将钛矿石经过破碎、磨矿等步骤得到粉状物料。
然后,通过浮选法或磁选法去除石英、硅化物等非金属矿物。
最后,采用氯化法或硫酸法进行酸溶或氧化处理,以去除铁、钒等杂质。
二、反应制备原料处理后得到的钛矿石粉末经过反应制备,得到钛白粉的前驱体。
主要有硫酸法和氯化法两种方法。
硫酸法是将钛矿石和硫酸反应生成硫酸钛溶液,再经过水解、沉淀、过滤等步骤得到钛白粉前驱体。
氯化法是将钛矿石和氯气反应生成氯化钛,再经过水解、沉淀、过滤等步骤得到钛白粉前驱体。
两种方法各有优劣,可根据具体情况选择。
三、分离纯化钛白粉前驱体经过反应制备后,需要进行分离纯化,以去除杂质。
常用的方法是离心分离、过滤和洗涤等。
首先,通过离心分离将固体和液体分离,得到含有钛白粉的沉淀。
然后,通过过滤将沉淀分离出来,得到湿态的钛白粉。
最后,通过洗涤去除残留的酸性或碱性物质,使钛白粉更加纯净。
四、干燥经过分离纯化后的湿态钛白粉需要进行干燥处理,以去除水分。
常用的干燥方法有气流干燥、真空干燥和喷雾干燥等。
其中,气流干燥是将湿态钛白粉放置在通风设备中,利用气流的热量将水分蒸发掉。
真空干燥是将湿态钛白粉放置在真空环境中,利用低压下水分的蒸发。
喷雾干燥是将湿态钛白粉通过喷雾器均匀喷洒到热风中,使水分迅速蒸发。
结论:钛白粉的工艺流程包括原料处理、反应制备、分离纯化和干燥等环节。
通过破碎、磨矿等步骤处理钛矿石,去除杂质提高纯度。
通过硫酸法或氯化法反应制备钛白粉的前驱体。
通过离心分离、过滤和洗涤等步骤进行分离纯化。
最后,通过气流干燥、真空干燥或喷雾干燥去除水分,得到干燥的钛白粉。
这些步骤相互衔接,共同完成了钛白粉的生产过程。
钛白粉生产流程
钛白粉生产流程
钛白粉生产流程分为硫酸法和氯化法两种,其中硫酸法采用钛铁矿为原料,氯化法则使用氯化钛为原料。
硫酸法生产钛白粉的流程如下:
1. 原料选用:钛铁矿经过选矿、焙烧处理,得到含有二氧化钛的硫酸钛矿。
2. 硫酸法浸出:将硫酸钛矿与浓硫酸在高温、高压下反应,使得二氧化钛与硫酸反应生成硫酸钛酸钠溶液。
3. 前处理:硫酸钛酸钠溶液通过高温、高压蒸发、干燥处理,得到过程物料钛白粉前体。
4. 还原制氧:使用氢气对钛白粉前体进行还原,进一步提高了钛白粉的光泽、涂层性能。
5. 粉碎:将还原制氧后的钛白粉进行机械粉碎、分级处理,得到最终的钛白粉产品。
氯化法生产钛白粉的流程如下:
1. 原料选用:选择含有足够纯度的氯化钛或Appcrott法制备的氯化钛精矿作为原料。
2. 氯化过程:将氯化钛原料、氯气、辅料等在高温、高压下进行氯化反应,得到氯化钛气相和氯化钛溶液相。
3. 湿法过程:将氯化钛溶液进行蒸发、结晶、分离,得到二氧化钛、氯化钙等物质。
4. 前处理:与硫酸法相同,将得到的过程物料进行干燥、煅烧等前处理,得到钛白粉前体。
5. 还原制氧、粉碎等步骤同硫酸法。
综上所述,钛白粉生产流程主要分为硫酸法和氯化法两种。
不同的原料和反应条件,以及工艺流程产生了钛白粉的不同性质和用途。
在生产过程中,还需要严格控制质量、环保和安全等方面的要求,以保证生产出高质量、合格的钛白粉产品。
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。
常见的钛白粉的生产工艺流程
常见的钛白粉的生产工艺流程硫酸法锐钛型钛白粉的工艺简述:硫酸法生产钛白粉步骤1、钛矿粉碎将购进的钛矿砂用雷蒙机或者风扫磨等粉碎成符合工艺要求的钛矿粉,并送到储存和计量钛矿粉的料仓。
硫酸法生产钛白粉步骤2、酸解用浓硫酸分解钛矿,制取可溶性的钛的硫酸盐。
钛铁矿的主要成分为偏钛酸铁(FeTiO3),是一种弱酸弱碱盐,可以用强酸把它分解。
用过量的酸就能使反应进行到底。
由于这个反应是一个放热反应,最高温度可以达到250℃,因此必须采用高沸点的酸--硫酸才能适应这一反应。
在酸分解的过程当中,矿粉当中的各种杂质大部分也被分解,生成相应的可溶性硫酸盐,并在浸取的时候与钛的可溶性盐一起进入溶液当中,形成黑钛液。
为了除铁,用金属铁把钛液中的高价铁还原成亚铁,同时,为了避免亚铁的再一次氧化,还必须用过量的金属铁把定量的四价钛还原成三价钛。
硫酸法生产钛白粉步骤3、沉降酸解浸取、还原以后的体系是一个复杂的体系,含有可溶性杂质和不溶性的杂质。
铁、钒、铬、锰等金属的硫酸盐为可溶性的杂质,在结晶或水解、水洗的过程中除去。
不溶性杂质中的大多数,如未分解的钛矿、沙粒等靠重力的作用可以自然沉降除掉。
不溶性杂质中的另一部分是硅和铝的胶体化合物,以及一些早期水解了的钛,虽然数量并不大,但具有很高的动力稳定性,需要另外加沉降剂,强化沉降澄清过程。
硫酸法生产钛白粉步骤4、洗渣经过净化沉降后的泥渣中还含有大量的可溶性与不可溶性的钛,为保证收率,要通过用板框压滤机压滤的办法回收其中的大部分可以溶解的钛元素,不溶性钛和其他的未溶解杂质作为废渣排掉。
硫酸法生产钛白粉步骤5、结晶结晶有两种方式:冷冻结晶和真空结晶。
FeSO4溶解度受溶液的温度影响很大。
因此,在组成一定的钛液中,FeSO4的溶解度随温度的降低而降低,本工序的主要目的就是使钛液的温度降低。
5.1 冷冻结晶是利用制冷介质(液氨或者氟利昂或者溴化锂等)的蒸发带走热量,使冷冻盐水温度降低,通过盘管换热,从而使钛液的温度降低下来,造成FeSO4 处于过饱和状态,过饱和的部分便以含七个结晶水的FeSO4?7H2O的形式结晶析出,同时带出部分结晶水,然后将其分离除去。
钛白粉知识点总结
钛白粉知识点总结一、生产工艺钛白粉的生产主要分为氯化法和硫酸法两种主要工艺。
氯化法主要是以天然金红石为原料,通过高温氯化、硫酸水解、沉淀、过滤、洗涤、煅烧等一系列工艺步骤制备而成的。
硫酸法主要是以硫铁矿为原料,通过硫酸浸出、水解、沉淀、过滤、洗涤、煅烧等工艺步骤制备而成。
两种工艺各有优缺点,但在实际生产中,氯化法工艺应用更为广泛,因为其产品质量优良,生产成本相对较低。
二、物理性质钛白粉是一种无机物,化学式为TiO2,其晶体结构为六方晶体。
钛白粉的主要物理性质包括白度、颗粒大小、油溶性、比表面积、抗阳离子能力等。
其中,白度是衡量钛白粉优劣的主要指标,一般要求白度高达94%以上。
颗粒大小也是重要的性能参数,通常用平均粒径和粒度分布来描述。
油溶性是钛白粉在涂料行业中的一个重要性能指标,即其在油漆中的分散性和悬浮性。
比表面积是指单位质量的钛白粉所具有的表面积,对其光泽度和遮盖力有较大影响。
抗阳离子能力是指钛白粉对阳离子染料的吸附能力,直接影响着其遮盖力和着色效果。
三、应用领域钛白粉是目前世界上使用最广泛的白色颜料,其应用领域包括涂料、塑料、橡胶、油墨、造纸、化妆品等诸多行业。
在涂料行业中,钛白粉主要用于提高涂料的遮盖力和光泽度,改善涂层的耐候性和耐久性。
在塑料行业中,钛白粉主要用于提高塑料制品的白度和光泽度,改善其耐候性和耐化学性。
在橡胶行业中,钛白粉主要用于提高橡胶制品的耐候性和耐磨性。
在油墨行业中,钛白粉主要用于提高油墨的白度和遮盖力,改善印刷效果。
在造纸行业中,钛白粉主要用于提高纸张的白度和光泽度,改善印刷效果。
在化妆品行业中,钛白粉主要用于提高化妆品的遮瑕力和保湿性。
四、环境影响钛白粉的生产和应用过程都会对环境造成一定程度的影响。
在生产过程中,氯化法工艺会产生大量的气体和废水,含有高浓度的氯化物和硫酸盐,并且在煅烧过程中产生二氧化硫和氮氧化物等有害气体。
硫酸法工艺会产生大量的废水和粉尘,其中含有高浓度的二氧化硫和氮氧化物。
涂料钛白粉生产工艺
涂料钛白粉生产工艺涂料钛白粉是指以钛白矿为主体的白色颜料,广泛应用于涂料、塑料、橡胶、纸张等多个领域。
下面将介绍涂料钛白粉的生产工艺。
涂料钛白粉的生产主要分为两个步骤:矿石处理和粉体加工。
首先是矿石处理。
原料矿石一般是含有TiO2的钛铁矿矿石,经过粉碎、磁选和浮选等工艺,将矿石中的杂质和不需要的成分去除,得到纯净的钛白矿矿石。
然后将矿石进行焙烧处理,将矿石中的二氧化碳和硫化物等挥发出来,得到初级钛白矿。
接下来是粉体加工。
将初级钛白矿经过高温氧化反应,使其转变成无定形的氧化钛,然后进行水洗和过滤,去除其中的无用成分。
得到的湿钛白粉通过热风烘干,使其转变为干燥的钛白粉。
然后将钛白粉进行研磨和分级处理,使其颗粒大小均匀一致。
最后,钛白粉经过包装、质量检测等工艺步骤,成品即可上市销售。
整个涂料钛白粉生产过程中,需要注意以下几个关键点:首先是矿石处理过程中的杂质去除。
杂质的存在会影响钛白矿的质量和成品的白度。
因此,在矿石处理过程中,需要对矿石进行多次分选和浮选,确保矿石中的杂质含量尽可能低。
其次是热风烘干和研磨分级过程。
热风烘干的温度和时间需要控制好,以充分去除湿度,保证钛白粉的干燥程度。
而研磨分级过程的关键在于设备的选择和操作的准确性,只有确保钛白粉颗粒大小均匀一致,才能获得高质量的成品。
最后是质量检测。
由于涂料钛白粉使用广泛,对其质量要求也非常严格。
因此,在生产过程中需要建立完善的质量控制体系,对成品进行严格的化学成分、物理性能以及白度等测试。
只有通过严格的质量检测,才能保证产品的质量稳定和一致性。
以上是涂料钛白粉的生产工艺简要介绍,涂料钛白粉生产需要各个环节的精细操作和控制,以确保产品质量,满足市场需求。
随着技术的不断发展,相信涂料钛白粉的生产工艺将不断改进和创新,为涂料行业的发展带来更多的机遇和挑战。
钛白粉生产工艺
钛白粉生产工艺钛白粉是一种重要的白色无机颜料,广泛应用于涂料、塑料、纸张、橡胶等工业领域。
其生产工艺主要分为硫酸法和氯化法两种。
硫酸法是目前最常用的生产工艺,其主要步骤如下:1. 原料准备:选择高品质的钛矿石,经过磨碎和筛分得到所需粒度的矿粉,同时准备硫酸等辅助原料。
2. 酸浸:将矿粉与稀硫酸溶液进行反应,产生钛酸和硫化物等中间产物。
此步骤一般在高温和高压下进行,以提高反应速率和产率。
3. 分离:将反应混合物过滤,得到钛酸晶体。
此时,需要对得到的钛酸进行洗涤和分级处理,以去除杂质。
4. 焙烧:将钛酸晶体置于高温下,进行焙烧处理。
通过调整温度和时间,可以控制颗粒的晶型和粒度。
5. 空气浮选:将焙烧后的产品进行空气浮选,通过对颗粒进行分级处理,得到所需的粒度和白度。
6. 表面处理:将空气浮选后得到的钛白粉进行表面处理,以提高其分散性和润湿性。
氯化法是另一种常用的钛白粉生产工艺,其主要步骤如下:1. 氯化:将矿石煅烧,产生钛矿石的氯化物。
通过与氯气的反应,得到氯化钛。
2. 分解:将氯化钛与氧化钾或氢氧化钠等反应,产生钛酸盐。
此步骤一般在高温下进行。
3. 分离:将反应混合物过滤,得到钛酸盐晶体。
此时,需要对得到的钛酸盐进行洗涤和分级处理,以去除杂质。
4. 焙烧:将钛酸盐晶体置于高温下,进行焙烧处理。
通过调整温度和时间,可以控制颗粒的晶型和粒度。
5. 空气浮选:将焙烧后的产品进行空气浮选,通过对颗粒进行分级处理,得到所需的粒度和白度。
6. 表面处理:将空气浮选后得到的钛白粉进行表面处理,以提高其分散性和润湿性。
两种工艺都有其优缺点。
硫酸法相对成熟且生产成本较低,但对环境污染较大。
氯化法的环境污染较少,但生产成本较高。
考虑到环境保护和资源利用的需求,未来趋势是逐渐减少硫酸法的应用,推广氯化法。
总的来说,钛白粉生产工艺包括原料准备、反应处理、分离、焙烧、空气浮选和表面处理等步骤。
随着科技的进步和环境保护意识的增强,不断提升工艺技术和环保水平,将有助于钛白粉行业的可持续发展。
钛白粉生产工艺
钛白粉生产工艺引言钛白粉是一种重要的白色颜料,广泛应用于涂料、塑料、纸张、陶瓷等行业。
钛白粉的生产工艺包括一系列的步骤和工艺条件。
本文将介绍钛白粉的生产工艺及其主要步骤。
原料准备钛白粉的主要原料是二氧化钛矿石,常见的有硫酸法、氯化法和硫酸-氯化法三种生产工艺。
在硫酸法中,矿石首先经过破碎、磨细得到粉状,然后与浓硫酸反应生成钛酸溶液。
氯化法采用氯化法将矿石经过氯化反应得到氯化钛,并经过水解、沉淀等步骤得到钛白粉前体。
硫酸-氯化法综合了硫酸法和氯化法的优点,工艺较为复杂。
钛酸溶液制备在硫酸法中,得到的钛酸溶液需要经过净化和结晶等步骤制备成为钛白粉。
首先,对钛酸溶液进行加热和过滤处理,去除杂质物质。
然后,将净化后的钛酸溶液进行结晶,得到钛白粉的前体。
结晶过程通常采用连续结晶的方式进行,通过控制结晶器的温度和溶液浓度来实现。
钛白粉前体脱水钛白粉前体是含有水分的固体物质,需要对其进行脱水处理。
脱水的目的是去除前体中的结晶水,提高钛白粉的质量。
脱水通常采用高温处理的方式,可以使用旋转干燥器、流化床干燥器等设备进行。
在脱水的过程中需要严格控制温度和时间,以避免钛白粉前体过度热解或过度干燥。
钛白粉焙烧脱水后的钛白粉前体需要进行焙烧处理。
焙烧是将钛白粉前体进行高温煅烧,使其发生晶型转变和结构调整,得到具有良好颜色和光泽的钛白粉。
焙烧温度一般在800~1000℃之间,时间根据不同的要求可以在几十分钟到几个小时之间。
焙烧过程需要通过合理的加热方式和气氛控制,以确保钛白粉的质量。
钛白粉磨碎与分级经过焙烧后的钛白粉需要进行研磨和分级处理。
研磨的目的是使钛白粉颗粒的尺寸更加均匀,提高颜料的颜色和光泽。
研磨可以采用湿式或干式的方式进行,常用的设备有球磨机、立式研磨机等。
分级则是使用筛分设备将不同尺寸的钛白粉颗粒分离开来,以满足不同行业的应用需求。
结论钛白粉的生产工艺包括原料准备、钛酸溶液制备、钛白粉前体脱水、钛白粉焙烧以及磨碎与分级等步骤。
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无机颜料,具有很高的白度和遮盖力。
下面是钛白粉的生产工艺流程。
1.材料准备:钛白粉的主要原料是钛矿石,常用的有金红石型和铁氧化钛型。
首先需要对原料进行粉碎和筛分,确保粒度均匀。
2.酸浸:将经过粉碎的原料与硫酸等酸性溶液进行混合,进行酸浸反应。
该步骤的目的是将钛矿石中的钛和杂质进行分离。
3.过滤:将酸浸后的溶液进行过滤,去除固体杂质和颗粒物,得到清澈的溶液。
4.氧化:将过滤后的溶液进行氧化反应,通常使用氧气或空气进行氧化。
这个步骤可以将溶液中的铁元素氧化成氧化铁,并使其沉淀。
5.沉淀:在氧化反应的过程中,将生成的氧化铁沉淀下来。
这个步骤需要使用高速搅拌机或沉淀槽来加速沉淀过程。
6.沉降和分离:待沉淀完成后,将液体和固体进行分离。
通常使用离心机或过滤器来完成这一步骤。
7.洗涤:将沉淀得到的固体进行反复洗涤,以去除残留的酸和其他杂质。
洗涤一般使用水进行。
8.烘干:将洗涤后的固体通过烘干设备进行脱水和干燥,以使其水分含量降低到合适的水平。
9.粉碎:将烘干后的钛白粉块状物进行粉碎,使其颗粒达到所要求的粒度范围。
10.检测和包装:将粉碎得到的钛白粉进行质量检测,包括颜色、白
度和遮盖力等指标。
通过合格的产品将其包装,以备出售或进一步的利用。
以上是钛白粉的一般生产工艺流程,每个生产厂家根据自身的条件和
要求可能会有一定的差异。
同时,钛白粉的生产过程还需要注意环境保护,避免对环境造成污染。
钛白粉生产工艺
钛白粉生产工艺钛白粉是一种广泛应用于涂料、塑料、橡胶、纸张和陶瓷等领域的白色无机颜料。
它具有高遮盖力、强度和耐候性,适合于多种应用。
钛白粉的生产工艺是一个复杂的过程,涉及到原料准备、矿石的提取和处理、化学反应、物理处理以及产品的喷涂和包装等环节。
本文将详细介绍钛白粉的生产工艺。
1. 原料准备钛白粉的主要原料是二氧化钛,它可以从天然金红石或者硫酸钛矿中提取得到。
在生产过程中,还需要使用一些辅助材料,如硫酸、氢氧化钠和稳定剂等。
这些原料需要经过精确的配比和准备,以确保最终产品的质量和性能。
2. 矿石的提取和处理天然金红石或者硫酸钛矿通常需要经过一系列的处理步骤,以去除杂质和不需要的成分。
这包括矿石的破碎、磨矿和磁选等工艺,以提高钛白粉的纯度和亮度。
3. 化学反应在化学反应阶段,矿石中提取出的钛原料与硫酸等反应,形成硫酸钛溶液。
然后,通过过滤、沉淀和干燥等步骤,将钛酸盐转化为钛白粉前体。
这个前体通常是一种白色固体物质,可以进一步加工和处理。
4. 物理处理在物理处理阶段,钛白粉前体被研磨成细粉,并通过高温煅烧来激活其颜料性能。
煅烧过程中,前体的晶体结构发生变化,提高了钛白粉的遮盖力和亮度。
5. 产品的喷涂和包装经过煅烧和处理后的钛白粉可以用于涂料、塑料和纸张等产品中。
在这些应用中,钛白粉被喷涂或混合到相应的材料中,以提供白色的外观和光泽。
最后,产品被包装和标记,准备好发往市场。
除了上述的主要工艺步骤,钛白粉的生产还需要严格的质量控制和环境保护措施。
生产过程中,需要监控原料的质量和配比,确保每个批次的产品都符合规定的标准。
此外,钛白粉厂商还需要采取相应的环保措施,如废水处理和废气处理,以减少对环境的不良影响。
钛白粉的生产工艺是一个精密而复杂的过程,需要严格的操作和控制。
通过合理的原料配比、科学的化学反应和有效的物理处理,可以生产出高品质的钛白粉产品。
尽管生产过程中存在一定的能耗和环境压力,但通过持续的改进和创新,钛白粉生产可以更加环保和可持续。
钛白粉硫酸法生产工艺
钛白粉硫酸法生产工艺钛白粉是一种重要的白色颜料,被广泛用于涂料、塑料、纸张等行业。
钛白粉硫酸法生产工艺是制备钛白粉的一种主要方法。
本文将详细介绍钛白粉硫酸法的生产工艺。
一、原料准备钛白粉硫酸法的主要原料是钛酸和硫酸。
钛酸是一种无机化合物,通常使用钛矿石经过选矿、焙烧、酸浸等步骤制得。
硫酸则是从硫矿石制得。
此外,制备钛白粉还需要一些辅助材料,如稳定剂、助剂等。
二、钛酸的制备钛酸的制备是钛白粉硫酸法的第一步。
首先,将经过选矿和焙烧的钛矿石与浓硫酸混合,在高温下进行酸浸反应。
酸浸反应使得钛矿石中的钛元素与硫酸发生化学反应,生成钛酸溶液。
接下来,通过过滤、蒸发、结晶等步骤,将钛酸溶液中的杂质去除,得到纯净的钛酸。
三、钛酸的硫酸化钛酸的硫酸化是钛白粉硫酸法的核心步骤。
将纯净的钛酸与浓硫酸反应,生成硫酸钛。
这一步骤中,需要控制反应温度、反应时间和硫酸的浓度,以确保反应的高效率和产品的质量。
硫酸钛是钛白粉的前体物质。
四、硫酸钛的水解硫酸钛的水解是将硫酸钛转化为氧化钛的重要步骤。
将硫酸钛溶液加入稳定剂,并在高温下进行水解反应。
水解反应使得硫酸钛分解为氧化钛和硫酸,其中氧化钛是钛白粉的主要成分。
水解反应的条件和稳定剂的选择对于产品的质量有重要影响。
五、氧化钛的沉淀和煅烧水解后得到的氧化钛溶液需要进行沉淀和煅烧处理。
首先,通过调节pH值,使得氧化钛溶液中的氧化钛颗粒逐渐沉淀。
然后,将沉淀后的氧化钛过滤、洗涤,去除残留的盐酸和硫酸等杂质。
最后,将氧化钛颗粒进行煅烧处理,提高其结晶度和白度。
六、钛白粉的精炼和包装经过煅烧处理后得到的氧化钛即为钛白粉。
为了提高钛白粉的质量,还需要进行精炼处理。
精炼处理主要包括研磨、分级、磁选等步骤,以去除颗粒间的杂质和磁性物质。
最后,将精炼后的钛白粉进行包装,以便于运输和使用。
总结起来,钛白粉硫酸法生产工艺包括原料准备、钛酸的制备、钛酸的硫酸化、硫酸钛的水解、氧化钛的沉淀和煅烧、钛白粉的精炼和包装等步骤。
钛白粉的生产工艺
钛白粉的生产工艺钛白粉是一种常用的白色颜料,广泛应用于油漆、塑料、纸张、橡胶等行业。
下面将详细介绍钛白粉的生产工艺。
钛白粉的生产主要分为氯化法和硫酸法两种工艺。
氯化法主要用于生产优质的钛白粉,硫酸法则适用于生产工艺较为简单的一般钛白粉。
氯化法工艺的步骤如下:1. 准备原料:将钛矿石经过粉碎、焙烧等步骤得到钛酸盐粉末,并将其与焦煤混合。
2. 原料煅烧:将混合料在高温下进行煅烧,使其部分氧化,生成氯化钛。
3. 氯化反应:将氯化钛与氯反应生成金红石状氯化钛,进一步还原生成具有金黄色的硫酸钛酸盐。
4. 还原反应:将硫酸钛酸盐与还原剂进行反应,使其还原成白色的金红石型氯化钛。
5. 精炼:通过磨碎、分级等工艺对产物进行精炼,得到细微的钛白粉颗粒。
硫酸法的生产工艺相对简单,以下是主要步骤:1. 矿石制备:将钛矿经过粉碎、焙烧等处理步骤得到钛酸盐粉末。
2. 酸溶解:将钛酸盐粉末与硫酸进行反应,形成硫酸钛酸盐溶液。
3. 硫酸法的氧化:将硫酸钛酸盐溶液氧化成钛酸盐的过饱和溶液,通过控制恒温恒湿条件,使得晶体逐渐生长。
4. 结晶:将过饱和溶液进行降温结晶,生成具有特定形状和尺寸的钛白粉颗粒。
5. 洗涤和干燥:对产物进行洗涤和干燥,去除杂质,得到纯净的钛白粉。
无论是氯化法还是硫酸法,钛白粉生产过程中都需要注意环保和安全问题。
产生的废气、废水和废渣等需要进行处理和回收利用,以保护环境。
工厂也需要严格遵守相关安全规定,确保员工的安全。
总的来说,钛白粉的生产工艺包括原料准备、反应、精炼和成品处理等步骤,不同的生产工艺有不同的特点和适用范围。
随着科技的进步和环保要求的提高,钛白粉的生产工艺也在不断优化和改进。
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。
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。
常见的钛白粉的生产工艺流程
常见的钛白粉的生产工艺流程硫酸法锐钛型钛白粉的工艺简述:硫酸法生产钛白粉步骤1、钛矿粉碎将购进的钛矿砂用雷蒙机或者风扫磨等粉碎成符合工艺要求的钛矿粉,并送到储存和计量钛矿粉的料仓。
硫酸法生产钛白粉步骤2、酸解用浓硫酸分解钛矿,制取可溶性的钛的硫酸盐。
钛铁矿的主要成分为偏钛酸铁(FeTiO3),是一种弱酸弱碱盐,可以用强酸把它分解。
用过量的酸就能使反应进行到底。
由于这个反应是一个放热反应,最高温度可以达到250℃,因此必须采用高沸点的酸--硫酸才能适应这一反应。
在酸分解的过程当中,矿粉当中的各种杂质大部分也被分解,生成相应的可溶性硫酸盐,并在浸取的时候与钛的可溶性盐一起进入溶液当中,形成黑钛液。
为了除铁,用金属铁把钛液中的高价铁还原成亚铁,同时,为了避免亚铁的再一次氧化,还必须用过量的金属铁把定量的四价钛还原成三价钛。
硫酸法生产钛白粉步骤3、沉降酸解浸取、还原以后的体系是一个复杂的体系,含有可溶性杂质和不溶性的杂质。
铁、钒、铬、锰等金属的硫酸盐为可溶性的杂质,在结晶或水解、水洗的过程中除去。
不溶性杂质中的大多数,如未分解的钛矿、沙粒等靠重力的作用可以自然沉降除掉。
不溶性杂质中的另一部分是硅和铝的胶体化合物,以及一些早期水解了的钛,虽然数量并不大,但具有很高的动力稳定性,需要另外加沉降剂,强化沉降澄清过程。
硫酸法生产钛白粉步骤4、洗渣经过净化沉降后的泥渣中还含有大量的可溶性与不可溶性的钛,为保证收率,要通过用板框压滤机压滤的办法回收其中的大部分可以溶解的钛元素,不溶性钛和其他的未溶解杂质作为废渣排掉。
硫酸法生产钛白粉步骤5、结晶结晶有两种方式:冷冻结晶和真空结晶。
FeSO4溶解度受溶液的温度影响很大。
因此,在组成一定的钛液中,FeSO4的溶解度随温度的降低而降低,本工序的主要目的就是使钛液的温度降低。
钛白粉硫酸法生产工艺
钛白粉硫酸法生产工艺钛白粉是一种重要的白色无机颜料,广泛应用于油漆、塑料、橡胶、纸张等多个行业。
其中,钛白粉硫酸法是一种常用的生产工艺。
本文将介绍钛白粉硫酸法的生产过程和工艺特点。
一、钛白粉硫酸法生产工艺概述钛白粉硫酸法是通过钛矿石经过多道工序的化学反应制得的。
其主要步骤包括钛矿石的选矿、焙烧、硫酸浸出、硫酸钛溶液的制备、还原、沉淀、烘干、研磨等。
二、钛矿石的选矿钛矿石是钛白粉的原料,其主要成分是二氧化钛(TiO2)。
在选矿过程中,通过破碎、磨矿、筛分等手段将矿石中的杂质去除,得到纯净的钛矿石。
三、焙烧将选矿得到的钛矿石进行焙烧处理。
焙烧过程中,钛矿石中的有机物和水分被蒸发和分解,同时将其中的硫酸铁转化为硫酸亚铁。
四、硫酸浸出将焙烧后的钛矿石与浓硫酸进行反应浸出。
在高温下,硫酸与钛矿石中的二氧化钛反应生成硫酸钛溶液。
该反应是放热反应,需要注意控制温度和反应速率。
五、硫酸钛溶液的制备将硫酸钛溶液进行净化和浓缩处理,去除其中的杂质和水分,得到纯净的硫酸钛溶液。
净化过程中,常用的方法包括过滤、沉淀、离心等。
六、还原将硫酸钛溶液进行还原处理,使其中的钛离子还原为金属钛。
还原过程中,常用的还原剂有亚硫酸钠、亚硫酸铵等。
还原反应需要在一定的温度和压力条件下进行。
七、沉淀还原后的钛溶液中的金属钛通过调节pH值和温度,使其与硫酸钛溶液中的钛离子发生沉淀反应。
沉淀后得到的是一种含有大量水分的钛白粉。
八、烘干将沉淀得到的钛白粉进行烘干处理,去除其中的水分。
烘干过程需要控制温度和时间,以免对钛白粉的颜色和颗粒形态产生不良影响。
九、研磨经过烘干的钛白粉进行研磨处理,使其颗粒更加细小均匀。
研磨过程中使用的设备包括球磨机、颚式破碎机等。
十、总结钛白粉硫酸法生产工艺是一种成熟的工艺路线,具有生产效率高、产品质量稳定的特点。
在实际生产中,还需注意控制工艺参数,确保每个环节的操作准确可靠。
通过不断优化和改进工艺,可以进一步提高钛白粉的生产效率和质量,满足市场的需求。
硫酸法钛白粉生产工艺
硫酸法钛白粉生产工艺一、前置工序1. 原料准备:钛矿石(TiO2)是生产钛白粉的主要原料,需要进行筛分、破碎、干燥等预处理工作。
2. 硫酸制备:硫酸是生产过程中必须的化学品,需要进行制备。
常用的方法是采用硫磺和氧气反应制得浓硫酸(H2SO4)。
3. 氯化钠制备:氯化钠(NaCl)是生产过程中的辅助原料,需要进行制备。
二、主要工艺流程1. 钛矿石浸出:将经过预处理的钛矿石与浓硫酸混合,反应生成硫酸钛溶液。
该步骤需要加入适量水和控制反应温度,以保证反应顺利进行。
2. 过滤与洗涤:将得到的硫酸钛溶液通过过滤器进行固液分离,并用清水对固体进行洗涤,以去除杂质和余留的硫酸。
3. 氧化还原法:将洗涤后的固体在高温下与空气或氧气接触,使其发生氧化还原反应,生成钛白粉颜料。
该步骤需要控制温度、氧气流量和反应时间等参数。
4. 筛分与包装:将得到的钛白粉进行筛分,以去除粗颗粒和杂质。
然后按照规格进行包装,以便于储存和销售。
三、工艺优化1. 增加反应器容积:增加反应器容积可以提高生产效率和产量,但也会增加设备成本和能耗。
2. 优化氧化还原工艺:通过调整温度、氧气流量和反应时间等参数,可以提高钛白粉的质量和产量。
3. 循环利用废水:将洗涤过程中产生的废水进行处理,可回收其中的硫酸和钛元素,降低生产成本并减少环境污染。
四、安全措施1. 防护用品:操作人员需佩戴防护眼镜、手套、口罩等防护用品。
2. 废弃物处理:废弃物需分类存放,并按照规定进行安全处理。
3. 事故预防:对设备进行定期维护保养,并进行安全检查,以预防事故的发生。
五、环保措施1. 废气处理:将反应过程中产生的废气进行收集和处理,降低对环境的影响。
2. 废水处理:将洗涤过程中产生的废水进行处理,达到排放标准并回收其中的资源。
3. 节能减排:通过优化工艺流程和设备配置,降低能耗和废弃物产生量,实现节能减排。
钛白粉生产工艺是什么
钛白粉生产工艺是什么钛白粉是一种非常重要的白色颜料,在化工、建材、橡胶和涂料等行业中得到广泛应用。
随着市场需求的不断增加,钛白粉生产技术也在不断发展和改善。
本文将介绍钛白粉的生产工艺是什么。
钛白粉的来源钛白粉是以金红石矿床中的钛铁矿为原料制成的。
钛铁矿是一种含有TiO2的矿石,其主要成分是四氧化三钛(TiO2)、氧化铁(Fe2O3)和石英(SiO2)等,具有高度的物理和化学稳定性。
钛白粉的生产工艺矿石选矿首先,需要将钛铁矿进行选矿。
选矿的目的是获得纯度高的TiO2矿石。
具体来说,通过磨矿、浮选、磁选等一系列工艺处理,从原矿中获得纯度达到90%以上的TiO2精矿。
碳酸钠法碳酸钠法是钛白粉生产工艺中最早采用的一种方法。
该方法以碳酸钠为还原剂,将TiO2还原成产物FeTiO3,再将FeTiO3通过水解、溶解、煮沸、过滤、沉淀、洗涤、烘干等一系列工艺制成钛白粉。
氯化法氯化法是目前钛白粉生产中主要采用的方法。
该方法以氯化钛和氯化铁为原料,在高温下进行还原、氯化、氧化、水解等反应制得氧化钛,再通过沉淀、洗涤、过滤、干燥等工艺制成钛白粉。
相比碳酸钠法,氯化法的生产成本更低,生产效率更高,但也存在环境污染、能源消耗等问题。
立法法立法法是一种新型的钛白粉生产工艺。
该方法以氯化钛和氨为原料,在高温高压下进行氧化、水解等反应,制得无硫的钛白粉。
相比氯化法,立法法生产过程中不需要使用氯化铁,可以避免环境污染和废弃物处理问题。
钛白粉的应用钛白粉具有优异的白度、遮盖力、光泽度、稳定性等特点,被广泛应用于建材、化工、涂料、塑料、纺织品等领域中。
比如,在建材中,钛白粉可以用于生产墙面涂料、地面涂料和屋面涂料等;在化工中,可以用于生产硫酸钛、氧化锆和二氧化钛等产品;在涂料中,可以用于生产汽车漆、工业漆和油漆等。
总结钛白粉的生产工艺主要包括矿石选矿、碳酸钠法、氯化法和立法法。
不同的工艺路线有各自的优点和缺点,生产企业应根据自己的实际情况选择适合自己的工艺路线。
钛白粉生产工艺介绍
钛白粉生产工艺介绍一、钛白粉生产工艺概述二氧化钛是一种重要的无机化工原料,无毒、对健康无害,是最重要的白色颜料,占全部白色颜料使用量的80%。
从全世界范围来说,所开采的钛矿90%以上用于TiO2颜料的生产。
1998年,世界总的TiO2颜料消费量为355万吨,按2000美元/吨的单价计其总价值为70亿美元,是仅次于合成氨和磷酸的第三大无机化工产品。
许多发达国家都将其列为关键化学品行列,在某些国家和地区,其生产量与国民生产总值成正比,它已成为衡量一个国家经济发展和人民生活水平高低的重要标志之一。
1789年,英国业余矿物学家格雷戈尔神甫在其教区哥纳瓦尔州的默纳金山谷里的黑色磁性砂石(钛铁矿)中发现一种新的元素(钛),当时命名为“默纳金尼特”1795年,德国化学家克拉普罗特在对岩石矿物作系统分析检验时发现一种新的金属氧化物,即是现在的金红石(TiO2)亦含有此新元素,他把此新元素以希腊神话中天地之子Titans(泰坦神)命名为钛(Titanium)。
“钛”亦即是格雷戈尔所称的“默纳金尼特”。
我国钛矿资源的地质勘查,主要是新中国成立后的50年代至60年代进行的,并相继投入开发;我国钛矿资源的深加工利用(生产钛白、焊条涂料、海绵钛、钛金属、钛材等),则是从1954年由北京有色金属研究院研制海绵钛开始,1958年沈阳有色金属加工厂建成海绵钛及钛材加工车间投产,60年代末开始形成钛工业体系(生产海绵钛、钛加工材等多种产品),至1997年,我国钛工业已形成矿山-冶炼-加工和科研-设计-生产-应用两个相互关联、比较完整的体系。
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。
钛白粉生产工艺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。
硫酸法以间歇法操作为主,生产装置水解得到偏钛酸沉淀;再进入转窑煅烧产出TiO2弹性大,利于开停车及负荷调整。
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1.钛白粉生产工艺介绍
§1.1钛白粉的生产工艺
二氧化钛是一种重要的无机化工原料,无毒、对健康无害,是最重要的白色颜料,占全部白色颜料使用量的80%。
从全世界范围来说,所开采的钛矿90%以上用于TiO2颜料的生产。
1998年,世界总的TiO2颜料消费量为355万吨,按2000美元/吨的单价计其总价值为70亿美元,是仅次于合成氨和磷酸的第三大无机化工产品。
许多发达国家都将其列为关键化学品行列,在某些国家和地区,其生产量与国民生产总值成正比,它已成为衡量一个国家经济发展和人民生活水平高低的重要标志之一。
钛白粉的工业生产方法有氯化法和硫酸法两种,其中56%为氯化法产品,这种产品的70%以上又产自美国杜邦、克尔麦吉公司和美资美联公司,其他国家的钛白粉工厂仍以硫酸法为主。
我公司拟建的钛白装置也属于氯化法。
我国钛资源储量居世界之首,到2000/2001年上半年,全国各钛白生产企业的产能总和将达到38万t/a。
除锦州铁合金总厂钛白分厂为氯化法生产外,其余厂家均为硫酸法。
世界钛白粉生产的特点是技术高度垄断,迄今为止,世界上只有20几个国家、30多家公司、50来家工厂生产钛白粉。
美国杜邦公司、英国二氧化钛集团、美国美联无机化工公司、美国克朗诺斯公司、芬兰凯米拉公司以及美国克尔麦吉公司拥有世界钛白粉生产能力的78%。
§1.2钛白粉生产发展史
1789年,英国业余矿物学家格雷戈尔神甫在其教区哥纳瓦尔州的默纳金山谷里的黑色磁性砂石(钛铁矿)中发现一种新的元素(钛),当时命名为“默纳金尼特”1795年,德国化学家克拉普罗特在对岩石矿物作系统分析检验时发现一种新的金属氧化物,即是现在的金红石(TiO2)亦含有此新元素,他把此新元素以希腊神话中天地之子Titans(泰坦神)命名为钛(Titanium)。
“钛”亦即是格雷戈尔所称的“默纳金尼特”。
我国钛矿资源的地质勘查,主要是新中国成立后的50年代至60年代进行的,并相继投入开发;我国钛矿资源的深加工利用(生产钛白、焊条涂料、海绵钛、钛金属、钛材等),则是从1954年由北京有色金属研究院研制海绵钛开始,1958年沈阳有色金属加工厂建成海绵钛及钛材加工车间投产,60年代末开始形成钛工业体系(生产海绵钛、钛加工材等多种产品),至1997年,我国钛工业已形成矿山-冶炼-加工和科研-设计-生产-应用两个相互关联、比较完整的体系。
国内外钛矿资源的90%以上用于生产钛白,钛白的生产工艺流程,主要有先进的氯化法和传统的硫酸法,其生产工艺及优缺点比较见表5。
§1.3国际
世界上在1824年就开始了钛白粉的制备和性能研究,在1916年于挪威建成了年产1000t 含25%二氧化钛的复合颜料厂,1918年美国钛颜料公司成立(后为国家铅业公司兼并)并开始了钛白粉的工业化生产.1923年法国采用稀释法晶种进行水解,生产出了含96%~99%二氧化钛的颜料钛白粉(锐钛),1925年美国国家铅业公司开始生产纯二氧化钛.(锐钛).1930年麦克伦堡采用外加碱中和晶种法对水解制钛白粉工
艺进行了改革.1935年日本界化学工业公司开始生产锐钛型钛白粉.1939年捷克在实验室成功的采用硫酸法技术生产出了金红石型钛白粉.1949年杜邦公司开始研究氯化法钛白粉工艺,1951年加拿大魁北克铁钛公司采用高钛渣做硫酸法制钛白粉的原料取得成功,为硫酸法钛白粉生产减少废副产品提供了新的原料路线.
1956年杜邦公司开始用氯化法生产钛白粉.
由于氯化钛白生产的钛白粉质量优异、废副较少(采用金红石矿的前提下)、环保压力较小,成为钛白发展的趋势。
目前氯化钛白的产能已超过硫酸法钛白(不包括中国)的产能
国内
我国的钛白粉开发的比较晚.研究始于50 年代中期,1956年在上海、广州和天津等地开始用硫酸法生产钛白粉.当时设备简陋,产量低,质量也差.1957年开始研究单位开始了硫酸法的系统化研究,随后就建立了一些钛白厂,设备趋于正规化和大型化.产量和质量均得到了提高.1980年广州钛白厂成功引进了国外硫酸法生产技术.我国开始了涂料用钛白的生产,但由于历史原因.只能生产锐钛型钛白(引进技术里含有金红石型钛白技术).随着广钛技术的扩散,我国钛白工业开始进入新的发展期。
这期间全国陆续建成了上百家钛白生产厂。
但是产能基本上都在几百吨到几千吨。
产品基本上是锐钛型,部分是非颜料级。
上世纪九十年代初,由核工业404厂、重庆渝钛白、济南裕兴这三家成套引进的东欧万吨级硫酸法钛白生产技术,使我国的硫酸法钛白生产技术和设备大型化上升到更高的台阶。
随着市场的繁荣和这三家引进技术的普及,我国的硫酸法钛白发展进入前所未有的繁荣时期。
这阶段陆续建成了四川龙蟒、山东东佳等大型钛白生产线。
到目前为止,我国在消化吸收国外技术的技术上已建成多条万吨级钛白生产线。
我国的氯化钛白起步比较晚。
我国从20世纪60年代开始就开始研究开发氯化法钛白生产工艺,先后在厦门电化厂建成年产1000吨和天津化工厂年产3000吨的装置,后因各种原因已停产。
20世纪90年代锦州铁合金(集团)有限公司通过技术咨询和联合设计的方式建成了15kt/年氯化法钛白生产装置。
到目前为止,全国只有中信锦州铁合金钛白分厂采用的氯化法生产工艺。
目前我国现有的钛白粉和在建的钛白粉产能总和已超过百万吨。
§1.4硫酸法钛白粉生产工艺介绍
到目前为止,国内钛白粉的工业生产方法应用较广的是硫酸法。
硫酸法的生产操作程序非常复杂,其基本化学反应中包含有一系列的简单的化学反应,硫酸法的三步最基本的化学反应分别是在酸解、水解和煅烧阶段中发生的:
酸解:
水解:
煅烧:
§1.5工艺流程简述如下
首先将钛矿原料干燥并经研磨,再用硫酸分解。
酸解反应前,用机械搅拌或压缩空气先将矿粉和硫酸的混合物搅拌均匀,加入引发液利用硫酸的稀释热引发酸解反应,反应产物是钛、二价和三价铁、其它金属的硫酸盐,是一种多孔性的固相物。
加入水或稀硫酸浸取固相物,得到钛的硫酸盐溶液称为钛液。
在钛液中加入铁粉或铁屑,使其中的高价铁还原成亚铁,便于后面工序中分离。
然后让钛
液静置沉降,除去氧化硅和未反应的钛矿一类的固体残渣,钛液在沉降之前,需加入絮凝剂使其中的胶体物质絮凝沉降,为了提高沉降后钛液的质量,用过滤的方式降去一部分未沉降的杂质。
初步净化后的钛液根据工艺要求的铁钛比用冷冻或真空结晶,让大部分硫酸亚铁结晶析出而得以分离,分离亚铁后通过控制过滤除去钛液中的微量残渣。
然后对钛液进行浓缩,使钛液浓度提高到水解所要求的浓度。
钛液的水解是硫酸法生产钛白粉最关键的一步,为确保水解产物的质量,水解条件必须严格控制。
水解快结束时用水稀释,可提高钛液的水解率,但稀释过度,则会影响水合二氧化钛的质量。
水解所得的水二氧化钛经过滤除去所吸附的母液后用水洗涤,其酸性滤液应回收处理。
水洗以后的水合二氧化钛在酸性和还原条件下进行漂白和漂洗除去残存的微量杂质铁,然后加入少量能控制晶体成长的物质(盐处理剂),再进行煅烧。
水合二氧化钛的煅烧是很重要的工序,煅烧是在有一定倾角的转窑内进行的。
水合二氧化钛在转窑内首先脱除水分,再脱除吸附的三氧化硫,最后是晶体的成长以及向金红石型转化过程,其中晶体成长和晶型转化是在高温条件下进行的,必须仔细控制。
煅烧后的二氧化钛粗制品经研磨、分级(如是锐钛型经研磨后就得到产品)后,用无机、有机物对二氧化钛进行表面处理,最后对表面处理后的二氧化钛进行洗涤、干燥和粉碎,得到金红石型二氧化钛产品。