钛白粉硫酸法与氯化法清洁生产比较(1)
全球钛白粉制备方式及未来发展趋势：硫酸法和氯化法对比
全球钛白粉制备方式及未来发展趋势：硫酸法和氯化法对比钛白粉主要应用于涂料领域，是典型的房地产后周期产品。
目前国内房地产竣工面积持续好转，预计钛白粉需求量在今年会明显改善。
同时由于海外钛白粉供给增长有限，在海外新兴市场需求带动之下，且国内钛白粉出口价格优势明显，国内钛白粉产量有望在今年持续增长。
成本端由于全球钛矿供给持续收缩，钛精矿价格上涨将对钛白粉价格形成有力支撑。
而钛白粉在下游行业的生产成本占比极低，价格向下游传导的能力较强，在价格上涨的趋势下行业整体盈利能力将持续好转。
当前钛白粉行业整体开工率处于高位，且库存水平较低，钛白粉行业将在今年迎来阶段性复苏。
钛是一种化学元素，于 1795 年在金红石研究中被发现并命名。
其单质钛是一种白色的过渡金属，具有银灰色、质地较软、有延展性，熔点高和沸点高，生物相容性、优异的物理性质和化学抗腐蚀等性质。
使用范围广泛，常用在化工、电力、冶金、制盐等传统领域和航空航天、海洋工程、医药和休闲体育等新兴领域。
虽然钛在地壳中含量排名第九，储量丰富，但是由于其在自然界存在状态较为分散且难以提取，常被认为是一种稀有金属。
钛主要以化合物形式存在于钛铁矿和金红石中，除此之外还存在于一些潜在可利用价值矿物如锐钛矿、板钛矿、白矿石中。
一、氯化法钛白粉学名二氧化钛，是由钛矿石经过硫酸法或氯化法得到的白发粉末状固体，被认为是世界上性能最好的一种白色颜料。
钛白粉具有最佳的不透明度、最佳白度和光泽度，广泛用于涂料、塑料、造纸、橡胶和油墨等工业领域和食品领域。
钛白粉是世界上最白的物质，1 克钛白粉可以将 450 多平方厘米的面积涂得雪白，用在造纸上，可以使纸变白并且不透明。
钛白粉还可以使塑料的颜色变浅，其光学性质可以应用在半导体中，不透明性可用在防晒霜上。
钛白粉按照用途可以分为颜料级和非颜料级两种。
颜料级钛白粉以白色颜料为主要是使用目的，按照结晶状态，可进一步分为锐钛型钛白粉（A 型）和金红石型钛白粉（R 型），其中金红石型钛白粉具有更好的化学稳定性，主要用于高级室外涂料、光乳胶涂料、高级纸张和橡胶材料。
氯化法？硫酸法？我国钛白粉生产该哪法？
氯化法？硫酸法？我国钛白粉生产该哪法？目前我国98%以上的企业仍使用传统的硫酸法生产工艺，在生产过程中要排放大量的废硫酸、酸性废水、废渣和废气，许多生产厂家污染严重，环保问题突出。
而另一种生产钛白粉的氯化法工艺技术因其生产过程环保和产品质量较高，是国际公认的、替代硫酸法的新一代先进技术。
目前全球氯化法钛白粉与硫酸法钛白粉的产能比例大约为6∶4。
氯化法钛白粉技术比硫酸法更先进、更环保，这已经成为国际钛白粉生产企业的共识，目前国内仅有中国中信集团控股的锦州钛业有限公司全面采用氯化法工艺生产。
那为什么我国众多企业不选用氯化法，而选择硫酸法。
哪种方法适应我国国情？适应我们的才是最好的。
我们不妨就这两种方法做一个简单的对比。
氯化法生产工艺优点是流程短，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。
但是缺点是氯化法仅能生产金红石型钛白粉，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。
目前世界钛白粉生产总量中的54%为氯化法产品，其中80%以上产自美国杜邦公司、科斯特、特诺和亨兹曼四大公司。
硫酸法可以生产锐钛型和金红石型钛白粉，硫酸法也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，再加上硫酸法钛白粉生产工艺发明较早，到1923年，该工艺在全球范围内已经进入成长期，世界各国都开始应用硫酸法技术生产锐钛型钛白粉产品，硫酸法生产工艺相对氯化法相比比较成熟，所以我国大部分企业选择硫酸法。
但我们也看到，生产每吨钛白粉消耗新鲜水100～150吨，综合能耗约1.6吨标煤，同时约产生浓度20%的废硫酸8吨、酸性废水100吨、废渣8吨，以及含二氧化硫、酸雾和粉尘的废气2.5万立方米。
以可比口径计算，国内钛白粉行业每万元产值的工业废水排放量、废气排放量、二氧化硫排放量，分别是化工行业平均水平的3.85、1.03、2.13倍，是全部工业行业相应指标的3～8倍。
钛白粉知识详细介绍
钛白粉知识详细介绍钛白粉是一种重要的无机化工原料，广泛应用于涂料、塑料、纸张、橡胶和化妆品等行业。
在国际上，钛白粉通常被称为“白色的明星”。
以下是钛白粉的详细介绍。
一、钛白粉的种类和性质根据其制备工艺和物理性质的不同，钛白粉可以分为硫酸法钛白粉和氯化法钛白粉两大类。
硫酸法钛白粉是以酸式钛酸铁为原料，通过硫酸法制备而成。
氯化法钛白粉则是以天然钛铁矿为原料，通过氯化法制备。
硫酸法钛白粉的颜色较白，光泽度高，氯化法钛白粉的颜色偏黄，用途较多。
钛白粉是一种无毒、无味、无磁性、化学稳定的白色颗粒状粉末。
其化学式为TiO2，相对分子质量为79.88、钛白粉具有优异的遮盖力、高光泽度、出色的耐候性和化学稳定性。
此外，钛白粉还具有抗紫外线能力强、耐高温、耐酸碱腐蚀等特点。
二、钛白粉的应用领域1.涂料行业：钛白粉在涂料中被广泛应用，主要用于提高涂料的遮盖力、附着力和耐候性。
此外，钛白粉还可以提供颜色的亮度和净度，使涂层呈现出优美的外观效果。
由于涂料行业对品质要求较高，钛白粉的纯度、颜色和颗粒度等指标都有严格的要求。
2.塑料行业：钛白粉是塑料制品中最重要的白色颜料。
它可以增加塑料制品的白度和亮度，并提高其遮盖力。
此外，钛白粉还在塑料中起到抗紫外线和抗氧化的作用，从而延长塑料制品的使用寿命。
3.纸张行业：钛白粉作为纸张的填料和涂料，可以提高纸张的光泽度、光滑度和耐候性能。
同时，钛白粉还可以提高纸张的遮盖力和打印质量，使打印的文字和图像更加清晰。
4.橡胶行业：钛白粉可以用于橡胶制品的增白和改善外观，如橡胶鞋、橡胶管等。
此外，钛白粉还可以增加橡胶制品的耐候性和耐光性，提高其物理性能和使用寿命。
5.化妆品行业：钛白粉广泛应用于化妆品中，如粉底、散粉、口红等。
钛白粉能够提供化妆品的白度和遮瑕力，使肌肤看起来更加光滑和均匀。
三、钛白粉的制备工艺1.硫酸法制备：硫酸法制备钛白粉是最早的工业化生产方法。
该方法以天然钛铁矿为原料，经过浸出、溶解、结晶、分离、洗涤、干燥等过程制得。
钛白粉硫酸法与氯化法清洁生产比较
钛白粉硫酸法与氯化法清洁生产比较中国钛白网研究室一、概述钛白粉学名二氧化钛(TiO2)具有最佳的不透明性、最佳的白度和光亮度，被认为是目前世界上性能最为优异的白色颜料。
被广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、陶瓷、化妆品、食品和医药等工业。
目前其生产工艺主要分为硫酸法和氯化法两种。
据SRIC统计，截止2009年底，世界钛白粉总产能已增至570万t/年，其中硫酸法为250万t/年，占44%;氯化法为320万t/年，占56%。
目前，全球钛白粉产能在530万t左右，其中氯化法产能已占63.2%，氯化法在总量上占有绝对的优势。
如图1所示。
图1 全球氯化法和硫酸法产能对比二、钛白粉硫酸法与氯化法生产工艺比较1、硫酸法钛白生产工艺硫酸法钛白生产工艺主要是以钛铁矿为原料，用硫酸分解成TiOSO4溶液，过滤除去钛液中的不溶性杂质，然后通过真空结晶、固液分离除去FeSO4·7H2O，再经浓缩后热水解，制得偏钛酸，洗涤、漂白除去可溶性硫酸盐并滤干，经煅烧脱水脱硫转化为二氧化钛，经干磨后得到锐钛型产品或在煅烧时加入促进剂进行晶型转化得到未包膜金红石型初品或产品。
如生产较高档的金红石型产品，还须将初品浆化，经湿磨解聚分级，进行无机表面处理后洗去物料中的盐分，干燥后再进行超微粉碎和有机处理。
2、氯化法钛白生产工艺20世纪40至50年代，美国杜邦公司(DuPont)研究用氯化法制取钛白粉获得成功，并用于工业生产。
在九十年代我国锦州铁合金(集团)有限公司通过技术咨询联合设计的方式建起了锦州铁合金厂1.5万 t/a氯化法钛白装置，建成后的装置是迄今为止国内唯一的氯化法钛白生产线。
这套装置经过十几年的艰苦攻关，已基本达到设计要求，并于2003年开始筹建年产3万 t/a的氯化法钛白粉工程。
目前达产3.6万 t/a，氯化法生产工艺由于其独特的工艺技术受到国内外钛白粉业界的青睐，并已被列入国家产业结构调整中的鼓励类项目。
【精品文章】钛白粉生产工艺对比及发展趋势
钛白粉生产工艺对比及发展趋势
2016年以来，随着钛白粉企业持续提价，行业景气开始回暖。
虽然国内钛白粉市场呈现出一片久违的火热的迹象，但面对日益严峻的环保形势，氯化法钛白粉技术突破已成为国内钛白粉企业的迫切出路。
一、钛白粉生产工艺
目前，钛白粉的工业生产方法主要有氯化法和硫酸法，前者是钛白粉工业发展的主流工艺，与硫酸法相比，具有生产流程短、连续化操作、“三废”排放少等多方面的优势。
美国杜邦和特诺公司全部是氯化法工艺，其他国外公司也以氯化法为主或正在向氯化法过渡。
与之对照的是，国内企业90%以上采用落后的硫酸法工艺生产，氯化法钛白粉产能占比仅约占全国钛白粉总产能的7%，而在全球，此占比为60%。
目前我国有四家氯化法钛白粉企业：锦州钛白、云南新立、河南佰利联，以及漯河兴茂。
1、硫酸法钛白粉生产工艺
硫酸法生产工艺主要分为五大步骤：原矿准备；钛的硫酸盐制备；水合二氧化钛制备；水合二氧化钛煅烧；二氧化钛后处理。
包括环节如下：干燥、磁选与磨砂、酸解、净化、浓缩、晶种与水解、水洗、漂白与漂后水洗、盐处理、煅烧、二氧化钛打浆分散分级、无机表面处理、水洗、干燥、气流粉碎和有机处理、包装、废副产品的回收、处理和利用。
通过硫酸法工艺可以生产产锐钛型、金红石型、搪瓷等各级别种类的二氧化钛产品。
硫酸法生产工艺见下图。
硫酸法的优点是：
（1）主要原料来源简单，硫酸和钛矿（既可以使用钛精矿也可以使用酸。
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。
钛白粉
钛白粉的生产工艺硫酸法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。
钛白粉的生产工艺氯化法氯化法对于硫酸钡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原因。
但是氯化法“三废”少主要取决它的原料，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可以使用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。
氯化法制钛白粉
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项目硫酸法氯化法原料钛铁矿、酸溶钛渣。
氯化钛渣、人造金红石。
产品类型既可生产锐钛型钛白也可生产金红石钛白粉仅能生产金红石钛白粉。
生产技术生产难度小，设备简单、技术成熟，国内广泛采用。
生产技术难度大，关键设备结构复杂，要求耐高祖、耐腐蚀材料，国内应用较少，国际上只有少数公司拥有此技术。
产品质量采用先进的工艺控制和完善的包膜技术，缩小了与氯化法产品质量的差异。
产品质量较好。
由于最终产品微量吸附氯和HCl，具有腐蚀性，在某些应用领域受局限。
主要污染物以钛铁矿为原料，每生产1t钛白粉，将产生3-4t绿矾和8t废酸。
以钛渣为原料，不存在绿矾问题。
以金红石为原料，废物排放量很低。
以钛熔渣为原料，每生产1t钛白粉，可产生约1.6t含氯和盐酸的FeC3。
工厂安全主要危害来自于热浓硫酸的处理和二氧化钛粉尘。
氯气、高温TiCl4气体、TiO2粉尘。
生产方式间歇式生产连续式生产，易于实现自动控制。
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。
附表：1合作经营协议书甲方：乙方：经甲乙双方友好协商，就中石油煤层气保德区块地面工程合作经营事宜，自愿达成如下协议，以资信守：一、合伙宗旨：共同合作、合法经营、利益共享、风险共担。
【精品文章】硫酸法和氯化法钛白粉产品在各产品中的优缺点
硫酸法和氯化法钛白粉产品在各产品中的优缺点
钛白粉的化学名称是二氧化钛（TiO2），它也是目前世界上公认性能最为优越的白色颜料。
其制造方法有两种，硫酸法和氯化法。
目前全球55%为氯化法产品，在欧美发达国家，氯化法的比例已经达到70%。
我国近年来也在大力推进化法钛白粉项目，远在2005年就列为《产业结构调整指导目录（2005年本）》的鼓励类项目。
一、在涂料应用中的比较
涂料行业是钛白粉的最大用户，特别是金红石型钛白粉，大部分被涂料工业所消耗。
全球涂料工业所消费的TiO2占二氧化钛颜料总消费量的58%～60%，我国的此项消费比例更高一些，约为60%～65%左右。
钛白粉是涂料工业中用量最多的一种颜料，占涂料着色剂成本的一半，在涂料工业中的消费量占涂料工业消费各种颜料总量的90%，在涂料原料成本中占10%~25%。
众所周知，钛白粉的工艺方法主要分为硫酸法与氯化法，二者由于生产原料和工艺程序的不同，造成产品的性能各有优劣。
基于不同涂料的使用特性，对钛白粉耐候性、遮盖力、美观性、分散性几方面都有不同的要求，两种不同的生产工艺硫酸法与氯化法的应用效果如下：
在使用量方面，硫酸法金红石比氯化法金红石通常多5%至15%。
在分散性方面，硫酸法金红石比氯化法金红石约差10%左右。
在遮盖力方面，氯化法金红石钛白粉要比硫酸法金红石高10%至15%。
在表面性能、流动性、耐黄变性、调色稳定性方面，氯化法金红石钛白粉都要优于硫酸法金。
硫酸法和氯化法钛白生态效率分析与比较
本 文 引入 了生态 效率 （ ｃ Ｅ ｏ—Ｅ ｃ ｎｙ 概 ｉ ｅ ｆ ｉ ｃ）
１３ 钛 白粉 生产 的环 境效 率 ．
念 ，分析硫酸法 和氯 化法钛 白粉生产 的资源和 能 源消耗以及废 弃物排放状况 ，揭示钛 白粉生态效 率水平 ，为 了解和认识钛 白粉生产过程 的环境性
钛白粉生产 的环 境效率是指钛 白粉生产过程 中排放 的单位废弃物量对应 的产品量 ，它等于产 品量除以生产过程中向环境排放的废弃物量 ：
钛白粉生产 的资源效率是 指钛 白粉生产 过程 中消耗 的单位 天然 资源量所 能生产的产 品量 ，它
等于产 品量除以输入该生产过程中的天然资源量 ：
ｒ
２ 计算基准态 的选定
（ ）在工业 活动 的全部代谢过程 中，水 和空 １
气约占 ９ ％，其余物料约 占５ ，它们之间比例相 ５ ％ 差悬殊 ，势必影 响对物料 的代谢分析 ，钛 白粉 生 产的物质代谢过 程也是这样 的，仅水 的消耗量 就 占输入资源总量 的 ９ ％左右 ，通常对其进行单独 ０ 的代谢分析 ， 以本文不考虑空气和水 的代谢。 所 （ ）企业外 购电按每 ｋ ２ Ｗｈ消耗 ０４４ ｇ ．０ ｋ 标煤 折算 ，所产 生 的灰 、粉 尘、Ｃ ２ Ｏ Ｏ 、Ｎ Ｏ 、Ｃ 、Ｓ Ｏ 等叠加到钛白生产的相关物料 中。
＝Ｐ Ｒ ／
式中 ， 为钛白粉生产的资源效率 ；Ｐ为钛 白粉生 产的产品量 ，ｔ ；Ｒ为生产 Ｐ吨产 品所消耗 的天然 资源量 （ 不包括 回收的资源） 。 ，ｔ 可见 ，生产 一 定 量 的产 品 ，资源 效 率越 高 ， 消耗的天然资源量越低。
１２ 钛 白粉 生 产 的能源效 率 ．
钛 白粉生产 的能源效率是指 钛 白粉生产过 程 中消耗 的单位能源 量所能生产 的产 品量 ，它等 于
氯化法钛白 硫酸法钛白成本
氯化法钛白硫酸法钛白成本
氯化法钛白和硫酸法钛白是两种常见的制备钛白粉的方法。
它们在成本方面有着不同的特点。
氯化法钛白的制备过程是通过将钛矿石经过粉碎、浸出、氯化等步骤，最终得到钛白粉。
这种方法的成本主要包括原料成本、能源成本和生产工艺成本。
首先是原料成本，氯化法钛白的主要原料是钛矿石，其价格会受到市场供求关系的影响。
其次是能源成本，制备过程中需要大量消耗能源，包括电力和燃料等，这也会对成本产生影响。
最后是生产工艺成本，包括设备维护费用、人工成本等。
综合考虑这些因素，氯化法钛白的成本相对较高。
而硫酸法钛白的制备过程是通过将钛矿石经过酸浸、水解、沉淀等步骤，最终得到钛白粉。
与氯化法不同的是，硫酸法钛白不需要氯化步骤，因此能够节省一部分原料和能源成本。
此外，硫酸法钛白的生产工艺也相对简单，不需要复杂的设备，这也降低了生产成本。
因此，硫酸法钛白的成本相对较低。
除了制备过程中的成本差异，氯化法钛白和硫酸法钛白在性能方面也有所不同。
氯化法钛白具有较高的光泽度和遮盖力，适用于制备高档涂料、塑料等产品。
而硫酸法钛白的光泽度和遮盖力相对较低，适用于制备一些对性能要求不那么高的产品。
氯化法钛白和硫酸法钛白在成本和性能方面都有所差异。
氯化法钛白的成本较高，适用于制备高档产品；而硫酸法钛白的成本较低，适用于一些一般性能要求的产品。
在实际应用中，根据产品的要求和市场需求，选择合适的制备方法是非常重要的。
与硫酸法相比氯化法生产工艺流程
与硫酸法相比氯化法生产工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor.I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!氯化法生产工艺：钛白粉生产领域的革新之路随着科技的进步和环保意识的提升，钛白粉的生产方法也在不断发展，其中氯化法以其高效、清洁的特性逐渐成为行业的新宠。
钛白粉制造方法有哪些
由于近几年的时间，对于工业颜料的大量需求，钛白粉的需求量也是在逐步上升，由此可见钛白粉对人们以及工业的发展有着很重要的作用。
为什么钛白粉的需求量这么大但是很容推出现供不应求的现象呢？钛白粉的制法有两种，一是硫酸法，二是氯化法，但是主要以硫酸法制法为主要……相对来说氯化法并不是很完善，所以在我国基本上不怎么使用。
（钛白粉-图例）【钛白粉制造】钛白粉制造方法有两种：硫酸法和氯化法。
其中56%为氯化法产品，这种产品的70%以上又产自美国杜邦等钛白粉大厂，其他国家包括中国的钛白粉工厂仍以硫酸法为主。
1.硫酸法将钛铁粉与浓硫酸进行酸解反应生产硫酸氧钛，经水解生成偏钛酸，再经煅烧、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。
2.氯化法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1000℃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，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。
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。
其缺点是投资大，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。
钛白粉生产的部分资料
氯化法生产钛白粉优点：基于氯化法钛白粉生产比硫酸法钛白粉生产具有生产流程短、工序少、占地面积小、采用连续式自动化干法生产、生产技术先进、劳动生产率高、生产能力大、产品质量高、生产成本低、经济效益好、闭路生产、氯气循环利用、排出废料少、三废污染少等诸多优势。
钛白粉大企业的特点：1.生产高度集中，少数跨国公司垄断了大部分生产力，控制着原料的供应市场和产品的销售市场；2.工厂规模大，生产成本低，经济效益好；3.各大公司都形成了从原料到产品应用的完整体系，这样利于工艺改进、提高产品质量和推广新产品；4.各大公司很重视技术改进，各自都拥有科研机构和实验室，从事工艺、设备和新产品的研制；5.各大公司倾向于氯化法制钛白粉；6.各厂家高度垄断和严密封锁技术，只出售技术，从未公开技术，在报刊资料也无完整技术介绍；7.开发以云母包覆钛的钛系珠光颜料、钛白水浆和纳米钛白粉；8.高分散性、高耐久性、高光泽、低成本是各大公司最求的永恒目标。
我国钛白粉的消费结构大体如下：涂料46%；焊条、搪瓷、陶瓷34%；塑料8%；化纤6%；油墨3%；橡胶2%；造纸1%。
颜料钛白粉的消费结构为：涂料（油墨）60%~62%；塑料25%~26%；造纸8%~10%。
钛白粉的物理性质：钛白粉为白色粉末，性质稳定，不溶于水和许多其他溶剂。
其三种不同晶型各具有不同的物理性质。
化学性质：1.化学性质稳定：钛白粉无毒，化学性质和稳定，是化学惰性物质。
在常温下几乎不与其他物质发生反应，对氧、氮、氨、硫化氢、二氧化硫、二氧化碳都是稳定的。
不溶于水、脂肪、有机酸和弱无机酸。
2.与浓硫酸的反应：在长时间煮沸的情况下，TiO2能溶于浓硫酸，生成硫酸钛或硫酸氧钛，反应式如下：一、酸解方法根据参与反应的硫酸浓度和最终反应产物的状态，钛铁矿酸解的方法有液相法、两相法和固相法三种。
1.液相法采用55%~65%的硫酸，酸解反应在液相进行，反应温度为130~140℃，反应时间为12~16h，为了防止早期水解，酸比值（F）控制在3~3.2，直接得到硫酸钛溶液。
硫酸法和氯化法钛白生产工艺能耗分析
硫酸法和氯化法钛白生产工艺能耗分析前言钛白粉是一种重要的无机化工产品，广泛应用于涂料、塑料、造纸、化纤、橡胶、印刷油墨等行业。
其用量被一些经济学家作为衡量一个国家人民生活水平高低的重要指标。
钛白的生产方法有硫酸法和氯化法两种方法(简称“两法”)两法的优劣势，众说纷纭，本文从化学热力学出发来分析两种生产方法的理论能耗和实际能耗以及氯化钛渣冶炼的能耗，使我们对“两法”的能耗有较全面的认识。
1、“两法”理论能耗的计算1.1硫酸法钛白理论能耗的计算硫酸法钛白生产工艺有二十多个生产工序，其化学反应主要有酸解、水解、煅烧等工序(1)酸解过程的主要化学反应方程式如下①：Ti02+H2S04=TiOS04十H20-24.45KJ_ (1)FeO+H2S04=FeS04+H20-l 2 1.40KJ——(2)(1)式+(2)式得：Ti02+：FeO+2H20=FeS04.+TiS04+2H20-145.85KJ(2)水解过程在室温强烈稀释条件下进行主要化学反应式如下：TiOS04(L)+3H20(L)=Ti(OH)4(L)+H2504(L)——-(3)-69.3 -68.3 174 -136.76②-194.548△H=(-×194.548).136.76+69.3+3*68.3174=-57.06kcal/mol=-238.84KJ/mol(3)煅烧煅烧过程的主要热化学反应式如下：Ti02·XS03·YH20=Ti02+XS03↑+YH2O+△H——(4)水合二氧化钛的煅烧反应中是加热脱水和脱硫的过程，它还涉及到Ti02粒子的成长、聚集和晶型转化等过程，锐钛型、金红石型钛白的生成热为-944.5KJ/mol。
总的理论能耗145.85+238.84+944.5=1329.19KJ/m01吨产品总的理论能耗为：1000/80*1329.19*1000=16614.8*1000KJ=O.567tce1.2氯化法钛白理论能耗的计算氯化法生产工艺有氯化、T＇iCCl4的精制，氧化和后处理等工序，具有化学反应有氯化与氧化反应工序。
钛白粉生产工艺简介
钛白粉生产工艺简介导语钛白粉被认为是目前世界上性能最为优越的白色颜料。
相比其他颜料有更好的遮盖力、耐候性、白度和光亮度，广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、陶瓷、化妆品、食品和医药等工业，被称为“工业味精”。
由于钛白粉是使用范围广，其人均消费量可作为衡量一个国家经济发展水平的重要指标，也是衡量该国市场潜力的有力证据。
作为我国经济的重要产业，钛白粉从根本上牵动着各个行业的发展，被誉为国民经济发展的“晴雨表”。
目前世界上生产钛白粉的工艺有几种呢？目前世界上生产钛白粉的工艺主要有硫酸法和氯化法两种生产工艺。
硫酸法生产的产品我们俗称硫酸法钛白粉，氯化法工艺生产的产品俗称氯化法钛白粉。
哪种生产工艺应用更广泛呢？目前世界上生产钛白粉主要以氯化法工艺为主，全球生产的钛白粉有60%为氯化法产品，在欧美发达国家，氯化法的比例更高，美国早在2006年就关闭了国内最后一家硫酸法钛白粉工厂。
但是在我国，目前还是以硫酸法生产为主，硫酸法钛白粉产能和产量均达90%以上。
国外以氯化法工艺为主，那么氯化法工艺与硫酸法工艺相比有哪些优势呢？氯化法工艺生产钛白粉具有生产流程短、连续化操作、单系列装置规模大、“三废”排放少等优势，且氯化法工艺生产的钛白粉具有更加优良的性能，是未来钛白粉行业生产方法发展的大趋势。
既然氯化法工艺更加环保，产品质量更高，为何我国还是以硫酸法生产工艺为主呢？我国氯化法钛白粉工艺发展之路坎坷。
国外在氯化法钛白粉生产工艺上对我国实行技术封锁，为此还引发了攀钢集团与美国杜邦有名的商业间谍案。
加之我国氯化法钛白粉发展起步较晚，目前仍有很多技术壁垒没有突破，而硫酸法工艺在我国发展比较成熟，所以目前我国生产钛白粉仍以硫酸法为主。
但是我国目前也在积极的推进氯化法钛白粉的发展。
目前我国有哪些企业可以生产氯化法钛白粉呢？目前我国能够能正式生产氯化法钛白粉的企业只有四家——锦州钛业、漯河兴茂、云南新立、河南佰利联。
钛白生产硫酸法工艺与氯化法的差别
钛白生产硫酸法工艺与氯化法的差别：硫酸法钛白粉流程示意图氯化法工艺流程：产品性能的影响：1、粒径，氯化法通过ALCl3,调整粒径，硫酸法通过水解、煅烧及加盐调整粒子大小。
2、杂质，氯化法通过精馏除去Fe、Vn、Mn、Nb等杂质，硫酸法主要通过精滤、沉降、水洗等方法除去杂质。
3、金红石含量，氯化法在氧化后即为金红石型，硫酸法是通过在煅烧前加入煅烧晶种，在煅烧过程中形成金红石。
4、后处理，两种方法的后处理流程基本类似，但各个厂家的后处理都不相同，我公司根据产品的应用性能分为：SR-236、SR-237、SR-2377、SR-238、SR-239、SR-240、SR-2400、SR-241等品种。
金红石型与锐钛的区别：金红石型产品的应用性能主要取决于后处理，各个厂家的后处理方法有所区别，另外制作过程中的技术、设备、人元素质也是决定产品性能的条件。
钛白粉的检测质量有国家标准，各个品种的也有一些相关的标准，如塑料型材用的钛白粉就是以我厂的SR-2400为标准的。
钛白粉的表面处理硅的表面处理：SiO2包膜的作用是在TiO2表面形成一层膜，使TiO2粒子与有机介质隔离减少TiO2与有机介质直接接触的面积，堵塞TiO2的光活化点，有效保护TiO2不受紫外线侵害降低光化学活性。
铝的表面处理：Al2O3在300nm处才开始有吸收紫外光的倾向，而TiO2在405nm 处就开始有吸收，故在TiO2表面包一层Al2O3膜，可使TiO2避免受大气中紫外线照射，另外经Al2O3包膜的TiO2有正三价A l的存在使钛白粉能够较稳定的分散到有机介质中去。
锆的表面处理：与硅和铝的表面处理机理基本相当，但是从吸油量和耐候性方面要优于上述两种表面处理。
虽然同为包膜的表面处理，但是根据包膜的处理条件以及包覆量的不同其应用性能和侧重点也有不同。
钛白颜料的耐侯性钛白粉的耐候性取决与钛白粉的光化学活性，由于钛白粉存在晶格缺陷，使其表面存在许多光活化点，在日照的作用下释放出氧原子，从而破坏漆膜。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
钛白粉硫酸法与氯化法清洁生产比较中国钛白网研究室一、概述钛白粉学名二氧化钛(TiO2)具有最佳的不透明性、最佳的白度和光亮度，被认为是目前世界上性能最为优异的白色颜料。
被广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、陶瓷、化妆品、食品和医药等工业。
目前其生产工艺主要分为硫酸法和氯化法两种。
据SRIC统计，截止2009年底，世界钛白粉总产能已增至570万t/年，其中硫酸法为250万t/年，占44%;氯化法为320万t/年，占56%。
目前，全球钛白粉产能在530万t左右，其中氯化法产能已占63.2%，氯化法在总量上占有绝对的优势。
如图1所示。
图1 全球氯化法和硫酸法产能对比二、钛白粉硫酸法与氯化法生产工艺比较1、硫酸法钛白生产工艺硫酸法钛白生产工艺主要是以钛铁矿为原料，用硫酸分解成TiOSO4溶液，过滤除去钛液中的不溶性杂质，然后通过真空结晶、固液分离除去FeSO4·7H2O，再经浓缩后热水解，制得偏钛酸，洗涤、漂白除去可溶性硫酸盐并滤干，经煅烧脱水脱硫转化为二氧化钛，经干磨后得到锐钛型产品或在煅烧时加入促进剂进行晶型转化得到未包膜金红石型初品或产品。
如生产较高档的金红石型产品，还须将初品浆化，经湿磨解聚分级，进行无机表面处理后洗去物料中的盐分，干燥后再进行超微粉碎和有机处理。
2、氯化法钛白生产工艺20世纪40至50年代，美国杜邦公司(DuPont)研究用氯化法制取钛白粉获得成功，并用于工业生产。
在九十年代我国锦州铁合金(集团)有限公司通过技术咨询联合设计的方式建起了锦州铁合金厂1.5万 t/a氯化法钛白装置，建成后的装置是迄今为止国内唯一的氯化法钛白生产线。
这套装置经过十几年的艰苦攻关，已基本达到设计要求，并于2003年开始筹建年产3万 t/a的氯化法钛白粉工程。
目前达产3.6万 t/a，氯化法生产工艺由于其独特的工艺技术受到国内外钛白粉业界的青睐，并已被列入国家产业结构调整中的鼓励类项目。
氯化法是用含钛的原料，如天然金红石、人造金红石、白钛石、钛铁矿或氯化高钛渣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。
氯化法钛白主要有三大工艺过程描述如下：(1)氯化工序：采用加碳氯化工艺将原料中的钛元素转化成粗TiCl4;氯化工艺可以是沸腾氯化、也可以是熔盐氯化，粗TiCl4经过提纯制取纯精TiCl4。
钛矿石和石油焦按配比配混料加入氯化炉中，底部通入氯气或氧化尾气在高温下进行氯化反应，炉气主要是四氯化钛、三氯化铝、三氯化铁、一氧化碳、二氧化碳等进入收尘器，把冷凝下来的高沸点氯化物收集下来，气相四氯化钛进入冷凝器，用四氯化钛液体冷凝并淋洗高沸点氯化物使四氯化钛气体净化之后进入低温冷凝器，把四氯化钛、四氯化硅等冷凝下来，不凝性气体经多级淋洗回收氯化氢、氯气后排空。
收尘器收集的氯化渣经水冲洗后，按照原料的不同可采用不同的处理办法。
如果采用的是人造金红石、天然金红石或人造富钛料，则一般用石灰中和处理、过滤、渣送渣场堆存或用于生产水泥制品，废水中氯化钙按浓度制得不同规格的氯化钙产品，其他废水处理合格后排放;如采用的是60% - 70%的钛铁矿，则可以将采用两级过滤将不溶于水的固体分离出来送渣场填埋，过滤得到的金属氯化液则可以通过深井灌注技术进行无害化处理。
粗四氯化钛经过有机物除钒并除去高、低沸点氯化物得到精四氯化钛，过程中产生的含钒泥浆返回氯化工序处理。
(2)氧化工序：精TiCl4气相氧化制取符合颜料性能的金红石型TiO2粒子。
过程包括精四氯化钛预热并加入同步制备的三氯化铝，两步法氧气预热，进行氧化反应。
得到二氧化钛半成品和炉气经过冷却、气固分离、氯气返氯化回用。
分离出来的二氧化钛半成品制浆，脱氯送后处理加工;(3)后处理工序：后处理与硫酸法基本相似，只是包膜处理的工艺技术不同，生产适应不同用途的产品。
因后处理的工艺流程及设备与硫酸法相似大体一致，浆料可砂磨亦可不砂磨。
所以氯化法工艺流程与硫酸法的差异主要在前面工序过程。
如图2所示。
图2 氯化法与硫酸法工艺流程比较三、钛白粉硫酸法与氯化法清洁生产比较1、国家有关钛白粉清洁生产政策针对以钛白粉行业，我国采取了一系列宏观调控和加快产业结构调整的措施：对新建钛白粉产能实行较为严格的准入制度;对钛白粉行业积极推行环境友好型清洁生产工艺的普及和政策扶植，如信贷扶植政策、保险扶植政策、出口优惠政策、税收优惠政策、排污权交易政策等。
2006年以来，国家颁布了关于钛白粉行业的政策文件有：《产业结构调整指导目录》、和《十二五》期间即将颁布的《清洁生产标准—钛白粉》、《清洁生产审核指南—钛白粉》、《钛白粉行业准入条件》等。
2、钛白粉硫酸法与氯化法清洁生产比较虽然硫酸法既可生产锐钛型产品，又可生产金红石型产品，但通过图2中氯化法与硫酸法工艺流程的比较，我们可以看出，硫酸法工艺流程复杂，需要20道左右的工艺步骤，排放废弃物较多，晶型转变需更多操作步骤，采用的焚烧工艺需要消耗大量能源。
而且存在将锐钛型晶型转化为金红石型晶型的工序，造成所生产的金红石型钛白粉不可能达到100%的金红石晶型，同时产品质量的批次间差异也较氯化法更明显。
而氯化法生产技术是连续生产工艺，与非连续工艺的硫酸法相比，过程简单，工艺控制点少，产品质量易于达到最优的控制，大大减少了废弃物的产生，再加上没有转窑煅烧工艺形成的烧结，其钛白粉原级粒子易于解聚，所以产品的质量较硫酸法更好，并且在产品精制的过程较硫酸法大幅度节省能量。
同样使用二氧化钛含量在60%左右的钛精矿生产金红石型钛白粉，氯化法要比硫酸法节能30%，节水50%。
如表1、2所示。
表1 钛白粉两种工艺排放物情况比较表(以1万吨钛白粉产量为例)项目较早的硫酸法工艺最新的氯化法工艺工艺发明时间始于1918年，工艺相对陈旧。
20世纪50年代由杜邦首创，技术较新。
工艺流程非连续生产，工艺流程繁琐，需要20道左右的步骤。
连续生产，过程简单，工艺控制点少。
废水(立方米)<20015废气(万立方米)1.5-2.00.67废渣0.2-0.3(污泥)+ 6.4(中合产物)0.15，比硫酸法低五倍以上耗水80-100 立方米节省50% 以上能耗7-10 百万kcal节省30%产品类型锐钛型，不是100%金红石型金红石型，纯度更高，最终的颜料更亮、更白、更持久。
面对需求普通型钛白粉客户汽车涂料、节能PVC占比例全球40%左右的钛白粉是采用硫酸法生产。
全球60%左右的钛白粉是采用更加环保的氯化法生产。
未来前景近年来全世界范围内所有关闭的工厂都是使用硫酸法。
氯化法成为国际上近20年产能增加普遍选择的技术。
表2 氯化法与硫酸法技术指标比较(以生产每吨钛白粉产品为例)原料消耗及能耗单位硫酸法氯化法氯气吨 0.7钛矿石(含TiO2约60%，质量含量)吨1.81.6石油焦吨 0.3硫酸(以100%)吨3能耗百万kcal7-105总固体排放量立方米(湿基)2-50.23新鲜水耗量立方米80-10030排水量立方米15-3015产生总盐量吨0.5-10.13、氯化法原料选用的多样化氯化法若采用高钛渣为原料，从表3可见，无论是从理论能耗还是从产品综合能耗来看，与硫酸法相比氯化法都有明显的优势。
但从产品生命周期看，如把高钛渣冶炼的能耗也能包括进去，使用高钛渣的氯化法综合能耗略高于硫酸法。
但是从万元产值能耗看氯化法仍具有明显优势，而且资源利用率高。
若采用60%的钛铁矿为原料，可省掉高钛渣冶炼的能耗，氯化法产品综合能耗仍维持在吨钛白1.27tce，全生命周期能耗较硫酸法低30%以上。
由此看来，氯化法，特别是能够直接使用铁铁矿的氯化法与硫酸法相比能耗更低，环保优势更明显。
除了操作便捷和能耗较低外，面对当今各种矿产资源紧缺，氯化法原料的选用还具有多样性的优势，可以使用二氧化钛含量60% - 95%的多种原材料。
由于国内硫酸法生产厂对环境的影响，我国有关部门早就将硫酸法钛白工厂定为限制产业。
自2011年6月1日起施行的《产业结构调整指导目录(2011年本)》(国发[2011]9号)中则将所有新建的硫酸法钛白粉设置为限制类项目，对鼓励类氯化法在原料的选择上有着近乎苛刻的要求：单线产能3万t/年及以上，而且必须以二氧化钛含量不小于90%的富钛料(人造金红石、天然金红石、高钛渣)为原料。
矿业人士都熟知，我国虽然是世界上钛储量最丰富的国家，但这些重要的资源大都以中低品位(45%-47%)的形式存在，二氧化钛含量不小于90%的富钛料是很难得到的，况且这些富钛料的供应大多由少数的国际矿业寡头垄断。
对于新增氯化法产能，仅仅鼓励使用二氧化钛含量不小于90%的富钛料，则极有可能使中国氯化法钛白粉的生产重蹈中国钢铁行业原材料受制于人的覆辙，不利于我国厂家积极投入开发自主知识产权研究各种工艺路线，长远来讲阻碍了中国氯化法钛白粉行业的健康发展，限制了我国钛白行业和国际巨头的竞争能力。
而硫酸法的限制更是让当前我国钛白粉产业的发展更显窘态。
然而，条条大路通罗马，《产业结构调整指导目录(2011年本)》最重要的意义在于，抑制低端产品产能过剩、提高资源能源利用效率、推行清洁生产，从而最终达到完善产业布局，提高产业集中度的目的。
因此，无论方法如何，最终清洁生产的目的达到，既然90%的富钛料不好找，那么我们可以借鉴国外的先进经验，发挥氯化法原料选择多样性的特点寻找其它途径。
表3 氯化法与硫酸法综合能耗分析表四、结论氯化法钛白粉生产技术比硫酸法生产技术更先进、更环保是国际钛白粉生产企业的共识。
这也是为什么近年来，国际知名钛白粉生产企业使用氯化法生产的钛白粉比例持续升高的原因。
这也是为什么中国制定国家钛白粉行业清洁生产推行方案(推荐稿)中总体目标：到2014年，通过沸腾氯化法钛白粉清洁生产技术的推广，达到节约标准煤约3.3万t/a，节约水约630万m3/a，削减COD排放量约1.2万t/a 的原因所在。