鈦白粉是由鈦金屬制成的嗎?



鈦白粉不是由鈦金屬制成。


鈦白粉(titanium dioxide),是一種重要的無機化工顏料,主要成分為二氧化鈦。鈦白粉的生產工藝有硫酸法和氯化法兩種工藝路線。


生產工藝:


鈦白粉制造方法有兩種:硫酸法(Sulphate Process)和氯化法(Chloride Process)。其中56%為氯化法產品,這種產品的70%以上又產自美國杜邦等鈦白粉大廠,其他國家包括中國的鈦白粉工廠仍以硫酸法為主。


1、硫酸法:


將鈦鐵粉與濃硫酸進行酸解反應生產硫酸氧鈦,經水解生成偏鈦酸,再經煅燒、粉碎即得到鈦白粉產品。此法可生產銳鈦型和金紅石型鈦白粉。


硫酸法的優點是能以價低易得的鈦鐵礦與硫酸為原料,技術較成熟,設備簡單,防腐蝕材料易解決。其缺點是流程長,只能以間歇操作為主,濕法操作,硫酸、水消耗高,廢物及副產物多,對環境污染大。


2、氯化法:


氯化法是用含鈦的原料,以氯化高鈦渣、或人造金紅石、或天然金紅石等與氯氣反應生成四氯化鈦,經精餾提純,然后再進行氣相氧化;在速冷后,經過氣固分離得到TiO2。該TiO2因吸附一定量的氯,需進行加熱或蒸氣處理將其移走。


該工藝簡單,但在1000℃或更高條件氯化,有許多化學工程問題如氯、氯氧化物、四氯化鈦的高腐蝕需要解決,再加上所用的原料特殊,較之硫酸法成本高。


氯化法生產為連續生產,生產裝置操作的彈性不大,開停車及生產負荷不易調整,但其連續工藝生產,過程簡單,工藝控制點少,產品質量易于達到最優的控制。


再加上沒有轉窯煅燒工藝形成的燒結,其TiO2原級粒子易于解聚,所以在表觀上人們習慣認為氯化法鈦白粉產品的質量更優異。


氯化法優點是流程短,生產能力易擴大,連續自動化程度高,能耗相對低,“三廢”少,能得到優質產品。其缺點是投資大,設備結構復雜,對材料要求高,要耐高溫、耐腐蝕,裝置難以維修,研究開發難度大。




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