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鈦白粉主要生產工藝

山東埃爾派 | 點擊量:0次 | 2020-12-04

摘要
  鈦白粉既可用鈦精礦、金紅石制取,也可用鈦渣制取。文 獻記載的制取鈦白粉的方法有很多,包括硫酸法、氯化法、 鹽酸法、磷酸法、硝酸法、氟化法、堿金屬化合物熔融法等。

  鈦白粉既可用鈦精礦、金紅石制取,也可用鈦渣制取。文 獻記載的制取鈦白粉的方法有很多,包括硫酸法、氯化法、 鹽酸法、磷酸法、硝酸法、氟化法、堿金屬化合物熔融法等。 但實際上能夠實現工業化規模生產的目前只有硫酸法和氯化法兩種。

  在1912年發明的由礦石生產白色顏料的硫酸法,經過一 個世紀的發展,工藝相對成熟,主要以鈦鐵礦或酸溶性鈦渣 為原料,用硫酸將鈦原料分解成TiOSO4,溶液再進行除雜、 分離,最終獲得成品鈦白粉。相對于氯化法,硫酸法生產鈦 白粉工藝的主要優點有:(1)以鈦鐵礦或酸溶性鈦渣和硫酸 為原料,原料價格低廉且易于獲得,生產成本較氯化法低。 (2)技術成熟,設備簡單,生產線易于復制。(3)隨著水解、 煅燒工段粒度控制的完善和包膜技術的進步,縮小了與氯化 法產品質量的差異。主要缺點有:(1)工藝流程長,以間歇操 作為主,難以實現連續生產。(2)與氯化法鈦白粉產品相比, 硫酸法鈦白粉產品的質量相對較差。(3)硫酸及水的消耗 高、廢物及副產物多、環境污染較大,難以實現清潔生產。總 的來說,硫酸法是相對歷史長和落后的工藝過程,采用非連 續生產工藝,工藝流程復雜,需要二十幾道工藝步驟,排放 的廢棄物較多。晶型轉變需更多操作步驟,采用的焚燒工藝 需要消耗大量能源。

  目前,我國已成為全球第一大鈦白粉生產國和消費國。 但是,我國氯化法生產技術發展緩慢,鈦白粉主要是硫酸法 生產的。國內鈦白粉生產企業多為簡單的生產線復制,缺乏 創新,品種同質化嚴重。而硫酸法與氯化法生產的鈦白粉品 質差異較大,一部分重要行業所需的高品質鈦白粉長期依賴 進口產品。在每年約百萬噸產能過剩(2017年我國實際生產 量287萬t)及出口量不斷增加的背景下,我國近年來每年進 口20萬t左右高端鈦白粉。同時,硫酸法鈦生產工藝由于大量 廢硫酸污染環境,其環保問題也倍受社會關注。

  因此,在日益嚴峻的環保壓力和結構性產能嚴重過剩的 雙重背景下,我國政府采取了一系列宏觀調控措施,加快產 業結構調整,對新建鈦白粉生產企業實行嚴格的準入制度, 積極推行環境友好型清潔生產工藝以及進行政策性扶持。 《產業結構調整指導目錄(2011年本)(2013年修正)》《釩 鈦資源綜合利用和產業發展“十二五”規劃》《釩鈦資源綜 合利用和產業發展“十二五”規劃》《涂料行業“十二五”規 劃》等政策均大力限制、淘汰落后產能,鼓勵工藝先進的氯 化法鈦白粉的生產。

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