硫酸法钛白粉与氯化法钛白粉生产工艺的比较

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1、上一2010年全国钛白粉行业年会·论文集期№————201O．11．4——--5硫酸法钛白粉与氯化法钛白粉生产工艺的比较于寿俨、张林仓(攀钢集团钛业有限责任公司，攀枝花617000)摘要：钛白粉制造通用的工业制造工艺有两种：硫酸法(SulphateProcess)和氯化法(ChlorideProcess)。本论文将此两种钛白粉生产工艺加以简要阐述，并做以对比分析。关键字：二氧化钛；钛白粉；硫酸；氯化0前言钛(Titanium)：元素符号Ti，原子序数22，原子量47．88，在元素周期表中位于第4周期ⅣB族。钛是地壳中分布最广和丰度高(6320x10曲)的元素之一，占地壳质量的0．61

2、％列居第9位：而钛资源则仅次于铁、铝、镁而列居第4位，是制取钛渣、人造金红石、钛白、海绵钛、钛金属及钛材、焊条涂剂的主要原料。二氧化钛(钛白粉)，具有无毒、良好的物理化学稳定性(1000℃煅烧后不熔于任何酸和碱)、折射指数高(2．55～2．70)，以及很强的白度、着色力(雷诺兹数l150～1950)、遮盖力(40～509／m2)、耐温性、抗粉化等特征，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Ti02颜料的生产。1998年，世界总的Ti02颜料消费量为355万t，按2000美元／t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。

3、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。因此，二氧化钛被称为“颜料之王”。钛白不仅是性能优异的白色颜料，而且是重要的化工原料。它广泛用于涂料、油墨、塑料、橡胶、造纸和化纤工业。钛白涂料，色彩鲜艳，色调纯正：钛白是纸张的高级填料，使纸张薄而不透明，白度高，光泽好，强度大和光滑好用。钛自用于塑料工业，是不透明的着色剂：用于橡胶工业，使白色和浅色橡胶强度高，伸展率大，耐老化和不易褪色。它也是化学纤维的最佳消光材料，使透明的化纤具永久性消光效果，并可提高韧性。此外，还用于搪瓷、电器、电

4、子原料等等方面。钛白粉的工业生产方法有氯化法和硫酸法两种，除中国以外，世界上56％为氯化法产品，这种产品的70％以上又产自美国杜邦、特诺公司和美礼联公司，其他国家的钛白粉工厂仍以硫酸法为主。我国钛资源储量居世界之首，到2008／2009年上半年，全国各钛白生产企业的产能总和将达到150万t／a。除锦州铁合金总厂为氯化法生产外，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，除中国以外，世界上只有20来个国家、近20家公司、50来家工厂生产钛白粉。美国杜邦公司、亨兹曼、美礼联无机化工公司、德国康诺斯公司、莎哈利本公司以及美国特诺公司拥有世界钛白粉生产能力的78％。由于

5、其生产的高度垄断和广泛的应用范围，使得它又是一种贸易量很大的商品。以下便对硫酸法和氯化法的生产工艺进行介绍和对比。1钛白生产工艺介绍1．1硫酸法钛白生产工艺化法二氧化钛2010年全国钛白粉行业年会·论文集三?竺!：!氯图1硫酸法钛白工艺流程图硫酸法生产颜料级钛白要经过五大步骤：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、站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牛产锐钛型、金

6、红石型、搪瓷等各级别种类的二氧化钛产品。我国钛资源储量居世界之首，到2008／2009年上半年，全国各钛白生产企业的产能总和已达到150万t／a。除锦州铁合金化法一一氧化钛l一氯-7乏法■o’'氧化钛．2010年全国钛白粉行业年会·论文集20'O．11．4---5图2氯化法钛白工艺流程图总厂为氯化法生产外，其余厂家均为硫酸法。我国钛白粉的研究始于50年代中期，但其大发展却是在80年代中后期。2009年，我国包括生产非颜料级在内的钛白厂家为55家，其中生产能力前10位分别是山东东佳、攀钢钛业、四川龙蟒、河南佰利联、云南大互通、宁波新福、江苏镇钛、藤县金茂、安徽安纳达和南京钛白。他们全部

7、采用硫酸法工艺。这主要是因为：硫酸法钛白技术应用范围广；氯化法钛白技术高度葶断。因此，硫酸法钛白技术在我国有广阔的天地，所以硫酸法钛白技术的研究也显得极其重要。硫酸法的优点是：主要原料来源简单一一硫酸和钛矿(既可以使用钛精矿也可以使用酸溶性高钛渣做原料)，生产工艺成熟简单，如果技术到位产品质量可以达到氯法的质量标准，还可以生产氯化法钛白技术不能生产的锐钛型钛白粉。废副产品的处理相对简单，使用简单的设备技术就可以达到国家的环保要求。硫酸法的缺点是：流程长而复