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钛白粉硫酸法与氯化法生产工艺比较
2019年09月02日    阅读量:6270    新闻来源:钛白分中心 涂料工业  |  投稿

钛白粉学名二氧化钛(TiO2),被认为是目前世界上性能最为优越的白色颜料。它具有无毒、具有最佳的不透明性、最佳的白度和光亮度,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,它被称为“工业味精”,其人均消费量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。作为我国经济的基础产业,钛白粉从根本上牵动着各个行业的发展神经,经常被誉为国民经济发展的“晴雨表”涂料在线coatingol.com。其制造方法有两种,硫酸法和氯化法。


01、硫酸法钛白生产工艺


硫酸法起始于1916年,主要原料为钛原料和硫酸。钛原料既可采用钛精矿也可采用酸溶性钛渣,产品可以是锐钛型,也可以是金红石型。具体过程为:将钛精矿或酸溶性钛渣与浓硫酸进行酸解反应生成硫酸氧钛,经水解生成偏钛酸,再经煅烧、粉碎等工序得到钛白粉产品。硫酸法是目前国内应用最为广泛的钛白粉生产方法。硫酸法钛白生产工艺见图1与图2。


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图1 硫酸法生产锐钛型钛白粉流程


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图2 硫酸法生产金红石型钛白粉流程



02、氯化法钛白生产工艺


氯化法由杜邦公司于1956年在美国开始实现工业化,主要以金红石或氯化钛渣作为原料,只能生产金红石型产品。具体过程为:金红石或氯化钛渣首先经高温氯化生产四氯化钛,再经提纯、氧化,其中氧化工序是氯化法的核心,最后经洗涤、干燥、粉碎等后处理工序得到钛白粉产品。除后处理工序为间断生产外,氯化和氧化工序均为连续生产。

氯化法钛白生产工艺见图3。


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图3 氯化法生产金红石型钛白粉流程


03、硫酸法与氯化法钛白粉产品比较


粒径的差异:氯化法钛白粉的原子粒径在190-250纳米之间,而硫酸法钛白粉的粒径在250-450纳米;


粒径分布的差异:氯化法钛白粉有更好的粒径分布;


色相的差异:由于粒径及杂质的问题,硫酸法钛白粉的色相基本属于黄相,而氯化法钛白粉偏蓝相;


分散性的差异:二者没有明显差异。目前已经研制出了适合水性、油性、塑料等各种体系的高分散性产品;


遮盖力的差异:由于氯化法钛白粉粒度分布更为集中,其遮盖力稍微高点;


价格的差异:由于氯化法生产原料要求高,生产设备投资大,总体成本要高于硫酸法,因此,价格也较高。


相比硫酸法生产钛白粉,氯化法生产的钛白粉纯度更高,性能更好。同时具有流程短、连续化操作、“三废”排放少等优势,更适应国家环保政策趋严的态势,代表未来钛白粉行业的发展趋势。但是,从国情出发,氯化法对原料的要求高,而我国的高钛渣产量小,不适合大规模发展氯化法,而发展硫酸法的原料供应充足。氯化法产品都是金红石型钛白粉,不能生产锐钛型钛白粉,而有些行业只能使用锐钛型钛白粉,所以氯化法钛白粉在应用领域上目前还不能完全取代硫酸法。硫酸法和氯化法在国内仍将长期并存。


标签:原材料钛白粉技术中心
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