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:钛白粉生产工艺流程综合介绍

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钛白粉

钛白粉是应用广泛的化工原料,具有极高的经济价值,因此,研究钛白粉生产工艺有着重要的意义。本文就国内目前钛白粉生产工艺技术进行介绍。

钛白粉的生产流程分为三步:原料预处理、生产过程、产后处理。接下来对这三个环节进行具体介绍。

一、原料预处理

生产钛白粉的原料为钛矿,现具有经济开采利用的两种钛矿主要是岩矿和砂矿。多数钛矿再起适用于钛白粉颜料加工前,宜进行浓缩、富集等加工方法来提高TiO2在原料中的含量。重选、磁选、浮选等都是通常的选矿方法,进一步的加工是电炉冶炼成高钛渣和铁还原与化学处理生产人造金红石。

二、生产过程

当前我国钛白粉的生产工艺主要是硫酸法和氯化法。

1、硫酸法

是将浓硫酸与钛铁粉混合酸解产出硫酸亚钛,然后再水解生成偏钛酸,后经煅烧、粉碎得到钛白粉成品。这个方法可以生产金红石型和锐钛型的钛白粉。下图为硫酸法钛白粉生产工艺流程。

硫酸法钛白粉生产工艺流程图

采用该工艺钛原料的TiO2收率在82%-90%。原料硫酸主要用于酸解.也有较少量的稀硫酸用于各工艺的洗/浸工序中。每生产1t钛白粉产品所消耗的主要原料如下表所示。

硫酸法主要原料消耗表

硫酸法生产的优点是以价格便宜的浓硫酸与钛铁矿为主要原料,设备技术比较简单成熟,防腐措施容易操作。但是,此法缺点是生产流程太长,而且只能间歇操作,浓硫酸和水消耗高,废物及副产物多,对环境污染大。

2、氯化法

就是将高钛渣粉料或金红石等混合后与焦炭再混合,高温氯化后生产四氯化钛,经高温、过滤、水洗和干燥,后粉碎就能得到钛白粉成品了。下图为氯化法钛白粉生产工艺流程。

氯化法钛白粉生产工艺流程图

以金红石为原料生产钛白粉.其回收率通常在93%~95%;而以钛精矿和板钛矿混矿为原料生产钛白粉,其回收率约为90%。钛渣中二氧化钛的回收率高于人造金红石.这是由于钛渣及天然金红石的颗粒粒度均较人造金红石大.氯化时带走的细粉少所致。

此法仅能生产金红石型钛白粉,优点是流程较短,自动化程度高,耗能相对于硫酸法较低,但是“三废”较少,生产出的产品质量比较高。但是设备复杂,投资大,设备要求要耐腐蚀、耐高温,设备维修困难等是其限制性缺点,会无形中增加成本。

国内钛白粉生产工艺近年来有了很大的进步,生产工艺技术不断完善,在生产锐钛型和金红石型钛白粉方面质量有了很大的提高。

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