钛白粉(TiO2)的制备.pdfVIP

钛白粉生产工艺简介 csgt0@baiduwenku 钛白粉生产工艺简介 【摘 要】 本文综述了钛白粉的基本性质，介绍了两种主要的钛白粉生产 工艺，并对今后的钛白粉生产工艺加以了展望。 【关键词】钛白粉、硫酸法、氯化法、表面处理、纳米 钛白粉学名二氧化钛（TiO2）,分子量：79.88，是一种白色无机盐料，具有 无毒、最佳的不透明度、最佳的白度和光亮度，被人为地世界上性能最好的一种 白色颜料，广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷用油墨、化纤、橡胶、化妆品等 工业。其主要 TiO2 有三种结晶形态：板钛矿型、锐钛矿型和金红石型。其中板 钛矿只存在自然界矿石中，人工制取的仅为锐钛型（简称 A 型）和金红石型（简 称 R 型）。二氧化钛颜料的制造有两种生产工艺：硫酸法和氯化法。R 型二氧化 钛和 A 型二氧化钛均可由任一种过程来生产。硫酸法的生产工艺成熟，设备简 单，但是生产流程长，对环境污染严重；氯化法技术先进，生产能力大，产品质 量高，其白度和粒度分布范围广，均优于硫酸法，并且氯气可循环利用，缺点是 对原料要求太严格。 目前，主要由两种具有经济开采利用的钛矿——岩矿和砂矿。多数钛矿在适 用于钛白粉颜料加工前，需要进行浓缩与富集或其他的加工方法以提高 Ti02 在 原料中的含量。通常采用的选矿方法如重选、磁选、静电选等进行选矿，进一步 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。下面分别就两种 制造工艺加以简洁，两种方法的具体流程如下图示： 1 钛白粉生产工艺简介 csgt0@baiduwenku 硫酸法生产工艺 硫酸法使用钛精矿或酸溶性钛渣与硫酸反应进行酸解反应，得到硫酸氧钛溶 液，经水解得到偏钛酸沉淀，再进入转窑煅烧产出 TiO2。其具体流程如下： 1、TiO2 原料的酸解 一般用 87％～90％的硫酸，在 160～200℃和矿：酸＝1：（1.5～1.7）） 质量比）下进行精矿硫酸分解，发生的主要反应有以下几个： FeTiO+→3()3 H SO Ti SO ++ FeSO H O 324 4242 （1） FeTiO+→++22 H SO TiOSO FeSO H O 324 4 42 （2） Fe O+→3()3 H SO Fe SO + H O 23 2 4 2 43 2 （3） Fe() SO TiOSO 反应固相物的形态都是疏松的多孔饼，其主要成分组成为 243和 4 (硫 酸氧钛)。接下来是用水等将硫酸盐从多孔饼浸出，以钛铁矿为原料时钛液要用 铁屑处理将三价铁还原成二价铁，最后得到含 TiO2120～130g/L 和硫酸钛（以