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氯化法钛白粉和硫酸法钛白粉的优缺点

2015.04.30

钛白粉又名二氧化钛(TIO2),相对分子质量79.9,成白色粉状,具有较高的化学稳定性、耐热性、耐候性、良好的白度、着色力和遮盖力,是最重要的白色颜料,也是钛系的最主要产品,占全部白色颜料使用量的80%,世界上钛资源的90%都用来制造钛白粉,钛白粉在现代工农业、国防、科学技术诸多领域中得到广泛应用,是仅次于合成氨和磷酸的第三大无机化学品。

钛白粉的工业生产主要有硫酸法和氯化法两种工艺。硫酸法是以钛精矿为原料,加入硫酸法使钛精矿的TIO2分解成硫酸亚铁(TIO2SO4),过滤除去钛液中的不溶物质,然后采用真空结晶除去钛液中的七水硫酸亚铁(FeSO4.7H2O钛液经水解变成偏钛酸(TiO2.H2O,洗涤除去其他矿物质产生的盐类,经煅烧除去水分并使其晶型转化所得。氯化法一般以富钛渣(含TIO290%)为原料,以石油焦为还原剂,高温下用氯气氯化,生成TICL4,然后在高温下氧化生成TIO2,进一步精制得到钛白粉。氯化法与硫酸法优缺点比较见表1

序号

项目

硫酸法

氯化法

1

优点

原料便宜,丰富

技术成熟,操作容易

设备简单,材质要求不高

反应条件缓和,容易控制

能生产金红石和锐钛型两种型号的钛白粉

干法生产,能耗低

流程短,连续化操作

容易生产金红石型钛白粉

氯气循环利用,消耗低

产品质量好

三废排放量少

2

缺点

三废量大,污染严重

湿法生产,能耗高

流程长,间歇操作

生产金红石型较复杂

硫酸用量大,回收困难

产品纯度、白度、粒径低于氯化法

原料质量高,价格贵

技术难度大,控制系统复杂

不能生产高质量锐钛型钛白粉

设备质量要求高

氧化反应迅速,易堵塞结疤

氯化法和硫酸法两种工艺技术各有优缺点,但从环境友好方面氯化法明显要优于硫酸法,目前国际上氯化法生产工艺已占主导地位,硫酸法生产工艺有进一步减少对的趋势。

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