钛白粉生产工艺技术
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一、???????????? 概述(Introduction)
自1791年发现钛元素到1918年采用硫酸法商业生产钛白粉以来，至今已有80多年的生产和商业使用历史。钛白粉生产方法主要有硫酸法和氯化法。
硫酸法是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。硫酸法以间歇法操作为主，生产装置弹性大，利于开停车及负荷调整。但其工艺复杂，需要近二十几道工艺步骤，每一工艺步骤必须严格控制，才能生产出最好质量的钛白粉产品，并满足颜料的最优性能。硫酸法既可生产锐钛型产品，又可生产金红石型产品。
氯化法是用含钛的原料，以氯化高钛渣、或人造金红石、或天然金红石等与氯气反应生成四氯化钛，经精馏提纯，然后再进行气相氧化；在速冷后，经过气固分离得到TiO2。该TiO2因吸附一定量的氯，需进行加热或蒸气处理将其移走。该工艺简单，但在1000℃或更高条件氯化，有许多化学工程问题如氯、氯氧化物、四氯化钛的高腐蚀需要解决，再加上所用的原料特殊，较之硫酸法成本高。氯化法生产为连续生产，生产装置操作的弹性不大，开停车及生产负荷不易调整，但其连续工艺生产，过程简单，工艺控制点少，产品质量易于达到最优的控制。再加上没有转窑煅烧工艺形成的烧结，其TiO2原级粒子易于解聚，故所所以在表观上人们习惯认为氯化法钛白粉产品的质量更优异
硫酸法与氯化法的优势比较于下表：
表一、硫酸法和氯化法优劣比较表
一、??????????? 钛白粉原料来源及加工(Raw materials for T
iO2 pigment manufacture)
主要有两种具有经济开采利用的钛矿—岩矿和砂矿。如图二所示、多数钛矿在其适合用于钛白粉颜料加工之前，需要进行浓缩与富集、或用其他的加工方法以提高TiO2在原料中的含量。采用通常的选矿方法如重选、磁选、静电选等进行选矿，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。
三．??? 钛白粉生产工艺技术(TiO2 pigment manufacturing technol ogy)
1、硫酸法生产工艺技术(Sulfate technology)
如图一、所示，硫酸法技术的主要工艺步骤是：
●TiO2原料用硫酸酸解；
●沉降，将可溶性硫酸氧钛从固体杂质中分离出来；
●水解硫酸氧钛以形成不溶水解产物或称偏钛酸；
●煅烧除去水份，生成干燥的纯TiO2。
若采用的最初原料配料的铁含量高或钛含量低时，则要在净化和水解之间
增加去除和回收七水硫酸亚铁和浓缩钛液工艺步骤。
1、1. 酸解(Digestion)：
经研磨、干燥的钛铁矿（含42-60%的TiO2）和/或酸溶性钛渣（TiO2含量72-78%）一般在铅衬反应器中用浓硫酸在150-180℃的温度下酸解。为便于酸解，原料通常要磨到200目左右。需要指出的是，白钛石、人造金红石和金红石不溶解于硫酸，因此不能用于硫酸法钛白的生产。
酸-料混合物一般用空气进行气流搅拌并通过吹入蒸汽加热。大多数生产厂使用浓度为85%-92%H2SO4的硫酸，剧烈的放热反应在160℃左右就开始了。而某些厂则先进行酸矿预混物料，这样有助于缓和剧烈的反应。
钛铁矿中的铁含量越高（TiO2含量越低），所用硫酸的稀释程度就越高。对处理岩矿而言，合适的酸浓度为85% H2SO4。而处理钛渣，酸中的H2SO4一般为91%-92%。为了获得平缓的反应，不需用比此更浓的硫酸。
之后，钛液被逐渐稀释，首先用酸，然后用水。无论酸的浓度如何，反应固相物的形态都是疏松的多孔饼，其主要组成是Fe2(SO4)3和TiOSO4（硫酸氧钛）。由于原料中存在的钒、铬和其它金属要在硫酸中分解，因此，多孔饼中也含有这类金属硫酸盐。
酸解反应通常用能装30-40吨反应物的酸解罐进行间歇式操作。剧烈的放热反应一般持续约30分钟，然后将多孔饼固相物冷却3个小时左右。
硫酸法厂产生的空气污染大部分来自于酸解。反应中，大量硫氧化物、酸雾和夹带的未反应原料粒子在很短时间内释放出来。这些放散物被暂时收集到气体洗涤塔和固体物质除尘系统中。
有些工厂，如美利联在萨尔瓦多（巴西）、亨兹曼在蒂鲁卡隆（马来西亚）
的工厂和钛工业公司在宇部（日本）的工厂以及韩口公司（韩国）为便于更好地控制反应和降低硫氧化物的释放，采用了连续酸解工艺。
接下来是用水和/或稀硫酸将硫酸盐多孔饼浸出。这种饼的分解和三价铁/二价铁的还原通常要进行11-12小时，使在酸解罐处的总反应时间达14-15小时。
如果以钛铁矿为原料，钛液要用铁屑处理将三价铁（Fe+++）还原成二价铁（Fe++）。如果以钛渣为基本原料，由于只有Fe++，故省掉这一步工序。还原持续到产生一些三价钛（Ti+++）为止，目的是使所有的铁在随后各步骤中都保持二价形式。通常指标为2%的Ti+++就行了，大部分钛以四价（Ti++++）形式存在。正如连续酸解一样，还原也可采用连续方式进行。
如果让Fe+++进入水解阶段，它们将吸附在TiO2粒子表面，造成最终钛白产品白度指标低。因此，在整个工艺过程中使铁保持二价形态至关重要。
1.2. 沉清/沉降（Clarification/settling）：
冷却酸解液、固体惰性物质和未反应的原料残余物溶液从酸解罐的底部全部排放到宽底的低位沉淀池/沉降池中。
此处是将由钛矿杂质形成的可溶性残余物去掉。这些残余物可能包括硅石、锆石/硫酸锆、白钛石和/或金红石。加入酪蛋白、淀粉或其它有机絮凝剂，液体便通过简单的重力分离沉淀在沉降池中。可溶性残余物的沉降可以在此阶段辅以硫化锑（SbS3）沉淀的形式进行。为此，需在酸解阶段将氧化锑加入到最初的原料中，沉降时加入硫化钠以沉淀SbS3。
用旋转耙从沉降池中将固体物质去除。通常，在沉降池底部有一集中排放点。固体物质排除后，先用废酸洗涤以回收未反应的原料，然后用水洗掉残留酸。
沉降后的钛液通过精滤除掉细小的残余粒子。这些精滤滤渣与从沉降池中收集的其它固体物合在一起送往许可的堆放场。
整个沉降过程大约8小时。
1.3绿矾回收（Copperas recovery）：
钛液冷却至10℃左右，以便以“绿矾”的形式析出大部分的铁。绿矾主要是七水硫酸亚铁（FeSO4·7H2O），混杂有铬、钒、锰和其它金属硫酸盐。这些金属是最初的原料夹带的。剩余的Fe++仍留在钛液中。绿矾可以以红泥浆的形式滤掉。处置绿矾是硫酸法工艺的主要问题之一。在现代化的硫酸法工厂中，绿矾用专门的真空冷冻结晶系统去除，该系统设计为能生成很大的FeSO4·7H2O七水晶体，而铬、钒杂质含量最少。大晶体便于处理和储存：这一点非常重要，因为大多数钛白生产商将回收的绿矾加工成副产品销售，如用作土壤调节剂或水处理剂。
如果只用钛渣作原料，此阶段没有大量的铁析出。这样，钛白生产商就避免了随之而来的绿矾处理问题。FeSO4:TiO2的临界比值是7:10。如果钛液的F eSO4含量很高，则在此阶段必须除去绿矾。但如果比值小于0.7，则没有必要除绿矾。
绿矾除去后，余下的钛液通常通过真空蒸发浓缩到25℃时1.67的比重。此步之后，如果原料是钛铁矿，钛液的TiO2含量为230g/升。如果原料是钛渣，则TiO2含量为250g/升。尽管经过了析出绿矾除铁，但通过钛铁矿获取的钛液中的铁含量仍高于钛渣钛液。
1.4水解（Hydrolysis）：
水解工序是硫酸法钛白生产非常关键的一步。这一步将可溶性硫酸氧钛在9
0℃时水解成不溶于水的水合TiO2沉淀物，或称偏钛酸。要获得所需粒度的高质量水解产物，必需严格控制诸如加热速度、钛液的Fe++和Ti++++含量、以及其它因素等条件。如前所述，避免出现Fe+++是此环节的关键。
为控制水解速度、水解物的过滤洗涤性能和最终产品的细渡及质量指标，需要在水解时加入晶种。晶种的加入方式有两种：自身晶种(Blumenfeld法，1928年)和外加晶种(Mecklenburg法，1930年)。两种方式均能生产出同样质量的产品。
自身晶种是在水解时利用预先加入的水解钛液和水所产生的晶种进行水解工艺。不用另外制备晶种。
顾名思义外加晶种是向钛液加入经另外制备的金红石或锐钛型晶种，用以控制水解速度和钛白产品的最终晶体类型。为此目的的金红石晶种是用偏钛酸-盐酸或纯TiCl4制备，而锐钛型晶种是用偏钛酸、氢氧化钠或向钛液加入水或酸产生的。
撇开所加的晶种，从硫酸氧钛溶液中沉淀出TiO2为锐钛型。不过，在此阶段加入金红石晶种是为了在煅烧时易于使偏钛酸沉淀物转化成的TiO2为金红石型。若采用锐钛型或自身晶种，则在煅烧时要加入金红石型煅烧晶种才有利于金红石TiO2的生成。
偏钛酸的沉淀是通过几小时的钛液沸腾达到的。在沉淀快结束时，有时要加入一定的水以提高水解率。但是，加入的水过量则会破坏TiO2沉淀物的质量。整个水解沉淀过程需要花3-5个小时。
水解沉淀物浆料经过滤、洗涤后，在还原条件下用硫酸酸浸以除去最后微量吸附铁和其它金属。即通常所说的漂白。大约7%-8%的SO3紧紧吸附在浆料中，
无法洗掉。事实上，要经历过滤和洗涤，才能将偏钛酸沉淀分离出来。硫酸法钛白粉生产的大部分废酸由此产生。
第一次过滤中的滤液（称为“浓废酸”）一般含H2SO422%-24%。通常每生产一吨成品钛白要产生8-10吨“浓废酸”。如果以钛渣为原料，这种酸仍含有分解的硫酸亚铁，同时还含有大量的硫酸铝和硫酸镁。
而之后的洗涤和过滤产生的酸废物（称为“稀废酸”），所含H2SO4低于0. 5%。根据水洗和过滤环节的数量，每生产一吨成品钛白产生的稀酸可达60吨。
为控制粒度生长，需向偏钛酸加入调节剂，如硫酸钾、磷酸钾和锌。有时还需在此步骤中进一步加入金红石晶种以促进煅烧时形成金红石TiO2。最终用于煅烧的物料是水合TiO2浆料，固含量为35%-50%。
1.5煅烧（Calcination）：
煅烧是在一个微倾的内燃式回转窑中进行。在重力作用下，水合TiO2浆料在回转窑中缓缓前移。煅烧温度在900-1250℃。为了达到所需的钛白类型，实际温度需要按几个等级严格控制。一般生产金红石钛白所需的温度要高一些。通过煅烧环节脱去水份和除去残余的微量SO3，同时还可以将锐钛型转变成金红石型。煅烧还有助于增强最终钛白产品的化学惰性和确定其粒度，尽管粒度的确定主要是在水解阶段。通过过程取样和对颜色、消色力及粒度的物理检测可以对煅烧过程的严密控制起辅助作用。
在煅烧阶段，随着SO3和酸雾的排除，不可避免要夹带一些细微的TiO2粒子，缕缕烟气明显可见。因此，工厂必须设有回收TiO2粒子、除尘和除酸雾装置，以使煅烧尾气不对环境造成危害。
煅烧后,TiO2经研磨破碎烧结颗粒。其后，一些钛白粉以未包膜TiO2初品
的形式出售用于搪瓷、焊条等需要初级产品的应用地方。其主要而且是几乎所有的钛白粉厂均要进行的表面处理，即后处理。不过，大多数生产商都是在同一现场进行TiO2的表面处理。仅有少部分厂家进行异地后处理加工。表面处理步骤见后3小节述。
1.6物料平衡（Material balances）：
硫酸法工艺流程如图一、所示。其化学反应包括：
●??? 钛渣酸解：TiO2+H2SO4→TiOSO4+H2O
●??? 钛铁矿酸解和去绿矾：5H2O+FeTiO3+2H2SO4→FeSO4·7H2O+TiOS
O4
●??? 水解：TiOSO4+2H2O→TiO(OH)2+H2SO4
●??? 煅烧：TiO(OH)2→TiO2+H2O
钛原料的TiO2收率在82—90%左右。硫酸是另一重要的原料，主要是用于酸解，也有较少量的稀酸用于各工艺的洗/浸工序中。
每吨钛白产品所需的主要原料消耗为：
矿及含钛原料（吨）硫酸（100%H2SO4、吨）钛精矿（45%TiO2） 2.5 4.70
钛精矿（54%TiO2） 2.1 3.50
钛精矿（59%TiO2） 1.9 3.20
钛渣（75%TiO2） 1.5 2.70
钛渣(85%TiO2) 1.3 2.50
如果以钛铁矿为原料，还另需0.1—0.2吨铁屑或铁粉。
该工艺所产生的主要废物是废酸（含洗水）和以钛铁矿为原料所产出的七
水硫酸亚铁;废酸一般很稀，H2SO4含量低于25%，一些钛白生产商尽力分离酸解时第一次过滤产生的强酸废物和随后过滤与水洗产生的弱酸废物。硫酸法生产每吨钛白产生的副产物及量如下：
以钛铁矿原料：3—4吨七水硫酸亚铁；7—8吨（23%H2SO4）废酸；
以钛渣原料：4—6吨（25%H2SO4）废酸。
此外，在煅烧阶段，每吨钛白有7-8Kg SO3排入大气或必须回收以减少对大气污染。
2 氯化法生产技术（Chloride technology）
2．1如图一所示，氯化法技术的主要步骤是：
●??? 氯化，用氯气在还原气氛下氯化钛原料；
●??? 精馏，四氯化钛冷凝、精馏提纯；
●??? 氧化，四氯化钛氧化生成TiO2。
同时，还有各种通过水解TiCl4的工艺方案，但这些工艺都无商业经济价值。氧化工艺其优势所在是氯气可循环使用；即：此阶段产生的氯气可回收返回到氯化工序中。
2．2氯化（Chlorination）
在氯化法生产钛白粉工艺中首先要生产四氯化钛（TiCl4）。其生产是用钛原料与烧结的石油焦饼和经预热的氯气混合，并在800~1000℃的温度条件下反应。其通常的
氯化反应器是采用流化床反应器，也有其它的一些反应器。
氯化反应器采用刚衬耐火材料，其内部采用夹套冷却，氯气和四氯化钛在高温条件腐蚀性极强，所以，甚至选用高质量的耐火材料，其使用寿命也有限。
石油焦中的炭在氯化反应中的主要目的是移走钛矿中的氧，所以尽可能减少与金属反应的氯含量。若还原剂的存在TiO2的氯总是足够的。
起初的反应热是由电能提供的，使用石墨电极，开始反应时需要大量的热量，在进入氯化反应器时，焦饼与TiO2的比例需要仔细控制。温度太低，TiO2变成TiCl4
转化率低。其未反应的氯气穿过反应器，而利用率低；温度太高反应器材料将融熔，
堵塞气孔。
目前有部分公司具有使用钛精矿和高钛渣或金红石或板钛矿混合进料技术与商业生产能力。其进料的矿可达TiO2 60%含量，其目的是降低原料的生产成本。其它的氯
化公司采用参合原料量不能低于TiO2 85%。并且要求具有低MgO、CaO的天然金红石、
人造金红石、钛渣。Ca、Mg太高在氯化时，形成液体氯化物如MgCl2、CaCl2堵塞流
化床排渣，造成生产不正常及停产。
从氯化反应出来的气体，不仅有TiCl4 和氧化碳，而且有焦饼灰和从原料中杂质产生的不同氯化衍生物，FeCl3、SiCl4、ZrCl3、MnCl2和VOCl3等。从反应器出来，
气体经过袋滤气分离灰尘，再经过冷凝器维持200℃温度分离掉主要的FeCl3。假使采
用钛精矿与板钛矿掺合进料，此间分离的FeCl3量明显增多，带来废副处理量大的问
题。
2．3精馏（Condensation and purification）
此段是冷凝并提纯TiO2气体。该气体从氯化反应器出来后，通过可调喷雾冷却和冷凝；其目的是使气体温度降到136℃，刚好是TiCl4的沸点，在此条件下FeCl2、
MnCl2、 CaCl2、MgCl2以固体形式分离掉，并得以移出。
冷凝分离出大部分固体杂质后的TiCl4气体仍旧含有许多与其沸点类似的杂质如SnCl4、SiCl4、FeCl3、MnCl2和VOCl3等等，减少这些杂质的量是氯化钛白粉操作之
关键因素之一。
分离VOCl3是通过用亚铁或矿物油的络合方式进行。用H2S在90℃处理含杂质T iCl4，还原VOCl3成 VOCl2 ，其后以硫化物的铁、钒沉淀分离，将AlCl3转化成络合
盐而分离掉。
过滤出杂质沉淀的TiCl4通过进一步的仔细控制蒸馏进行精制，以获得纯的TiCl 4，在此处可作为商品级出售，或作为钛白粉厂的中间产品，其质量为98.5%，主要的
微量杂质是CoCl2、SiCl4、VOCl3。
2．4氧化（Oxidation）
此工段是将TiCl4与空气或氧气进行氧化反应，生成纯的TiO2和氯气。氧化温度低于600℃时，其反应速度微乎其微；超过此反应温度反应迅速增加，最后反应温度
范围在1300℃~1800℃。氧化反应对产品的细度及质量是控制的关键。
氯气与四氯化钛在所使用的氧化温度条件下腐蚀性极强。通常的反应器采用不锈钢衬耐火材料做成。氧化反应热不能维持足够的反应温度，必须提供辅助热量，通常
的作法有：①TiCl4和氧气/空气与少量蒸气混合，分别预热到所需的温度，并分别的
进入反应器②通过燃烧CO成CO2提供辅助热③氧气通过电火花加热。
在氧化时，为增加TiO2的产率，通常加晶种以促使TiO2的生成，AlCl3是一个常见的辅助材料被加到TiCl4进料中，氧化时以固体颗粒的形式生成Al2O3以提供所
需的晶种。也可在氧化时的空气或氧气中喷入液滴，作为晶种以促进TiO2颗粒的生成。
氧化易造成TiO2结粑于反应器器壁、气体进口喷嘴及其它一些表面上，因此，必须进行预防。在氧化工艺是十分难办的。生成的TiO2迅速稳定地粘糊在氧化反应器壁
上、进口喷嘴外壁上，并不完全被气体带走。
一些工厂采用连续的氮气保护其反应器气体进口部份、保持其冷却以防止TiO2结粑沉淀。也有用砂和砂烁防结粑的方法。氧化炉结粑的困难尤其是在小装置上最难
克服。锦州铁合金厂年1.5万吨氯化法钛白装置是目前全球最小的生产装置；经过该
厂多年的努力，已基本克服氧化炉结粑之困难；由原来几小时运行周期提高到现在的
连续运行11天。其除粑措施是氧化炉气膜保护和加盐除疤。
在将反应物料迅冷之后，钛白粉与气体采用旋风、布袋、电除尘等过滤进行分离。
排出气体经冷凝回收氯气，以液氯形式贮存，并循环回氯化工段再用。
从滤器中分离出的TiO2含有大量的吸附氯，需通过加热移去，最常用的为蒸汽处理，氯被洗出并转化成盐酸，再进一步处理是用含0.1%硼酸的蒸汽除掉微量的氯和盐
酸得到TiO2。
TiO2最终从过滤器取出，在水中浆化，进行湿磨，进行解聚，再送入后处理进行加工。其工艺与硫酸法相同。
2．5物料平衡（Material balances）
如工艺流程图一所示其主要化学反应如下：
氯化反应：①金红石氯化
TiO2+2C+2Cl2=2CO+TiCl4
②钛精矿氯化
2FeTiO3+6C+7Cl2=2FeCl3+2TiCl4+6CO
氧化反应： TiCl4+O2= TiO2+2Cl2
从金红石原料生产钛白粉的回收率在93~95%，而从钛精矿与板钛矿混矿原料生产钛白粉其回收率约为90%。从钛渣中的回收率高于人造金红石，因为钛渣比中及
颗粒粒度均较人造金红石高，氯化时带走的细粉少。每吨钛白粉生产大约需原料量如
下：
A、原料掺混90% TiO2或更高含量
金红石或人造金红石 1.1~1.3t
氯气 0.10~0.15t
石油焦 0.25~0.27t
氧气 0.45~0.50t
AlCl3 0.03t
B、掺混65% TiO2
钛精矿+板钛矿 1.75t
氯气 1.15t
石油焦 0.30~0.35t
排除废料如下：
A、TiO290%以原料 0.30~0.05t氯
主要为FeCl3
B、进料65% TiO2原料 1.5~1.6t FeCl3
3、后处理(Pigment finishing)
无论从硫酸法煅烧，还是从氯化法氧化之后所产生的钛白粉是十分纯的产品，但作为颜料填料并不使用这种产品，通常根据不同的市场用途如涂料、塑料和造纸需进行后处理。其目的是改善其应用性能：
·提高钛白粉的耐候性
·提高钛白粉在不同介质溶剂、塑料、水溶性乳胶中的分散性
·提高钛白粉润湿性
·提高遮盖力及光泽
后处理主要有湿磨、无机包膜、洗涤、干燥、气流磨及有机包膜和产品包装等工序。 3．1 湿磨(Wet mill)
如图一从硫酸法生产中经砖窑煅烧获得的TiO2或从氯化法生产中经氧化后获得的TiO 2，在无机或有机分散剂的存在下进行湿磨。其湿磨设备主要采用介质磨，有球磨机、珠
磨机、砂磨机、重介质磨等。将TiO2聚集粒子尽量磨细解聚为原级粒子，以利于进行无机包膜。此工艺是在90年代开始大量使用，其关键是可获得更好包膜处理的颜料性能更加的钛白粉。
3．2 无机物包膜与干燥(Inorganic coating and dry)
经湿磨解聚后的TiO2需要进行无机物包膜，以屏蔽紫外光，提高钛白粉的耐侯性。常用的无机包膜剂有硅、铝的氧化物及水合氢氧化物。由硅、铝包膜提高了钛白粉的耐侯性能，但与之相反的影响了应用时的光泽。由此，近年来已采用锆进行混合包膜，达到高耐侯、高光泽的颜料应用。无机包膜剂常以氧化物及氢氧化物的形式沉积，并依据其最后产品的用途，采用以松散或致密膜的形式包覆于TiO2粒子表面。其反应原理如下：
Al2（SO4）2 + 4 NaOH Al2O3 ↓ + 2 Na2SO4 +2H2O
2NaAlO2 + H2SO4 Al2O3↓ + Na2SO4 + H2O
Na2SiO3 + H2SO4 SiO2?nH2O↓ + Na2SO4 + H2O
Zr（SO4）2 + 4 NaOH ZrO2 ↓ + 2 Na2SO4 + H2O
在包膜处理时，严格控制反应温度、pH值、时间，以达到最佳的使用目的。然后将包膜后的料浆进行过滤，用去离子水洗涤至一定的电导率。采用多种干燥方式如带式干燥机、喷物干燥机等进行干燥。
3．3 有机包膜与气流粉碎(Organic surface treatment and jet mill)
气流粉碎的目的是为得到狭窄粒度范围和优良颜料性能的钛白粉后处理最后一道工序。目前采用的粉碎机多数为扁平式气流粉碎机，其气源为16kg的过热蒸汽，并根据产品用途加入一定的有机包膜剂；其目的有二：一是由于粉碎后的钛白粉表面能较高，容易重新团聚，需要中和其能量（或谓之表面电位），也起到助磨效果；二是改变其钛白粉的表面物理化学性能，以使其应用在涂料、塑料等有物质有更好的配伍性及相容性。有机包膜剂对涂料有胺、醇胺类、硅烷类；对塑料有二2-甲基硅烷、聚乙醇、三乙醇胺等。由于有机物结构的复杂性和容易改变并不断的合成新产品，以满足日新月异的涂料、塑料新产品的需要；包膜剂的品种也在不断创新。已经出现多重有机包膜的新产品、新技术。3．4 产品包装(Product packing)
市售的钛白粉通常的包装是采用25kg纸袋或塑编复合纸袋。大规模使用时可用500kg 或1000kg大包装。包装袋上标示有产品牌号、规格、适合的标准、用途、生产厂家以及生产批号。尽管国内市场销售多数钛白粉为通用级的，可用于水性涂料、油性涂料、塑料、甚至橡胶或弹性体。使用时应该仔细阅读生产商使用指南，或征求厂商的指导，用户购进
的钛白粉最适合在什麽产品上使用；否则，张冠李戴，资源用错地方，钛白货物变成废物。
四. 钛白粉最新生产工艺
2002年4月23日，美国俄特尔纳米材料公司（Altair Nanomaterials Inc.）申请了发明专利(10-11)。该工艺即不是硫酸法生产工艺，又不是氯化法生产工艺；应该说是盐酸法生产工艺，其工艺流程如图三所示：盐酸浸取钛铁矿，分离不溶的残渣。浸取液进行高价铁还原为低价铁，冷却结晶出氯化亚铁，分离氯化亚铁；分离出氯化亚铁后的含钛浸取液进行第一次溶剂萃取，萃取相为含钛和高铁溶液，萃余相为含亚铁的水溶液，返回工艺用于再生盐酸，回到浸取工序；含钛的萃取相进行第二次萃取，萃取相为含钛的水溶液，萃余相为含高铁的水溶液，返回盐酸再生工序；经过萃取提纯后的氯化钛溶液进行水解，最好的水解是喷雾加热水解，得到偏钛酸，气相的盐酸和水返回盐酸再生系统。水解后的偏钛酸进行煅烧、湿磨、无机包膜、过滤洗涤、干燥、汽粉和包装。该工艺可生产纳米钛白粉、锐钛性和金红石型钛白粉。在冷却结晶分离出的氯化亚铁进行热解得到氧化铁固体，气体为氯化氢和水蒸气返回开始的浸取工序。其特征是盐酸循环使用，副产只产生氧化铁渣。
该公司为美国纳斯达克上市公司，1999年从总部设在澳大利亚的BHP公司购买新工艺技术和实验装置，为加强新工艺的开发，2001年将参与研究的15位科学家聘请到俄特尔继续进行新钛白工艺研究，2002年第一个专利在美国批准。号称1910年代是克洛朗斯硫酸法的时代，1950年代是杜邦氯化法的年代，21世纪是俄尔特盐酸法的时代。
钛白粉的制备
钛白粉生产工艺 介绍钛白粉的生产工艺 钛白粉生产工艺钛白粉生产工艺 6.3.1 6.3.1 硫酸法钛白生产的工艺流程简述硫酸法生产钛白是成熟的生产方法，使用的原料为钛铁矿或钛渣。下面主要叙述以钛精矿为原料的生产方法。 A、工艺流程硫酸法生产钛白主要由下列几个工序组成：原矿准备；用硫酸分解精矿制取硫酸钛溶液；溶液净化除铁；由硫酸钛溶液水解析出偏钛酸；偏钛酸煅烧制得二氧化钛以及后处理工序等。 B、工艺流程简述（１）原矿准备按照酸解的工艺要求，用雷蒙磨磨矿，将钛精矿粉碎至一定的粒度。（２）硫酸钛溶液的制备钛液的制备实际上包括钛精矿的酸分解，固相物的浸取，还原等工艺步骤。酸分解作业是在耐酸瓷砖的酸解罐中进行的。将浓度为 92-94％的浓硫酸装入酸解罐中并通入压缩空气，在搅拌的情况下加入磨细的钛精矿。精矿与硫酸的混合物用蒸气加热以诱酸解主反应的进行，主反应结束后，让生成的固相物在酸解罐中熟化，使钛精矿进一步分解，分解后所得固相物基本上是由钛铁硫酸盐和一定数量的硫酸组成。固相物冷却到一定温度后，用水浸出，并用压缩空气搅拌，浸出完全以后，浸出溶液用铁屑还原，将溶液的硫酸高铁还原成硫酸亚铁。（３）钛液的净化钛液净化包括沉降、结晶、分离、过滤等工序。沉降是借助于重力作用，向钛液中加入沉降剂（主要絮凝剂是改性聚丙烯酰胺），除去钛液中的不溶性杂质和胶体颗粒，使钛液初步净化。冷冻结晶在冷冻锅中进行，主要利用硫酸亚铁的溶解度随着钛液温度降低而降低的性质。用冷冻盐水带走钛液热量，使其降至适当的温度，从而使大量的硫酸亚铁结晶析出。分离、过滤是由锥蓝离心机分离，抽滤及板框压滤三个工序构成。冷冻后的钛液经锥蓝离心机分离及抽滤池抽滤，得到初步净化的稀钛液，最后将稀钛液通过板框压滤，得到符合生产需要的清钛液。（４）钛液浓缩钛液浓缩采用连续式薄膜蒸发器，在减压真空的条件下蒸发掉钛液中的水份，以符合水解工序的需要。（５）水解水合二氧化钛是由钛的硫酸盐溶液热水解而生成的。为了促进热水解反应，并使得到的水合二氧化钛符合要求，一般采用引入晶种或自生晶种的方法。 1 （６）水洗及漂洗由于水解反应是在较高的酸度下进行的，因此大部分杂质磷酸盐仍以溶解状态留在母液中。水洗的任务是将水合二氧化钛与母液分离，再用水洗涤以除尽偏钛酸中所含可溶性杂质。经过水洗而仍
钛白粉工艺流程简图
金红石钛白工艺流程简图如下： 钛铁矿钛铁矿粉碎酸解沉降及泥浆处理 亚铁分离结晶 水解一次水洗漂白 表面处理中粉煅烧盐处理 干燥汽流粉碎 工艺流程说明： 1. 钛铁矿粉碎 拆包后的散装钛铁矿由自卸车运至原矿库，经铲车加料至斗式提升机，再经链式输送机送入磨前贮斗。经电子秤称重量后加入磨机，磨后料由循环风机送至分级机进行粗细分选，细度不合格的物料经返料链运机返回磨机重磨。细度合格矿粉随风进入旋风分离矿粉后进入循环风机，一部分热风回到磨前与热风炉供给的热风一起进磨供研磨与干燥，并把磨后物料带出磨机，一部分热风回到磨后作为输送的分级所需风量的补充。多余的含尘气体经布袋收尘器净化后由风机排空。 旋风和布袋收尘器的矿粉由链式输送机集中送入矿粉贮斗转由斗式提升机、链式输送机送至酸解的计量贮斗待用，或送入矿粉的缓冲贮仓贮存。 2.酸解-泥浆处理： 由硫酸装置送来的95%（或91%）硫酸进入本工序设置的硫酸贮槽经计量加入到预混合槽，与来自原矿粉碎工段经计量后的钛精矿在预混合槽经搅拌充分混合，混合均匀后经分配器放入选定的酸解罐中。 用蒸汽加热引发酸解反应。酸解反应使钛铁矿中的大部分金属氧化物与硫酸发生反
应，其中钛以硫酸氧钛的形式作为分解产物。酸解反应为放热反应，反应放出的热量使酸解罐中的物料温度迅速升高至180℃～200℃左右，温度的升高加速了酸解反应的进行。 酸解主反应完成后熟化一定时间，通过仪表计量加水浸取，浸取一段时间调整钛液中的三价钛离子含量及F值。浸取完成后的钛液用泵送到沉降工序。 酸解反应产生的酸解尾气中含有大量的水蒸气及微量的矿粉尘、二氧化硫、三氧化硫、硫酸雾等污染物质。通过管道将酸解尾气引至酸解罐主烟囱中，将水池中的碱性水通过水泵喷射进入酸解罐主烟囱，洗涤除去酸解尾气中的矿粉尘及二氧化硫等污染物质，并将酸解尾气冷却至50℃左右，洗涤后的酸解尾气通过酸解罐烟囱40米高点达标排放。洗涤废水设冷却塔循环使用，并用其中一部分输送酸解泥渣至污水处理场，分离部分未反应矿粉后进入污水处理场同其它酸性废水一并中和处理。 将改性好的絮凝剂加入到絮凝剂溶解槽，加水通过蒸汽加热使絮凝剂溶解，絮凝剂稀释到使用浓度后送入絮凝剂计量槽。 稀释后的絮凝剂按照一定的比例通过比值流量调节方式与酸解后的硫酸钛液一道加入沉降槽。在絮凝剂的絮凝作用下，钛液中未反应的钛矿和其它不溶性的杂质在沉降槽内以泥浆的形式沉降到沉降槽的底部。吸取沉降槽上部澄清合格的清钛液用泵送钛液热过滤工序进一步净化。 沉降槽底部的泥浆待积累到一定位置后用泵送到泥浆处理工序，泥浆在泥浆槽中通过蒸汽间接加热，加热后的泥浆用板框过滤，滤液返回到沉降槽，泥渣用压缩空气吹干，直接送泥渣场堆放。 3.过滤-结晶-分离： 由酸解-沉降工序来的钛液加入助滤剂木屑粉或硅藻土，经混合均匀后泵送至钛液板框进行一次控制过滤，除去钛液中的杂质。除杂后的钛液进入真空结晶系统，亚铁结晶析出。达到放料终温后去圆盘分离机分离硫酸亚铁。亚铁去堆场进行包装，叉车送至亚铁库。滤液进入稀钛液贮槽再泵至以木炭为助滤层的板框压滤机中进行二次精过滤。 4．浓缩-水解 合格的清钛液经泵送入钛液预热器，用蒸汽冷凝水预热后进入薄膜蒸发器，使之浓度提高至200 g/l，然后进入浓钛液贮槽。二次蒸汽同一次控制过滤的钛液换热后进气压式冷凝器，不凝性气体由水环泵排空。
钛白粉生产工艺介绍2
1.钛白粉生产工艺介绍 §1.1钛白粉的生产工艺 二氧化钛是一种重要的无机化工原料，无毒、对健康无害，是最重要的白色颜料，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TiO2颜料的生产。1998年，世界总的TiO2颜料消费量为355万吨，按2000美元/吨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。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。 钛白粉的工业生产方法有氯化法和硫酸法两种，其中56%为氯化法产品，这种产品的70%以上又产自美国杜邦、克尔麦吉公司和美资美联公司，其他国家的钛白粉工厂仍以硫酸法为主。我公司拟建的钛白装置也属于氯化法。我国钛资源储量居世界之首，到2000/2001年上半年，全国各钛白生产企业的产能总和将达到38万t/a。除锦州铁合金总厂钛白分厂为氯化法生产外，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，世界上只有20几个国家、30多家公司、50来家工厂生产钛白粉。美国杜邦公司、英国二氧化钛集团、美国美联无机化工公司、美国克朗诺斯公司、芬兰凯米拉公司以及美国克尔麦吉公司拥有世界钛白粉生产能力的78%。 §1.2钛白粉生产发展史 1789年，英国业余矿物学家格雷戈尔神甫在其教区哥纳瓦尔州的默纳金山谷里的黑色磁性砂石（钛铁矿）中发现一种新的元素（钛），当时命名为“默纳金尼特”1795年，德国化学家克拉普罗特在对岩石矿物作系统分析检验时发现一种新的金属氧化物，即是现在的金红石（TiO2）亦含有此新元素，他把此新元素以希腊神话中天地之子Titans(泰坦神）命名为钛（Titanium）。“钛”亦即是格雷戈尔所称的“默纳金尼特”。 我国钛矿资源的地质勘查，主要是新中国成立后的50年代至60年代进行的，并相继投入开发；我国钛矿资源的深加工利用（生产钛白、焊条涂料、海绵钛、钛金属、钛材等），则是从1954年由北京有色金属研究院研制海绵钛开始，1958年沈阳有色金属加工厂建成海绵钛及钛材加工车间投产，60年代末开始形成钛工业体系（生产海绵钛、钛加工材等多种产品），至1997年，我国钛工业已形成矿山-冶炼-加工和科研-设计-生产-应用两个相互关联、比较完整的体系。 国内外钛矿资源的90％以上用于生产钛白，钛白的生产工艺流程，主要有先进的氯化法和传统的硫酸法，其生产工艺及优缺点比较见表5。 §1.3国际 世界上在1824年就开始了钛白粉的制备和性能研究,在1916年于挪威建成了年产1000t 含25%二氧化钛的复合颜料厂,1918年美国钛颜料公司成立(后为国家铅业公司兼并)并开始了钛白粉的工业化生产.1923年法国采用稀释法晶种进行水解,生产出了含96%~99%二氧化钛的颜料钛白粉(锐钛),1925年美国国家铅业公司开始生产纯二氧化钛.(锐钛).1930年麦克伦堡采用外加碱中和晶种法对水解制钛白粉工
钛白粉的生产工艺流程
钛白粉的外形就是一些白色粉末，可是大家不要小看这些白色粉末，它对工业发展以及我们的日常生活有着非常重要的作用。钛白粉的生产工艺是非常重要的一步，主要就是偏钛酸的漂白及漂洗，而偏钛酸漂白的方法可以分为锌漂和三价钛漂，都是用化学方法进行漂白。具体的过程以及发生的一系列的化学反应，让我们一起来跟随迈图化学厂家的工作人员看一下： （钛白粉-图例） 【钛白粉生产工艺之偏钛酸的漂白及漂洗】 钛白粉偏钛酸的漂白及漂洗是非常重要的一步： 偏钛酸漂白的原理： 经水洗的偏钛酸中的铁杂质是以三价铁离子水解生成的极为细小的固体氢氧化铁的形式存在的。漂白就是先将固体氢氧化铁转化为可溶性的硫酸盐，然后用化学活泼性强的金属或金属离子将其还原为低价的硫酸盐，最终通过水洗进一步除去。发生的化学反应是氢氧化铁大量转化为硫酸铁，硫酸高铁在还原剂的作用下被还原成硫酸亚铁。 2Fe(OH)3＋3H2SO4＝Fe2(SO4)3＋6H2O 偏钛酸漂白的方法： Fe2(SO4)3＋Zn＝ZnSO4
Fe3+＋Ti3+＝Fe2+＋Ti4+ 偏钛酸漂白的方法按漂白时使用的不同的还原剂可分为以下两种： 1.锌漂：用锌粉作还原剂的漂白方法叫锌漂。还原反应如下： 2Fe3+＋Zn0＝2Fe2+＋Zn2+ 2.三价钛漂：用三价钛离子作还原剂的漂白方法叫三价钛漂。还原反应如下： Fe3+＋Ti3+＝Fe2+＋Ti4+三价钛漂白和锌漂相比，前者具有硫酸用量少、还原剂用量少、操作温 度低、漂白时间短，无残留物污染等优点，所以三价钛漂白是目前最佳的漂白方法。 3.偏钛酸漂洗： 偏钛酸漂白后的漂洗与前章所述水洗过程相同，一般采用真空叶滤机或转鼓真空过滤机。为了防止物料重新被污染，洗涤用水需经净化处理，至少应经过砂滤以除去固体杂质，如能用电渗析水或去离子水，效果更好。由于物料本身含铁量较低，水洗时间比第一次水洗短，一般不超过10小时。水洗后，物料含铁量应低于0.003％（以TiO2计）。 锌漂漂白容易使氧化锌混入成品，氧化锌是一种很强的金红石型化促进剂，但也有副作用。某些不允许含氧化锌的产品就不宜用锌漂，另外，锌漂过程为液固反应，还原剂渗入偏钛酸颗粒内部需要较长时间，效果较差，故已逐步为三价钛盐漂白所代替。
钛白粉工艺流程简图
金红石钛白工艺流程简图如下: 钛铁矿钛铁矿粉碎酸解沉降及泥浆处理 亚铁分离结晶 水解一次水洗漂白 表面处理中粉煅烧 干燥汽流粉碎 : 1、钛铁矿粉碎 拆包后得散装钛铁矿由自卸车运至原矿库,经铲车加料至斗式提升机,再经链式输送机送入磨前贮斗。经电子秤称重量后加入磨机,磨后料由循环风机送至分级机进行粗细分选,细度不合格得物料经返料链运机返回磨机重磨。细度合格矿粉随风进入旋风分离矿粉后进入循环风机,一部分热风回到磨前与热风炉供给得热风一起进磨供研磨与干燥,并把磨后物料带出磨机,一部分热风回到磨后作为输送得分级所需风量得补充。多余得含尘气体经布袋收尘器净化后由风机排空。 旋风与布袋收尘器得矿粉由链式输送机集中送入矿粉贮斗转由斗式提升机、链式输送机送至酸解得计量贮斗待用,或送入矿粉得缓冲贮仓贮存。 2、酸解泥浆处理: 由硫酸装置送来得95%(或91%)硫酸进入本工序设置得硫酸贮槽经计量加入到预混合槽,与来自原矿粉碎工段经计量后得钛精矿在预混合槽经搅拌充分混合,混合均匀后经分配器放入选定得酸解罐中。 用蒸汽加热引发酸解反应。酸解反应使钛铁矿中得大部分金属氧化物与硫酸发生反应,其中钛以硫酸氧钛得形式作为分解产物。酸解反应为放热反应,反应放出得热量使酸解罐中得物料温度迅速升高至180℃～200℃左右,温度得升高加速了酸解反应得进行。 酸解主反应完成后熟化一定时间,通过仪表计量加水浸取,浸取一段时间调整钛液中得三价钛离子含量及F值。浸取完成后得钛液用泵送到沉降工序。
酸解反应产生得酸解尾气中含有大量得水蒸气及微量得矿粉尘、二氧化硫、三氧化硫、硫酸雾等污染物质。通过管道将酸解尾气引至酸解罐主烟囱中,将水池中得碱性水通过水泵喷射进入酸解罐主烟囱,洗涤除去酸解尾气中得矿粉尘及二氧化硫等污染物质,并将酸解尾气冷却至50℃左右,洗涤后得酸解尾气通过酸解罐烟囱40米高点达标排放。洗涤废水设冷却塔循环使用,并用其中一部分输送酸解泥渣至污水处理场,分离部分未反应矿粉后进入污水处理场同其它酸性废水一并中与处理。 将改性好得絮凝剂加入到絮凝剂溶解槽,加水通过蒸汽加热使絮凝剂溶解,絮凝剂稀释到使用浓度后送入絮凝剂计量槽。 稀释后得絮凝剂按照一定得比例通过比值流量调节方式与酸解后得硫酸钛液一道加入沉降槽。在絮凝剂得絮凝作用下,钛液中未反应得钛矿与其它不溶性得杂质在沉降槽内以泥浆得形式沉降到沉降槽得底部。吸取沉降槽上部澄清合格得清钛液用泵送钛液热过滤工序进一步净化。 沉降槽底部得泥浆待积累到一定位置后用泵送到泥浆处理工序,泥浆在泥浆槽中通过蒸汽间接加热,加热后得泥浆用板框过滤,滤液返回到沉降槽,泥渣用压缩空气吹干,直接送泥渣场堆放。 3、过滤结晶分离: 由酸解沉降工序来得钛液加入助滤剂木屑粉或硅藻土,经混合均匀后泵送至钛液板框进行一次控制过滤,除去钛液中得杂质。除杂后得钛液进入真空结晶系统,亚铁结晶析出。达到放料终温后去圆盘分离机分离硫酸亚铁。亚铁去堆场进行包装,叉车送至亚铁库。滤液进入稀钛液贮槽再泵至以木炭为助滤层得板框压滤机中进行二次精过滤。 4.浓缩水解 合格得清钛液经泵送入钛液预热器,用蒸汽冷凝水预热后进入薄膜蒸发器,使之浓度提高至200 g/l,然后进入浓钛液贮槽。二次蒸汽同一次控制过滤得钛液换热后进气压式冷凝器,不凝性气体由水环泵排空。 浓钛液贮槽中得钛液由钛液泵送入浓钛液预热器,通过蒸汽盘管加热,预先制备好得外加晶种送入水解槽中,再将预热好得浓钛液放入水解槽中进入微压水解过程,然后经偏钛酸冷却器进入偏钛酸贮槽再由偏钛酸浆料泵送至水洗工段。5、一次水洗漂白二次水洗盐处理工序: 用隔膜压滤机进行水洗,水洗合格后,将滤饼卸至打浆槽,然后泵送至漂白罐。
氯化法钛白生产工艺
氯化法钛白生产工艺% I, A* T7 u8 R ________________________________________ 一．概述. O8 M. o! j- d! W: H 当今世界钛白产业的潮流是氯化法钛白不断发展，硫酸法钛白逐渐萎缩淘汰。同世界先进水平相比，我国钛白行业仍是规模小、产量低、成本高、产品质量不稳定、环境污染严重的硫酸法钛白一 统天下。面对全球二氧化钛产业界的兼并重组、激烈的市场竞争以及我国加入WTO，民族钛白工业正面临着日益严峻的挑战。只有对国内钛白行业大力推进技术进步，提高钛白生产技术水平，提高 产品的档次及科技含量，扩大高档金红石型钛白的产能，才能缓解国内市场高档金红石型钛白供应 紧张局面，提高与进口产品的竞争能力，扩大我国钛白工业的生存空间。a; q) e0 k) J: u1 ~5 @相对于硫酸法钛白生产而言，氯化法具有工艺流程短、操作易实现连续自动化、“三废”排放少、更易获得高质量金红石型钛白等优点，而逐渐占据了全球钛白行业的主导地位。由于环保法规的日 益强化和用户对产品质量要求的日益提高，氯化法在钛白生产中已占有明显的优势。但是，氯化法 钛白生产技术难度大，关键设备结构复杂，要求采用耐高温耐腐蚀抗氧化的特殊材料，研究开发形 成商业化生产需巨额投资，因此，氯化法钛白生产技术至今仍被国外少数几家公司所垄断。 2 T w" R/ K- l 我国氯化法钛白的开发研究始于六十年代，至八十年代，分别建设了中试装置和千吨级的工业性 试验装置，尽管在开发研究过程中取得了不少进步，但距大规模工业化生产的要求尚有较大差距。 八十年代末，锦州铁合金（集团）公司面对国外技术的垄断和封锁，采用咨询方式从美国引进了氯 化法钛白生产技术和关键设备，并于1994年建成了我国第一套也是目前唯一一套 1.5万吨/年氯化法钛白生产装置，经多次的技术攻关，目前此套装置已经实现正常运行，达到设计产能，特别是氯化 钛白的核心部分—氧化炉能够实现20余天的连续运行，产品质量亦稳步提升。锦州氯化钛白生产线的成功达产，标志着我国已经逐步攻克氯化钛白生产技术，具备在此基础上进一步建设、形成真正 有市场竞争能力产业化生产线的条件。 二．工艺流程和消耗定额 1.工艺流程 (1) 配料工段' Q9 S! }6 s5 F0 v 来自高位料仓合格粒度的富钛料与破碎、干燥后的石油焦按一定配料比加入到螺旋输送机，经初混后送入流化器，风送至氯化工段，经旋风和布袋收尘卸入混合料仓，供氯化炉使用。 （2）氯化工段. i, {* i$ z) ]$ J3 s; I 来自混合料仓的富钛料和石油焦连续加入氯化炉，与氧化工段返回氯气和补充的新鲜氯气在高温 下反应生成含TiCl4的混合气体，向混合气体中喷入精制返回钒渣泥浆和粗四氯化钛泥浆以回收 TiCl4，并使热气流急聚冷却，在分离器中分离出矾渣、钙、镁、铁等氯化物固体杂质。分离器顶部 排出的含TiCl4气体进入冷凝器，用粗TiCl4循环冷却液将气态TiCl4冷凝，冷凝尾气再经冷冻盐水冷凝后，废气进入废气处理系统处理合格后，由烟囱排空。粗TiCl4送至精制工段除钒。/ C% }# {) r, u: L5 {1 j0 e 4 D1 V- A' P+ t9 I: i1 ` 分离器排渣经处理后去专用渣场堆放。 （3）精制工段7 [- Z" p8 ^' ^) D P3 g 粗TiCl4和矿物油按一定比例连续加入除钒反应器，控制一定的温度和压力，使矿物油和粗TiCl4中的VOCl3 反应生成不溶性VOCl2，同时使TiCl4大量蒸发，TiCl4蒸汽进入装有填料的精馏塔， 塔顶排出的TiCl4气体经冷凝器冷凝后收得精TiCl4。不凝性气体送废气处理工序处理，钒渣泥浆返 回氯化工段回收TiCl4。 3 i* M# u; B2 ~. {( \5 ^" q （4）氧化工段 从精制工段来的精TiCl4用泵连续送入TiCl4 预热器，用燃料油间接加热，预热后的TiCl4气体进入AlCl3发生器，同时氯气与铝粉通过精确计量加入到AlCl3发生器中，铝粉与氯气反应生成AlCl3并利用反应热进一步预热四氯化钛，TiCl4和AlCl3混合物进入氧化反应器。
钛白粉生产工艺技术——后处理
世上无难事，只要肯攀登 钛白粉生产工艺技术——后处理 无论从硫酸法锻烧，还是从氯化法氧化之后所产生的钛白粉是十分纯的 产品，但作为颜料填料并不使用这种产品，通常根据不同的市场用途如涂料、塑料和造纸需进行后处理。其目的是改善其应用性能，如提高钛白粉的耐候性；提高钛白粉在不同介质溶剂、塑料、水溶性乳胶中的分散性；提高钛白粉润湿性；提高遮盖力及光泽。后处理主要有湿磨、无机包膜、洗涤、干燥、气流磨及有机包膜和产品包装等工序。为提高钛白粉的耐候性，进行无机包膜的目的是屏蔽紫外光，阻止其钛白粉的光催化活性，因此有必要了解光催化原理。 1. Ti02 的光催化性质无论硫酸法还是氯化法，在二氧化钛晶体形成和生长过程中，均存在晶格缺陷（肖特基缺陷，Schottky Defect,“氧缺陷”）。由于二氧化钛这些晶格缺陷，使其表面上存在许多光活化点，在紫外光(UV)的作用下，发生如下光催化反应，如图1 所示。 第一步，二氧化钛颗粒吸收紫外光，在其颗粒中发生电荷分离，在导带的负电荷电子e-和在价带的正电荷空穴P+形成激发态。[next] 正是由于Ti02 具有的这一特殊的光催化特质，使钛白粉作为颜料在塑料、涂料等的应用中加速老化。所以，除在晶体形成和生长过程中采取措施弥补和减少其晶格缺陷外，必须对其进行后无机物包膜处理，以屏蔽紫外光造成的光催化作用。此处有必要说明的是，锐态型二氧化钛因结构与金红石二氧化钛结构的差异，其表面的光活化点更多，光催化作用更强；加之，又没有进行包膜处理，无论用在涂料还是塑料上乃为不明智之举（至于遮盖力、资源浪费等，此处不作一一赘述）。 2.湿磨为从硫酸法生产中经转窑煅烧获得的Ti02 或从
钛白粉行业分析
钛白粉行业分析 一、钛白粉概述 1、钛白粉描述 钛白粉学名为二氧化钛。它有金红石型和锐钛型二种结构。 钛白粉的制备主要原料：钛矿石。 2、制造工艺 钛白粉既可用钛铁矿、金红石制取，也可用钛渣制取。钛白粉生产工艺有两种：即硫酸盐工艺和氯化物工艺,硫酸盐法的技术比氯化物法简单，可以用品位低和比较便宜的矿物。目前世界上约有47%产能采用硫酸盐工艺，53%产能为氯化物工艺。我国目前大多数企业采用硫酸盐法生产。 两种制法中最为突出的差别就是白度，氯化法制出的几乎不含铁离子，白度通常很好，硫酸法就参差不齐，通常较好的硫酸法生产的钛白粉也达不到任何一个氯化法生产的白度。其次就是细度和分散性，氯化法的粒子分布均匀，细度较细，分散力普遍好。 3、钛白粉的用途 二氧化钛(或称钛白粉)广泛用于各类结构表面涂料、纸张涂层和填料、塑料及弹性体，其它用途还包括陶瓷、玻璃、催化剂、涂布织物、印刷油墨、屋顶铺粒和焊剂。据统计，2006年全球二氧化钛需求达460万吨，其中涂料行业占58%、塑料行业占23%、造纸10%、其他9%。 钛白粉在橡胶行业中既作为着色剂，又具有补强、防老化、填充作用。 钛白粉在化妆品中应用也日趋广泛。由于钛白粉无毒，远比铅白优越，各种香粉几乎都用钛白粉来代替铅白和锌白。 用钛白粉制得的瓷釉透明度强，具有质量小、抗冲击力强、机械性能好、色彩鲜艳、不易污染等特点。 4、钛白粉生产原料概况 钛白粉生产需要钛矿等资源。解决原料长期稳定地供应，是我国钛白粉工业发展的基础。近几年在经济高速发展等因素的刺激下，我国钛白粉产业出现了超过两位数的市场需求增幅，原料供应紧张的局面不但没有缓解，而且越来越严重。我国钛精矿储量主要集中在四川、广西、云南等地，矿石二氧化钛的含量较低，且矿区选矿企业数量众多、规模偏小。钛精矿供应能力的增长一直落后于国内钛白粉生产企业产能的扩张。此前，一些钛白粉生产企业从国外进口原料。但近年以来，作为我国钛矿主要进口国之一的越南，将钛矿列入其希望保留用于国内生产的原料名单之中，大幅减少对中国的出口，使我国钛白粉生产企业的原料紧张状况加剧。 根据《2009年关税实施方案》中国从2009年1月1日起将进一步调整进出口关税税则。就钛白粉而言，其主要原料，钛精矿、高钛渣和硫酸出现在了调整行列之中。根据方案，2009年高钛渣（二氧化钛质量分数大于70％的）进口由原来的最惠国税率6.5%继续下调为0，硫酸由原来的最惠国税率5.5%下调为0，与此同时，钛矿砂及其精矿出口2009年的暂定关税上调为10%。 新的关税方案实施后，国内钛精矿出口将受到限制，而硫酸、高钛渣进口应有所增长。对于国内原料供应企业而言，资源量的增长意味着竞争的加剧，尤其在当前产品消费需求疲软的时期，国内价格或将因此下滑。对于使用其作为原料的钛白粉行业而言，原料价格下降直观来看无疑是利好的，成本的下降为销售压力巨大而价格已降至成本线的企业又提供了一线价格操作余地，企业利润空间有所增加。
钛白粉安全技术说明书
钛白粉MSDS 第一部分化学品及企业标识 化学品中文名称：二氧化钛 化学品英文名称：titanium(IV)o xide 中文名称2：钛白粉 英文名称2：titanium dioxide 第二部分：成分/组成信息 二氧化钛含量≥90％ CAS No. 13463-67-7 第三部分：危险性概述 健康危害：长期吸入氧化钛粉尘的工人，肺部无任何变化，亦未发生接触性皮炎、过敏反应。燃爆危险：本品不燃。 第四部分：急救措施 皮肤接触：脱去污染的衣着，用流动清水冲洗。 眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。 吸入：脱离现场至空气新鲜处。 食入：饮足量温水，催吐。就医。 第五部分：消防措施 危险特性：未有特殊的燃烧爆炸特性。 有害燃烧产物：自然分解产物未知。 灭火方法：尽可能将容器从火场移至空旷处。 第六部分：应急处理 泄漏应急处理:隔离泄漏污染区，限制出入。建议应急处理人员戴防尘面具（全面罩），穿一般作业工作服。避免扬尘，小心扫起，置于袋中转移至安全场所。若大量泄漏，用塑料布、
帆布覆盖。收集回收或运至废物处理场所处置。 第七部分：操作处置与储存 操作注意事项：密闭操作，局部排风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩，戴化学安全防护眼镜，戴一般作业防护手套。避免产生粉尘。避免与酸类接触。搬运时轻装轻卸，防止包装破损。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。 储存注意事项：储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。应与酸类分开存放，切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。 第八部分：接触控制/个体防护职业接触限值 中国MAC(mg/m3)：10 前苏联MAC(mg/m3)：10 TLVTN：ACGIH 10mg/m3 TLVWN：未制定标准 工程控制：密闭操作，局部排风。 呼吸系统防护：空气中粉尘浓度较高时，建议佩戴自吸过滤式防尘口罩。 眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。 身体防护：穿一般作业防护服。 手防护：戴一般作业防护手套。 其他防护：及时换洗工作服。注意个人清洁卫生。 第九部分：理化特性 主要成分：含量:≥90％外观与性状：白色粉末。熔点(℃)：1560 沸点(℃) 无资料 相对密度(水=1)：相对蒸气密度(空气=1)：无资料饱和蒸气压(kPa)、燃烧热(kJ/mol)、临界温度(℃)、临界压力(MPa)、辛醇/水分配系数的对数值、闪点(℃)、引燃温度(℃)、爆炸上限%(V/V)、爆炸下限%(V/V)无意义 溶解性：不溶于水，不溶于稀碱、稀酸，溶于热浓硫酸、盐酸、硝酸。 主要用途：是一种重要的白色颜料和瓷器釉料。
钛白粉的生产工艺流程
钛白粉的生产工艺流程 硫酸法生产锐钛型钛白粉生产中的硫酸其实是充当了一个载体，就是先把钛拿出来， 经过除杂，然后再弄成钛。氯化法钛白粉生产中的氯气也是这样。 硫酸法锐钛型钛白粉的工艺简述： 硫酸法生产钛白粉步骤1、钛矿粉碎 将购进的钛矿砂用雷蒙机或者风扫磨等粉碎成符合工艺要求的钛矿粉，并送到储存和计量钛矿粉的料仓。 硫酸法生产钛白粉步骤2、酸解 用浓硫酸分解钛矿，制取可溶性的钛的硫酸盐。钛铁矿的主要成分为偏钛酸铁（FeTiO3），是一种弱酸弱碱盐，可以用强酸把它分解。用过量的酸就能使反应进行到底。由于这个反应是一个放热反应，最高温度可以达到250℃，因此必须采用高沸点的酸--硫酸才能适应这一反应。在酸分解的过程当中，矿粉当中的各种杂质大部分也被分解，生成相应的可溶性硫酸盐，并在浸取的时候与钛的可溶性盐一起进入溶液当中，形成黑钛液。为了除铁，用金属铁把钛液中的高价铁还原成亚铁，同时，为了避免亚铁的再一次氧化，还必须用过量的金属铁把定量的四价钛还原成三价钛。 硫酸法生产钛白粉步骤3、沉降 酸解浸取、还原以后的体系是一个复杂的体系，含有可溶性杂质和不溶性的杂质。铁、钒、铬、锰等金属的硫酸盐为可溶性的杂质，在结晶或水解、水洗的过程中除去。不溶性杂质中的大多数，如未分解的钛矿、沙粒等靠重力的作用可以自然沉降除掉。不溶性杂质中的另一部分是硅和铝的胶体化合物，以及一些早期水解了的钛，虽然数量并不大，但具有很高的动力稳定性，需要另外加沉降剂，强化沉降澄清过程。 硫酸法生产钛白粉步骤4、洗渣 经过净化沉降后的泥渣中还含有大量的可溶性与不可溶性的钛，为保证收率，要通过用板框压滤机压滤的办法回收其中的大部分可以溶解的钛元素，不溶性钛和其他的未溶解杂质作为废渣排掉。 硫酸法生产钛白粉步骤5、结晶 结晶有两种方式：冷冻结晶和真空结晶。FeSO4溶解度受溶液的温度影响很大。因此，在组成一定的钛液中，FeSO4的溶解度随温度的降低而降低，本工序的主要目的就是使钛液的温度降低。 5.1 冷冻结晶是利用制冷介质(液氨或者氟利昂或者溴化锂等)的蒸发带走热量，使冷冻盐水温度降低，通过盘管换热，从而使钛液的温度降低下来，造成FeSO4 处于过饱和状态，过饱和的部
钛白粉生产技术现状与发展趋势
钛白粉生产技术现状与发展趋势 https://www.360docs.net/doc/673091478.html, 2014年12月17日 09:49:19 钛白分中心 生意社12月17日讯 摘要：本文叙述了全球现有商业化钛白粉生产技术与工艺，简述了硫酸法与氯化法随着社会经济发展产生的进步与改进。为便于借鉴国际同行的发展轨迹，同时简要介绍了全球主流钛白粉生产商的情况和近年来重组带来的新变化，以及面对可持续发展采取的措施与进步。鉴于中国攀西钛资源、钛白加工、生产效益、可持续发展的特有产业的优劣，评述了钛白粉生产技术的未来走势与技术发展方向。 1钛白粉生产技术现状 钛白粉生产技术自上个世纪的1916年硫酸法钛白粉生产工艺闻世以来，直到1958年氯化法工艺的生产装置投产，钛白粉生产工艺的发展硫酸法经历了近百年，氯化法也快经历了60年。
因元素氟较之元素氯更易于钛元素反应生成氟化钛，曾经有美国的一些公司进行了大量的氟化法工艺研究，并进行了生产实验装置的工艺开发，因氟化物尤其是氟化氢对人及环境的危害与安全较之氯化法更大而不得不放弃此工艺的开发。 本世纪刚开始的2002年4月23日，美国俄特尔纳米材料公司(Altair Nanomaterials Inc.)申请了发明专利(10-11)。该工艺即不同于硫酸法生产工艺，也不同于氯化法工艺。硫酸法是以硫酸分解钛原料，然后沉淀出偏钛酸并进行液固分离以及煅烧生产钛白粉(以固液分离为主)；氯化法是以氯气分解钛原料生成气体氯化物，然后进行气固和气液分离及气相氧化生产钛白粉(气固分离为主)。 俄特尔公司是以盐酸分解钛原料，然后进行容积萃取(液液分离)和沉淀以及热解后煅烧生产钛白粉的工艺，所以谓之盐酸法生产工艺。其工艺流程为：盐酸浸取分解钛铁矿，分离不溶的残渣；浸取液进行高价铁还原为低价铁，冷却结晶出氯化亚铁，分离氯化亚铁；分离出氯化亚铁后的含钛浸取液进行第一次溶剂萃取，萃取相为含钛和高铁溶液，萃余相为含亚铁的水溶液，返回工艺用于再生盐酸，回到浸取工序；含钛的萃取相进行第二次萃取，萃取相为含钛的水溶液，萃余相为含高铁的水溶液，返回盐酸再生工序；经过萃取提纯后的氯化钛溶液进行水解，最好的水解是喷雾加热水解，得到偏钛酸，气相的盐酸和水返回盐酸再生系统。水解后的偏钛酸进行煅烧、湿磨、无机包膜、过滤洗涤、干燥、汽粉和包装即为产品。 由于溶剂萃取的液液分离等诸多因素致使该项目未能如愿，也没有商业化生产。也有熔盐法生产工艺，该工艺用碱熔融分解钛原料、酸溶水解沉淀煅烧生产钛白粉。 国内中科院过程所齐涛教授领衔的清洁生产熔盐工艺，即可用于钛精矿生产钛白粉，也可回收硫酸法钛白粉酸解渣(黑泥)，已在山东东佳集团完成了工业性试验。 现第二大钛白粉生产公司克瑞斯托(Cristal)在原美利联公司时期曾经出资150万美元，由英国利兹大学的Prof Jha教授研究并申请专利的绿色萃取工艺，该法用碱和钛铁矿在850～875℃进行焙烧，然后采用有机酸进行浸取，以移走其中的杂质，得到的的钛化合物产量达到95%～97%的人造金红石，产品粒径在150～300μm之间；钙含量0.3%、铁含量1%～1.5%和铝含量0.5%以下。用于氯化法生产钛白粉比传统低于20倍的氯的消耗。 这些新开发的工艺因装置设备或材质，碳足迹的全生命周期不胜完美，甚至经济问题，均没有实现商业化的生产装置。所以，全球现有钛白粉生产工艺技术，也还是保留在经典的硫酸法和氯化法两种生产工艺；但是随着社会的进步，经典的硫酸法与氯化法因科学技术的发展也在不断的改进与完善，除过去环保、健康、安全(EHS)外，更需要随着社会地发展以满足“低碳”和“可持续发展”的新的生态文明要求。 2全球钛白粉市场和主要生产商与其可持续发展行动 2.1全球钛白粉生产量及主要生产商表1全球主要钛白粉生产商(能力10万吨以上) ★2014年9月10日欧洲委员会批准亨兹曼收购罗德伍德公司旗下颜料莎哈利本公司。 ★★中国大陆在建产量未统计，某些装置宣传能力与实际产量出入较大。
钛白粉硫酸法生产工艺
本文由0305016230贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 TiO2 硫酸法钛白工艺 Ti-Cons Dr. Jendro und Partner Jendro, Weiland und Partner Management Consultants 总体工艺 硫酸法工艺 (基础原料基础原料) 基础原料 后处理 (TiO2 颜料颜料) Ti-Cons ? 2009 TiTi-Cons ? 2009 Ti- TiO2 硫酸法钛白工艺–第2頁 概括 尾气 矿石 H2SO4 原料, 原料 TiO2 钛渣 H2SO4 废酸浓缩 尾气处理 原料酸解及沉降 过滤及结晶 水解及偏钛酸净化 煅烧 绿矾 (1) 未酸解微颗粒 尾气钛白基料进入后处理 (1) 如果使用 TiO2 钛渣则不需结晶钛渣, Ti-Cons ? 2009 TiTi-Cons ? 2009 Ti- 排放、废料副产品 公辅原料中间产品 TiO2 硫酸法钛白工艺–第3頁 原料酸解及 钛矿, 钛矿 TiO2钛渣燃料燃烧器空气硫酸 (H2SO4) 90-98% 废铁 (Fe) 硫酸(H2SO4) ~ 33% 和 ~ 5-19% 酸解罐水 (H2O) 矿石粉碎 烟囱 搅拌) 空气 (搅拌搅拌黑液 (TiOSO4, FeSO4, H2SO4) 及固体 去沉降 Ti-Cons ? 2009 TiTi-Cons ? 2009 Ti- 概括 TiO2 硫酸法钛白工艺–第4頁 沉降 黑液 (TiOSO4, FeSO4, H2SO4) 及固体 从酸解来 聚合物添加剂 沉降压滤机精滤 未酸解细颗粒去填埋 黑液 (TiOSO4, FeSO4, H2SO4) 去水解
钛白粉生产工艺介绍
钛白粉生产工艺介绍 一、钛白粉生产工艺概述 二氧化钛是一种重要的无机化工原料，无毒、对健康无害，是最重要的白色颜料，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TiO2颜料的生产。1998年，世界总的TiO2颜料消费量为355万吨，按2000美元/吨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。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。 1789年，英国业余矿物学家格雷戈尔神甫在其教区哥纳瓦尔州的默纳金山谷里的黑色磁性砂石（钛铁矿）中发现一种新的元素（钛），当时命名为“默纳金尼特”1795年，德国化学家克拉普罗特在对岩石矿物作系统分析检验时发现一种新的金属氧化物，即是现在的金红石（TiO2）亦含有此新元素，他把此新元素以希腊神话中天地之子Titans(泰坦神）命名为钛（Titanium）。“钛”亦即是格雷戈尔所称的“默纳金尼特”。 我国钛矿资源的地质勘查，主要是新中国成立后的50年代至60年代进行的，并相继投入开发；我国钛矿资源的深加工利用（生产钛白、焊条涂料、海绵钛、钛金属、钛材等），则是从1954年由北京有色金属研究院研制海绵钛开始，1958年沈阳有色金属加工厂建成海绵钛及钛材加工车间投产，60年代末开始形成钛工业体系（生产海绵钛、钛加工材等多种产品），至1997年，我国钛工业已形成矿山-冶炼-加工和科研-设计-生产-应用两个相互关联、比较完整的体系。 自1791年发现钛元素到1918年采用硫酸法商业生产钛白粉以来，至今已有80多年的生产和商业使用历史。钛白粉生产工艺主要有硫酸法和氯化法。 硫酸法是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。硫酸法以间歇法操作为主，生产装置弹性大，利于开停车及负荷调整。但其工艺复杂，需要近二十几道工艺步骤，每一工艺步骤必须严格控制，才能生产出最好质量的钛白粉产品，并满足颜料的最优性能。硫酸
钛白粉生产工艺技术
钛白粉生产工艺技术阅读次数:2533 一、???????????? 概述(Introduction) 自1791年发现钛元素到1918年采用硫酸法商业生产钛白粉以来，至今已有80多年的生产和商业使用历史。钛白粉生产方法主要有硫酸法和氯化法。 硫酸法是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。硫酸法以间歇法操作为主，生产装置弹性大，利于开停车及负荷调整。但其工艺复杂，需要近二十几道工艺步骤，每一工艺步骤必须严格控制，才能生产出最好质量的钛白粉产品，并满足颜料的最优性能。硫酸法既可生产锐钛型产品，又可生产金红石型产品。 氯化法是用含钛的原料，以氯化高钛渣、或人造金红石、或天然金红石等与氯气反应生成四氯化钛，经精馏提纯，然后再进行气相氧化；在速冷后，经过气固分离得到TiO2。该TiO2因吸附一定量的氯，需进行加热或蒸气处理将其移走。该工艺简单，但在1000℃或更高条件氯化，有许多化学工程问题如氯、氯氧化物、四氯化钛的高腐蚀需要解决，再加上所用的原料特殊，较之硫酸法成本高。氯化法生产为连续生产，生产装置操作的弹性不大，开停车及生产负荷不易调整，但其连续工艺生产，过程简单，工艺控制点少，产品质量易于达到最优的控制。再加上没有转窑煅烧工艺形成的烧结，其TiO2原级粒子易于解聚，故所所以在表观上人们习惯认为氯化法钛白粉产品的质量更优异 硫酸法与氯化法的优势比较于下表： 表一、硫酸法和氯化法优劣比较表
一、??????????? 钛白粉原料来源及加工(Raw materials for T iO2 pigment manufacture) 主要有两种具有经济开采利用的钛矿—岩矿和砂矿。如图二所示、多数钛矿在其适合用于钛白粉颜料加工之前，需要进行浓缩与富集、或用其他的加工方法以提高TiO2在原料中的含量。采用通常的选矿方法如重选、磁选、静电选等进行选矿，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。 三．??? 钛白粉生产工艺技术(TiO2 pigment manufacturing technol ogy) 1、硫酸法生产工艺技术(Sulfate technology) 如图一、所示，硫酸法技术的主要工艺步骤是： ●TiO2原料用硫酸酸解； ●沉降，将可溶性硫酸氧钛从固体杂质中分离出来； ●水解硫酸氧钛以形成不溶水解产物或称偏钛酸； ●煅烧除去水份，生成干燥的纯TiO2。 若采用的最初原料配料的铁含量高或钛含量低时，则要在净化和水解之间
金红石钛白粉的生产流程简析
钛白粉有两种主要结晶形态有两种：锐钛型(Anatase)，简称A型和金红石型(Rutile)，简称R型。涂料工业是钛白粉的第一大用户，特别是金红石型钛白粉，大部分被涂料工业所消耗。 朗时达化工为大家解释一下金红石型钛白粉的生产流程：首先将钛矿原料干燥并经研磨，再用硫酸分解。酸解反应前，用机械搅拌或压缩空气先将矿粉和硫酸的混合物搅拌均匀，加入引发液利用硫酸的稀释热引发酸解反应，反应产物是钛、二价和三价铁、其它金属的硫酸盐，是一种多孔性的固相物。加入水或稀硫酸浸取固相物，得到钛的硫酸盐溶液称为钛液。在钛液中加入铁粉或铁屑，使其中的高价铁还原成亚铁，便于后面工序中分离。然后让钛液静置沉降，除去氧化硅和未反应的钛矿一类的固体残渣，钛液在沉降之前，需加入絮凝剂使其中的胶体物质絮凝沉降，为了提高沉降后钛液的质量，用过滤的方式降去一部分未沉降的杂质。初步净化后的钛液根据工艺要求的铁钛比用冷冻或真空结晶，让大部分硫酸亚铁结晶析出而得以分离，分离亚铁后通过控制过滤除去钛液中的微量残渣。然后对钛液进行浓缩，使钛液浓度提高到水解所要求的浓度。 其中钛液的水解是硫酸法生产钛白粉最关键的一步。为确保水解产物的质量，水解条件必须严格控制。水解快结束时用水稀释，可提高钛液的水解率，但稀释过度，则会影响水合二氧化钛的质量。水解所得的水二氧化钛经过滤除去所吸附的母液后用水洗涤，其酸性滤液应回收处理。水洗以后的水合二氧化钛在酸性和还原条件下进行漂白和漂洗除去残存的微量杂质铁，然后加入少量能控制晶体成长的物质(盐处理剂)，再进行煅烧。 朗时达化工提醒大家，水合二氧化钛的煅烧是很重要的工序。煅烧是在有一定倾角的转窑内进行的。水合二氧化钛在转窑内首先脱除水分，再脱除吸附的三氧化硫，最后是晶体的成长以及向金红石型转化过程，其中晶体成长和晶型转化是在高温条件下进行的，必须仔细控制。煅烧后的二氧化钛粗制品经研磨、分级(如是锐钛型经研磨后就得到产品)后，用无机、有机物对二氧化钛进行表面处理，最后对表面处理后的二氧化钛进行洗涤、干燥和粉碎，得到金红石型二氧化钛产品。
常见的钛白粉的生产工艺流程
常见的钛白粉的生产工艺流程 硫酸法锐钛型钛白粉的工艺简述： 硫酸法生产钛白粉步骤1、钛矿粉碎 将购进的钛矿砂用雷蒙机或者风扫磨等粉碎成符合工艺要求的钛矿粉，并送到储存和计量钛矿粉的料仓。 硫酸法生产钛白粉步骤2、酸解 用浓硫酸分解钛矿，制取可溶性的钛的硫酸盐。钛铁矿的主要成分为偏钛酸铁（FeTiO3），是一种弱酸弱碱盐，可以用强酸把它分解。用过量的酸就能使反应进行到底。由于这个反应是一个放热反应，最高温度可以达到250℃，因此必须采用高沸点的酸--硫酸才能适应这一反应。在酸分解的过程当中，矿粉当中的各种杂质大部分也被分解，生成相应的可溶性硫酸盐，并在浸取的时候与钛的可溶性盐一起进入溶液当中，形成黑钛液。为了除铁，用金属铁把钛液中的高价铁还原成亚铁，同时，为了避免亚铁的再一次氧化，还必须用过量的金属铁把定量的四价钛还原成三价钛。 硫酸法生产钛白粉步骤3、沉降 酸解浸取、还原以后的体系是一个复杂的体系，含有可溶性杂质和不溶性的杂质。铁、钒、铬、锰等金属的硫酸盐为可溶性的杂质，在结晶或水解、水洗的过程中除去。不溶性杂质中的大多数，如未分解的钛矿、沙粒等靠重力的作用可以自然沉降除掉。不溶性杂质中的另一部分是硅和铝的胶体化合物，以及一些早期水解了的钛，虽然数量并不大，但具有很高的动力稳定性，需要另外加沉降剂，强化沉降澄清过程。 硫酸法生产钛白粉步骤4、洗渣 经过净化沉降后的泥渣中还含有大量的可溶性与不可溶性的钛，为保证收率，要通过用板框压滤机压滤的办法回收其中的大部分可以溶解的钛元素，不溶性钛和其他的未溶解杂质作为废渣排掉。 硫酸法生产钛白粉步骤5、结晶 结晶有两种方式：冷冻结晶和真空结晶。FeSO4溶解度受溶液的温度影响很大。因此，在组成一定的钛液中，FeSO4的溶解度随温度的降低而降低，本工序的主要目的就是使钛液的温度降低。 5.1 冷冻结晶是利用制冷介质(液氨或者氟利昂或者溴化锂等)的蒸发带走热量，使冷冻盐水温度降低，通过盘管换热，从而使钛液的温度降低下来，造成FeSO4 处于过饱和状态，过饱和的部分便以含七个结晶水的FeSO4?7H2O的形式结晶析出，同时带出部分结晶水，然后将其分离除去。 5.2 根据溶液绝热蒸发的原理，利用闪蒸的方式使钛液中的水分快速绝热蒸发，吸收钛液的热