浅谈二氧化钛讲解

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浅谈纳米二氧化钛

纳米二氧化钛(Ti0

2

)是一种重要的无机功能材料,由于其粒子具有表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应、宏观量子隧道效应等性质;其晶体具有防紫外线、光吸收性好、随角异色效应和光催化等性能;而且它的耐候性、耐用化学腐蚀性和化学稳定性较好,因此纳米二氧化钛被广泛应用于光催化、太阳能电池、有机污染物降解、涂料等领域。但纳米二氧化钛也有一定的局限性,可在纳米二氧化钛中添加合适的物质(如树脂、聚苯胺、偶联剂、氟碳树脂等),对其进行改性。

1. 纳米TiO

2的制备(纳米TiO

2

溶胶)

纳米TiO

2的制备方法一般分为气相法和液相法。由于气相法制备纳米TiO

2

有诸多缺点如:能耗大、成本高、设备复杂等,且条件苛刻,大大限制了其发展。液相法主要包括水解法、沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法、微乳液法、微波感应等离子体法等制备技术。而液相法能耗小、设备简单、成本低,是实验室和工业上广泛使用的制备方法。由于传统的方法不能或难以制备纳米级二氧化钛,而溶胶-凝胶法则可以在低温下制备高纯度、粒径分布均匀、化学活性大的单组分或多组分分子级纳米催化剂,在此仅介绍用溶胶-凝胶法制备纳米TiO

2

溶胶。

溶胶一凝胶法制备纳米TiO

2:是以钛的醇盐Ti(OR)

2

,(R为-C

2

H

5

、-C

3

H

7

、-C

4

H

9

等烷基)为原料。其主要步骤为:钛醇盐溶于溶剂中形成均相溶液,以保证钛醇盐的水解反应在分子均匀的水平上进行,由于钛醇盐在水中的溶解度不大,一般选用醇(乙醇、丙醇、丁醇等)作为溶剂;钛醇盐与水发生水解反应,同时失去水和失醇缩聚反应,生成物聚集成1nm左右的粒子并形成溶胶;经陈化、溶胶形成三维网络而成凝胶;干燥凝胶以除去残余水分、有机基团和有机溶剂,得到干凝胶;干凝胶研磨后煅烧,除去化学吸附的羟基和烷基团,以及物理吸附的有机溶剂和水,得到纳米TiO

2

粉体。因为钛醇盐的水解活性很高,所以需添加抑制剂来减缓其水解速度,常用的抑制剂有盐酸、醋酸、氨水、硝酸等。但在制备过程中要注意加水方式、水量、pH值、溶剂量、反应温度、拌速度等因素对凝胶形成的影响。

图1 溶胶一凝胶法合成纳米Ti0

2

的工艺流程

2. 纳米TiO

2

的光催化的基本原理

TiO

2

之所以能够成为一种很好的光催化剂,是由于其特有的能带结构造成的。

TiO

2

满的价带和空的导带之间的禁带宽度(金红石型为3.0 eV,锐钛型为3.2 eV),当吸收了波长小于或等于387.5nm的光子后,它吸收的光子能量大于禁带宽度时,价带中的电子就会被激发到导带,在导带形成高活性的电子(e-),同时在价带相

应产生一个带正电的空穴(h+),即生成电子-空穴对。TiO

2

表面的空穴可以和吸附的水分子或羟基等发生一系列反应:

TiO2 + hv → h+ + e-

H2O + h+ →·OH + H+

O2 + e- →·O2-

·O2- + H+ → HO2·

2HO2·→ O2 + H2O2

H2O2 +·O2- →·OH + OH- + O2

有机物+·OH + O2→ CO2 + H2O + 其他产物

生成的羟基自由基(·OH),超氧离子自由基(·O

2

-)具有很强的氧化分解能力,能够

将大部分有机物直接氧化为CO

2、H

2

O和机矿化小分子。

3. 纳米TiO

2

的表面性质3.1 表面超亲水性

目前的研究认为,在光照条件下,TiO

表面的超亲水性起因于其表面结构的

2

表面迁移,在变化在紫外光照射下,价带电子被激发到导带,电子和空穴向TiO

2

表面生成电子空穴对,电子与Ti4+反应,空穴则与表面桥氧离子反应,分别形成正

三价的钛离子和氧空位。此时,空气中的水解离吸附在氧空位中,成为化学吸附

水(表面羟基),化学吸附水可进一步吸附空气中的水分,形成物理吸附层。

3.2 表面羟基

中Ti-O键的极性较大,表面吸附的水因极化相对于其它金属氧化物,TiO

2

作为吸附剂及各种载体的发生解离,容易形成羟基。这种表面羟基可提高TiO

2

性能,为表面改性提供方便。

3.3 表面酸碱性

二氧化钛用于涂料时,其表面酸碱性与涂料介质密切相关。在改性时常加入

Al、Si、Zn等金属氧化物,以形成新的酸碱点。

3.4 表面电性

在干粉状态通常带有静电荷,在液态介质中因表面带有电荷就会吸附相 TiO

2

反的电荷而形成扩散双电层,使颗粒有效直径增加,当颗粒彼此接近时,而使双

电层间的斥力增加,有利于分散体系的稳定。

4. 纳米TiO2改性及其在涂料中的应用

4.1纳米TiO2改性

纳米TiO

表面活性强、颗粒间易发生团聚,又由于其表面疏油亲水性能,2

的禁带较宽(3.2eV),只导致在有机物介质中分散不均匀;其次,纯纳米 TiO

2

在紫外光照射下才有光催化活性,没有可见光光催化活性,以及太阳光利用率低

等缺点,其应用与功能受到制约。因此需要对 TiO

进行改性,以降低表面高能

2

的光谱响应范围,从而使材料产生新的功能,增加材料的附用价值。和增加 TiO

2

4.1.1 无机改性

无机表面改性就是在二氧化钛浆液中添加无机物改性剂,在适当的 pH 下,

使改性剂的金属或非金属离子以氢氧化物或水合氧化物的形式均匀沉积在二氧

化钛颗粒的表面,形成包膜。由于二氧化钛本身有很强的光化学活性,在阳光照

射下,特别是紫外线照射下易发生失活、黄变、粉化等现象,进而影响其使用性

能。当在二氧化钛表面包覆一层无机物后,其抗粉化性、保色性、耐候性和光化

学稳定性得到提高,黄变、粉化等现象得到明显的改善。铝和硅是最常见的无机物改性剂。

4.1.2 有机改性

有机处理剂和TiO

2

颗粒表面的连接主要有两种形式。一种是物理吸附。因为有机表面活性剂分子一般由亲水的极性基和亲油的非极性基两部分组成,当它

和有极性的TiO

2分子接触时,它的极性基便被吸附在TiO

2

表面,让非极性基展露

在外与其他有机介质亲和,从而使界面张力降低,促使有机介质渗入聚集在一起的颗粒中,而将空隙中的空气排斥,使TiO

2

颗粒相互分离,达到分散的效果。另一

种方式是化学键合,即处理剂与TiO

2表面的羟基反应而连接起来,使TiO

2

变为憎

水而亲油,改善了二氧化钛与有机介质的相容性。其中最常用的方法有偶联剂法、表面活性剂法和聚合物包覆等,用于纳米二氧化钛表面改性的有机处理剂有胺类、酯类、脂肪酸碱金属盐、多元醇、偶联剂等。

4.1.3 复合改性

为了提高包膜处理的效果,使用两种或多种包膜剂来进行复合表面包覆。复合包膜方法有无机复合包膜、无机-有机复合包膜。其中无机复合包膜的方法有硅铝复合包膜、硅锌复合包膜、硅锆复合包膜等。以硅铝复合包膜为例,将铝和硅的化合物包覆在纳米二氧化钛颗粒的表面,则产品就会同时具有单独用硅和单独用铝两种包膜方法所得产品的优点。

4.2 纳米TiO

2

在涂料中的应用

纳米TiO

2

涂料外观为白色液体。在紫外光的作用下具有很强的氧化还原能力,化学性能稳定,能将甲醛、甲苯、二甲苯、氨、氡、TVOC等有害有机物、

污染物、臭气、细菌、微生物等有害有机物彻底分解成无害的CO

2和 H

2

O,并具

有去除污染物、亲水性、自洁性等特性,性能持久,不产生二次污染。由于纳米TiO

2

具有随角异色效应、光催化作用、紫外线屏蔽特征,其主要应用于汽车面漆、净化空气涂料、耐老化涂料及自清洁内墙涂料。但由于二氧化钛光催化涂料强烈的氧化作用,用于普通涂料的树脂会很快地被分解而失去作用,所以光催化涂料用的粘合剂必须是无机粘合剂或者是原子间结合力极强的硅氧基树脂、氟碳基树脂等。

5. 纳米TiO

2

在绝缘子防污闪涂层中的应用

相关研究证明绝缘子污闪的三个要素是绝缘子表面积污、污层湿润和作用电压。在后两个条件不可改变的情况下,绝缘子表面积污是一个关键问题,如果采取一定的技术措施,防止在绝缘子表面造成积污或者少积污,就能达到防止污闪的目的。

纳米TiO

2的防污闪机理(以绝缘子为例):纳米TiO

2

的亲水性和疏水性是一

对矛盾,但它们是在不同的自然环境里表现出来的,所以恰好被利用。在毛毛雨、

雾、霜等气象条件下,由于纳米结构的TiO

2

薄膜不被阳光照射,表现出憎水性,就象荷叶表面,使微小的水滴变成水珠,在绝缘子表面构成高电阻相串联的放电

模型,使泄漏电流限制在安全范围内,不会造成闪络。纳米TiO

2

在光照条件下表现的是亲水性,而绝缘子清扫作业都在晴天进行,在此条件下绝缘子表面的无机物会很容易被去除,有机物因光的催化作用被分解,也很容易被冲走或洗掉。

因此,可通过在绝缘子表面制备一层纳米结构的TiO

2

,薄膜的方法,利用其光分解作用、憎水性和半导体特性,改善绝缘子的表面状况,提高瓷质绝缘子的抗污染能力,进而减少因污闪造成的停电事故。

目前广泛使用的防污闪涂料是RTV(室温硫化硅橡胶),但R1V硅橡胶表面能低,附着力差,涂层材质较软,机械强度差,在酸碱催化下易于水解,耐化学酸碱及有机溶剂能力较差,有机材料易老化,电气性能和机械性能都会随着运行时间而逐渐下降,这种性能上的下降不可恢复,尤其在特高压直流电网条件下,R Ⅳ硅橡胶涂料更会面临一些问题,因此对防污闪涂层性能提出了更高要求。而有

关研究利用TiO

2的光分解作用、超亲水性和半导体特性,将纳米TiO

2

应用于绝缘

子的防污闪涂料中,改善了绝缘子的表面状况,提高瓷质绝缘子的抗污染能力。

纳米TiO

2通过吸收太阳光紫外光,纳米TiO

2

的光催化功能使得附着在材料表面

的污染物分解为无毒无害的CO

2和H

2

O(污染物为碳氢化合物。若污染物为其他

化合物,则可将其还原为离子状态)。而超亲水性使得污染物不易在其表面附着,

即使附着也是和外表层的水膜结合,附着的污染物在外力(如风力、雨水等)的作用下,能自动从TiO

2

表面脱离下来,使绝缘子能够常年保持表面的自洁净,从而

达到防污秽及防污闪的功的目的。此外,周永言等人于2015年研究了TiO

2

/PTFE 改性氟碳防污闪涂层材料,他们采用表面改性后的金红石型纳米 TiO2与 PTFE

(聚四氟乙烯)作为复合填料,将其与氟碳树脂(FEvE)结合,制备具有防污闪性能的纳米复合氟碳杂化材料,用压缩空气喷涂法将其涂覆在玻璃绝缘子基底表面形成氟碳防污闪涂层。

6. 结语

纳米TiO

2

作为一种新型的环境材料,在绿色环保方面有巨大的应用潜力。相

信随着科技进步将不断完善纳米TiO

2表面修饰技术,开发研制纳米TiO

2

改性材料,

纳米TiO

2

必将应用于生活空间的多种场合,发挥其多功能效应,成为一种极其重要的环保材料。

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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

国外学位论文的获取(清华大学)

国内外学位论文的检索与获取有问题请向图书馆咨询台询问 https://www.360docs.net/doc/2418480972.html, 清华大学图书馆信息参考部范爱红 fanah@https://www.360docs.net/doc/2418480972.html, 2010.11.10

讲座内容安排 学位论文的检索方法 国外学位论文(重点介绍PQDT数据库) 国内学位论文 本校学位论文 学位论文的全文获取途径 国外学位论文全文获取途径 国内学位论文全文获取途径 馆际互借服务

第一部分:学位论文的检索

学位论文的特点与用处 数据图表充分详 数据图表充分详尽 参考文献丰富全面 可得到课题研究现状综述 可跟踪名校导师的科研进程 可学习学位论文的写作方法

国外学位论文的检索—PQDT PQDT (ProQuest Dissertations and Theses) PQDT是美国ProQuest公司推出的博硕士论文数据库,收录了以欧美为是美国公推出的博硕士论文数据库收录了以主的1000余所大学的250多万篇学位论文,是目前世界上最大和最广泛使用的学位论文文摘库。北美地区每年通过的学位论文90%以上收入该库。 每年增加7万篇论文全文。博士论文摘要350字左右,硕士论文摘要约150字左右。 特点: z收录年代长,从1637年开始; z更新快,每周更新; z多数论文除题录文摘外,还有前24页的原文。 人文社科类与理工类论文合在一起。

PQDT 检索技巧 截词符Basic Search :默认在题目、文摘、关键词字段中检索?截词符:*(右侧无限截词)?(单字符通配符)例:econom *可以检出econom y , econom ic , econom ical 等同干词。wom ?n 可以检出wom a n 和wom e n Basic Search (Basic Search 默认可以检出复数,但若想检出其他后缀,必须加截词符。)? 词组精确匹配:""两个单词默认为词组精确匹配三个单词以上则需要添加双引号(半角)两个单词默认为词组精确匹配,三个单词以上则需要添加双引号(半角)。例:fiber sensor "optic fiber sensor" ?逻辑算符:and 、or 、and not 例:librar* and copyright* "optic fiber sensor*"and power p p ?位置算符:W/#、Pre/# 例*Chi 两词前后位置任意相隔例:econom* W/3China 两词前后位置任意,相隔 <3单词econom* Pre/3China 两词前后位置一定,相隔<3单词

清华大学工程硕士论文

驼峰仿真系统 Hump Simulation System (申请清华大学工程硕士专业学位论文) 培养单位:计算机与科学技术系 工程领域:计算机技术 申请人:赵秀全 指导教师:冯建华教授 联合指导教师:丁昆高级工程师 二○○八年五月

关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解清华大学有关保留、使用学位论文的规定,即:清华大学拥有在著作权法规定范围内学位论文的使用权,其中包括:(1)已获学位的研究生必须按学校规定提交学位论文,学校可以采用影印、缩印或其他复制手段保存研究生上交的学位论文;(2)为教学和科研目的,学校可以将公开的学位论文作为资料在图书馆、资料室等场所供校内师生阅读,或在校园网上供校内师生浏览部分内容;(3)根据《中华人民共和国学位条例暂行实施办法》,向国家图书馆报送可以公开的学位论文。 本人保证遵守上述规定。 (保密的论文在解密后遵守此规定) 作者签名:导师签名: 日期:日期:

摘要 本文作者具有十多年从事驼峰自动化控制研究的经验,基于实际工作中的需要提出一种新型的基于和驼峰控制系统信息共享的驼峰自由溜放的仿真系统的设计方法。 在查阅有关该领域内的研究文献后,密切结合现场的实际应用,提出了自己的分析方法。对于线路、车辆、调速设备、气象等对象实体建立起相应的对象模型,建模更多从实际应用入手,考虑理论和应用的密切结合,这些模型比起以往的一些论文具有很大的突破性。由于能够和实际控制系统联机,得到更多的实际应用数据,使得模型具有自我修正功能。 论文的重点是对于处于自由溜放状态的车辆,利用模型化分析建立受力质点,从质点受力分析入手,结合经典的自由溜放公式,逐步推导出符合与现场情况的修正后溜放公式。与以往仿真系统的比较,该仿真系统密切结合实际应用,具有更大的适应性。随后就仿真实现过程做出了说明,特别强调了仿真系统与控制系统的信息共享方法,为以后修正模型中的参数确定提供了基础。 作为仿真系统能够尽可能逼真实际应用情况,对于需要修正的参数、修正的方法也出了详细的论述。从工程应用角度出发,指出了目前控制系统调速控制中所存在的控制盲区问题,提出了对于控制系统调速参数(定速、放头拦尾)修正及反馈的方法。 关键词:驼峰仿真实时数据模型修正优化控制 Ⅰ

纳米二氧化钛的现状与发展概要

纳米二氧化钛的现状与发展 作者:未知时间:2007-11-24 15:17:00 国外纳米TiO2的生产现状 20世纪80年代以前,纳米TiO2的研究开发目的主要是作为精细陶瓷原料、催化剂、传感器等,需求量不大,没有形成大的生产规模。80年代以后,开发的纳米TiO2用作透明效应和紫外线屏蔽剂,为纳米TiO2打开了市场,使纳米TiO2的生产和需求大大增加,成为钛白工业和涂料工业的一个新的增长点。 由于纳米TiO2在催化及环境保护等方面具有广阔的应用前景,并可用于日用产品、涂料、电子、电力等工业部门,因此,纳米TiO2展现出巨大的市场前景。日本、美国、英国、德国和意大利等国对纳米TiO2进行了深入的研究,并已实现纳米TiO2的工业化生产。目前全世界已经有十几家公司生产纳米TiO2,总生产能力估计在(6000~10000)t/a,单线生产能力一般为(400~500)t/a。 根据莎哈里本公司统计,2003年全球纳米TiO2销售量仅为1800t左右,其消费量与产品应用见表1。 表1 2003年全球纳米TiO2消费量与产品应用 近几年,有关纳米TiO2的新建装置已很少报道,主要是已建成装置的生产能力已远远超出市场的实际消费量,多数厂家处于开工不足或停产的状态。主要原因是目前国际上公认的纳米TiO2制备和应用技术还有待于提高,技术要点和难点主要表现在以下几个方面:①国际上纳米TiO2的价格为(30~40)万元/t,其成本大致是销售价格的2/5,原料和工艺路线的选择是降低生产成本的关键因素;②纳米TiO2的晶型和粒度控制技术;③金红石型纳米TiO2的表面处理技术;④纳米TiO2应用分散技术;⑤纳米TiO2应用功能的提升技

二氧化钛后处理及设备

二氧化钛后处理及设备 (一)二氧化钛的制浆、分散、湿磨和分级 氯化法氧化工序的半成品粒度已经很细,不需要进行前粉碎。硫酸法经回转窑煅烧后的产品首先要经过磨细才能充分发挥湿磨机的作用。国内几家大的硫酸法钛白粉厂前粉碎基本上都是采用雷蒙磨来实现的(见表1)。 表1 雷蒙磨的具体设备情况 公司名称型号来源 核工业部华原公司雷蒙磨R5M 从德国进口 攀渝钛业雷蒙磨R5M — 裕兴钛白粉厂雷蒙磨R5M — 河南漯河4R、5R雷蒙磨国产 国产的雷蒙磨在质量和使用寿命上远远赶不上进口雷蒙磨,其使用10年以上仍然完好。配备有自动控制的DCS控制系统,以提高研磨效率。 磨细的物料通常由螺旋计量器加到制浆罐中。制浆用脱盐水作稀释剂,进行充分搅拌,固相浓度(质量)25%-30%。制浆的同时加人分散剂,调整pH值至9-12可达到最佳分散效果。此时要求体积电阻率不低于20000Ω·cm,若有可能可用黏度计检测,到黏度最低时为最好,以便湿磨效果充分发挥。 分散剂的种类很多,通常分为有机分散剂、无机分散剂。 有机分散剂主要是烷醇胺类和多元醇(即常用的有三乙醇胺)、二异丙醇胺、山梨糖醇、甘露糖醇等;无机分散剂主要是六偏磷酸钠、焦磷酸钠、碳酸钠、碳酸二氢铵、偏硅酸钠等。通常使用六偏磷酸钠和偏硅酸钠最多。六偏磷酸钠对微细分散体中的固体粒子有很强的分散作用,因为它是一种直链的多磷酸盐玻璃体,其中n为20-100能与分散介质中钙、镁、亚铁等金属离子生成可溶性的配位化合物,起到遮蔽多价阳离子,防止这些带正电荷的离子与带负电荷的二氧化钛产生电中和而凝聚在一起,其分子结构式如下。 氯化法钛白浆料pH值为2. 3左右,呈酸性。大多数工厂都采用偏硅酸钠作分散剂调整pH值达到9-11,以达到最佳分散效果。作分散剂的偏硅酸钠又是包硅膜的一部分,在定量加人后,尚未达到最佳pH值时,可以加人离子膜碱液协助调整pH值到达终点。 近几年,国内金红石型钛白粉产品的产量和产能扩大,进入市场后的信息反馈使生产厂家逐渐认识到,分散单元在后处理中是非常重要的工序,分散的好坏直接影响到湿磨后浆料分级的效果,特别是影响包膜的质量。分散不好,再好的包膜配方也不能生产出满足用户要求和使用性能优良的产品,所以分散的作用应该引起人们充分重视。 分散操作要非常重视以下几种影响分散的因素:①前工序产出的二氧化钛粒度和形态;②制浆的水质要好,选用去离子水,体积电阻率不低于20000Ω·cm;③浆液的pH值是控制分散好坏的重要条件,根据后处理的情况,可以通过小型试验确定最佳pH值(通常为9-11);④分散剂的选择和用量,也可以通过工业实践确认,通常用量不超过粉料量的1%;⑤浆液的浓度要合适,通常浆液中固体物料为600-1200g/L;⑥分散罐的力学性能如机械搅拌的强度等。 湿磨是后处理中一道重要的工序,不仅硫酸法需要,氯化法也同样需要,国外大型氯化法工厂湿磨的环节往往是一点不能忽视的。湿磨与水选法比较,为获得粒度细而均匀的浆料,在相同的条件下湿磨生产能力是水选法的1. 5-2. 0倍。 湿磨的作用就是进一步磨碎在上道工序产生的聚集粒子、附聚粒子和絮凝粒子。因其粒子间的结合力非常弱,很容易通过机械研磨的方式把它们打开,在分散剂的作用下,可防止它们再聚凝在一块。这样可使一些较粗大的粒子经研磨达到具有应用性能的粒度范围(一)。 湿磨设备主要包括球磨机、振动磨、砂磨机。由于前道工序的进步,金红石型产品的湿磨设备主要选用砂磨机。它是用途较广泛的亚微米级的湿磨设备,就研磨细度而论仅次于胶体磨。

我国钛白粉产业现状及问题分析

我国钛白粉产业现状及问题分析 一、中国钛白粉行业的总体状况 1. 行业总产能和总产量 由于近15年国家经济持续高速发展,导致钛白粉市场的同步增长,其结果是行业出现一系列的扩产项目和业外加盟项目,使钛白粉的产能和产量持续快速上升。 2. 产品结构明显优化 按照国际上颜料级钛白粉产品通行的结构比例,金红石型产品占85%?90% ,锐钛型产品只占10%?15%。金红石型钛白 粉用途最广,主要用于油漆/涂料、塑料、橡胶、油墨、装饰纸涂层等。而国际上锐钛型钛白粉只用于造纸(纸张纤维填充)、化 学纤维消光,及少量的内用场合。 上世纪50年代,我国钛白粉产品以非颜料级的搪瓷、焊条、陶瓷用为主,70年代逐渐向颜料级的锐钛型发展,90年代 以后,较高档次的金红石型产品开始出现于市场,且比例不断增加,近2年已接近于国际上比例水平。 3. 表观消费量 按照国际上通行概念,国内产量加上进口量,再除去出口量,即等于表观需求量(Apparent demand),其含义在于"表 观”(表面),不等于“已经”被消费,有些可能仍在流通途径或在仓库。 按照表4数据,2011年中国大陆的人均钛白粉占有量为 1.18kg,超过全球平均数(0.7?0.8kg)。2012年人均钛白粉消费 量为1.24 kg,2013年人均钛白粉消费量达到 1.29 kg,继续上升。 4. 主要生产商 2013年,我国正常生产的规模以上全流程型钛白粉生产商共48 家,工厂总数57个,其中实际产量在10万t以上的有5 家(四川龙蟒钛业、山东东佳、河南佰利联、中国蓝星化工和重组后的中核钛白),行业前15名厂商的实际产量均在5万t及以上。 5. 中国钛白粉生产企业的地区分布 2013年,我国正常生产的48家规模以上的全流程型钛白粉生产商的57个生产厂分布于17个省、市、自治区(上海、江苏、山东、浙江、安徽、江西、辽宁、黑龙江、河南、湖南、湖北、广东、广西、云南、四川、重庆、甘肃),其中四川省和广西区各有13个。四川省攀枝花市是我国钛白粉生产厂最集中的地级地区,2013年已投产的企业已达到10家。但2013年 7月,攀钢本部钛白粉厂已宣布永久关闭,现在攀枝花地区运行的钛白粉厂减至9家。 6. 关于钛白行业当前循环经济产业链状况 硫酸法钛白粉的最大弊端是“三废”排放量大,处理费用高,企业视此为沉重的“包袱”。如何将被动式变为主动式,发 展市场化商品链,是钛白粉企业长远健康发展的根本。当前,行业在“三废”的处理和综合利用上已获得许多成就,出现多种所谓“联产法”清洁生产模式,其无疑对该企业具有积极意义。但这些“联产法”产业链都具有浓厚的企业或该企业所在地区的产业特色,有较强的局限性,短期内很难向行业普及和推广。 钛白粉是种典型的“两高一资”类产业,生产过程中排出大量的酸性废气(汽)、废水和废渣,不但对环境造成很大的破坏,对生产企业也是很大的负担。 近年来,随着环保政策的完善和环保理念水平的提高,钛白粉企业的环保状况有明显改进,绝大多数企业都建有环保装置 并投入正常运行,实现废副达标排放。各企业因地制宜,创造出有鲜明企业或地区特色的所谓的清洁生产和循环经济产业链,

【原创】纳米二氧化钛的现状与发展

【原创】纳米二氧化钛的现状与发展 纳米二氧化钛的现状与发展(上) 魏绍东1,夏林胜2 (1.东华工程科技股份有限公司,安徽合肥230024;2.中国科学技术大学材料 科学与工程系,安徽合肥230026) 摘要:介绍了纳米二氧化钛生产的原料和几种制备方法。通过对国内外生产现状和特点的比较,提出了以硫酸氧钛为原料制备纳米二氧化钛的工艺路线,并对工业化装置的规模、工艺方案以及存在的问题进行了介绍。 关键词:纳米二氧化钛;制备工艺;硫酸氧钛;工艺路线;均匀沉淀法 Current Situtation and Development of Nanometer TiO2 WEI Shao-dong1, XIA Lin-sheng2 (1.East China Engineering Science & Technology Co., Ltd., Hefei 230024,China; 2.Department of Material Science and Engineering,University of Science and Technology of China, Hefei 230026,China) Abstract: This paper summarizes several manufacture methods and the raw material production of nanometer TiO2.Through the comparison of the characteristics and the present situation of the domestic and international production of nanometer TiO2,the technological route for the manufacture of nanometer TiO2 with TiOSO4 as the raw material is presented,process scheme the scale of commercial plant as well as existent problems are introduced. Key words: nanometer TiO2; manufacture technology; titanyl sulfate; technological route; homogeneous precipitation method 引言 自1990年7月在美国巴尔的摩召开了第一届纳米科学技术国际会议以来,纳米材料科学作为一个相对独立的学科诞生了,此后,纳米材料引起了世界各国材料学界、物理学界和化学界的极大兴趣和广泛重视,很快形成了世界范围的“纳米热”。我国政府和有关部门也较早认识到纳米科技的重要性,并于积极地推动和财政支持。国家科委出台的“攀登计划”(1990~1999)中,就有纳米科技项目,并给予连续10年的专项支持;1999年,国家科技部又制定了“国家重点基础研究发展规划”(“973”计划),其中安排了“纳米材料与纳米结构”项目;在国家“863”高技术计划中,也列有不少纳米材料的应用研究项目。 二氧化钛(TiO2),俗称钛白,具有无毒、最佳的不透明性、最佳白度和光亮度,被认为是目前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、印刷油墨、化纤、

二氧化钛的制备方法

1.3二氧化钛的制备方法 1.3.1常规二氧化钛制备方法 二氧化钛的工业化生产方法有两种:硫酸法和氯化法。 1)硫酸法 用硫酸酸解含钛矿物,得到硫酸氧钛溶液,经纯化和水解得到偏钛酸沉淀, 再进入转窑焙烧产出二氧化钛颜料产品,是非连续生产工艺,工艺流程复杂,需要20道左右的步骤,排放废弃物较多。晶型转变需更多操作步骤,采用的焚烧工艺需要消耗大量能源[9]。 硫酸法工艺主要包括以下几个步骤: 除杂:FQ6+3H2SCH=Fe2(SO4)3+3H2O, TiO2+2H2SO4=Ti(SO4) 2+2H2O 然后:Fe+F&(SO4)3=3Fe2 SO4 调PH 至5-6,使Ti(SO4)2水解:Ti(SO4)2+3H2O=H2TiO3 J +2H2SO4 过滤沉淀加热得到TiO2:H2TiO3= TQ2+H2O T 2)氯化法 氯化法是以钛铁矿、高钛渣、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,再进行气相氧化;速冷后,经过气固分离得到二氧化钛。由于没有转窑焙烧工艺形成的烧结,其二氧化钛原级粒子易于解聚,所以在产品精制的过程较硫酸法大幅度节省能量[10]0 氯化法工艺主要包括以下几个步骤:先用盐酸除杂:Fe2O3+6HCI=2FeCl3+3H2O 过滤洗涤然后加焦炭和氯气:TiO2 (粗)+C+2Cl2=TiCl4(气)+CO2 冷却、收集TiCl4 (液)小心水解:TiCl4+3H2O =H2TiO3+4HCl 加热提纯得到精制二氧化钛:H2TiO3=TiO2(精)+H2O T 1.3.2微细二氧化钛的制备工艺 粉体的超微细加工通常有物理方法和化学方法两大类。物理加工法是将粗粒子粉碎得到微粉体的方法。虽然目前粉碎技术已有改进,但粉碎过程很容易混入杂质,很难制备1ym以下的超微粒子。化学法是由离子、原子形核,然后再长大,分两步过程制备微粒子的方法,这种方法易得到粒径1ym以下的超微粒子。微细二氧化钛的制备主要包括气相法和液相法。气相法是指直接利用气体或采用激光、电子束照射等方法将原料变为气体或离子体,使之在气体状态下发生化学或物理变化,然后再经冷却、凝结、长大等过程制备微细颗粒的方法,由于气相法生产

清华大学硕士论文模板

清华大学博士(硕士)论文 模板使用说明 (申请清华大学理学博士学位论文) 培养单位:清华大学计算机科学与技术系专业:计算机科学与技术 研究生:王磊 指导教师:徐光祐教授 二○○三年九月

An Introduction to Doctor(Master) Thesis Template of Tsinghua University Dissertation Submitted to Tsinghua University in partial ful?llment of the requirement for the degree of Doctor of Science by Lei Wang (Computer Science) Dissertation Supervisor:Professor Guangyou Xu September,2003

关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解清华大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 (保密的论文在解密后应遵守此规定) 作者签名:导师签名: 日期:日期:

中文摘要 摘要 这篇论文主要用来展示清华大学博士(硕士)论文L A T E X+CJK模板,并简要介绍其使用方法。 这一模板已获得清华大学研究生院的认可,符合相应的博士(硕士)论文的标准格式。这篇文档按照博士论文的要求生成,如果要符合硕士论文的要求,可能需要在个别地方做适当的修改。 一般而言,中文摘要包含500-1000字,1-2页。关键词5-10个。 关键词:论文,模板,清华大学,博士,硕士,L A T E X,CJK –I–

中国钛白粉行业发展状况

早在上世纪的时候,钛白粉就已经开始应用了,只是那个时候还是发展初期,并没有现在这么火,可是到本世纪初的时候钛白粉行业也出现了一些问题,面临着一些问题以及挑战:一方面原材料价格上涨,让很多的用户都接受不了,另一个就是市场竞争激烈,导致后来钛白粉行业呈下滑趋势。而到如今我国的整体行情非常不错、可观,下面我们一起来了解一下。 (钛白粉-图例) 【中国钛白粉行业的总体状况】 如今我国钛白粉的行业发展还是非常的可观的: 1.行业总产能和总产量 由于近15年国家经济持续高速发展,导致钛白粉市场的同步增长,其结果是行业出现一系列的扩产项目和业外加盟项目,使钛白粉的产能和产量持续快速上升。 2.产品结构明显优化 按照国际上颜料级钛白粉产品通行的结构比例,金红石型产品占85%~90%,锐钛型产品只占10%~15%。金红石型钛白粉用途最广,主要用于油漆/涂料、塑料、橡胶、油墨、装饰纸涂层等。而国际上锐钛型钛白粉只用于造纸(纸张纤维填充)、化学纤维消光,及少量的内用场合。

3.表观消费量 按照国际上通行概念,国内产量加上进口量,再除去出口量,即等于表观需求量,其含义在于“表观”,不等于“已经”被消费,有些可能仍在流通途径或在仓库。 4.关于钛白行业当前循环经济产业链状况 硫酸法钛白粉的最大弊端是“三废”排放量大,处理费用高,企业视此为沉重的“包袱”。如何将被动式变为主动式,发展市场化商品链,是钛白粉企业长远健康发展的根本。当前,行业在“三废”的处理和综合利用上已获得许多成就,出现多种所谓“联产法”清洁生产模式,其无疑对该企业具有积极意义。但这些“联产法”产业链都具有浓厚的企业或该企业所在地区的产业特色,有较强的局限性,短期内很难向行业普及和推广。 钛白粉是种典型的“两高一资”类产业,生产过程中排出大量的酸性废气(汽)、废水和废渣,不但对环境造成很大的破坏,对生产企业也是很大的负担。 近年来,随着环保政策的完善和环保理念水平的提高,钛白粉企业的环保状况有明显改进,绝大多数企业都建有环保装置并投入正常运行,实现废副达标排放。各企业因地制宜,创造出有鲜明企业或地区特色的所谓的清洁生产和循环经济产业链,包括“硫-钛”、“硫-磷-钛”、“硫-铁-钛”、“硫-铵-钛”等。 在废副产品商品化方面,各企业压力最大的首属废水废酸中和后所产生的污泥(红石膏)利用。虽然少

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。

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纳米二氧化钛研究现状

纳米二氧化钛研究现状【摘要】 本文简述了纳米TiO 2的常见应用,纳米级TiO 2 的优良性能,特备是化学稳定性 及热稳定性等方面性质。重点综述了纳米TiO 2 常见制备方法,例如溶胶—凝胶法、气相法、液相法等。并阐述纳米TiO2的光催化性质及应用前景。 【关键词】 纳米TiO 2 ;溶胶—凝胶法;气相法;液相法;光催化 【正文】 一、前言 二十世纪纳米技术兴起并迅速发展,由于纳米材料的独特性质使它在科学技术领域占据重要地位。我们把粉体粒径小100nm 的粉体称作纳米粉体。纳米粉体具有宏观块材所没有的奇特性质,如量尺寸效应,宏观隧道效应等。这些奇 特的性质决定了纳米粉体的广阔运用前景。纳米粉体中纳米TiO 2 粉体目前在能源、化工、冶金、半导体材料、光催化材料、太阳能的储存与利用、光化学转换、 精细瓷等方面得到广泛应用,所以合成纳米TiO 2 已经成为人们广泛关注的热点。 纳米TiO 2 的制备方法有气相法、液相法。此两种方法各有其优缺点。气相法制 备的TiO 2 纳米粒径小,单分散性好但能耗大,成本较高。与气相法相比液相法 制备纳米TiO 2方法简单、易操作、成本低,但制备的TiO 2 纳米形貌不易控制。 本文综述了近年来制备纳米TiO 2 的常见方法,客观的分析和评价了各种方法的优缺点。 二、纳米TiO 2 的性能 纳米TiO 2有白色和透明状的两种颗粒,常见的TiO 2 粉体有金红石、锐钛矿、 板钛矿等3 种晶型。其中金红石和锐钛矿是四方晶系,板钛矿是正交晶系。纳米TiO 2 化学性能稳定,常温下几乎不与其它化合物反应,不溶于水和稀酸,在一定 条件下微溶于碱和热硝酸,纳TiO 2热稳定性也比较好。纳米TiO 2 的一个显著特点 是他具有半导体性质,它的禁带宽度较宽,其中锐钛矿为3.2eV,金红石为3.0eV, 当吸收一定波长的光子后价带中的电子就会被激发到导带,形成带负电的高活性电子e-,同时在价带上产生带正电的空穴h+ 三、纳米二氧化钛的制备 制备纳米TiO2的方法很多。根据物质的原始状态可分为:固相法、液相法、气相法;根据研究纳米粒子的学科可分为:物理方法、化学方法、物理化学方法;根据制备技术可分为:机械粉碎法、气体蒸发法、溶液法、激光合成法、等离子体合成法、射线辐照合成法、溶胶—凝胶法等。 3.1等离子体法 等离子体法是通过激活载气携带的原料形成等离子体,再加热反应生成超微粒子的方法。以TiCl 4 为原料,氢气为载气,氧气为反应气体,应用频率为2450MHz 的微波诱导可合成有机膜包裹的TiO 2 。1992年,日本东北大学采用等离子体(ICP)喷雾热解法以Ti的氯化物为原料制得了Ti的氧化物的超微粉。等离子体喷雾法是利用等离子体喷枪能产生50000K高温的特点,将这种喷枪的喷出物急骤冷却而生成纳米级的超微粒子。

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

二氧化钛制造过程

·二氧化钛制造过程【工艺流程】二氧化钛的制造过程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。目前杜邦只使用先进的氯化法工艺来生产。 图19的流程图以简化形式说明生成二氧化钛中间体的两种加工程序。图19的下半部说明最后处理操作,此操作适用于两种制造方法。 硫酸法在1931年商业化,先是生产A型二氢化钛(A—Type),后来(1941年)生产R型二氧化钛(R—Type),在这种方法中,含钛的矿砂溶于硫酸中,产生钛的溶液及铁和其他金属的硫酸盐。然后经过一连串的步骤,包括化学还原、纯化、沉淀、洗涤、燃烧。最后产生颜料大小的二氧化钛中间体。A型二氧化钛和R型二氧化钛硅晶体结构是由核晶过程和燃烧过程控制的 FeTiO3十2H2SO4 TiOSO4十FeSO4十2H2O TiOSO4十H2O TiO2十H2SO4 氯化法大约是在1950年由杜邦公司商业化的,只用于生产R型二氧化钛。自从1975年以来,亦已用于生产A型二氧化钛了。这个方法包括两个高温无水蒸汽相反应。钛矿和氯气在还原条件下发生反应,生成四氯化钛和金属氯化物杂质,杂质随后清除。 然后,将高纯度的四氯化钛征高温下氧化,生成非常光亮的二氧化钛中间体。利用氯化法中的氧化阶段能够严格控制粒子的大小和晶体类型,能生产有高覆盖能力和着色强度的二氧化钛。 2FeTiO3十7Cl2十3C 2TiCl4十2FeCl3十3CO2 TiCl4十O2 TiO2十2Cl2 在硫酸法和氯化法两种方法中,中间产品都是颜料粒子的成簇二氧化钛晶体,这种成簇品粒必须加以分离(研磨)以得到最佳光学性能。根据最后用途的要求,采用各种湿加工方法来改良二氧化钛,包括硅、铝或锌的水合氧化物征颜料粒子表面上沉淀,可以使用个别的水合氧化物处理法或不同处理法的组合,以获得特殊用途上的最佳性能。 制造二氧化钛颜料的重要问题足钛矿的供应,虽然钛的蕴藏量列在前十名元素之中,但它在自然界中却以低浓度广泛地分布,需要提高采矿和矿物加工操作的效率,以满足制造二氧化钛的经济要求。杜邦公司的业务范围是世界性的,可保证对自己几个生产工厂有源源不断供应含钛浓缩矿物。

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

钛白粉行业发展状况分析报告

钛白粉行业发展状况 分析报告

目录 1、全球钛白粉行业市场情况 (3) (1)全球市场稳定增长,亚太地区需求旺盛 (3) (2)行业集中度不断提高,产能日益向少数厂商集中 (3) 2、中国钛白粉行业市场情况 (4) (1)行业快速发展,国内钛白粉消费年复合增长率高达17.7%,远超GDP 增速 (4) (2)产品结构逐年改善,进口替代能力不断增强 (5) (3)技术水平不断提高,在相当长一段时间内硫酸法仍将是主流 (6) (4)产品售价回升 (7) (5)中国钛白粉行业发展前景广阔,金红石型产品增长潜力巨大 (9)

1、全球钛白粉行业市场情况 (1)全球市场稳定增长,亚太地区需求旺盛 近十年来,全球钛白粉行业整体保持平稳发展势头;2008年受全球金融危机的影响,产量和消费量均有所下滑;2009年,在涂料、造纸、塑料等主要下游应用行业逐步复苏的带动下,钛白粉行业表现出迅猛的发展势头。2004~2009年全球钛白粉生产和消费情况如下: 美国SRI咨询公司(SRIC)的2009年研究报告显示,未来几年全球钛白粉需求年均增速将达到4.1%,2013年全球需求将达到630万吨。SRIC同时指出,受造纸和涂料工业衰退的影响,北美和西欧地区的钛白粉市场需求正步入下行通道,而全球其他大部分地区市场需求年均增速则达到6%左右,未来几年中国钛白粉市场将以年均8.5%的速度快速增长,亚太地区在2010~2015年期间将成为钛白粉的最大市场。(2)行业集中度不断提高,产能日益向少数厂商集中 据SRIC统计,截至2008年底,全球钛白粉总产能已达约570万吨/年,工厂规模趋于大型化,产能日益向少数厂商集中。除中国外,全球主要钛白粉生产商有20余家,其中前七大生产商的产能占全球总

清华大学研究生在学期间发表论文基本要求

清华大学研究生在学期间发表论文基本要求 (2010年1月修订,经清华大学学位评定委员会2010年第一次全体会议审议通过) 作为申请清华大学学位的基本要求,研究生在学期间[1]应以第一作者身份[2](且署名单位应为清华大学[3])按下述要求发表[4]反映学位论文研究成果[5]的学术论文[6]。 一.指导思想 1.要求研究生在学期间撰写、发表学术论文,是我校研究生培养的一个重要环节; 2.鼓励博士生探索重要的学科前沿问题,从事原创性研究,对于在所属学科最有学术影响力的期刊上发表论文或以主要完成人身份取得重大科学奖的博士生,其论文发表数量不作硬性要求;[7] 3.学位论文水平高的博士生,经学位评定分委员会认定学位论文水平后,其论文发表数量不做硬性要求; 4.鼓励各学科在学校基本要求的基础上,提出更高的要求。 二.发表要求 (一)博士生 1. 物理学(高能物理方向除外)、化学、生物学、力学(飞行器力学与工程方向除外)、材料科学与工程(材料加工工程方向除外)学科的博士生须至少在SCI收录的期刊上发表2篇学术论文;数学、高能物理方向可减半。 2. 工学其他学科、医学学科的博士生,根据学科特点,需满足以下要求之一: (1)至少在SCI收录的期刊上发表2篇论文; (2)至少在SCI收录的期刊上发表1篇论文,并在EI(或中文核心期刊)收录的期刊上发表1篇论文; (3)至少在EI收录的期刊上发表2篇论文。 各学位评定分委员会根据学科特点,选择适用以上要求之一。 3.建筑学学科的博士生,应以第一作者身份至少发表4篇与学位论文研究内容相关的学术论文,其中至少有2篇发表在重要期刊[8]上。 4.哲学、经济学、法学、教育学、文学(艺术学除外)、历史学、管理学等学科门类的博士生,应以第一作者身份至少发表2篇与学位论文研究内容相关的学术论文,其中至少有1

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