二氧化鈦發展應用及工藝技術-wenkub.com

　 　

【正文】 中高端部分應用領域的鈦白粉，如：專用造紙鈦白粉、食品級鈦白粉、日化用鈦白粉、高端涂料專用鈦白粉和鈦白粉的深加工產品等，這些產品必將得到開發，這些都會對鈦白粉提出新的需求，成為下一時期新的增長點。據了解，到“十二五”末，漯河要打造出四個超百億元的產業鏈，其中就包含氯化鈦白粉工業園。　　結合三大鈦白巨頭項目上馬情況，不難看出，我國鈦白粉產能將會日趨上升。　　盡管這一項目被擱置，但給人們帶來思考——為何氯化法鈦白粉技術吸引跨國巨頭的眼球？其主要原因氯化法鈦白粉技術比硫酸法更先進、更環保，這已經成為國際鈦白粉生產企業的共識。隨后人們發現，杜邦東營項目雖然采用先進的氯化法生產，但采用含量為60%左右的鈦鐵礦為原料，而并不是杜邦的其他工廠運用的含量為80%的鈦鐵礦。由冷卻旋風、袋濾器收集的粉料進入成品包裝工序。出干燥器的尾氣在袋濾器內分離下粉料，熱風經排風機排人大氣，干燥后的TiO2粉料由輸送裝置送往微粉碎工序。，葉濾機在吸片槽內真空吸濾，完成上片后．橋吊吊起葉濾機。 后處理工段后處理工段由打漿、研磨、化學品制備、表面處理、過濾洗滌、噴霧干燥、微粉碎及成品包裝等主要工序組成。粗四氯化鈦經除硅、除礬得到相對高純度的精制四氯化鈦。主要有固定床氯化、熔鹽氯化和流化床氯化技術，其中，固定床氯化工藝已被淘汰，熔鹽氯化工藝在攀鋼集團錦州鈦業公司正在應用．流化床氯化工藝在國外被普遍采用，國內在快速流化床氯化技術方面還處于開發階段。該工藝的特點是生產流程短、連續化操作、單系列裝置規模大、“三廢”排放少，但生產技術難度大。水合二氧化鈦的煅燒是很重要的工序，煅燒是在有一定傾角的轉窯內進行的。鈦液的水解是硫酸法生產鈦白粉最關鍵的一步，為確保水解產物的質量，水解條件必須嚴格控制。在鈦液中加入鐵粉或鐵屑，使其中的高價鐵還原成亞鐵，便于后面工序中分離。在硫酸法工藝中，鈦精礦、酸溶性鈦渣和硫酸是鈦白粉生產的主要原材料，上述三種原材料成本合計占生產成本的平均比例約為60%。企業應利用自身設備和技術上的優勢，全力開發、批量生產出替代進口的高附加值產品，拓寬行業產業化生產道路，多元化產品類型。歐元區市場杜邦鈦白粉價格上調160歐元/噸。　　6月1日起，特諾拉丁美洲、亞太地區、澳大利亞地區最低上調175美元/噸。生產商期待可以在7的實現止跌，但還需看原料礦的走勢與行業龍企價格的綜合走勢，2013年的利好或只看“金九銀十”。佰利聯鈦白粉(金紅石BLR601)15000元/噸，較5月有5002000元/噸的下滑幅度。少數礦商面對賠本、無利的市場已“無心戀戰”。以國內金紅石型鈦白粉為例，2013年16月鈦白粉市場價格總體呈現滑坡態勢，從1月初的16836元/噸跌到6月末的14807元/噸，%。”另外，行業規范不明晰導致了產品同質化問題愈發嚴重，銳鈦型產品所占比例偏大，而且大多是中低檔的通用性產品，從而使企業陷入了低價競爭的惡性循環中。然而，越南頒布了‘禁鈦令’對國內鈦白粉行業是致命一擊。從出口國別來看，主要出口目的地為巴西、美國、韓國、印度、印尼、巴基斯坦、俄羅斯、澳大利亞等。2月均在2萬噸上下，3月份消費升溫，5月份稍有回調也在3萬噸以上，預計隨著消費逐步升溫，出口量還會有一定增幅。出口金額共計7964萬美元，環比增加6%。二氧化鈦具有光化學催化活性和吸收紫外線的能力，可以生產各種催化劑（甲烷化催化劑、加氫轉化脫硫催化劑）吸附劑、殺菌劑、除臭劑、防曬劑等，用它制造的催化劑載體強度高、活性好、耐高溫、抗中毒性強。同時鈦白粉有較強的附著力，在焊條制造工藝中可減少水玻璃的用量，使成品表面光滑，焊接時點弧容易。所以其常年需要量大，質量要求高。鈦琺瑯涂層可使搪瓷做得很薄。食用白色顏料，具有顏料性能好，有害雜質含量低等優點，是食品著色的添加劑，具有粒度均勻，分散性好的優點。在水粉和冷霜中鈦白粉可減弱油膩及透明的感覺。因為油墨在使用時的厚度比一般涂料的涂層薄得多，對鈦白粉的要求是既要有高的遮蓋力，又要顏料體積濃度高（PVC有時高達55%），在這種情況下，白色顏料中只有鈦白粉具有遮蓋力大、消色力高、顆粒細、耐稀酸稀堿、耐光、耐熱、不易泛黃、憎水性好、流動性小、不溶于展色劑且能均勻分散在展色劑中，所以是高級白色油墨和淺色油墨不可缺少的色料。鈦白粉在纖維中消光時，可分為內消光和外消光兩種，內消光是把鈦白粉在紡絲前加到原液里或聚合時加到樹脂中；外消光是把鈦白粉分散在某種有機粘合劑種，作為包覆劑和鈍化劑用于部分紡織品種，如人造纖維、塔夫綢等。鈦白粉（特別是銳鈦型）的另一個重要的應用領域是化學纖維行業。橡膠用二氧化鈦必須具備一定的耐熱性，硫化加熱時不泛黃，不與其它配合劑、促進劑、防老劑反應，穩定性好。遮蓋力低的鈦白，雖然價格低，但用量大，導致每噸紙張中鈦白的成本升高。　　金紅石用于耐候、高灰份的紙張，銳鈦型用于對耐候要求不高、低灰份的紙張，決定造紙廠選用何種鈦白的主要原因是造紙的成本，也就是鈦白的性價比。據不完全估計，裝飾紙中鈦白用量20～40%，其它紙中鈦白1～5%。在國內，裝飾紙使用的鈦白量遠遠高于其它兩個品種，這種形勢是由我國的消費水平決定的。對于有抗老化的要求的紙張，必須使用金紅石。戶外紙張應使用金紅石型產品。從世界范圍來說，紙張是二氧化鈦顏料的第三大用戶，在美國是第二大用戶。它既可以與樹脂粉末干混合，也可以與含增塑劑的液體相混合，還有一些是把鈦白粉先經過中間工廠制成色母料后再使用。塑料是二氧化鈦顏料的第二大用戶，占世界二氧化鈦總需求量的18%～20%。三、四線城市也在迅猛發展。近年來由于我國交通業的高速發展，汽車漆和路標漆的用量也較大。在涂料用白色顏料中，以鈦白粉的性能最好，用鈦白粉生產出的涂料不僅色彩鮮艷、遮蓋力高、著色力強、耐候性好、耗油量也比較低，并能增強涂膜的附著力和機械強度、延長涂料的使用壽命。但是從世界范圍來說，其最主要的應用領域是涂料、塑料和紙張。影響鈦白粉顏料分散性的因素主要有：粒徑大小、比表面積、表面自由能、表面電荷、pH值、極性、表面吸附狀態等表面性質，也與展色劑的性質有關。分散性又稱研磨分散性或研磨濕潤性，在以水為使用介質時（如化纖、造紙用鈦白粉）則稱為水分散性。顏料的吸油量是指每100g顏料，在達到完全濕潤時需要用油的最低質量，常用百分率來表示。影響二氧化鈦白度的因素是復雜的，在鈦白粉的生產中，具有實際意義的是二氧化鈦中的雜質含量和粒徑與粒徑分布。二氧化鈦在白色顏料中的折射率最高，因而其消色力也高于其它白色顏料。有時為了區分著色顏料和白色顏料，把著色顏料的著色能力稱為著色力，而把白色顏料的著色能力稱為消色力。從上式可以看出，當顏料的折射率和基料的折射率相等時涂膜就是透明的；顏料的折射率大于基料的折射率，涂膜就呈不透明，兩者差距越大，涂膜的不透明度就越高，顏料的遮蓋力就越強。顏料性能與光學性質密切相關，前者是后者的具體表現形式，二氧化鈦作為顏料的基本的顏料性質如白度、遮蓋力、消色力、耐候性等都是其光學作用的結果。工業生產中為了改善二氧化鈦漆膜的耐候性，在偏鈦酸煅燒前添加少量的鹽處理劑，或對其進行包膜處理以堵塞其光活化點，隔絕二氧化鈦與光（紫外線）的直接接觸。當然，如果應用體系中含有絮凝劑就會使顏料粒子絮凝導致涂膜表面不平整而對光澤不利。盡管在實際應用中顏料只是涂料組分的一種，顏料本身也并無光澤，涂膜才有光澤，但是顏料的特征卻能影響涂膜的光澤。涂層中顏料粒子對光線的散射力的決定性影響因素是粒子的粒徑和體系中顏料的體積濃度（pigment volume concentration，簡稱PVC）。當光散射力最大時，顏料粒徑D與入射光的波長、顏料的折射率n漆料的折射率n2之間的關系，可用下式表示： D=2λ[π(n1n2)]可見光的波長為400～700nm，二氧化鈦粒子在可見光波長范圍內，～。折射率光的散射能力的大小取決于顏料和基料（載色劑）的折射率之差，其關系可用弗萊斯公式表示如下： R=(n1n2)2/（n1+n2）2式中R為相對反射率，n2為顏料的折射率，n1為基料的折射率。常見白色物質的折射率見下表物 質折射率物 質折射率金剛石氧化鋅銳鈦型二氧化鈦堿式碳酸鉛金紅石型二氧化鈦堿式硫酸鉛硫化鋅硫酸鋇氧化銻滑石粉折射率是指光線通過兩個在光學上不同介質的界面時，因光的速度的變化而使入射方向發生改變，這種現象叫做折射，光線入射角與折射角的正弦的比值稱為折射率。二氧化鈦在高溫下可被氫、鈉、鎂、鋁、鋅、鈣及某些變價元素的化合物還原成低價鈦的化合物，但很難還原成金屬鈦。為了加速溶解，可在硫酸中加入硫酸銨、堿金屬硫酸鹽或過氧化氫。二氧化鈦屬于熱穩定性的化合物，在真空下強熱時會有輕微的失氧現象，并伴隨顯出暗藍色，該反應是可逆的，冷卻后會恢復到原來的白色。硬度與二氧化鈦的晶型結構有關，在生產中與產品的純度和煅燒溫度有關，溫度高容易燒結，硬度也隨之增高。二氧化鈦具有半導體的性能，其電導率隨溫度的上升而迅速增加，而且對缺氧也非常敏感。在這個內電場的作用下，離子外層電子軌道發生了強烈變形，離子本身也隨之發生了很大位移。金紅石型二氧化鈦的沸點為（3200177。由于銳鈦型和板鈦型二氧化鈦在高溫下都會轉變成金紅石型，因此它們的熔點和沸點實際上是不存在的。天然板鈦礦在650℃以上即轉換為金紅石型，銳鈦礦在915℃左右也能轉變呈金紅石型。176。其轉化強度視制造方法及煅燒過程中是否加有抑制或促進劑等條件有關。二氧化鈦發展應用及工藝一、二氧化鈦性質及應用……