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文檔簡介
1、二氧化鈦的生產(chǎn)工藝一、概述n二氧化鈦。商用名稱為鈦白粉,分子式二氧化鈦。商用名稱為鈦白粉,分子式為為TiO2TiO2。 鈦白粉在各個方面的消費(fèi)增長率都與國民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值鈦白粉在各個方面的消費(fèi)增長率都與國民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值成正比,因此經(jīng)濟(jì)學(xué)家把鈦白粉消費(fèi)量的多少,作為衡量成正比,因此經(jīng)濟(jì)學(xué)家把鈦白粉消費(fèi)量的多少,作為衡量一個國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和人民生活水平高低的一個重要標(biāo)一個國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和人民生活水平高低的一個重要標(biāo)志。志。 我國蘊(yùn)藏著極其豐富的鈦礦資源,我國鈦白粉工業(yè)得我國蘊(yùn)藏著極其豐富的鈦礦資源,我國鈦白粉工業(yè)得到很大發(fā)展,生產(chǎn)能力僅次于美國,已躍居世界第二位。到很大發(fā)展,生產(chǎn)能力僅次于美國,已躍
2、居世界第二位。二氧化鈦晶型結(jié)構(gòu)物理性質(zhì)n分子量分子量79.9,n相對密度相對密度在常用的白色顏料中,二在常用的白色顏料中,二氧化鈦的相對密度最小,氧化鈦的相對密度最小,同等質(zhì)量的白色顏料中,同等質(zhì)量的白色顏料中,二氧化鈦的表面積最大,二氧化鈦的表面積最大,顏料體積最高。顏料體積最高。顏料名稱顏料名稱相對密度相對密度(g/cm3)銳鈦型銳鈦型二氧化鈦二氧化鈦3.83.9金紅石型金紅石型二氧化鈦二氧化鈦4.24.3板鈦型板鈦型二氧化鈦二氧化鈦4.124.23n熔點(diǎn)和沸點(diǎn)熔點(diǎn)和沸點(diǎn)由于銳鈦型和板鈦型二氧化鈦在高溫下都會轉(zhuǎn)變成金紅石型,因此板鈦型和銳鈦型二氧化鈦的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)二氧化鈦二氧化鈦實際上是不存
3、在的。只有金紅石型二氧化鈦有熔點(diǎn)和沸點(diǎn),金紅石型二氧化鈦的熔點(diǎn)為1850、熔點(diǎn)與二氧化鈦的純度有關(guān)。金紅石型二氧化鈦的沸點(diǎn)為 25003000,在此高溫下二氧化鈦稍有揮發(fā)性。 n介電常數(shù)介電常數(shù)二氧化鈦的介電常數(shù)較高,因此具有優(yōu)良的電學(xué)性能。 n電導(dǎo)率電導(dǎo)率二氧化鈦具有半導(dǎo)體的性能,它的電導(dǎo)率隨溫度的上升而迅速增加 n吸濕性吸濕性 二氧化鈦雖有親水性,但吸濕性不太強(qiáng)化學(xué)性質(zhì)n其化學(xué)性質(zhì)相當(dāng)穩(wěn)定其化學(xué)性質(zhì)相當(dāng)穩(wěn)定n不溶于水、有機(jī)酸和弱無機(jī)酸不溶于水、有機(jī)酸和弱無機(jī)酸n可溶于濃硫酸、堿和氫氟酸可溶于濃硫酸、堿和氫氟酸n 溶于氫氧化鈉(或鉀)的熔融物,生成鈦酸鹽n高溫下與氯化劑反應(yīng)生成四氯化鈦三、二
4、氧化鈦的用途n具有穩(wěn)定的物理、化學(xué)性質(zhì),優(yōu)良的光學(xué)、具有穩(wěn)定的物理、化學(xué)性質(zhì),優(yōu)良的光學(xué)、電學(xué)性質(zhì)以及優(yōu)異的顏料性能,因此其用途電學(xué)性質(zhì)以及優(yōu)異的顏料性能,因此其用途十分廣泛,十分廣泛, 涂料、塑料、造紙、化纖、油墨、涂料、塑料、造紙、化纖、油墨、橡膠、電子工業(yè)、化妝品、電焊條、搪瓷、橡膠、電子工業(yè)、化妝品、電焊條、搪瓷、陶瓷和冶金等都要用到鈦白粉。陶瓷和冶金等都要用到鈦白粉。n特別是顏料鈦白粉,因其具有其他白色顏料特別是顏料鈦白粉,因其具有其他白色顏料無可比擬的多種優(yōu)異性能,以至于其面世后,無可比擬的多種優(yōu)異性能,以至于其面世后,很快就取代了傳統(tǒng)的鉛白、鋅白、鋅鋇白等很快就取代了傳統(tǒng)的鉛白、
5、鋅白、鋅鋇白等白色顏料,成為白色顏料之王。白色顏料,成為白色顏料之王。硫酸法生產(chǎn)二氧化鈦n一、概述n二、二氧化鈦生產(chǎn)的基本原理及工藝條件n三、四氧化鈦的精制n四、四氧化鈦氣相氧化n五、氯化法生產(chǎn)二氧化鈦的工藝流程一、概述 硫酸法硫酸法 以鈦鐵礦或酸溶性鈦渣為原料,用硫酸以鈦鐵礦或酸溶性鈦渣為原料,用硫酸分解,然后除鐵后經(jīng)水解而制得分解,然后除鐵后經(jīng)水解而制得氯化法氯化法 以金紅石或高鈦渣為原料,經(jīng)氯化生產(chǎn)以金紅石或高鈦渣為原料,經(jīng)氯化生產(chǎn)四氯化鈦,然后在高溫下氧化而制得四氯化鈦,然后在高溫下氧化而制得 二氧化鈦制造工藝硫酸法生產(chǎn)二氧化鈦的典型流程酸解:酸解:TiO2原料用硫酸酸解;原料用硫酸酸
6、解;沉降,將可溶性硫酸氧鈦從固體雜質(zhì)中分離沉降,將可溶性硫酸氧鈦從固體雜質(zhì)中分離出來;出來;水解:水解硫酸氧鈦以形成不溶水解產(chǎn)物或水解:水解硫酸氧鈦以形成不溶水解產(chǎn)物或稱偏鈦酸;稱偏鈦酸;煅燒:煅燒除去水分,生成干燥的純煅燒:煅燒除去水分,生成干燥的純TiO2。 研磨研磨包膜:金紅石型鈦白粉包膜處理。包膜:金紅石型鈦白粉包膜處理。1.酸解酸解n 經(jīng)研磨、干燥的鈦鐵礦(含經(jīng)研磨、干燥的鈦鐵礦(含42%60%的的TiO2)和或酸溶性鈦)和或酸溶性鈦渣(渣(TiO2含量含量72%78%)一般在鉛襯反應(yīng)器中用濃硫酸在)一般在鉛襯反應(yīng)器中用濃硫酸在150180的溫度下酸解。為便于酸解,原料通常要磨到的溫
7、度下酸解。為便于酸解,原料通常要磨到200目左右。需要目左右。需要指出的是,白鈦石、人造金紅石和金紅石不溶解于硫酸,因此不能用指出的是,白鈦石、人造金紅石和金紅石不溶解于硫酸,因此不能用硫酸法鈦白的生產(chǎn)方法。硫酸法鈦白的生產(chǎn)方法。 酸酸-料混合物一般用空氣進(jìn)行氣流攪拌并通過吹入蒸汽加熱。大多料混合物一般用空氣進(jìn)行氣流攪拌并通過吹入蒸汽加熱。大多數(shù)生產(chǎn)廠使用濃度為數(shù)生產(chǎn)廠使用濃度為85%92%的硫酸,劇烈的放熱反應(yīng)在的硫酸,劇烈的放熱反應(yīng)在160左左右就開始了。右就開始了。 鈦鐵礦中的鐵含量越高(鈦鐵礦中的鐵含量越高(TiO2含量越低),所用硫酸的稀釋程度含量越低),所用硫酸的稀釋程度就越高。對
8、處理巖礦而言,合適的酸濃度為就越高。對處理巖礦而言,合適的酸濃度為85%。而處理鈦渣,酸中。而處理鈦渣,酸中的的H2SO4一般為一般為91%92%。為了獲得平緩的反應(yīng),不許用比此更濃。為了獲得平緩的反應(yīng),不許用比此更濃的硫酸。的硫酸。 之后,鈦液被逐漸稀釋,首先用酸,然后用水。無論酸的濃度如之后,鈦液被逐漸稀釋,首先用酸,然后用水。無論酸的濃度如何,反應(yīng)固相物的形態(tài)都是疏松的多孔餅,其主要組成是何,反應(yīng)固相物的形態(tài)都是疏松的多孔餅,其主要組成是Fe2(SO4)3和和TiOSO4 (硫酸氧鈦硫酸氧鈦)。由于原料中存在的釩、鉻和其他金屬要在硫酸中。由于原料中存在的釩、鉻和其他金屬要在硫酸中分解,因
9、此多孔餅中也含有這類金屬硫酸鹽。分解,因此多孔餅中也含有這類金屬硫酸鹽。 酸解反應(yīng)通常用能裝酸解反應(yīng)通常用能裝3040t反應(yīng)物的酸解罐進(jìn)行間歇式操反應(yīng)物的酸解罐進(jìn)行間歇式操作。劇烈的放熱反應(yīng)一般持續(xù)約作。劇烈的放熱反應(yīng)一般持續(xù)約30min,然后將多孔餅固相物,然后將多孔餅固相物冷卻冷卻3h左右。左右。 接下來是用水或稀硫酸將硫酸鹽多孔餅浸出。這種餅的接下來是用水或稀硫酸將硫酸鹽多孔餅浸出。這種餅的分解和三價鐵分解和三價鐵/二價鐵的還原通常要進(jìn)行二價鐵的還原通常要進(jìn)行1112h,使在酸解罐,使在酸解罐處的總反應(yīng)時間達(dá)處的總反應(yīng)時間達(dá)1415h。 如果以鈦鐵礦為原料,鈦液要用鐵屑處理將三價鐵還原成
10、如果以鈦鐵礦為原料,鈦液要用鐵屑處理將三價鐵還原成二價鐵。二價鐵。 如果讓三價鐵進(jìn)入水解階段,它們將吸附在如果讓三價鐵進(jìn)入水解階段,它們將吸附在TiO2粒子表面,粒子表面,造成最終鈦白產(chǎn)品白度指標(biāo)低。因此,在整個工藝過程中使鐵造成最終鈦白產(chǎn)品白度指標(biāo)低。因此,在整個工藝過程中使鐵保持二價形態(tài)至關(guān)重要。保持二價形態(tài)至關(guān)重要。 冷卻酸解液、固體惰性物質(zhì)和未反應(yīng)的原料殘余物冷卻酸解液、固體惰性物質(zhì)和未反應(yīng)的原料殘余物溶液從酸解罐的底部全部排放到寬底的地位沉淀池溶液從酸解罐的底部全部排放到寬底的地位沉淀池/沉沉降池中。降池中。加入酪蛋白、淀粉或其他有機(jī)絮凝劑,液體便通過簡單加入酪蛋白、淀粉或其他有機(jī)絮
11、凝劑,液體便通過簡單的重力分解沉淀在沉降池中。的重力分解沉淀在沉降池中。 用旋轉(zhuǎn)耙從沉降池中將固體物質(zhì)去除。沉降后的鈦用旋轉(zhuǎn)耙從沉降池中將固體物質(zhì)去除。沉降后的鈦液通過精濾除掉細(xì)小的殘余粒子。液通過精濾除掉細(xì)小的殘余粒子。 整個沉降過程大約整個沉降過程大約8h。 2. 沉降沉降 水解工序是硫酸法鈦白生產(chǎn)非常關(guān)鍵的一步。這一步將可溶性硫酸氧鈦水解工序是硫酸法鈦白生產(chǎn)非常關(guān)鍵的一步。這一步將可溶性硫酸氧鈦在在90時水解成不溶于水的水合時水解成不溶于水的水合TiO2沉淀物,或稱偏鈦酸。沉淀物,或稱偏鈦酸。 為控制水解速度、水解物的過濾洗滌性能和最終產(chǎn)品的細(xì)度及質(zhì)量指標(biāo),為控制水解速度、水解物的過濾洗
12、滌性能和最終產(chǎn)品的細(xì)度及質(zhì)量指標(biāo),需要在水解時加入晶種。晶種的加入方式有兩種:自身晶種和外加晶種。需要在水解時加入晶種。晶種的加入方式有兩種:自身晶種和外加晶種。 自身晶種是在水解時利用預(yù)先加入的水解肽液和水所產(chǎn)生的晶種進(jìn)行水自身晶種是在水解時利用預(yù)先加入的水解肽液和水所產(chǎn)生的晶種進(jìn)行水解工序,不用另外制備晶種。解工序,不用另外制備晶種。 外加晶種顧名思義是向鈦液加入經(jīng)另外制備的金紅石或銳鈦型晶種,用外加晶種顧名思義是向鈦液加入經(jīng)另外制備的金紅石或銳鈦型晶種,用以控制水解速度和鈦白產(chǎn)品的最終晶體類型。為此目的的金紅石晶種是用偏以控制水解速度和鈦白產(chǎn)品的最終晶體類型。為此目的的金紅石晶種是用偏鈦
13、酸鈦酸-鹽酸或純鹽酸或純TiCl4制備,而銳鈦型晶種是用偏鈦酸、氫氧化鈉或向鈦液加制備,而銳鈦型晶種是用偏鈦酸、氫氧化鈉或向鈦液加入水或酸產(chǎn)生的。入水或酸產(chǎn)生的。 從硫酸氧鈦溶液中沉淀出從硫酸氧鈦溶液中沉淀出TiO2為銳鈦型。不過,在此階段加入金紅石晶為銳鈦型。不過,在此階段加入金紅石晶種是為了在煅燒時易于使偏鈦酸沉降物轉(zhuǎn)化成的種是為了在煅燒時易于使偏鈦酸沉降物轉(zhuǎn)化成的TiO2為金紅石型。若采用銳為金紅石型。若采用銳鈦型或自身晶種,則在煅燒時要加入金紅石型煅燒晶種才有利于金紅石鈦型或自身晶種,則在煅燒時要加入金紅石型煅燒晶種才有利于金紅石TiO2的生成。的生成。 偏鈦酸的沉淀是通過幾小時的鈦液
14、沸騰達(dá)到的。整個水解沉淀過程需要偏鈦酸的沉淀是通過幾小時的鈦液沸騰達(dá)到的。整個水解沉淀過程需要35h。 3.水解水解 水解沉淀物漿料經(jīng)過濾、洗滌后,在還原條件下用硫酸酸水解沉淀物漿料經(jīng)過濾、洗滌后,在還原條件下用硫酸酸浸以除去最后微量吸附鐵和其他金屬,即通常所說的漂白。浸以除去最后微量吸附鐵和其他金屬,即通常所說的漂白。 第一次過濾中的濾液(成為第一次過濾中的濾液(成為“濃廢酸濃廢酸”)一般含)一般含H2SO4 22%24%。通常每生產(chǎn)。通常每生產(chǎn)1t成品鈦白要產(chǎn)生成品鈦白要產(chǎn)生810t“濃廢酸濃廢酸”。 而之后的洗滌和過濾產(chǎn)生的酸廢物(成為而之后的洗滌和過濾產(chǎn)生的酸廢物(成為“稀廢酸稀廢酸”
15、),所所含含H2SO4低于低于0.5%。根據(jù)水洗和過濾環(huán)節(jié)的數(shù)量,每生產(chǎn)。根據(jù)水洗和過濾環(huán)節(jié)的數(shù)量,每生產(chǎn)1t成成品鈦白產(chǎn)生的稀酸可達(dá)品鈦白產(chǎn)生的稀酸可達(dá)60t。 為控制粒度生長,需向偏鈦酸加入調(diào)節(jié)劑,如硫酸鉀、磷為控制粒度生長,需向偏鈦酸加入調(diào)節(jié)劑,如硫酸鉀、磷酸鉀和鋅。有時還需在此步驟中進(jìn)一步加入金紅石晶種以促進(jìn)酸鉀和鋅。有時還需在此步驟中進(jìn)一步加入金紅石晶種以促進(jìn)煅燒時形成的金紅石煅燒時形成的金紅石TiO2。最終用于煅燒的物料是水合。最終用于煅燒的物料是水合TiO2漿漿料,固含量為料,固含量為35%50%。 水解加晶種,是為了在煅燒時引導(dǎo)晶型種類,不是在水解水解加晶種,是為了在煅燒時引導(dǎo)
16、晶型種類,不是在水解時產(chǎn)生晶型轉(zhuǎn)化。時產(chǎn)生晶型轉(zhuǎn)化。 煅燒是在一個傾斜的內(nèi)燃式回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行的。在重力作用煅燒是在一個傾斜的內(nèi)燃式回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行的。在重力作用下,水合下,水合TiO2漿料在回轉(zhuǎn)窯中緩緩前移。煅燒溫度在漿料在回轉(zhuǎn)窯中緩緩前移。煅燒溫度在9001250。為防止燒結(jié),生產(chǎn)金紅石型鈦白粉,通過加入助為防止燒結(jié),生產(chǎn)金紅石型鈦白粉,通過加入助劑,降低煅燒溫度劑,降低煅燒溫度,可以不超過,可以不超過900度。為了達(dá)到所需的鈦白類度。為了達(dá)到所需的鈦白類型,實際溫度需要按幾個等級嚴(yán)格控制。一般生產(chǎn)金紅石鈦白型,實際溫度需要按幾個等級嚴(yán)格控制。一般生產(chǎn)金紅石鈦白所需的溫度要高一些。通過煅燒環(huán)節(jié)脫去
17、水分和除去殘余的微所需的溫度要高一些。通過煅燒環(huán)節(jié)脫去水分和除去殘余的微量量SO3,同時還可以將銳鈦型轉(zhuǎn)變成金紅石型。煅燒還有助于,同時還可以將銳鈦型轉(zhuǎn)變成金紅石型。煅燒還有助于增強(qiáng)最終鈦白產(chǎn)品的化學(xué)惰性和確定其粒度,盡管粒度的確定增強(qiáng)最終鈦白產(chǎn)品的化學(xué)惰性和確定其粒度,盡管粒度的確定主要是在水解階段。主要是在水解階段。 煅燒后,煅燒后,TiO2經(jīng)研磨破碎燒結(jié)顆粒。一些鈦白粉以未包膜經(jīng)研磨破碎燒結(jié)顆粒。一些鈦白粉以未包膜TiO2粗品的形式出售用于搪瓷、焊條等需要初級產(chǎn)品的領(lǐng)域。粗品的形式出售用于搪瓷、焊條等需要初級產(chǎn)品的領(lǐng)域。幾乎所有的鈦白粉廠均要進(jìn)行表面處理,即后處理。幾乎所有的鈦白粉廠均要
18、進(jìn)行表面處理,即后處理。4.4.煅燒煅燒 硫酸法的化學(xué)方應(yīng)包括:鈦渣酸解硫酸法的化學(xué)方應(yīng)包括:鈦渣酸解 TiO2+H2SO4TiOSO4+H2O 鈦鐵礦酸解和去綠礬鈦鐵礦酸解和去綠礬 5H2O+FeTiO3+2H2SO4TiSO47H2O+TiOSO4 水解水解 TiOSO4+2H2OTiO(OH)2 +H2SO4 煅燒煅燒 TiO(OH)2 TiO2+H2O 5.主要化學(xué)反應(yīng)過程主要化學(xué)反應(yīng)過程后處理后處理n后處理主要有濕磨、無機(jī)包膜、干燥、后處理主要有濕磨、無機(jī)包膜、干燥、氣流磨及有機(jī)包膜和產(chǎn)品包裝等工序。氣流磨及有機(jī)包膜和產(chǎn)品包裝等工序。1.濕磨濕磨nTiO2在無機(jī)或有機(jī)分散劑的存在下在
19、無機(jī)或有機(jī)分散劑的存在下進(jìn)行濕磨。將進(jìn)行濕磨。將TiO2聚集粒子盡量磨聚集粒子盡量磨細(xì)解聚為原級粒子,以利于進(jìn)行無細(xì)解聚為原級粒子,以利于進(jìn)行無機(jī)包膜。此工藝是在機(jī)包膜。此工藝是在90年代開始大年代開始大量使用,其關(guān)鍵時刻獲得更好的包量使用,其關(guān)鍵時刻獲得更好的包膜處理的顏料性能更加的鈦白粉。膜處理的顏料性能更加的鈦白粉。2.無機(jī)物包膜與干燥無機(jī)物包膜與干燥n經(jīng)濕磨解聚后的經(jīng)濕磨解聚后的TiO2需要進(jìn)行無機(jī)物包膜,需要進(jìn)行無機(jī)物包膜,以屏蔽紫外光,提高鈦白粉的耐候性。常用以屏蔽紫外光,提高鈦白粉的耐候性。常用的無機(jī)包膜劑有硅、鋁的氧化物。由硅、鋁的無機(jī)包膜劑有硅、鋁的氧化物。由硅、鋁包膜提高了
20、鈦白粉的耐候性能,但與之相反包膜提高了鈦白粉的耐候性能,但與之相反的影響了應(yīng)用時的光澤。近年來已采用了鋯的影響了應(yīng)用時的光澤。近年來已采用了鋯進(jìn)行混合包膜,達(dá)到高耐候、高光澤的顏料進(jìn)行混合包膜,達(dá)到高耐候、高光澤的顏料應(yīng)用。無機(jī)包膜劑常以氧化物及氫氧化物的應(yīng)用。無機(jī)包膜劑常以氧化物及氫氧化物的形式沉積,并依據(jù)其最后產(chǎn)品的用途,采用形式沉積,并依據(jù)其最后產(chǎn)品的用途,采用以松散或致密膜的形式包覆于以松散或致密膜的形式包覆于TiO2粒子表面。粒子表面。其反應(yīng)原理如下:其反應(yīng)原理如下:Al 2(SO)4 +4NaOHAl2O3+2NaSO4+2H2O2NaAlO2+H2SO4Al2O3+NaSO4+H
21、2ONaSiO3+H2SO4SiO2n H2O +NaSO4+H2OZr(SO4)2 +4NaOHZrO2+2NaSO4+H2O3.有機(jī)包膜與氣流粉碎有機(jī)包膜與氣流粉碎n 氣流粉碎的目的是為得到狹窄粒度氣流粉碎的目的是為得到狹窄粒度范圍和優(yōu)良顏料性能的鈦白粉后處理最范圍和優(yōu)良顏料性能的鈦白粉后處理最后一道工序。其氣源為后一道工序。其氣源為16kg的過熱蒸的過熱蒸汽,并根據(jù)產(chǎn)品用途加入一定的有機(jī)包汽,并根據(jù)產(chǎn)品用途加入一定的有機(jī)包膜劑。其目的有二:一是起到助磨效果;膜劑。其目的有二:一是起到助磨效果;二是改變其鈦白粉的表面物理化學(xué)性能,二是改變其鈦白粉的表面物理化學(xué)性能,以使其應(yīng)用在涂料、塑料等
22、物質(zhì)有更好以使其應(yīng)用在涂料、塑料等物質(zhì)有更好的配伍性及相容性。有機(jī)包膜劑用于涂的配伍性及相容性。有機(jī)包膜劑用于涂料有胺、醇胺類、硅烷類;用于塑料有料有胺、醇胺類、硅烷類;用于塑料有二甲基硅烷、聚乙醇、三乙醇胺等。二甲基硅烷、聚乙醇、三乙醇胺等。4.產(chǎn)品包裝產(chǎn)品包裝n 市售的鈦白粉通常的包裝是采市售的鈦白粉通常的包裝是采用用25kg紙袋或塑編復(fù)合紙袋。大規(guī)紙袋或塑編復(fù)合紙袋。大規(guī)模使用時可用模使用時可用500kg或或1000kg大包大包裝。包裝袋上標(biāo)示有產(chǎn)品牌號、規(guī)裝。包裝袋上標(biāo)示有產(chǎn)品牌號、規(guī)格、適合的標(biāo)準(zhǔn)、用途、生產(chǎn)廠家格、適合的標(biāo)準(zhǔn)、用途、生產(chǎn)廠家以及生產(chǎn)批號。以及生產(chǎn)批號。氯化法生產(chǎn)二氧
23、化鈦 相對于硫酸法鈦白生產(chǎn)而言,氯化法具有工藝流程短、操作易實現(xiàn)連續(xù)自動化、“三廢”排放少、更易獲得高質(zhì)量金紅石型鈦白等優(yōu)點(diǎn)。由于環(huán)保法規(guī)的日益強(qiáng)化和用戶對產(chǎn)品質(zhì)量要求的日益提高,氯化法在鈦白生產(chǎn)中已占有明顯的優(yōu)勢。n但是,氯化法鈦白生產(chǎn)技術(shù)難度大,關(guān)鍵設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜,要求采用耐高溫耐腐蝕抗氧化的特殊材料,投資大,因此,氯化法鈦白生產(chǎn)技術(shù)關(guān)鍵部分至今仍被國外少數(shù)幾家公司所壟斷。一、 工藝流程n(1)配料n (2)氯化:n (3)精制:四氯化鈦冷凝、精餾提純n(4)氧化:四氯化鈦氧化n(5)后處理n (1)配料工段n 來自高位料倉合格粒度的富鈦料與破碎、干燥后的石油焦按一定配料比加入到螺旋輸送機(jī),
24、經(jīng)初混后送入流化器,風(fēng)送至氯化工段,經(jīng)旋風(fēng)和布袋收塵卸入混合料倉,供氯化爐使用。n(2)氯化工段n 來自混合料倉的富鈦料和石油焦連續(xù)加入氯化爐,與氧化工段返回氯氣和補(bǔ)充的新鮮氯氣在高溫下反應(yīng)生成含TiCl4的混合氣體,向混合氣體中噴入精制返回釩渣泥漿和粗四氯化鈦泥漿以回收TiCl4,并使熱氣流急聚冷卻,在分離器中分離出礬渣、鈣、鎂、鐵等氯化物固體雜質(zhì)。分離器頂部排出的含TiCl4氣體進(jìn)入冷凝器,用粗TiCl4循環(huán)冷卻液將氣態(tài)TiCl4冷凝。粗TiCl4送至精制工段除釩。n(3)精制工段n 粗TiCl4和礦物油按一定比例連續(xù)加入除釩反應(yīng)器,控制一定的溫度和壓力,使礦物油和粗TiCl4中的VOCl3反應(yīng)生成不溶性VOCl2,同時使TiCl4大量蒸發(fā),TiCl4蒸汽進(jìn)入裝有填料的精餾塔,塔頂排出的TiCl4氣體經(jīng)冷凝器冷凝后收得精TiCl4。釩渣泥漿返回氯化工段回收TiCl4。n(4)氧化工段n 從精制工段
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