硫酸法钛白粉生产原理是什么？恒泽化工带你一文读懂生产工艺

钛白粉作为涂料、塑料、造纸等行业的原料，其生产工艺主要分为硫酸法与氯化法两大类。其中硫酸法凭借技术成熟、原料适配性强、设备投入适中的优势，成为众多钛白粉企业的主流选择。潍坊恒泽化工深耕硫酸法钛白粉领域多年，其打造的 HZA - 101 锐钛型钛白粉以高纯度、稳品质著称。下面结合潍坊恒泽的生产实践，带大家多方面拆解硫酸法钛白粉的生产原理与工艺。

原料预处理：筑牢品质基础

原料的优劣直接决定钛白粉的终品质，这一步也是潍坊恒泽把控产品纯度的起点。公司选用 TiO₂含量较高的高纯度钛矿作为原料，先通过高压辊磨机与立式磨粉机组成的粉碎系统，将钛矿粉碎至 10 - 45μm 的粒径，确保后续与硫酸的反应能充分进行。粉碎后的钛矿粉与 93% 浓度的浓硫酸，通过星型下料器等计量设备按比例混合成浆料，计量误差严格控制在 ±0.5% 以内，保障后续反应稳定，这一操作也为潍坊恒泽钛白粉纯度达 98% 以上奠定了基础。

酸解反应：转化第一步

酸解是将钛矿中的钛元素转化为可后续加工形态的关键工序。潍坊恒泽采用耐 180℃高温和浓硫酸腐蚀的专业酸解罐，将混合后的矿粉与硫酸浆料注入其中，通过蒸汽加热促使二者发生剧烈反应。其主要反应方程式为FeTiO3+2H2SO4→TiOSO4+FeSO4+2H2O，即钛铁矿与浓硫酸反应生成硫酸氧钛、硫酸亚铁和水。反应过程中，酸解罐内的压缩空气分布器会持续通入特定流量的空气，避免固相物堆积罐底造成局部反应不均，这一细节把控有效减少了杂质生成，契合潍坊恒泽对产品品质的严苛要求。

钛液净化：去除杂质保纯净

酸解反应后的钛液中含有大量硫酸亚铁、不溶性杂质和胶体颗粒，若不彻底去除，会导致钛白粉出现淡黄色调等品质问题。潍坊恒泽通过多步净化工艺层层提纯：首先向钛液中加入改性聚丙烯酰胺等沉降剂，初步分离胶体杂质；随后将钛液送入真空结晶器，通过降温使硫酸亚铁结晶析出，结晶率可提升至 92%；然后采用水平圆盘过滤机与离心机串联过滤，将钛液纯度提升至工艺要求的 145g/L，经板框压滤后得到纯净的清钛液，这一系列操作让成品钛白粉的杂质含量大幅降低。

水解反应：把控晶体关键特性

水解是决定钛白粉颗粒形态与性能的环节。潍坊恒泽将净化后的钛液预热至约 110℃，通过引入晶种的方式引发水解反应，反应方程式为iOSO4+2H2O→H2TiO3↓+H2SO4，即硫酸氧钛与水反应生成偏钛酸沉淀和硫酸。生产中，技术人员通过智能系统严密把控 pH 值在 0.5 - 2.5 之间，同时调节温度与反应时间，以此控制偏钛酸颗粒的生长速度和均匀度。正是这种调控，让潍坊恒泽钛白粉具备了晶体结构均匀、分散性优异的特点，适配不同涂料体系的使用需求。

漂洗与盐处理：优化煅烧前状态

水解生成的偏钛酸中残留少量可溶性高铁等杂质，潍坊恒泽先通过水洗分离偏钛酸与母液，再用酸性还原剂将残留的不溶性高铁还原为可溶性亚铁，经二次水洗彻底去除。之后进入盐处理环节，在偏钛酸浆液中加入碳酸钾和磷酸等试剂，既能防止后续煅烧时物料烧结，又能隐蔽杂质的显色作用，让终产品色泽更洁白。这一步骤的精细化操作，是潍坊恒泽钛白粉白度稳定≥97.5 的重要保障。

高温煅烧：实现晶型终转化

煅烧是将偏钛酸转化为具备颜料性能的二氧化钛。潍坊恒泽采用天然气回转窑，通过分段温控系统实现 1000 - 1250℃的梯度煅烧。偏钛酸在此过程中完成脱水、脱硫和晶型转化，反应方程式为H2TiO3→TiO2+H2O，终生成锐钛型二氧化钛。回转窑采用刚玉 - 莫来石质耐火材料，既保证了煅烧温度稳定，又减少了能源损耗，同时配套的旋风除尘器与湿法脱硫塔，可将颗粒物和二氧化硫排放控制在较低标准，兼顾生产与环保。

后处理：适配多元应用场景

煅烧后的钛白粉还需经过后处理才能满足不同行业的使用需求。潍坊恒泽先通过气流粉碎机将钛白粉粉碎至 d50=0.3 - 0.5μm 的粒径，再进入表面处理环节。在特定温度和 pH 值条件下，通过湿磨机与无机包膜槽为钛白粉颗粒包裹 Al₂O₃/SiO₂复合包膜层，提升产品的耐候性和分散性。然后经干燥、检测、计量包装等步骤，成品出厂前还需通过专业实验室检测白度、着色力等指标，确保着色力≥1350 等性能标准，这也让潍坊恒泽的钛白粉能适配涂料、塑料、造纸等多个领域的生产需求。

此外，潍坊恒泽在生产过程中还注重副产物的合理处理，对酸解和水解环节产生的废酸、硫酸亚铁等，通过回收再利用或加工成化工辅料等方式处理，既降低了环保压力，也契合行业可持续发展要求。正是对这些工艺的每一个细节的严苛把控，才让潍坊恒泽的硫酸法钛白粉在市场中凭借稳定品质赢得了下游企业的认可。