钛的氧化物——二氧化钛,是雪白的粉末,是比较好的白色颜料,俗称钛白。以前,人们开采钛矿,主要目的便是为了获得二氧化钛。钛白的粘附力强,不易起化学变化,永远是雪白的。特别可贵的是钛白无毒。它的熔点很高,被用来制造耐火玻璃,釉料,珐琅、陶土、耐高温的实验器皿等。二氧化钛是世界上靠前白的东西,l克二氧化钛可以把450多平方厘米的面积涂得雪白。它比常用的白颜料一—锌钡白还要白5倍,因此是调制白油漆的比较好颜料。世界上用作颜料的二氧化钛,一年多到几十万吨。二氧化钛可以加在纸里,使纸变白并且不透明,效果比其他物质大10倍,因此,钞票纸和美术品用纸就要加二氧化钛。此外,为了使塑料的颜色变浅,使人造丝光泽柔和,有时也要添加二氧化钛。在橡胶工业上,二氧化钛还被用作为白色橡胶的填料。二氧化钛可由金红石用酸分解提取或由四氯化钛分解得到。汕尾蓝色调氯化法钛白粉厂家
硫酸法:除杂:Fe2O3+3H2SO4==Fe2(SO4)3+3H2O,TiO2+2H2SO4==Ti(SO4)2+2H2O。然后,Fe+Fe2(SO4)3==3FeSO4,调PH至5—6,使Ti(SO4)2水解:Ti(SO4)2+3H2O==H2TiO3↓+2H2SO4,过滤沉淀加热得到钛白粉:H2TiO3=△=TiO2+H2O.氯化法:先用盐酸除杂:Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O(TiO2不溶)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加热提纯得到精制钛白粉:H2TiO3=△=TiO2(精)+H2O↑蓝色氯化法钛白粉推荐目前世界上新建或改扩建钛白粉厂多以氯化法为主。
氯化反应一般维持在950~1000℃,正常生产时使用回收氯,不足部分用新鲜氯补充,如果反应温度超过1000℃,有可能使矿粉与反应的杂质氯化物烧结而造成死床。在二氧化钛氯化的同时,矿中的杂质也参与氯化反应生成FeCl3、SiCl4、AlCl3、VOCl3、MnCl2、NbCl5、SnCl2、MgCl2等。在反应气体出来冷却到200℃左右后,大部分杂质的氯化物冷凝在炉灰上而沉降下来,气体经过滤进一步冷凝到-12℃左右以尽可能的回收四氯化钛(通常用冷四氯化钛喷淋),不凝性气体主要是CO、CO2、H2、余氯和微量的四氯化钛,经气体处理装置用碱液吸收后排放。这种粗四氯化钛是一种红棕色的浑浊液体,在氯化前要通过蒸馏来精制。由于卤化物比较容易分级提纯,所以氯化法钛白粉的纯度比硫酸法高,这是它的主要优点之一。TiCl4的沸点是136℃,多数氯化物的沸点都与它有一定的距离,高于此沸点的主要有FeCl3、AlCl3等,低于此沸点的有SiCl4等。唯有钒的氯化物的沸点与它相近,工业生产中可以用传统的铜丝塔精馏除钒,或用不饱和矿物油处理成不挥发物后,再精馏后获得钒含量(以V2O5计)<×10-6级高纯四氯化钛液体,该液体无色透明、沸点136℃、凝固点-24℃、相对密度(20℃)1.726。
分散性高中等中等高低包覆%(铝/硅)无3.53.64.913.0三、金红石型在高能(较短波长)吸收辐射能较锐钛型大,换句话说,对于金红石型钛白粉,在具有很强杀伤力的UV-波长段内(350-400nm),它对紫外线的反射率要远远低于锐钛型钛白粉,在这种情况下,它对周围的成膜物、树脂等身上所要分担的紫外光线就要少得多,那么这些有机物的使用寿命就长,这就是说,为什么通常所说的金红石型钛白粉的耐候性要比锐钛型好之原因所在四、相对密度:在常用的白色颜料中,二氧化钛的相对密度靠前小,同等质量的白色颜料中,二氧化钛的表面积比较大,颜料体积比较高。颜料名称相对密度/(g/cm3)颜料名称相对密度/(g/cm3)锐钛型二氧化钛3.8~3.9硫酸铅6.4~6.6金红石型二氧化钛4.2~4.3氧化锌5.5~5.7板钛型二氧化钛4.12~4.23锌钡白4.2~4.3碱式碳酸铅6.8~6.9硫化锌4.0汽车漆、外墙涂料等,只能用氯化法钛白粉,而耐候性较差的内墙涂料才用硫酸法产品。
硫酸法钛白生产工艺硫酸法钛白生产工艺的生产操作程序非常复杂,其基本化学反应包含有一系列的简单化学反应,如由铁精矿作为原料的酸解、水解和煅烧等。硫酸法主要是以钛铁矿和硫酸为原料,用硫酸分解成TiOSO4溶液,过滤除去钛液中的不溶性杂质,然后通过真空结晶、固液分离除去FeSO4o7H2O,再经浓缩后热水解,制得偏钛酸,洗涤、漂白除去可溶性硫酸盐并滤干,经煅烧脱水脱硫转化为二氧化钛,经干磨后得到锐钛型产品或在煅烧时加入促进剂进行晶型转化得到未包膜金红石型初品或产品。如生产较较好的金红石型产品,还须将初品浆化,经湿磨解聚分级,进行无机表面处理后洗去物料中的盐分,干燥后再进行超微粉碎和有机处理。在钛铁矿和硫酸反应过程中,泡沫问题用上海博易和推出的BX-839消泡剂产品,能有效解决了。金红石型在高能(较短波长)吸收辐射能较锐钛型大。韶关光学性能好的氯化法钛白粉用途
钛白粉应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、化妆品等工业。汕尾蓝色调氯化法钛白粉厂家
中国上世纪80——90年代,曾分别在厦门电化厂(1000t/a级,CO加热法)和天津化工厂(3000t/a级,等离子加热法)开展氯化法钛白粉中间试验(小规模工业化试验),后来分别经过鉴定和验收以后,再无进展,这两处装置早已拆除。此后,包括中科院过程所、华工理工大学等在内的科研院所和高校,也曾开发过氯化法工程研究,但都因没有实体承接,实验室研究成果无法放大规模验证,致使氯化法自主开发至今无工业化成果。在现建成投产的5家氯化法企业中,其中有2家原是冶金企业,虽然与氯化法原料钛渣相关联,但离氯化法钛白粉这一精细化工行业跨距太大,在现今氯化法企业自我保护意识强、缺乏真正技术交流的背景下,依靠企业逐步摸索和积累而获得进步的效果可想而知。汕尾蓝色调氯化法钛白粉厂家
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