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鈦白粉中鈦的用途

鈦白粉中鈦的用途

   1. 化合態(tài)
    正如第一部分所言，鈦在自然界主要以化合態(tài)存在。據(jù)統(tǒng)計，目前已知的含鈦礦石有近百種。其中，最主要的形態(tài)是金紅石（TiO2）和鈦鐵礦（FeTiO3），也只有這兩種礦石具有經(jīng)濟(jì)價值。 

   但即使是這兩種礦物，它們的高濃度礦源仍是很難找。鐵鈦礦的重要礦源主要分布于澳洲西部、加拿大、中國、印度、莫桑比克、新西蘭、挪威及烏克蘭。北美洲及南非亦有大量開采金紅石，促使鈦金屬的年產(chǎn)量至9萬噸及二氧化鈦至430萬噸。據(jù)估計，鈦的貯藏量超過六億噸。

鈦鐵礦：

化學(xué)成分為FeTiO3、晶體屬三方晶系的氧化物礦物。英文名稱來源于最初發(fā)現(xiàn)本礦物的產(chǎn)地俄羅斯烏拉爾的伊爾門山，含二氧化鈦52.66%，是提取鈦和二氧化鈦的最主要礦物原料。

中國的鈦鐵礦儲量約為2億噸，占全球鈦鐵礦儲量的27.03%，居第一位。澳大利亞有1億6000萬噸的鈦鐵礦資源，占全球總鈦鐵礦22.9%，位列第二。

 
中國鈦資源主要集中在攀枝花地區(qū)，占80-90%，多以開采難度大的釩鈦磁鐵礦形態(tài)存在。雖然我國的鈦礦資源較為豐富，但是由于高品位的鈦礦資源不多，不能實現(xiàn)自給自足，每年都需要大量的進(jìn)口。2017年，我國生產(chǎn)鈦精礦383萬噸，進(jìn)口鈦精礦307萬噸，同比增長20.4%，測算下來，2017年我國鈦精礦表觀消費量為687萬噸，同比增長8.5%。


Fe2+與Mg2+、Mn2+間可相互替換，形成完全的類質(zhì)同像，形成FeTiO3-MgTiO3或FeTiO3-MnTiO3系列。以FeO為主時稱鈦鐵礦，MgO為主時稱鎂鈦礦，MnO為主時稱紅鈦錳礦。
 

工業(yè)上首先用磨細(xì)的鈦鐵礦和硫酸（濃度≥80%，溫度343K-353K）在不斷通入空氣并且攪拌的條件下反應(yīng)，制得可溶性硫酸鹽：

 FeTiO3+H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2O

 

由于這一反應(yīng)是放熱的，反應(yīng)劇烈時溫度可達(dá)473K。之后加入過量的水，使得TiO2+在近中性條件下水解：

 TiOSO4+2H2O=TiO2·H2O↓+H2SO4

 

中國鈦白粉工業(yè)主要以硫酸法工藝為主，其研究和建廠起始于1955年，至今走過了60多年發(fā)展歷程。而全行業(yè)實質(zhì)性的大發(fā)展是從1998年開始的，20年來，行業(yè)年產(chǎn)能由19.8萬噸，增加到2017年的320萬噸，年均增長率高達(dá)15%以上;產(chǎn)量也由1998年的14萬噸，增加到2017年的287萬噸，年均增長率達(dá)到16%以上。
 
    在產(chǎn)量上升的同時，鈦白粉的生產(chǎn)工藝也在不斷改善，既充分利用了資源，又保護(hù)了環(huán)境。比如，廣東惠云鈦業(yè)股份公司充分利用周邊的環(huán)境資源，實現(xiàn)了硫—鈦—鐵—鈣聯(lián)產(chǎn)，副產(chǎn)硫酸亞鐵一部分經(jīng)脫水生產(chǎn)一水硫酸亞鐵后與硫鐵礦一起混合摻燒制硫酸，另一部分硫酸亞鐵用于制造凈水劑聚合硫酸鐵。

 

在廢酸利用方面，該公司有1/3的廢酸直接外銷給鋼鐵廠酸洗鋼材，其余利用當(dāng)?shù)厥募庸S的邊角料中和生產(chǎn)白石膏和紅石膏，紅石膏再經(jīng)高壓壓濾后供水泥廠使用，剩余部分廢酸用于生產(chǎn)硫酸錳。企業(yè)生產(chǎn)過程中所排出的廢硫酸幾乎被吃干榨凈，鈦白粉生產(chǎn)成本也相應(yīng)降低1000——1500元/噸。