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詳述鈦白粉的生產(chǎn)工藝
鈦白粉的生產(chǎn)工藝主要有硫酸法和氯化法2種。
一、鈦白粉-硫酸法工藝
硫酸法是用鈦精礦或酸溶性鈦渣與硫酸反應(yīng)進(jìn)行酸解反應(yīng),得到硫酸氧鈦溶液,經(jīng)水解得到偏鈦酸沉淀;再進(jìn)入轉(zhuǎn)窯煅燒產(chǎn)出TiO2。硫酸法以間歇法操作為主,生產(chǎn)裝置彈性大,利于開(kāi)停車(chē)及負(fù)荷調(diào)整。但其工藝復(fù)雜,需要近二十幾道工藝步驟,每一工藝步驟必須嚴(yán)格控制,才能生產(chǎn)出很好質(zhì)量的鈦白粉產(chǎn)品,并滿足顏料的優(yōu)良性能。
硫酸法既可生產(chǎn)銳鈦型產(chǎn)品,又可生產(chǎn)金紅石型產(chǎn)品。
硫酸法:鈦白粉生產(chǎn)流程口訣(二十三道主要工序)
干預(yù)酸沉過(guò)結(jié)亞、控鈦水一漂二鹽、隔煅雷浸濕表三、閃汽
(詳解:干燥-預(yù)混合-酸解-沉降-過(guò)濾-真空結(jié)晶-亞鐵分離-控制過(guò)濾-鈦液分離-水解-一洗-漂白-二洗-鹽處理-壓濾-煅燒-浸?。瓭?rùn)濕-表面處理-三洗-閃蒸干燥-汽流粉碎-包裝)
主要反應(yīng)方程式:
酸解:FeTiO3+H2SO4 → Ti(SO4)2+FeSO4+H2O
水解:TiSO4+H2O → TiO(OH)2+H2SO4
煅燒:TiO(OH)2 → TiO2+H20
二、鈦白粉-氯化法工藝
氯化法是用含鈦的原料,以氯化高鈦渣、或人造金紅石、或天然金紅石等與氯氣反應(yīng)生成四氯化鈦,經(jīng)精餾提純,然后再進(jìn)行氣相氧化;在速冷后,經(jīng)過(guò)氣固分離得到TiO2。該TiO2因吸附一定量的氯,需進(jìn)行加熱或蒸氣處理將其移走。該工藝簡(jiǎn)單,但在1000℃或更高條件氯化,有許多化學(xué)工程問(wèn)題如氯、氯氧化物、四氯化鈦的高腐蝕需要解決,再加上所用的原料特殊,較之硫酸法成本高。氯化法生產(chǎn)為連續(xù)生產(chǎn),生產(chǎn)裝置操作的彈性不大,開(kāi)停車(chē)及生產(chǎn)負(fù)荷不易調(diào)整,但其連續(xù)工藝生產(chǎn),過(guò)程簡(jiǎn)單,工藝控制點(diǎn)少,產(chǎn)品質(zhì)量易于達(dá)到優(yōu)良的控制。再加上沒(méi)有轉(zhuǎn)窯煅燒工藝形成的燒結(jié),其TiO2原級(jí)粒子易于解聚。
所以在表觀上人們習(xí)慣認(rèn)為氯化法鈦白粉產(chǎn)品的質(zhì)量更優(yōu)異。
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