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        鈦白粉是如何生產(chǎn)的?硫酸法和氯化法工藝有何區(qū)別?

        來源: 發(fā)布時間:2025-07-07

        鈦白粉(二氧化鈦,TiO?)的生產(chǎn)主要有兩種工業(yè)方法:硫酸法和氯化法。兩者的關(guān)鍵區(qū)別在于原料、工藝流程、環(huán)保性及產(chǎn)品性能。以下是詳細對比:


        1. 硫酸法工藝

        原料 

        - 主要原料:鈦鐵礦(FeTiO?)或鈦渣(TiO?含量≥70%)、濃硫酸(H?SO?)。  


        工藝流程

        1. 酸解:鈦鐵礦與濃硫酸反應(yīng),生成硫酸氧鈦(TiOSO?)和硫酸亞鐵(FeSO?)。  

        2. 還原與凈化:通過鐵屑還原溶液中的Fe3?,再冷凍結(jié)晶分離硫酸亞鐵(副產(chǎn)物)。  

        3. 水解:TiOSO?水解生成偏鈦酸(H?TiO?)。  

        4. 煅燒:偏鈦酸高溫煅燒得到粗品TiO?,經(jīng)粉碎、表面處理得成品。  


        特點  

        - 優(yōu)點:技術(shù)成熟、投資較低,可處理低品位鈦礦。  

        - 缺點:  

         - 產(chǎn)生大量廢酸(20%~30%濃度)和硫酸亞鐵(每噸鈦白粉約3.5噸),環(huán)保壓力大。  

         - 能耗高,工藝流程長(約5~7天)。  

         - 產(chǎn)品純度較低,適合中低端應(yīng)用(如涂料、造紙)。  


        2. 氯化法工藝

        原料

        - 主要原料:高鈦渣(TiO?≥90%)或金紅石(TiO?≥95%)、氯氣(Cl?)、石油焦(碳源)。  


        工藝流程 

        1. 氯化:高鈦渣與氯氣在沸騰床反應(yīng)器中生成四氯化鈦(TiCl?)。  

        2. 精制:蒸餾提純TiCl?,去除雜質(zhì)(如FeCl?、SiCl?)。  

        3. 氧化:TiCl?與氧氣在高溫(1500℃)下反應(yīng)生成TiO?和氯氣(Cl?循環(huán)利用)。  

        4. 后處理:TiO?經(jīng)表面包膜、干燥、粉碎得成品。  


        特點

        - 優(yōu)點:  

         - 流程短(約1~2天),連續(xù)化生產(chǎn),能耗低。  

         - 氯氣可循環(huán)利用,廢渣少(少量含氯副產(chǎn)物)。  

         - 產(chǎn)品純度高、粒徑均勻,適合領(lǐng)域(如化妝品、塑料)。  

        - 缺點:  

         - 技術(shù)門檻高(需控制高溫腐蝕和風(fēng)險)。  

         - 依賴高品位原料(金紅石或高鈦渣),原料成本高。  

         - 初始投資大(設(shè)備需耐氯腐蝕)。  


        -4. 發(fā)展趨勢

        - 氯化法主導(dǎo)市場:全球約60%產(chǎn)能為氯化法,歐美以氯化法為主(如科慕、特諾)。  

        - 硫酸法轉(zhuǎn)型:中國硫酸法占比高(約70%),但受環(huán)保倒逼,企業(yè)通過改進工藝(如酸回收、鈦渣替代)降低污染。  

        - 新興技術(shù)探索:鹽酸法、生物浸出法等更環(huán)保的工藝在研發(fā)中。  




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