钛白粉生产工艺技术进展

摘 要：随着我国经济的发展，我国化工业领域技术也日益提高。最典型的例子就是钛白粉的运用与发展，钛白粉是目前发展速度比较快的化工产品，广泛应用于生活中的各个领域。本文主要介绍了钛白粉现在的发展状况以及我国钛白粉发展的未来前景。

关键词：钛白粉；生产工艺；现状；前景

0引言

自我国加入世界贸易组织之后，我国各个领域的经济都有了较快的发展。化工领域也不例外。化工领域中，钛白粉工业发展迅速，产量已位居世界第二。钛白粉的主要原料是钛，我国有着十分丰富的钛资源，但由于我国钛白粉工业起步较晚，在生产工艺、技术、设备和质量上都与国外同类企业有一定的差距，因而在产品出口以及环境治理上还存在一定的难度，因此大力推进我国的钛白粉生产新工艺技术是时展的必然趋势。

1我国钛白粉的发展状况

目前，钛白粉的主要生产方法有硫酸法和氯化法两种。其中应用最为广泛的是硫酸法，该方法为传统工艺，经过80多年的发展，技术成熟，设备也已基本定型。该法对原料品位要求不高，矿源丰富，价廉易得，但工艺流程长，“三废”排放较多，对环境污染大。氯化法是以金红石或高钛渣为原料，经氯化生产四氯化钛，然后在高温下氧化而制得。该方法是后开发的工艺，生产流程短，产品质量好，可实现生产的连续化和自动化，氯气可循环利用，“三废”排放少。目前，发达国家由于成本和环保的压力闲置了部分硫酸法生产线，新上的钛白粉生产线大部分采用氯化法，氯化法生产的钛白粉在钛白粉市场中占有越来越大的比重，但氯化法生产钛白粉的技术仅掌握在少数几家大公司手中，且进行技术垄断，一般不予转让；而国内目前尚无成熟的大型化氯化法生产技术。同时氯化法钛白工艺对原料的要求高，国内目前尚无可靠的原料来源。相比之下，国内硫酸法钛白技术与国外的差距已日趋缩小，尤其随着近几年对引进技术的消化吸收，我国硫酸法钛白的生产技术和装备水平有了新的突破，硫酸法生产钛白粉过程中产生的污染物大幅减少且硫酸法能生产氯化法无法生产的锐钛型钛白粉，因此未来一段时间内两种生产工艺将同时并存。

2钛白粉生产工艺简介

目前，在钛白粉生产过程中，应用最为广泛的是硫酸法和氯化法。下面就主要介绍这两种方法的工艺流程。

2.1硫酸法

从上个世纪末开始，硫酸法已开始广泛应用于钛白粉的生产工业中，此法可生产锐钛型和金红石型钛白粉。硫酸法的优点是能以价低易得的钛铁矿与硫酸为原料，技术较成熟，设备简单，防腐蚀材料易解决。

（1）硫酸法生产钛白粉的主要原理

以钛铁矿（钛渣或二者的混和料）为原料，通过硫酸使钛矿分解，钛矿中的TiO2与浓硫酸发生化学反应，反应后的产物有硫酸钛、硫酸氧钛、硫酸亚铁、硫酸高铁和水。经沉降、过滤后，将可溶性硫酸氧钛从固体杂质中分离出来，然后再将硫酸氧钛进行水解，生成不溶于水的沉淀物偏钛酸，偏钛酸可以在高温催化剂的作用下生成二氧化钛，最后将二氧化钛碾碎后即可得到了钛白粉产品，根据不同钛白粉品种的要求，将煅烧、粉碎所得的钛白粉进行各种表面处理，即可使其质量达到不同品种的要求。

在这个过程中发生的化学反应方程式主要有四步：

第一步：TiO2+2H2SO4Ti（SO4）2+2H2O；

TiO2+H2SO4TiOSO4 +H2O；

第二步：Ti（SO4）2+H2OTiOSO4+H2SO4；

TiOSO4+2H2OTiO（OH）2+H2SO4

TiOSO4+3H2OTi（OH）4+H2SO4

第三步：Ti（OH）4TiO2+2H2O；

生产流程图如图1所示：