氯化法对于硫酸法而言是一个技术进步,它可以高效率的连续化、自动化操作,产品质量好,直接排放的“三废”比硫酸法少得多,这是它可以取而代之硫酸法的基本原因。
氯化法的工艺流程比硫酸法短得多,主要包括四氯化钛制备、四氯化钛的氧化和二氧化钛的表面处理三大部分。 1、四氯化钛的制备与精制 氯化法对原料的要求比硫酸法苛刻得多,它要求使用TiO2含量在90%以上的钛矿,目前常用的有天然金红石矿、人造金红石和高钛渣。 氯化法对矿粉的细度和湿度要求比硫酸法严,因为在沸腾氯化时要使质量较重的钛矿和质量较轻的石油焦或焦碳都能顺利的流态化,矿粉细度的均匀是很重要的,此外湿度大水分含量高,在氯化过程中会产生氯化氢和氯化氧钛,前者会腐蚀设备,后者会堵塞管道、阀门。 过去那种老式的固定床氯化法,现在已被沸腾化炉取代,固定床需要事先把金红石矿与石油焦按一定比例(钛渣:石油焦沥青=721)混捏制团焦化,不利于连续化、自动化操作。
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,在这种情况下可以通入干燥的氮气来降温。 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。 辅助加热的方式有内加和外加热2种:内加热因要在反庆物的气流中吲入燃烧气体,会使氯气浓度降低而增加氯气循环回收时的难度;外加热因为会造成炉壁过热而结疤的疫病更趋严重,下表为氧化时的能量转换数据。 四氯化钛氧化时的能量转换 注:Kp=PCl22/PTiCl4PO2 氧化反应器是氯化法的关键设备,有立式和卧式两种,技术复杂难度高。 一条15kt/a的氯化法生产线,以每年300个工作日,2t/h二氧化钛计算,氧化反应器每小时要消耗5t四氯化钛、60m3氧气、0.1t三氯化铝和3.5t尾氯(浓度80%以上)。 为了防止氧化器的喷嘴和反应器内壁结疤,各厂商研究了许多办法,主要有喷砂(盐)法、多孔反应器壁法、机械刮刀法、惰性气体保护法等,实际生产中似乎喷砂法较多,下图为一种四氯化钛氧化器的示意图。 脱氯可以用热空气或含有0.1%硼酸的蒸汽处理,接着再用含有空气的蒸汽处理即可达到脱氯的目的,也可以采用水洗的办法除氯。 钛白粉又称二氧化钛,是一种白色粉末状物质,有很好的遮盖性、增白性,对紫外线的反射效果好。 下面想些介绍一下金红石钛白粉的生产流程: 钛白粉有两种主要结晶形态:锐钛型(Anatase),简称A型和金红石型(Rutile),简称R型。 涂料工业是钛白粉的大用户,特别是金红石钛白粉,大部分被涂料工业所消耗。
金红石型钛白粉的生产流程:首先将钛矿原料干燥并经研磨,再用硫酸分解。 酸解反应前,用机械搅拌或压缩空气先将矿粉和硫酸的混合物搅拌均匀,加入引发液利用硫酸的稀释热引发酸解反应,反应产物是钛、二价和三价铁、其它金属的硫酸盐,是一种多孔性的固相物。 加入水或稀硫酸浸取固相物,得到钛的硫酸盐溶液称为钛液。
在钛液中加入铁粉或铁屑,使其中的高价铁还原成亚铁,便于后面工序中分离。 然后让钛液静置沉降,除去氧化硅和未反应的钛矿一类的固体残渣,钛液在沉降之前,需加入絮凝剂使其中的胶体物质絮凝沉降,为了提高沉降后钛液的质量,用过滤的方式降去一部分未沉降的杂质。 初步净化后的钛液根据工艺要求的铁钛比用冷冻或真空结晶,让大部分硫酸亚铁结晶析出而得以分离,分离亚铁后通过控制过滤除去钛液中的微量残渣。
然后对钛液进行浓缩,使钛液浓度提高到水解所要求的浓度。 钛液的水解是硫酸法生产钛白粉最关键的一步,为确保水解产物的质量,水解条件必须严格控制。 水解快结束时用水稀释,可提高钛液的水解率,但稀释过度,则会影响水合二氧化钛的质量。 水解所得的水二氧化钛经过滤除去所吸附的母液后用水洗涤,其酸性滤液应回收处理。 水洗以后的水合二氧化钛在酸性和还原条件下进行漂白和漂洗除去残存的微量杂质铁,然后加入少量能控制晶体成长的物质(盐处理剂),再进行煅烧。
水合二氧化钛的煅烧是很重要的工序,煅烧是在有一定倾角的转窑内进行的。
水合二氧化钛在转窑内首先脱除水分,再脱除吸附的三氧化硫,是晶体的成长以及向金红石型转化过程,其中晶体成长和晶型转化是在高温条件下进行的,必须仔细控制。 煅烧后的二氧化钛粗制品经研磨、分级(如是锐钛型经研磨后得到产品)后,用无机、有机物对二氧化钛进行表面处理,对表面处理后的二氧化钛进行洗涤、干燥和粉碎,得到金红石型二氧化钛产品。
以上是浅谈金红石型钛白粉的生产工艺流程的详细介绍,包括浅谈金红石型钛白粉的生产工艺流程的价格、型号、图片、厂家等信息! 金红石型钛白粉的主要消耗行业是涂料行业,它是金红石型钛白粉的首要销售渠道。 下面想些介绍一下金红石钛白粉的生产流程: 钛白粉有两种主要结晶形态:锐钛型...但在地壳中储量较少、航海,也是生产金红石型钛白粉的原料。 广泛用于军工航空,一般含二氧化钛在95%以上,是提炼钛的重要矿物原料,因此价格较高自然界中的钛矿石有三种金红石,原料少。 金红石本身是高档电焊条必须的原料之一、海水淡化等方面、 锐钛矿和板钛矿,产量低、航天、机械无论金红石型还是锐钛型的钛白粉都可以通过包膜进行表面处理。