硫酸法是用钛精矿或酸溶性钛渣与硫酸反应进行酸解反应,得到硫酸氧钛溶液,经水解得到偏钛酸沉淀;再进入转窑煅烧产出TiO2。 硫酸法以间歇法操作为主,生产装置弹性大,利于开停车及负荷调整。 但其工艺复杂,需要近二十几道工艺步骤,每一工艺步骤必须严格控制,才能生产出质量的钛白粉产品,并满足颜料的性能。 硫酸法既可生产锐钛型产品,又可生产金红石型产品。 氯化法是用含钛的原料,以氯化高钛渣、或人造金红石、或天然金红石等与氯气反应生成四氯化钛,经精馏提纯,然后再进行气相氧化;在速冷后,经过气固分离得到TiO2。 该TiO2因吸附一定量的氯,需进行加热或蒸气处理将其移走。 该工艺简单,但在1000℃或更高条件氯化,有许多化学工程问题如氯、氯氧化物、四氯化钛的高腐蚀需要解决,再加上所用的原料特殊,较之硫酸法成本高。
氯化法生产为连续生产,生产装置操作的弹性不大,开停车及生产负荷不易调整,但其连续工艺生产,过程简单,工艺控制点少,产品质量易于达到的控制。 再加上没有转窑煅烧工艺形成的烧结,其TiO2原级粒子易于解聚,故所所以在表观上人们习惯认为氯化法钛白粉产品的质量更优异。 直到2002年4月23日,美国俄特尔纳米材料公司(Altair Nanomaterials Inc.)申请了发明(10-11)。 该工艺即不是硫酸法生产工艺,又不是氯化法生产工艺;应该说是盐酸法生产工艺,其工艺流程如图三所示:盐酸浸取钛铁矿,分离不溶的残渣。 水解后的偏钛酸进行煅烧、湿磨、无机包膜、过滤洗涤、干燥、汽粉和包装。 该工艺可生产纳米钛白粉、锐钛性和金红石型钛白粉。 在冷却结晶分离出的氯化亚铁进行热解得到氧化铁固体,气体为氯化氢和水蒸气返回开始的浸取工序。 其特征是盐酸循环使用,副产只产生氧化铁渣。 同时,公司将锐意创新,加强科研开发力度,与国内外厂商真诚合作,共同发展。