氯化法生产二氧化钛工艺现状及研究进展

钛白具有优异的理化性能,被广泛应用于工业生产中,例如颜料、医疗、化妆品、半导体和航天技术等领域。目前生产钛白的技术主要为硫酸法和氯化法,其中氯化法生产更为符合经济和环保的双重要求,本文主要介绍了氯化法制备钛白粉的工艺流程,综述了近年来氯化法制备钛白粉的研究进展。在氯化法生产钛白粉的工艺过程中,TiCl_(4)和O_(2)的反应属于毫秒级别,由于反应速度较快,难以从实验层面去研究其反应过程,因此应该选用量子化学计算方法研究其微观、高速的反应过程,采用第一性原理计算的方法研究二氧化钛成核过程的微观机理即基于密度泛函理论(DFT)去研究。目前国内氯化法生产钛白的比例较低,对反应气体的快速混合还难以控制,对结疤的预防技术还没有掌握,生产的钛白产品与国际上其他国家生产的钛白还具有一定差距。未来,国内在钛白粉生产领域还需加大研究力度,增强国际市场竞争力。

氯化钛白氧化反应器结疤问题分析及数值模拟

氯化钛白生产工艺的核心是TiCl4氧化反应器,而内部关键部位的结疤问题显著影响其长周期稳定生产。通过对工业氯化钛白氧化反应器疤料的分析与表征,探究了氧化反应器关键位置的结疤原因,进而使用ANSYSFluent软件对实际运行工况条件下的氧化反应器内部流场和壁面温度进行了计算流体力学(CFD)模拟。模拟结果表明,反应器壁面温度、内部流场等因素对反应器的结疤具有十分重要的影响。提高反应器关键位置壁面温度,能够显著改善结疤现象,为防止KCl和AlCl3添加剂的沉积,反应器热氧区和TiCl4进料环的壁面温度应分别高于770和178℃;而为避免新生成的TiO2在反应器内表面的聚集,应减小或消除回流区,使得新生成的TiO2尽快通过反应区。

盐酸法钛白粉新工艺副产氯化亚铁制备四氧化三铁

探索了一种以盐酸法钛白粉新工艺副产氯化亚铁为原料制备四氧化三铁磁粉的放大试验工艺,把副产危废氯化亚铁制备成用途广泛的四氧化三铁磁粉,实现资源的综合利用。研究结果表明:选用氧化钙为沉淀剂与氯化亚铁反应得到氢氧化亚铁,在分散剂辅助作用下通入空气使氢氧化亚铁被氧化成三价氢氧化铁,控制氧化钙及分散剂加料时间间隔为1.5 h、氧化温度为80℃、氧化时间为8.5 h,将氢氧化铁与氢氧化亚铁以物质的量比为2∶1均匀混合,通过正压分离得到固体,控制分离前pH为6.5,最后通过烘干、研磨等后处理得到四氧化三铁磁粉。进行50 kg级别放大试验得到四氧化三铁产品,收率达到97%。该工艺将副产危废转化为有一定经济效益的产品,进一步完善了盐酸法钛白粉新工艺。

水性聚氨酯发泡层用钛白浆制备与应用研究

采用机械发泡工艺,分析颜料分散剂对水性聚氨酯发泡速率、泡孔稳定性、发泡涂层吸水率与透湿率的影响,选用合适的颜料分散剂制备水性聚氨酯发泡层用钛白浆。结果表明,与水性聚氨酯发泡稳定剂结构和表面活性接近的颜料分散剂S-110,对水性聚氨酯发泡性能有协同增效作用,采用6.5%颜料分散剂S-110、70.0%金红石型二氧化钛、3.0%丙二醇于水基分散介质中制备的水性钛白浆,在水性聚氨酯发泡层中添加量为5.0%时,制备的合成革贝斯具备高遮盖力、低吸水率与高透湿性。

涂料通用型钛白粉产品质量评述

平均粒径、粒度分布、碳黑底色、颜色、涂料的光泽度、消色力、遮盖力等是评价钛白粉综合性能的重要指标.根据钛白粉基础指标以及在氨基烘干磁漆中应用指标检测结果,对国内外氯化法钛白粉进行了质量对比,结果表明国产钛白粉已经基本达到世界一流钛白粉产品质量水平.

氯化钛白氧化反应器壁结疤机理

利用预燃烧直管反应器 ,研究氯化钛白氧化反应器内的结疤机理。氧化反应器内结疤主要起因于氧化过程生成的超细 Ti O2 颗粒在反应器壁的沉积和烧结 ,反应器壁面温度越高结疤速率越快。当反应器壁面温度较低时 ,靠近壁面为 Ti O2 颗粒堆结层 ,而靠气相主体的疤层发生了部分烧结。反应温度升高、反应物浓度增大时 ,结疤速率增大 ;

后处理工艺对氯化法金红石型钛白粉性能的影响研究

以氯化法金红石型钛白粉浆料为原料,通过制浆分散、湿法研磨、硅铝包覆等后处理工序制备出氯化法金红石型钛白粉成品,其包覆硅、铝质量分数分别达到3.039 7%、2.762 0%。讨论了粒径及粒径分布对产品性能的影响,确定湿法研磨30 min可将粒径控制在0.15-0.35μm范围,达到后续表面处理工序对原料粒径的要求。采用X射线荧光光谱仪和分光色差仪对产品进行性能分析,其性能达到国际知名牌号的水平。

国内外金红石生产现状及需求分析

阐述了目前世界范围天然金红石的产量及需求量,详细介绍了国内外人造金红石的生产现状和工艺特点,对比了国外人造金红石厂家生产工艺的选择经验,分析了我国现阶段采用的生产工艺。统计了现阶段全球天然金红石与人造金红石分布格局,预计了未来10年的天然金红石和人造金红石的产量及需求量变化情况,为国内人造金红石的生产提出了建议。

云母氧化铁珠光颜料的制备

以硫酸法钛白副产物硫酸亚铁为原料 ,制得云母氧化铁 ,然后用三氯化钛包覆云母氧化铁 ,制得各色云母氧化铁珠光颜料。讨论了云母氧化铁和云母氧化铁珠光颜料的生成条件对产品性能的影响。确定了最佳的反应条件。

酸溶性钛渣改性试验研究

酸溶性钛渣中钙、镁的含量较高,不适合直接作为氯化法制备钛白粉的原料。本文研究了加入改性刑后,酸溶性钛渣物相结构的变化。酸溶性钛渣经改性后,主要物相由原来的板钛镁矿相(MgT_2O_5)变为金红石相(TiO_2)。

Ti-Al-O-Cl四元系热力学平衡计算

在向 TiCl_4中加入一定的 AlCl_3以后,氯化法钛白工艺中的氧化过程就变成了由 Ti-Al-O-Cl 四元系的热化学过程.应用 SOLGASMIX 和 H-S-C 计算化学软件对该四元系不同工艺条件下热化学平衡组分的计算结果表明,该四元系中,元素 Ti、Al 的氧化特性与体系的条件有着非常紧密的关系,即当体系的温度、TiCl_4中 AlCl_3的数量、以及配氧系数变化时,Ti 和 Al 的氧化特性同时也要发生相应的变化,特别是 AlCl_3的氧化特性,出于当温度升高时,AlCl_3的氧化存在一个陡降区,所以,为了使加入的 AlCl_3能在氧化过程中起到转化剂的作用,氯化法钛白中氧化工艺参数的选择,必须避开此陡降区.

利用攀枝花钛精矿的两条流程

根据攀枝花钛精矿的特点和该地区的能源条件,论述了利用攀枝花钛精矿的两条流程:即钛精矿或电炉法酸溶性钛渣—硫酸法制造钛白流程;钛精矿盐酸浸出法人造金红石—氯化法制造钛白或海绵钛流程。并对这两条流程产业化的有利条件、存在问题和应采取的措施进行了探讨。

我国钛白粉工业现状及其未来发展

概述了钛白粉在涂料工业中的应用,并细说了我国钛白粉工业的现状及未来发展。

我国钛白粉产需现状与发展前景

综合分析了我国钛白粉的产需现状及存在的差距,重点提示了我国钛白粉发展对策与建议。

氯化法生产钛白工艺的研究进展

氯化法和硫酸法是生产钛白的主要工艺,氯化法具有环保优势和产品质量优势,是目前生产钛白的国际发展趋势。综述了目前国内外钛白的生产工艺的研究现状及发展趋势,重点分析了氯化工艺核心阶段氧化过程中存在的气流混合繁杂、反应器壁面易结疤和产品质量难控制等问题。提出未来氯化法应加强氧化机理研究,在少造成环境污染的前提下,降低原料品位要求、优化氧化反应器结构,得到质量更佳的产品。

我国钛白粉生产现状和发展探究

对近年来我国钛白粉行业的生产现状进行分析,指出我国钛白粉行业结构性产能严重过剩,钛白粉品质较国际水平差距较大,从钛白粉生产工艺和国情角度分析了其原因,探究了我国钛白粉行业的发展方向。

结合清洁生产谈目前氯化法钛白生产的污染治理

结合实例说明 ,搞好清洁生产对氯化法钛白企业治理环境污染 ,提高企业的经济效益和今后长远发展起着举足轻重的作用和重要的指导意义。

中国钛白粉行业60年发展历程及未来发展趋势

简述了钛白粉生产市场、现有商业生产工艺技术。回顾了中国钛白粉行业60 a来的起步、发展、壮大历程,发展成世界产销量第一的钛白粉生产大国所取得的成绩和市场占有率。提出了在绿色可持续发展化学(GSC)的时代背景下,围绕全资源与全能源利用、减少废副排放的发展方向,以及未来全球钛白粉生产技术的发展趋势。

硫酸法和氯化法钛白能耗分析与评述

钛白生产方法有硫酸法和氯化法两种,究竟哪一种方法好一直存在争议。从化学热力学角度,推算硫酸法和氯化法生产钛白的理论能耗,结果表明氯化法比硫酸法理论能耗低,氯化法具有节能优势。以钛铁矿原料为基态,比较硫酸法和氯化法的综合能耗,结果表明氯化法仍具有节能优势。以钛铁矿原料为基态,比较硫酸法产品(主产品为钛白,副产品为绿矾)和氯化法产品(主产品为钛白,副产品为粗铁)万元产值的能耗,结果表明氯化法仍具有明显的优势。究竟选择哪一种生产方法,能耗指标仅仅是一个方面,还要从投资、技术来源、运行成本、产品质量等方面综合考虑。

TiO_2颜料的生产及应用

综述了工业生产TiO2颜料的方法，并讨论了TiO2颜料在涂料、塑料、造纸、油墨等方面的应用。