鈦白粉的生產(chǎn)工藝有硫酸法和氯化法兩種。硫酸法是將鈦鐵礦粉碎成一定細(xì)度的礦物，再與濃硫酸進(jìn)行酸解反應(yīng)生成硫酸氧鈦，經(jīng)水解生成偏鈦酸，再經(jīng)鍛燒、粉碎得鈦白粉產(chǎn)品。此法可生產(chǎn)銳鈦礦型和金紅石型鈦白粉。氯化法是將金紅石或高鈦渣原料粉碎成一定粒度后，與焦炭混合后進(jìn)行高溫氯化生成四氯化鈦，然后經(jīng)高溫氧化生成二氧化鈦，再經(jīng)過濾、水洗、干燥、粉碎即得鈦白粉產(chǎn)品。
硫酸法生產(chǎn)鈦白粉于1923年被法國(guó)塞恩-米盧茲應(yīng)用于生產(chǎn)；氯化法生產(chǎn)鈦白粉在1958年被杜邦公司應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。表1是硫酸法和氯化法的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比。
硫酸法產(chǎn)品檔次低、污染嚴(yán)重；而氯化法采用閉路循環(huán)工藝流程，氯氣回收循環(huán)使用，生產(chǎn)能力易于擴(kuò)大，易于實(shí)現(xiàn)連續(xù)化、自動(dòng)化生產(chǎn)，具有勞動(dòng)生產(chǎn)率高、能耗低、產(chǎn)品質(zhì)量高等特點(diǎn)。氯化法自1958年商業(yè)化以來(lái)，得到了迅速發(fā)展，已成為鈦白粉生產(chǎn)的先進(jìn)工藝，國(guó)外鈦白粉生產(chǎn)企業(yè)大部分采用氯化法生產(chǎn)。我國(guó)生產(chǎn)鈦白粉的數(shù)十家廠家中除錦州鐵合金廠和海南鈦白粉廠采用氯化法外，其它廠家都是采用硫酸法生產(chǎn)。
表1 氯化法和硫酸法生產(chǎn)鈦白粉對(duì)比
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硫酸法 |
氯化法 |
優(yōu)
點(diǎn) |
1. 原料品位要求低、便宜易得、投資少；
2. 工藝技術(shù)成熟、操作易控制；
3. 設(shè)備簡(jiǎn)單、不需要特殊的耐腐蝕材料和復(fù)雜的控制系統(tǒng)；
4. 可生產(chǎn)銳鈦礦型和金紅石型鈦白粉。
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1. 干法生產(chǎn)，技術(shù)先進(jìn)、流程短、連續(xù)處理工藝工序少；
2. 易于實(shí)現(xiàn)連續(xù)化和自動(dòng)化、勞動(dòng)生產(chǎn)效率高；
3. 閉路循環(huán)、排出廢物少、Cl2循環(huán)利用、三廢污染少；
4. 產(chǎn)品消色雜質(zhì)少、粒徑均一、消色力大、分散性好、質(zhì)量好、能耗低、生產(chǎn)成本低、經(jīng)濟(jì)效益好。 |
缺
點(diǎn) |
1. 濕法生產(chǎn)，蒸汽、水和能源消耗高；
2. 三廢量大，污染嚴(yán)重，三廢治理耗資大；
3. 生產(chǎn)流程長(zhǎng)、工序多、設(shè)備龐大、間隙操作勞動(dòng)強(qiáng)度大、產(chǎn)品檔次低、經(jīng)濟(jì)效益較差。 |
1. 原料二氧化鈦含量要求高，需使用富鈦料，雜質(zhì)要求較嚴(yán)格；
2. 技術(shù)難度較大；
3. 氧化過程要求在高溫下，耐TiCl4、Cl2、O2的腐蝕材料和設(shè)備；
4. 操作需要嚴(yán)格的控制系統(tǒng)；
5. 生產(chǎn)金紅石型產(chǎn)品，不能生產(chǎn)銳鈦礦型鈦白粉。 |
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