鈦白粉在塑料行業(yè)的作用主要有兩個方面,一個是作為白色顏料的基本使用,提供遮蓋作用(白色著色);第二個作用是阻礙紫外線,作為紫外線屏弊劑使用,為戶外使用的塑料制品提供良好的耐候性。普通塑料生產(chǎn)所用的鈦白粉,不要求耐候性,更側(cè)重于顏料性能方面的要求。對于塑料用鈦白粉,要求粒子細、分散性能好;耐熱性和耐光性好,在塑料成型加工的加熱和制得成品在日光曝曬和使用過程中不變色。大多數(shù)塑料用鈦白粉粒徑都較細,通常涂料用鈦白粉的粒徑為0.2~0.4μm,而塑料用鈦白粉的粒徑為0.15~0.3μm,這樣可以獲得蘭色底相,對大多數(shù)帶黃相的樹脂或易泛黃的樹脂有遮蔽作用。而且用鈦白粉代替立德粉,則白色顏料的耗量可降低50%~70%。氯化法制備的鈦白粉具有高白度、高遮蓋力、高光澤度等優(yōu)良性能。汕尾較好的氯化法鈦白粉企業(yè)
中國上世紀80——90年代,曾分別在廈門電化廠(1000t/a級,CO加熱法)和天津化工廠(3000t/a級,等離子加熱法)開展氯化法鈦白粉中間試驗(小規(guī)模工業(yè)化試驗),后來分別經(jīng)過鑒定和驗收以后,再無進展,這兩處裝置早已拆除。此后,包括中科院過程所、華工理工大學等在內(nèi)的科研院所和高校,也曾開發(fā)過氯化法工程研究,但都因沒有實體承接,實驗室研究成果無法放大規(guī)模驗證,致使氯化法自主開發(fā)至今無工業(yè)化成果。在現(xiàn)建成投產(chǎn)的5家氯化法企業(yè)中,其中有2家原是冶金企業(yè),雖然與氯化法原料鈦渣相關(guān)聯(lián),但離氯化法鈦白粉這一精細化工行業(yè)跨距太大,在現(xiàn)今氯化法企業(yè)自我保護意識強、缺乏真正技術(shù)交流的背景下,依靠企業(yè)逐步摸索和積累而獲得進步的效果可想而知。汕尾進口氯化法鈦白粉密度氯化法鈦白粉具有顏色白度高、遮蓋力強、耐候性好等特點。
氯化反應一般維持在950~1000℃,正常生產(chǎn)時使用回收氯,不足部分用新鮮氯補充,如果反應溫度超過1000℃,有可能使礦粉與反應的雜質(zhì)氯化物燒結(jié)而造成死床。在二氧化鈦氯化的同時,礦中的雜質(zhì)也參與氯化反應生成FeCl3、SiCl4、AlCl3、VOCl3、MnCl2、NbCl5、SnCl2、MgCl2等。在反應氣體出來冷卻到200℃左右后,大部分雜質(zhì)的氯化物冷凝在爐灰上而沉降下來,氣體經(jīng)過濾進一步冷凝到-12℃左右以盡可能的回收四氯化鈦(通常用冷四氯化鈦噴淋),不凝性氣體主要是CO、CO2、H2、余氯和微量的四氯化鈦,經(jīng)氣體處理裝置用堿液吸收后排放。這種粗四氯化鈦是一種紅棕色的渾濁液體,在氯化前要通過蒸餾來精制。由于鹵化物比較容易分級提純,所以氯化法鈦白粉的純度比硫酸法高,這是它的主要優(yōu)點之一。TiCl4的沸點是136℃,多數(shù)氯化物的沸點都與它有一定的距離,高于此沸點的主要有FeCl3、AlCl3等,低于此沸點的有SiCl4等。唯有釩的氯化物的沸點與它相近,工業(yè)生產(chǎn)中可以用傳統(tǒng)的銅絲塔精餾除釩,或用不飽和礦物油處理成不揮發(fā)物后,再精餾后獲得釩含量(以V2O5計)<×10-6級高純四氯化鈦液體,該液體無色透明、沸點136℃、凝固點-24℃、相對密度(20℃)1.726。
現(xiàn)在歐美國家的硫酸法鈦白粉生產(chǎn)工藝正在逐漸退出市場,但是造紙、化纖、搪陶瓷、化妝用品等行業(yè)對硫酸法生產(chǎn)的銳鈦型鈦白粉依然保持旺盛的需求,這就為國內(nèi)銳鈦型鈦白粉提供了生存空間。我國鈦白粉生產(chǎn)工藝水平與歐美國家目前仍在使用的硫酸法生產(chǎn)工藝比較,通常被認為處于國外90年代末的水平。國內(nèi)相當大一部分企業(yè)已經(jīng)擁有國際上常用的自生晶種常壓水解、外加晶種常壓水解和外加晶種微壓水解技術(shù)等較先進的水解技術(shù);酸解的預混合技術(shù)、真空結(jié)晶技術(shù)、轉(zhuǎn)窯尾氣余熱用于廢酸濃縮技術(shù),以及能提高產(chǎn)品耐候特征的致密性包膜配合疏松多孔型包膜技術(shù)。氯化法鈦白粉的生產(chǎn)過程中需要注意環(huán)保和安全,避免產(chǎn)生有害物質(zhì)和事故。
國內(nèi)涉及氯化法的行業(yè)活動和會議主題內(nèi)容基本都是國內(nèi)外的行業(yè)狀況綜述、原料和發(fā)展方向等比較抽象的話題,無一涉及到生產(chǎn)工藝和裝備方面的實質(zhì)流。國內(nèi)企業(yè)無經(jīng)驗介紹,國外大公司也無參加,使得這類活動索然無味,流于形式。當前和近期時間內(nèi),氯化法要實現(xiàn)突破,根本上要從技術(shù)方面入手,而不是單純在規(guī)模上。氯化法不但要與硫酸法工藝競爭,更要和國際先進產(chǎn)品競爭,競爭的關(guān)鍵是產(chǎn)品品質(zhì)的先進性和穩(wěn)定性。雖然,氯化法的優(yōu)點很明顯,但同樣要做好環(huán)保和廢副處理工作,從某種意義上說,這方面的難度要高于硫酸法。氯化法鈦白粉應運而生。氯化法鈦白粉的顆粒大小和形狀對其性能有重要影響,需要通過控制制備條件來調(diào)節(jié)。珠海光學性能好的氯化法鈦白粉品牌
氯化法鈦白粉廣應用于涂料、塑料、橡膠、紙張等行業(yè)。汕尾較好的氯化法鈦白粉企業(yè)
四氯化鈦的制備與精制氯化法對原料的要求比硫酸法苛刻得多,它要求使用TiO2含量在90%以上的鈦礦,目前常用的有天然金紅石礦、人造金紅石和高鈦渣。氯化法對礦粉的細度和濕度要求比硫酸法嚴,因為在沸騰氯化時要使質(zhì)量較重的鈦礦和質(zhì)量較輕的石油焦或焦碳都能順利的流態(tài)化,礦粉細度的均勻是很重要的,此外濕度大水分含量高,在氯化過程中會產(chǎn)生氯化氫和氯化氧鈦,前者會腐蝕設(shè)備,后者會堵塞管道、閥門。二氧化鈦的氯化反應是一個可逆的吸熱反應,而且必須有還原劑的存在下才能進行,否則溫度高達1800℃也無法氯化,反應式如下:TiO2+C+Cl2→TiCl4+CO(CO2)從上式可以看出反應的副產(chǎn)物不僅有CO,也可能有CO2,一般反應溫度在700℃以上,以生成CO為主,反應溫度在700℃以下,以生成CO2為主,因此測定爐氣中的CO/CO2比值,可以掌握爐內(nèi)的氯化狀況。汕尾較好的氯化法鈦白粉企業(yè)