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《氯化法生產(chǎn)鈦白粉》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、納米鈦白粉的用途在清漆中含有%~4%的納米鈦白粉，便能防止木材受光照后發(fā)黑；在食品包裝用塑料薄膜中加入%~%的納米鈦白粉可防止食品受光照后氧化，以及肉類等食品在櫥窗中受熒光燈照射后氧化變色；在塑料中使用能防止塑料本身被日光降解；在農(nóng)用薄膜中使用能提高它的強(qiáng)度和耐久性；在化妝品使用提高化妝品的防曬和抗紫外線的能力，此外它還在精密陶瓷和光催化劑等一些特殊領(lǐng)域中受到青睞。同時(shí)鈦白粉也應(yīng)用于顏料中，在顏料中的質(zhì)量百分比越高，遮蓋力越高。氯化法生產(chǎn)鈦白粉技術(shù)1、氯化法技術(shù)的主要步驟如下：①氯化，用氯氣在還原氣氛下
2、氯化鈦原料；②精餾，四氯化鈦冷凝、精餾提純；③氧化，四氯化鈦氧化生成TiO2.同時(shí)，還有各種通過(guò)水解TiCl4的工藝方案，但這些工藝都無(wú)商業(yè)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。氧化工藝其優(yōu)勢(shì)所在是氯氣可循環(huán)使用，即此階段產(chǎn)生的氯氣可回收返回氯化工序中。2、氯化在氯化法生產(chǎn)鈦白粉工藝中首先要生產(chǎn)四氯化鈦（TiCl4）。其生產(chǎn)是用鈦原料與燒結(jié)的石油焦餅和經(jīng)預(yù)熱的氯氣混合，并在800~1000℃的溫度條件下反應(yīng)。其通常的氯化反應(yīng)器是采用硫化床反應(yīng)器，也有其他的一些反應(yīng)器。氯化反應(yīng)器采用鋼襯耐火材料，其內(nèi)部采用夾套冷卻，氯氣或四氯化鈦在
3、高溫條件腐蝕性極強(qiáng)，所以，甚至選用高質(zhì)量的耐火材料，其使用壽命也有限。石油焦中的炭在氯化反應(yīng)中的主要目的是移走鈦礦中的氧，所以盡可能減少與金屬反應(yīng)的氯含量，若還原劑的存在TiO2的氯總是足夠的。起初的反應(yīng)熱是有電能提供的，使用石墨電極，開(kāi)始反應(yīng)時(shí)需要大量的熱量，在進(jìn)行氯化反應(yīng)器時(shí)，焦餅與TiO2的比例需要仔細(xì)控制。溫度太低，TiO2變成TiCl4轉(zhuǎn)化率低。其未反應(yīng)的氯氣穿過(guò)反應(yīng)器，而利用率低；溫度太高反應(yīng)器材料將熔融，堵塞氣孔。目前有部分公司具有使用鈦精礦和高鈦渣或金紅石或板鈦礦混合進(jìn)料技術(shù)與商業(yè)生產(chǎn)能
4、力。其進(jìn)料的礦可達(dá)TiO260%含量，其目的是降低原料的生產(chǎn)成本。其他的氯化公司采用參合原料量不能低于TiO285%。并且要求具有低MgO、CaO的天然金紅石、人造金紅石、鈦渣。Ca、Mg太高在氯化時(shí)，形成液體氯化物如MgCl2、CaCl2堵塞流化床排渣，造成生產(chǎn)不正常及停產(chǎn)。從氯化反應(yīng)出來(lái)的氣體，不僅有TiCl4和氧化碳，而且有焦餅灰和從原料中雜質(zhì)產(chǎn)生的不同氯化衍生物，F(xiàn)eCl3、SiCl4、ZrCl3、MnCl2、VOCl3等。從反應(yīng)器出來(lái)，氣體經(jīng)過(guò)袋濾器分離灰塵，再經(jīng)過(guò)冷凝器維持200c溫度分離掉
5、主要的FeC⑶假使采用鈦精礦與板鈦礦參合進(jìn)料，此間分離的FeCl3量明顯增多，帶來(lái)廢副處理量大的問(wèn)題。3、精餾此段是冷凝并提純TiO2氣體。該氣體從氯化反應(yīng)器出來(lái)后，通過(guò)可調(diào)噴霧冷凝和冷卻；其目的是使其體溫度降到136℃，剛好是TiCl4的沸點(diǎn)，在此條件下FeCl2、MnCl2、CaCl2、MgCl2以固體形式分離掉，并得到移出。冷凝分離出大部分固體雜質(zhì)后的TiCl4氣體仍舊含有許多與其沸點(diǎn)類似的雜質(zhì)如SnCl4、SiCl4、FeC?MnCl2和voci3等等，減少這些雜質(zhì)的量是氯化鈦白粉操作之關(guān)鍵因素
6、之一。分離VOCl3是通過(guò)用亞鐵或礦物油的絡(luò)合方式進(jìn)行。用H2s在90c處理含雜質(zhì)TiCl4，還原VOCl3城VOCl2，其后以硫化物的鐵、釩沉降分離，將AlCl3轉(zhuǎn)化成絡(luò)合鹽而分離掉。過(guò)濾出雜質(zhì)沉淀的TiCl4通過(guò)進(jìn)一步的仔細(xì)控制蒸餾進(jìn)行精致，以獲得純的TiCl4，在此處可作為商品及出售，或作為鈦白粉廠的中間產(chǎn)品，其質(zhì)量為%，主要的微量雜質(zhì)是CoCl2、siCl4、VOCl3.4、氯化此工段是將TiCl4與空氣或氧氣進(jìn)行氧化反應(yīng)，生成純的TiO2和氧氣。氧化溫度低于600℃時(shí)，其反應(yīng)速度微乎其微；超過(guò)
7、此反應(yīng)溫度反應(yīng)迅速增加，最后反應(yīng)溫度范圍在1300~1800℃。氧化反應(yīng)對(duì)產(chǎn)品的細(xì)度及質(zhì)量是控制的關(guān)鍵。氯化與四氯化鈦在所使用的氧化溫度條件下腐蝕性極強(qiáng)。通常的反應(yīng)器采用不銹鋼襯耐火材料做成。氧化反應(yīng)熱不能維持足夠的反應(yīng)溫度，必須提供輔助熱量，通常的做法有：①TiCl4和氧氣/空氣與少量蒸汽混合，分別預(yù)熱到所需的溫度，并分別的進(jìn)入反應(yīng)器；②通過(guò)燃燒CO成CO2提供輔助熱；③氧氣通過(guò)電火花加熱。在氧化時(shí)，為增加TiO2的產(chǎn)率，通常加晶種以促使TiO2的生成，AlCl3是一個(gè)常見(jiàn)的輔助材料被加到TiCl4進(jìn)
8、料中，氧化時(shí)以固體顆粒的形式生成Al2O3以提供所需的晶種，也可在氧化時(shí)的空氣或氧氣中噴入液滴，作為晶種以促使TiO2顆粒的生成。氧化易造成TiO2結(jié)痂與反應(yīng)器器壁、氣體進(jìn)口噴嘴及其他一些表面上，因此，必須進(jìn)行防御。在氧化工藝是十分難辦的。生成的TiO2迅速穩(wěn)定的黏附在氧化反應(yīng)器壁上、進(jìn)口噴嘴外壁上，并不完全被氣體帶走。一些工廠采用連續(xù)的氮?dú)獗Ｗo(hù)其反應(yīng)器氣體須口部分、保護(hù)其冷卻以防止TiO2結(jié)疤沉淀。也有用砂和砂礫防結(jié)疤的方法。氧化爐結(jié)疤的
