二氧化鈦的生產方法?介紹

鈦白粉的生產方法有硫酸法和氯化法兩種。硫酸法是將鈦鐵礦經濃硫酸酸解成塊狀固相物，用酸性水浸取后得到鈦液，經沉降除雜質、冷凍分離副產硫酸亞鐵后，加晶種使硫酸氧鈦分解生成偏鈦酸。經水洗達標后煅燒、粉碎而制得鈦白粉。

反應方程式：H2SO4+TiO2→TiOSO4+H2OTi(SO4)2+H2O→TiOSO4+H2SO4TiOSO4+H2O→H2TiO3↓+H2SO4H2TiO3·SO3→TiO2+H2O+SO3↑氯化法是將粉碎后的金紅石或高鈦渣與焦炭混合，在硫化床氯化爐中與氯氣反應生成四氯化鈦，經凈化，加入晶型轉化劑于高濁罡氧化生成二氧化鈦，再經水洗、干燥、粉碎得到。反應方程式：2TiO2+3C+4Cl2→2TiCl4+2CO↑+CO2↑TiCl4(汽）+O2（氣）→TiO2(固）+2Cl2(汽）操作方法如下。

硫酸法。在圓錐形內襯兩層瓷磚的酸解槽內。按礦酸比1:1.5～1:1.7的比例（質量比，硫酸以100%計），使預調至工藝濃度為88%～90%硫酸與預粉碎至325目并摻混0.2%氧化銻的干燥的鈦鐵礦粉進行酸解反應。酸解反應須將反應物預熱至90℃以上才能發生。在壓縮空氣攪拌下，隨反應的進行，反應熱增加，溫度漸升至180～200℃發生激烈反應。之后生成多孔狀固相酸解反應產物。降溫后于55～65℃條件下，在沉淀罐中進行浸取。向所得浸取液加入絮凝劑，用沉降法分離浸取液內懸浮的未分離物和機械雜質，所得浸取液中主要含有硫酸鈦鹽，但也含有很多二價及三價硫酸鐵鹽。用加入鐵屑的辦法使三價鐵還原，再冷凍至3～5℃。可用冷凍鹽水制冷裝Chemicalbook置、也可用真空絕熱蒸發制冷裝置使硫酸亞鐵結晶析出，過濾除去副產硫酸亞鐵，純凈的鈦液經真空蒸發濃縮至190～210gTiO2/L溶液，在攪拌下送入水解反應器，加入在晶種罐中預先特制的晶種進行水解生成水合二氧化鈦（即俗稱的偏鈦酸）。工業上實現水解過程有常壓、加壓兩種方法，溫度各不相同。晶種的制法也有多種，隨產品要求和生產廠家而異。

水解生成的偏鈦酸用葉濾機反復水洗除去可溶性鐵鹽后送回轉爐，在800～850℃下煅燒，煅燒前要在鹽處理罐中加入鹽類作鹽處理。鹽處理的目的是為了降低煅燒溫度和促進晶型轉化，并提高顏料的研磨潤濕性。煅燒生成的二氧化鈦尚不具備顏料性能，還需進行后處理。后處理是先用雷蒙磨或萬能粉碎機對煅燒后的二氧化鈦進行干法粉碎，再經打漿、水選分級、表面包膜處理后，用噴霧干燥器（或帶式干燥器、沸騰流化干燥器、烘房等）干燥，之后再用氣流粉碎機進行超微粉碎，確保產品粒徑在1μm以下。氯化法。含金紅石90%～95%的金紅石礦經粉碎、干燥并被嚴格控制粒度（或高鈦渣）與石油焦連續進入流化床氯化爐，通氯氣進行氯化反應，溫度900～1000℃。由于原料中含有鐵、錳、硅、鋯等氧化物雜質，故氯化所得的四氯化鈦經冷卻至400℃、初步凈化后還需經過精餾才可制得精四氯四鈦。精四氯化鈦在150～200℃經汽化并加入高純三氯化鋁作為晶型轉化劑，再預熱升溫至1000℃左右進入氧化爐。氧化爐所用氧氣也經過預熱。氧化溫度1300～1500℃。經氣相氧化生成的固體二氧化鈦已初具顏料性質。再經過后處理即可得到顏料二氧化鈦的產品。后處理方法與硫酸法相同。