氯化法生产钛白粉

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1、纳米钛白粉的用途在清漆中含有0.5%~4%的纳米钛白粉，便能防止木材受光照后发黑；在食品包装用塑料薄膜中加入0.1%~0.5%的纳米钛白粉可防止食品受光照后氧化，以及肉类等食品在橱窗中受荧光灯照射后氧化变色；在塑料中使用能防止塑料本身被日光降解；在农用薄膜中使用能提高它的强度和耐久性；在化妆品使用提高化妆品的防晒和抗紫外线的能力，此外它还在精密陶瓷和光催化剂等一些特殊领域中受到青睐。同时钛白粉也应用于颜料中，在颜料中的质量百分比越高，遮盖力越高。氯化法生产钛白粉技术1、氯化法技术的主要步骤如下：①氯化，用氯气在还原气氛下氯化钛原料；②精馏，四氯化钛冷

2、凝、精馏提纯；③氧化，四氯化钛氧化生成TiO2.同时，还有各种通过水解TiCl4的工艺方案，但这些工艺都无商业经济价值。氧化工艺其优势所在是氯气可循环使用，即此阶段产生的氯气可回收返回氯化工序中。2、氯化在氯化法生产钛白粉工艺中首先要生产四氯化钛（TiCl4）。其生产是用钛原料与烧结的石油焦饼和经预热的氯气混合，并在800~1000℃的温度条件下反应。其通常的氯化反应器是采用硫化床反应器，也有其他的一些反应器。氯化反应器采用钢衬耐火材料，其内部采用夹套冷却，氯气或四氯化钛在高温条件腐蚀性极强，所以，甚至选用高质量的耐火材料，其使用寿命也有限。石油焦中

3、的炭在氯化反应中的主要目的是移走钛矿中的氧，所以尽可能减少与金属反应的氯含量，若还原剂的存在TiO2的氯总是足够的。起初的反应热是有电能提供的，使用石墨电极，开始反应时需要大量的热量，在进行氯化反应器时，焦饼与TiO2的比例需要仔细控制。温度太低，TiO2变成TiCl4转化率低。其未反应的氯气穿过反应器，而利用率低；温度太高反应器材料将熔融，堵塞气孔。目前有部分公司具有使用钛精矿和高钛渣或金红石或板钛矿混合进料技术与商业生产能力。其进料的矿可达TiO260%含量，其目的是降低原料的生产成本。其他的氯化公司采用参合原料量不能低于TiO285%。并且要求

4、具有低MgO、CaO的天然金红石、人造金红石、钛渣。Ca、Mg太高在氯化时，形成液体氯化物如MgCl2、CaCl2堵塞流化床排渣，造成生产不正常及停产。从氯化反应出来的气体，不仅有TiCl4和氧化碳，而且有焦饼灰和从原料中杂质产生的不同氯化衍生物，FeCl3、SiCl4、ZrCl3、MnCl2、VOCl3等。从反应器出来，气体经过袋滤器分离灰尘，再经过冷凝器维持200℃温度分离掉主要的FeCl3.假使采用钛精矿与板钛矿参合进料，此间分离的FeCl3量明显增多，带来废副处理量大的问题。3、精馏此段是冷凝并提纯TiO2气体。该气体从氯化反应器出来后，通过

5、可调喷雾冷凝和冷却；其目的是使其体温度降到136℃，刚好是TiCl4的沸点，在此条件下FeCl2、MnCl2、CaCl2、MgCl2以固体形式分离掉，并得到移出。冷凝分离出大部分固体杂质后的TiCl4气体仍旧含有许多与其沸点类似的杂质如SnCl4、SiCl4、FeCl3、MnCl2和VOCl3等等，减少这些杂质的量是氯化钛白粉操作之关键因素之一。分离VOCl3是通过用亚铁或矿物油的络合方式进行。用H2S在90℃处理含杂质TiCl4，还原VOCl3城VOCl2，其后以硫化物的铁、钒沉降分离，将AlCl3转化成络合盐而分离掉。过滤出杂质沉淀的TiCl4通

6、过进一步的仔细控制蒸馏进行精致，以获得纯的TiCl4，在此处可作为商品及出售，或作为钛白粉厂的中间产品，其质量为98.5%，主要的微量杂质是CoCl2、SiCl4、VOCl3.1、氯化此工段是将TiCl4与空气或氧气进行氧化反应，生成纯的TiO2和氧气。氧化温度低于600℃时，其反应速度微乎其微；超过此反应温度反应迅速增加，最后反应温度范围在1300~1800℃。氧化反应对产品的细度及质量是控制的关键。氯化与四氯化钛在所使用的氧化温度条件下腐蚀性极强。通常的反应器采用不锈钢衬耐火材料做成。氧化反应热不能维持足够的反应温度，必须提供辅助热量，通常的做法

7、有：①TiCl4和氧气/空气与少量蒸汽混合，分别预热到所需的温度，并分别的进入反应器；②通过燃烧CO成CO2提供辅助热；③氧气通过电火花加热。在氧化时，为增加TiO2的产率，通常加晶种以促使TiO2的生成，AlCl3是一个常见的辅助材料被加到TiCl4进料中，氧化时以固体颗粒的形式生成Al2O3以提供所需的晶种，也可在氧化时的空气或氧气中喷入液滴，作为晶种以促使TiO2颗粒的生成。氧化易造成TiO2结痂与反应器器壁、气体进口喷嘴及其他一些表面上，因此，必须进行防御。在氧化工艺是十分难办的。生成的TiO2迅速稳定的黏附在氧化反应器壁上、进口喷嘴外壁上，

8、并不完全被气体带走。一些工厂采用连续的氮气保护其反应器气体进口部分、保护其冷却以防止TiO2结疤沉淀。也有用