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| 硫酸法鈦白粉清潔生產(chǎn)工藝取得重大進(jìn)展 |
| 來(lái)源：中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間：2015-03-27 09:08:36 瀏覽次數： |
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（中國粉體技術(shù)網(wǎng)/班建偉）國內中科院過(guò)程所齊濤教授領(lǐng)銜的清潔生產(chǎn)熔鹽工藝，即可用于鈦精礦生產(chǎn)鈦白粉，也可回收硫酸法鈦白粉酸解渣(黑泥)，已在山東東佳集團完成了鈦白粉生產(chǎn)工藝流程工業(yè)性試驗。
現第二大鈦白粉生產(chǎn)公司克瑞斯托(Cristal)在原美利聯(lián)公司時(shí)期曾經(jīng)出資150萬(wàn)美元，由英國利茲大學(xué)的ProfJha教授研究并申請專(zhuān)利的綠色萃取工藝，該法用堿和鈦鐵礦在850～875℃進(jìn)行焙燒，然后采用有機酸進(jìn)行浸取，以移走其中的雜質(zhì)，得到的的鈦化合物產(chǎn)量達到95%～97%的人造金紅石，產(chǎn)品粒徑在150～300μm之間;鈣含量0.3%、鐵含量1%～1.5%和鋁含量0.5%以下。用于氯化法生產(chǎn)鈦白粉比傳統低于20倍的氯的消耗。
由于溶劑萃取的液液分離等諸多因素致使該項目未能如愿，也沒(méi)有商業(yè)化生產(chǎn)。也有熔鹽法生產(chǎn)工藝，該工藝用堿熔融分解鈦原料、酸溶水解沉淀煅燒生產(chǎn)鈦白粉。
這些新開(kāi)發(fā)的工藝因裝置設備或材質(zhì)，碳足跡的全生命周期不勝完美，甚至經(jīng)濟問(wèn)題，均沒(méi)有實(shí)現商業(yè)化的生產(chǎn)裝置。所以，全球現有鈦白粉生產(chǎn)工藝技術(shù)，也還是保留在經(jīng)典的硫酸法和氯化法兩種生產(chǎn)工藝;但是隨著(zhù)社會(huì )的進(jìn)步，經(jīng)典的硫酸法與氯化法因科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也在不斷的改進(jìn)與完善，除過(guò)去環(huán)保、健康、安全(EHS)外，更需要隨著(zhù)社會(huì )地發(fā)展以滿(mǎn)足“低碳”和“可持續發(fā)展”的新的生態(tài)文明要求。
鈦白粉生產(chǎn)技術(shù)自上個(gè)世紀的1916年硫酸法鈦白粉生產(chǎn)工藝聞世以來(lái)，直到1958年氯化法工藝的生產(chǎn)裝置投產(chǎn)，鈦白粉生產(chǎn)工藝的發(fā)展硫酸法經(jīng)歷了近百年，氯化法也快經(jīng)歷了60年。
因元素氟較之元素氯更易于鈦元素反應生成氟化鈦，曾經(jīng)有美國的一些公司進(jìn)行了大量的氟化法工藝研究，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)驗裝置的工藝開(kāi)發(fā)，因氟化物尤其是氟化氫對人及環(huán)境的危害與安全較之氯化法更大而不得不放棄此工藝的開(kāi)發(fā)。
本世紀剛開(kāi)始的2002年4月23日，美國俄特爾納米材料公司(AltairNanomaterialsInc.)申請了發(fā)明專(zhuān)利(10-11)。該工藝即不同于硫酸法生產(chǎn)工藝，也不同于氯化法工藝。硫酸法是以硫酸分解鈦原料，然后沉淀出偏鈦酸并進(jìn)行液固分離以及煅燒生產(chǎn)鈦白粉(以固液分離為主);氯化法是以氯氣分解鈦原料生成氣體氯化物，然后進(jìn)行氣固和氣液分離及氣相氧化生產(chǎn)鈦白粉(氣固分離為主)。
俄特爾公司是以鹽酸分解鈦原料，然后進(jìn)行容積萃取(液液分離)和沉淀以及熱解后煅燒生產(chǎn)鈦白粉的工藝，所以謂之鹽酸法生產(chǎn)工藝。鈦白粉生產(chǎn)工藝流程為：鹽酸浸取分解鈦鐵礦，分離不溶的殘渣;浸取液進(jìn)行高價(jià)鐵還原為低價(jià)鐵，冷卻結晶出氯化亞鐵，分離氯化亞鐵;分離出氯化亞鐵后的含鈦浸取液進(jìn)行第一次溶劑萃取，萃取相為含鈦和高鐵溶液，萃余相為含亞鐵的水溶液，返回工藝用于再生鹽酸，回到浸取工序;含鈦的萃取相進(jìn)行第二次萃取，萃取相為含鈦的水溶液，萃余相為含高鐵的水溶液，返回鹽酸再生工序;經(jīng)過(guò)萃取提純后的氯化鈦溶液進(jìn)行水解，最好的水解是噴霧加熱水解，得到偏鈦酸，氣相的鹽酸和水返回鹽酸再生系統。水解后的偏鈦酸進(jìn)行煅燒、濕磨、無(wú)機包膜、過(guò)濾洗滌、干燥、汽粉和包裝即為產(chǎn)品。
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