各位老铁们好,相信很多人对钛白粉生产工艺流程是什么都不是特别的了解,因此呢,今天就来为大家分享下关于钛白粉生产工艺流程是什么以及钛白粉生产工艺流程是什么的问题知识,还望可以帮助大家,解决大家的一些困惑,下面一起来看看吧!
钛白粉制造方法也有两种:硫酸法(Sulphate Process)和氯化法(Chloride Process)。
硫酸法是将钛铁粉与浓硫酸进行酸解反应生产硫酸亚钛,经水解生成偏钛酸,再经煅烧、粉碎即得到钛白粉产品。此法可生产锐钛型和金红石型钛白粉。硫酸法的优点是能以价低易得的钛铁矿与硫酸为原料,技术较成熟,设备简单,防腐蚀材料易解决。其缺点是流程长,只能以间歇操作为主,湿法操作,硫酸、水消耗高,废物及副产物多,对环境污染大。 氯化法氯化法是将金红石或高钛渣粉料与焦炭混合后进行高温氯化生产四氯化钛,经高温氧化,再经过滤、水洗、干燥、粉碎得到钛白粉产品。氯化法只能生产金红石型产品。氯化法优点是流程短,生产能力易扩大,连续自动化程度高,能耗相对低,“三废”少,能得到优质产品。其缺点是投资大,设备结构复杂,对材料要求高,要耐高温、耐腐蚀,装置难以维修,研究开发难度大。
钛白粉生产是一个连续、有机的生产工艺,不论是硫酸法还是氯化法,所涉及的设备也是很多的,看您具体是指哪些设备了,不能一概而论。至于生产工艺,如上面所说,目前就是硫酸法和氯化法两大主流工艺,但国内也只有锦州钛业一家氯化法生产厂家,其他均为硫酸法。
钛白粉的生产工艺流程
硫酸法生产锐钛型钛白粉生产中的硫酸其实是充当了一个载体,就是先把钛拿出来, 经过除杂,然后再弄成钛。氯化法钛白粉生产中的氯气也是这样。 硫酸法锐钛型钛白粉的工艺简述: 硫酸法生产钛白粉步骤1、钛矿粉碎
将购进的钛矿砂用雷蒙机或者风扫磨等粉碎成符合工艺要求的钛矿粉,并送到储存和计量钛矿粉的料仓。
硫酸法生产钛白粉步骤2、酸解
用浓硫酸分解钛矿,制取可溶性的钛的硫酸盐。钛铁矿的主要成分为偏钛酸铁(FeTiO3),是一种弱酸弱碱盐,可以用强酸把它分解。用过量的酸就能使反应进行到底。由于这个反应是一个放热反应,最高温度可以达到250℃,因此必须采用高沸点的酸--硫酸才能适应这一反应。在酸分解的过程当中,矿粉当中的各种杂质大部分也被分解,生成相应的可溶性硫酸盐,并在浸取的时候与钛的可溶性盐一起进入溶液当中,形成黑钛液。为了除铁,用金属铁把钛液中的高价铁还原成亚铁,同时,为了避免亚铁的再一次氧化,还必须用过量的金属铁把定量的四价钛还原成三价钛。
硫酸法生产钛白粉步骤3、沉降
酸解浸取、还原以后的体系是一个复杂的体系,含有可溶性杂质和不溶性的杂质。铁、钒、铬、锰等金属的硫酸盐为可溶性的杂质,在结晶或水解、水洗的过程中除去。不溶性杂质中的大多数,如未分解的钛矿、沙粒等靠重力的作用可以自然沉降除掉。不溶性杂质中的另一部分是硅和铝的胶体化合物,以及一些早期水解了的钛,虽然数量并不大,但具有很高的动力稳定性,需要另外加沉降剂,强化沉降澄清过程。 硫酸法生产钛白粉步骤4、洗渣
经过净化沉降后的泥渣中还含有大量的可溶性与不可溶性的钛,为保证收率,要通过用板框压滤机压滤的办法回收其中的大部分可以溶解的钛元素,不溶性钛和其他的未溶解杂质作为废渣排掉。
硫酸法生产钛白粉步骤5、结晶
结晶有两种方式:冷冻结晶和真空结晶。FeSO4溶解度受溶液的温度影响很大。因此,在组成一定的钛液中,FeSO4的溶解度随温度的降低而降低,本工序的主要目的就是使钛液的温度降低。
5.1 冷冻结晶是利用制冷介质(液氨或者氟利昂或者溴化锂等)的蒸发带走热量,使冷冻盐水温度降低,通过盘管换热,从而使钛液的温度降低下来,造成FeSO4 处于过饱和状态,过饱和的部分便以含七个结晶水的FeSO4•7H2O的形式结晶析出,同时带出部分结晶水,然后将其分离除去。
5.2 根据溶液绝热蒸发的原理,利用闪蒸的方式使钛液中的水分快速绝热蒸发,吸收钛液的热量从而使钛液的温度降低,造成FeSO4 处于过饱和状态,过饱和的部分便以含七个结晶水的FeSO4•7H2O的形式结晶析出,同时带出部分结晶水,然后将其分离除去。 硫酸法生产钛白粉步骤6、钛液压滤
沉降后的钛液当中还有一些肉眼看不到的悬浮杂质,这些杂质如果不除去的话,将会影响到成品的色相。因此,必须要进行精密过滤。利用板框压滤机,并以木炭粉(或者硅藻土、珍珠岩)为助滤剂进行压滤,利用木炭粉的强吸附作用进一步除去钛液中的不溶性杂质,达到净化的目的。 硫酸法生产钛白粉步骤7、浓缩
浓缩是为了将钛液的浓度提高到水解所要求的指标。钛液的沸点较高,已经高于钛液水解的临界温度,因此,钛液的浓缩必须在较低温度下进行。利用溶液在真空状态下沸点降低的原理,在低温下使钛液沸腾,将钛液中的水分蒸发掉,使精滤后的钛液浓度得以提高,以符合水解要求。 硫酸法生产钛白粉步骤8、水解
钛液的水解是二氧化钛从液相(钛液)重新转变为固相的过程。钛液具有普通离子溶液的性质,在PH值>0.5时便发生水解。更重要的是,钛液具有胶体溶液的性质。在游离酸很高的情况下,使其维持沸腾状态也会发生水解反应,这是我们制取一定应用性能和制品性能的水合二氧化钛的依据。通过控制加热的速度,使钛液按照需要的水解速度发生水解反应,生成我们需要的水和二氧化钛粒子。
硫酸法生产钛白粉步骤9、水洗
水解后的水合二氧化钛含有硫酸以及铁、铝、锰、铜、镍、钒、铅等离子,这些离子如果随着水合二氧化钛进入转窑,经过煅烧就生成相应的氧化物,显示各种颜色,从而不同程度的污染产品,所以必须进行水洗,将它们除去。水合二氧化钛不溶于水,而硫酸以及铁、铝、锰、铜、镍、钒、铅等离子是可以溶于水的,这是进行水洗的先决条件,利用洗涤用水和水合二氧化钛中杂质离子的浓度差将杂质用水除去。水洗过程主要是防止可溶性的杂质离子转变成不溶性的杂质沉淀,因此,对洗涤水中的铁以及其它固体杂质的含量有一定的要求,不然杂质在水合二氧化钛上积聚而污染产品。
硫酸法生产钛白粉步骤10、漂白
经过初次水洗的偏钛酸,在一定的浓度下,加入定量的浓硫酸,使部分偏钛酸与浓硫酸反应生成硫酸氧钛,然后加入铝粉,把硫酸氧钛溶于水中的四价钛还原成三价钛,保持漂白以后的料液中有一定量的三价钛,把在水洗过程中又被氧化的铁离子还原为低价钛铁离子,使偏钛酸洗涤的更彻底。
硫酸法生产钛白粉步骤11、盐处理
偏钛酸在煅烧前需要加入不同类型的添加剂,以使得在煅烧过程中,温度适当,内部变化平稳,使成品的二氧化钛具有稳定的晶型,良好的色相、光泽,较好的着色力、遮盖力,较低的吸油量和合适的晶粒大小、形状,以及在使用介质中良好的分散性。
盐处理剂的作用如下:加入钾盐,可以使产品疏松、洁白,并且降低脱硫的温度,改变煅烧的条件,提高着色力等颜料性能;加入磷酸,可以使产品质地柔软,色泽比较白,并提高产品的耐候性。
硫酸法生产钛白粉步骤12、煅烧
煅烧是把水合二氧化钛经过脱水、脱硫转变为锐钛型二氧化钛。高温下,将水合二氧化钛中的游离水、结合水、三氧化硫等除去,然后在高温区进行晶型的整理和转化,形成二氧化钛的颗粒料。
硫酸法生产钛白粉步骤13、粉碎和包装
将煅烧后的有些粘结的物料进行破碎。物料在雷蒙机内,经过高速旋转的磨辊和磨环的撞击,迅速被粉碎,再经过分级叶轮的分级,粗料返回粉碎室细料进入袋滤器,经星型下料器进入螺旋送料器,送至成品料仓,进行包装后即为成品。
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用户评论
刚想起来自己做的绘画作品里用了钛白粉!我一直以为它就是纯粹的颜色颗粒物,没想到还有这么多复杂的生产步骤!太神奇了!
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最近开始学习制陶,发现很多陶瓷颜料都用到钛白粉。这篇文章介绍的工艺流程讲解得非常清楚,我现在对钛白粉有了更深刻的理解。
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原来制作钛白粉这么复杂!我之前一直以为钛白粉就是单纯的矿石开采出来就行。看了这个帖子我才明白,生产过程中需要这么多步骤和精确控制才能得到高品质的产品。
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文章讲了一堆物理化学概念,搞得我头晕眼花...不过大致能理解下钛白粉是如何从氧化钛矿石中提炼出来的。真佩服那些科学家们的工作!
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我觉得这个工艺流程描述还是比较简单的,对于不太了解化工专业的读者来说可能有点困难懂。希望以后能详细介绍一下每个步骤背后的原理。
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看了这篇文章后感觉钛白粉生产真是个高技术含量的东西,我更重视了现在在我们生活中随处可见颜色的来源和价值!
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这家厂家应该分享一下他们的具体工艺细节啊!文章里说的比较概括,缺乏一些实际操作步骤的描写。这样对想要了解进一步的人来说不是很实用。
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钛白粉现在用的越来越广泛了,不仅仅是绘画和颜料领域,甚至在食品药品行业也有应用。学习一下生产工艺真的很有意义!
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感觉每个步骤都非常复杂精密,操作起来应该很不容易吧?而且需要大量的设备投入才能实现自动化生产线,难怪钛白粉价格不便宜。
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从矿石开采到精制产品,整个工艺流程的确让人眼开眼界!真让我对材料科学有了更浓厚的兴趣!
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这篇文章虽然详细介绍了钛白粉的生产流程,但缺少一些关于环保问题和未来的发展趋势的探讨。这方面的信息也很想了解啊。
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看到这么多步骤,我越来越感慨我们生活中的很多东西看似简单却隐藏着复杂的技术!以后再用钛白粉时一定更加珍惜它的来之不易。
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生产过程中会产生哪些废料呢?这篇文章有没有提到如何处理这些废料?我觉得环保问题是需要特别关注的!
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看了这个工艺流程,我更理解了为什么有些颜料比其他便宜得多。钛白粉这么复杂生产,当然不会只是单纯地矿石提取就可以完成!
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这篇文章太棒了! 终于让我明白钛白粉是怎么来的!以前总是觉得它是简单的物质,现在才知道它背后的科学和技术有多丰富!
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希望以后能出更多关于其他颜料或材料生产工艺的文章! 我对这些知识非常感兴趣!
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学习!真的很有用!原来这么复杂的工艺流程造就了我们日常生活中所用的钛白粉!
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