钛白粉的生产与应用2.doc

钛白粉的生产与应用作者：李小娟 班别：工业091学号：0911305126 指导老师：史忠丰摘要钛白粉是目前世界上性能最佳的白色颜料，被广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、化妆品等工业，文章对此进行了详细介绍。由于其应用领域的进一步拓展，钛白粉已渗透到人们生活的各个角落，成为一种重要的无机化工产品。中国钛白粉行业很早就进入国际钛白粉市场的竞争，国际钛白粉市场的盛衰，直接影响着中国钛白粉的生产，钛白粉消费量的多寡，也可以衡量一个国家生活水平的高低。关键词：钛白粉生产，钛白粉应用，污染，防治AbstractWhite is the best performance in the world of white paint, are widely used in coatings, plastic, paper making, printing ink,Chemical fiber, rubber, and cosmetic industries, the article carries out a detailed introduction. Because of its application field of further developed, titanium dioxide has penetrated into every corner of peoples life, become a kind of important inorganic chemical products. Chinese titanium dioxide industry quite early in the international market competition of titanium dioxide and titanium dioxide the ups and downs of the international market, the direct impact on Chinas production of titanium dioxide and titanium dioxide the amount of consumption, also can measure a country life of level.前言钛白粉是一种重要的白色无机颜料，广泛应用于涂料工业、油墨工业、橡胶制品工业, 造纸工业，化学纤维工业，化妆品，在机械工业中还用于制造电焊条，绝缘体和电瓷等，还用于糖瓷工业和冶金工业。中国钛白粉主要用于涂料, 约占50%; 塑料、搪瓷和电焊条占30%; 其他用途( 化纤、造纸、化妆品等) 占20%。文章分别讲了钛白粉在我国的现状及前景，生产的方法，及详细介绍在各方面的应用，说明了钛白粉的重要性。第一章 我国钛白粉的现状及发展前景我国是钛白粉生产、消费大国，2005年钛白粉产量达七十万吨左右， 预计2006年将达到90万t以上。成为仅次于美国的世界第二大钛白粉生产国，占世界总产能的六分之一，但我国不是钛白粉生产技术世界强国。我国钛白粉工业结构性矛盾还较突出，科技创新能力和国际竞争力还很薄弱 ，尚未形成以企业为主体的科技创新体系。另外，由于我国受技术、资金等条件限制，以往建的钛白粉生产规模小、技术装置均为硫酸法（ 锦州钛业氯化法除外 ），资源消耗高、三废污染很严重，与发达国家相比有一定差距。氯化法钛白粉工艺在环保、产品质量、生产成本、生产规模、自动化程度及投资方面具有特殊优势 ，成为国际钛白粉工业发展的趋势。近几年来，我国现有的一些硫酸法钛白粉生产厂开始注重产品结构调整、产品质量提高、产品安全生产、三废治理及提高经济规模。在努力消化吸收引进技术、正确处理引进和自主研发关系的基础上，不少企业加大了氯化法钛白粉的研发力度，纷纷建设氯化法钛白粉生产装置和加快硫酸法钛白粉向金红石型和多种专用型高档产品转化，尽快增强我国高档钛白粉在国际市场上的竞争能力。第二章 钛粉的生产方法钛白粉的生产工艺主要有硫酸法和氯化法两种！硫酸法生产工艺1925年始 于美国的National Lead Industry，之后各地逐步建立生产厂，1941年生产出金红石型产品！氯化法工艺开始于1932年，德国法本公司发表了第一个四氯化钛气相氧化法制钛白粉专利，在1959年杜邦公司开发了杜邦法生产工艺,并建成了10万t/a的生产厂，正式实现大型工业化，但是氯化法工艺的技术难度非常大，目前核心技术仍只有少数企业掌握！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，再经锻烧、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！氯化法是将金红石或高钛熔渣粉料与焦炭混合后进行高温氯化生产精四氯化钛，精馏、除钒后，进行高温氧化，分级、表面处理，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！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！第三章 钛粉的应用钛白粉是重要的白色颜料和瓷器釉料，与其他白色颜料比较有优越的白度、着色力、遮盖力、耐候性、耐热性和化学稳定性，特别是没有毒性。钛白粉广泛用于涂料、塑料、橡胶、油墨、纸张、化纤、陶瓷、日化、医药、食品等行业。(1)涂料。涂料行业是钛白粉的最大用户，特别是金红石型钛白粉，大部分被涂料工业所消耗。用钛白粉制造的涂料，色彩鲜艳，遮盖力高，着色力强，用量省，品种多，对介质的稳定性可起到保护作用，并能增强漆膜的机械强度和附着力，防止裂纹，防止紫外线和水分透过，延长漆膜寿命。多彩花纹涂料中几乎每一种图案的配色都离不开钛白粉。利用纳米级钛白粉具有紫外线屏蔽的功能，将其制成防紫外线涂料，应用于需要紫外线屏蔽的场所。用钛白粉可制造白色调色剂。纳米级钛白粉具有颜料级钛白粉所不具备的独特的多种奇异性能，因而也就具有颜料级钛白粉所不具备的多种用途。(2)塑料。塑料行业是第二大用户，在塑料中加入钛白粉，可以提高塑料制品的耐热性、耐光性、耐候性，使塑料制品的物理化学性能得到改善，增强制品的机械强度，延长使用寿命。(3)纸张。造纸行业是钛白粉第三大用户，作为纸张填料，主要用在高级纸张和薄型纸张中。在纸张中加入钛白粉，可使纸张具有较好的白度，光泽好，强度高，薄而光滑，印刷时不穿透，质量轻。造纸用钛白粉一般使用未经表面处理的锐钛型钛白粉，可以起到荧光增白剂的作用，增加纸张的白度。但层压纸要求使用经过表面处理的金红石型钛白粉，以满足耐光、耐热的要求。(4)油墨。钛白粉还是高级油墨中不可缺少的白色颜料。含有钛白粉的油墨耐久不变色，表面润湿性好，易于分散。油墨行业所用的钛白粉有金红石型，也有锐钛型。（5）纺织和化纤。纺织和化学纤维行业是钛白粉的另一个重要应用领域。化纤用钛白粉主要作为消光剂由于锐钛型比金红石型软，一般使用锐钛型。化纤用钛白粉一般不需表面处理，但某些特殊品种为了降低二氧化钛的光化学作用，避免纤维在二氧化钛光催化的作用下降解，需进行表面处理。（6）橡胶。钛白粉在橡胶行业中既作为着色剂，又具有补强、防老化、填充作用。在白色和彩色橡胶制品中加入钛白粉，在日光照射下，耐日晒，不开裂、不变色，伸展率大及耐酸碱。橡胶用钛白粉，主要用于汽车轮胎以及胶鞋、橡胶地板、手套、运动器材等，一般以锐钛型为主。但用于汽车轮胎生产量，常加入一定量的金红石型产品，以增强抗臭氧和抗紫外线能力。（7）化妆品。钛白粉在化妆品中的应用也日趋广泛.由于钛白粉无毒，远比铅白优越，各种香粉几乎都用钛白粉来代替铅白和锌白。香粉中只须加入的钛白粉就可以得到永久白色，使香料更滑腻，有附着力、吸收力和遮盖力。在水粉和冷霜中钛白粉可减弱油腻及透明的感觉。其他各种香料、防晒霜、皂片、白色香皂和牙膏中也可用钛白粉。用钛白粉制得的瓷釉透明度强，具有质量小、抗冲击力强、机械性能好、色彩鲜艳、不易污染等特点。食品和医药用钛白粉为纯度很高、重金属含量低、遮盖力强的钛白粉。第四章 总结因应用广泛，钛白粉消耗已经成为一个国家的，社会消费水平的重要标志！目前，我国钛白粉工业存在的突出问题是企业生产规模小、技术水平低，在国际市场缺乏竞争力！我国的钛白粉企业应加强合作，有条件的话应成立跨地区的行业集团，集中力量提高产品质量，开发新产品，规范市场秩序，增加颜料级，特别是金红石型钛白粉的产量。加快引进技术和合资、合作的步伐，积极采用国外先进技术、先进标准和先进的管理方法，认真搞好“三废”治理，做好环境保护工作，使我国的钛白粉工业尽快进入世界先