钛白的生产方法

1.原料

[wiki]硫酸[/wiki]法钛铁矿，价格低、稳定。酸溶钛渣，价格相对较高、品质较好。氯化法钛铁矿/白钛石，价格低、稳定；工艺技术高。金红石，价格相对较高。工艺技术要求不高。钛渣、人造金红石，价格更高。工艺技术要求不高。

2.产品类型

硫酸法既可生产锐钛型钛白也可生产金红石钛白。

氯化法仅能生产金红石钛白。转变成锐钛型钛白需要增加工序，导致增加额外成本。

3.生产技术

硫酸法应用时间长、资料完备，新厂家易于掌握并采用。但在水解和煅烧工艺段需要进行精确控制以确保钛白所需的最佳粒度。

氯化法技术相对较新。优化氧化工艺段仍有很多技术诀窍。只有少数公司向外界提供过TiCl4氧化技术。据称仅有杜邦、克朗洛斯有其配料TiO2品位低于70[wiki]%[/wiki]原料氯化法技术。如国内锦州钛白厂已闯过氧化炉结巴难关和解决了一些工程材料[wiki]腐蚀[/wiki]问题。

4.产品质量

硫酸法工艺控制和完善的包膜技术已缩小了与氯化法产品质量的差异。产品可与氯化法钛白媲美。

氯化法蒸馏可使TiCl4中间产品达到很高的纯度，因此产品质量通常较好。在涂料工业中可获得更好的“质量效果”，但成本较。最终产品由于微量的吸附氯和HCl，因此具有腐蚀性，在某些应用领域受局限。

5.其他原材料

硫酸法硫酸，如果从烟气/黄铁矿有色金属冶炼副产品获得，无论是当地供给还是从外地购进，通常都较便宜。生产商的成本随元素硫原料的价格波动而变化。铁屑（粉），以还原钛铁矿原料中的高价铁，用以促进绿矾的析出。

氯化法氯气，价格随能耗成本和其生产烧碱的需用情况而变化。在以金红石为原料的工厂中，大部分氯气都得以循环使用，所以高成本对其几乎没有影响。而对使用低品位原料配矿的工厂，氯气要多出10倍以上，有得有失，廉价的氯气也是影响成本的关键之一。石油焦、氧气、氮气和氯化铝。

6.污染与废物处理

硫酸法如以钛铁矿为原料，一般每生产1吨钛白，将产生3-4吨绿矾和8吨废酸。废酸已有较好的回收处理方式；

氯化法如以金红石为原料，废物排放量很低。但金红石生产商则要承担废物处理重任。所以原料价格较高。如果使用低品位的原料，每生产1吨钛白，可产生高达1.6吨含氯气和盐酸的FeCl3。目前持有该技术的某些公司采用深井埋放处理方式。

7.工厂安全

硫酸法安全卫生主要危害来自于热浓硫酸的处理和TiO2粉尘。后者涉及到呼吸系统损坏和自爆。

氯化法安全卫生主要危害来源于氯气和高温下的TiCl4气体。还有TiO2粉尘损伤呼吸系统和自爆的危害。

首先要把在准备工作当中搜集的资料整理出来，包括课题名称、课题内容、课题的理论依据、参加人员、组织安排和分工、大概需要的时间、经费的估算等等。

第一是标题的拟定。课题在准备工作中已经确立了，所以开题报告的标题是不成问题的，把你研究的课题直接写上就行了。比如我曾指导过一组同学对伦教的文化诸如“伦教糕”、伦教木工机械、伦教文物等进行研究，拟定的标题就是“伦教文化研究”。

第二就是内容的撰写。开题报告的主要内容包括以下几个部分：

一、课题研究的背景。 所谓课题背景，主要指的是为什么要对这个课题进行研究，所以有的课题干脆把这一部分称为“问题的提出”，意思就是说为什么要提出这个问题，或者说提出这个课题。比如我曾指导的一个课题“伦教文化研究”，背景说明部分里就是说在改革开放的浪潮中，伦教作为珠江三角洲一角，在经济迅速发展的同时，她的文化发展怎么样，有哪些成就，对居民有什么影响，有哪些还要改进的。当然背景所叙述的内容还有很多，既可以是社会背景，也可以是自然背景。关键在于我们所确定的课题是什么。

二、课题研究的内容。课题研究的内容，顾名思义，就是我们的课题要研究的是什么。比如我校黄姝老师的指导的课题“佛山新八景”，课题研究的内容就是：“以佛山新八景为重点，考察佛山历史文化沉淀的昨天、今天、明天，结合佛山经济发展的趋势，拟定开发具有新佛山、新八景、新气象的文化旅游的可行性报告及开发方案。”

三、课题研究的目的和意义。

课题研究的目的，应该叙述自己在这次研究中想要达到的境地或想要得到的结果。比如我校叶少珍老师指导的“重走长征路”研究课题，在其研究目标一栏中就是这样叙述的：

1、通过再现长征历程，追忆红军战士的丰功伟绩，对长征概况、长征途中遇到了哪些艰难险阻、什么是长征精神，有更深刻的了解和感悟。

2、通过小组同学间的分工合作、交流、展示、解说，培养合作参与精神和自我展示能力。

3、通过本次活动，使同学的信息技术得到提高，进一步提高信息素养。

四、课题研究的方法。

在“课题研究的方法”这一部分，应该提出本课题组关于解决本课题问题的门路或者说程序等。一般来说，研究性学习的课题研究方法有：实地调查考察法(通过组织学生到所研究的处所实地调查，从而得出结论的方法)、问卷调查法（根据本课题的情况和自己要了解的内容设置一些问题，以问卷的形式向相关人员调查的方法）、人物采访法（直接向有关人员采访，以掌握第一手材料的方法）、文献法（通过查阅各类资料、图表等,分析、比较得出结论）等等。在课题研究中，应该根据自己课题的实际情况提出相关的课题研究方法，不一定面面俱到，只要实用就行。

五、课题研究的步骤。

课题研究的步骤，当然就是说本课题准备通过哪几步程序来达到研究的目的。所以在这一部分里应该着重思考的问题就是自己的课题大概准备分几步来完成。一般来说课题研究的基本步骤不外乎是以下几个方面：准备阶段、查阅资料阶段、实地考察阶段、问卷调查阶段、采访阶段、资料的分析整理阶段、对本课题的总结与反思阶段等。

六、课题参与人员及组织分工。

这属于对本课题研究的管理范畴，但也不可忽视。因为管理不到位，学生不能明确自己的职责，有时就会偷懒或者互相推诿，有时就会做重复劳动。因此课题参与人员的组织分工是不可少的。最好是把所有的参与研究的学生分成几个小组，每个小组通过民主选举的方式推选出小组长，由小组长负责本小组的任务分派和落实。然后根据本课题的情况，把相关的研究任务分割成几大部分，一个小组负责一个部分。最后由小组长组织人员汇总和整理。

七、课题的经费估算。

一个课题要开展，必然需要一些经费来启动，所以最后还应该大概地估算一下本课题所需要 的资金是多少，比如搜集资料需要多少钱，实地调查的外出经费，问卷调查的印刷和分发的费用，课题组所要占用的场地费，有些课题还需要购买一些相关的材料，结题报告等资料的印刷费等等。所谓“大军未动，粮草先行”，没有足够的资金作后盾，课题研究势必举步维艰，捉襟见肘，甚至于半途而废。因此，课题的经费也必须在开题之初就估算好，未雨绸缪，才能真正把本课题的研究做到最好。

钛白粉学名二氧化钛（TiO 2 ），分子量:79.88，是一种白色无机颜料，具有无毒、最佳的不透明性、最佳白度和光亮度，被认为是目前世界上性能最好的一种白色颜料，广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、陶瓷、化妆品及食品添加和医药等工业。

钛白粉有两种主要结晶形态：锐钛型（Anatase），简称A型；金红石型(Rutile)，简称R型。

涂料工业是钛白粉的第一大用户，特别是金红石型钛白粉，大部分被涂料工业所消耗。约占钛白粉消费的50％以上。随着中国汽车工业和建筑业发展，涂料工业不仅从数量上需要更多的钛白粉，而且对品种和质量也有更高的要求。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，对介质的物理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。

钛白粉的生产方法有硫酸法和氯化法两种。

硫酸法是将钛铁矿粉与浓硫酸进行酸解反应生成硫酸氧钛，经水生成偏钛酸，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。

原料：各种钛铁矿、钛渣等。

优点：原料：钛精矿、钛渣和硫酸，低价易得，技术较成熟，设备简单，防腐蚀材料易解决。而且可生产氯化法不能生产而市场需要的锐钛型各种牌号的钛白粉。所以只要重视环境污染的治理，重视产品质量的提高，重视推进科技进步，硫酸法钛白粉还会与氯化法钛白粉并存，短期内不会被淘汰。

缺点：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，对环境污染比较严重，每吨成品钛白粉分别要排出8吨废酸和3吨多硫酸亚铁，还有大量的污水；而且生产的钛白粉质量相对比较差，比如南京钛白粉厂就因为环保问题被关停。

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成四氯化钛，经高温氧化生成二氧化钛，再经过过滤、水洗、干燥、粉碎即得到钛白粉产品。

使用原料：天然金红石、人造金红石和高钛渣等。

氯化法只能生产金红石型产品。

优点：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：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。

90年代以前，硫酸法一直占据钛白粉工业的主导地位。1992年后，转为氯化法占主导地位。目前世界上新建或改扩建钛白粉厂多以氯化法为主，杜邦公司全部采用氯化法。氯化法钛白粉生产在技术上有一定难度，基本由少数几个大公司所垄断。我国在90年代初才引进一套氯化法生产装置。改变了我国只能生产低档锐钛型钛白粉的历史

钛白粉的主要用途：涂料、塑料、油墨、造纸，化妆品、化纤、电子、陶瓷、搪瓷、焊条、合金、玻璃等。

一、涂料行业：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。

二、塑料行业：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。

三、造纸行业：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。

四、高级油墨：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。

扩展资料

钛白粉制造方法

一、硫酸法

将钛铁粉与浓硫酸进行酸解反应生产硫酸氧钛，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。

二、氯化法

氯化法是用含钛的原料，以氯化高钛渣、或人造金红石、或天然金红石等与氯气反应生成四氯化钛，经精馏提纯，然后再进行气相氧化；在速冷后，经过气固分离得到二氧化钛。该二氧化钛因吸附一定量的氯，需进行加热或蒸气处理将其移走。该工艺简单，但在1000℃或更高条件氯化，有许多化学工程问题如氯、氯氧化物、四氯化钛的高腐蚀需要解决，再加上所用的原料特殊，较之硫酸法成本高。

参考资料来源：百度百科-钛白粉

分子式 TiOSO4·H2SO4·8H2O

分子量 159.95

CAS号 123334-00-9

性质 白色或稍带黄色粉末。有潮解性。相对密度约1.47。溶于水，在热水易水解。

用途 用作媒染剂, 催化剂, 还原剂, 染料退色剂等还用于电镀

包装储运 内衬聚乙烯塑料袋，外用纸箱或编织包装，每袋净重20kg。 应贮存在阴凉、通风、干燥的库房中，防止潮湿，勿与酸类共贮混运。运输时防雨淋，防日光曝晒。装卸时要轻拿轻放，防止包装破损。 失火时，可用水、砂土和各种灭火器扑救。

一般用含钛原料生产二氧化钛的方法，其生产流程的主要工序是：酸解、浸出、还原、净化、调酸度系数（F值）、晶种与水解、水洗、漂白与漂后洗涤、盐处理、煅烧、后处理。其特征是：原料采用富钛料，酸解液中含氟化物做催化剂，酸解的料酸比为：1∶1．9～2．7，水解前将钛液的F值调到1．9～2．1。当制备金红石型颜料用二氧化钛时，可在盐处理时用WH↓〔4〕HCO↓〔3〕中和偏钛酸中的硫酸并用盐酸漂白，浸出时加日入氟化物和盐酸。

也就是说酸和钛原料的反映是中心环节。

Ti(SO4)2 + H2O = TiOSO4 + H2SO4

TiOSO4 + 2H2O = H2TiO3 + H2SO4

总反应：

Ti(SO4)2 + 3H2O = H2TiO3 + 2H2SO4

H2TiO3为沉淀。