氯化法生产二氧化钛工艺现状及研究进展

钛白具有优异的理化性能,被广泛应用于工业生产中,例如颜料、医疗、化妆品、半导体和航天技术等领域。目前生产钛白的技术主要为硫酸法和氯化法,其中氯化法生产更为符合经济和环保的双重要求,本文主要介绍了氯化法制备钛白粉的工艺流程,综述了近年来氯化法制备钛白粉的研究进展。在氯化法生产钛白粉的工艺过程中,TiCl₄和O₂的反应属于毫秒级别,由于反应速度较快,难以从实验层面去研究其反应过程,因此应该选用量子化学计算方法研究其微观、高速的反应过程,采用第一性原理计算的方法研究二氧化钛成核过程的微观机理即基于密度泛函理论(DFT)去研究。目前国内氯化法生产钛白的比例较低,对反应气体的快速混合还难以控制,对结疤的预防技术还没有掌握,生产的钛白产品与国际上其他国家生产的钛白还具有一定差距。未来,国内在钛白粉生产领域还需加大研究力度,增强国际市场竞争力。     

氯化法钛白氧化反应器结构分析与模拟

气相氧化反应器是氯化法钛白工艺中的核心技术，对其设备的组成结构进行分析，并讨论气相氧化反应器的模拟进展，提出建立过程控制模型的思路。     

氯化法钛白氧化反应器的管径优化研究

氯化法生产钛白技术中,氧化反应器的Ti Cl4进气管在不同管径下对氯化法钛白中气体混合情况及最终产品质量有不同的影响。文章基于fluent软件,结合混合过程研究结果与反应热力学条件,将钛白氧化反应器内的化学反应进行模拟,得出温度场与速度场的分布规律。结果表明:当Ti Cl4进气管管径为10mm时,更有利于反应器内气体流动,结疤率也大大降低。     

氧化喷砂除疤及砂回收利用

论述了氯化法钛白生产中氧化反应器结疤的机理、危害,喷砂除疤的原理及影响因素;并对生产过程中砂回收工艺做了论述。     

国外氯化法钛白氧化反应器特点及分析

对国外主要氯化法钛白生产企业杜邦、康诺斯、特诺和科斯特公司氧化工序的生产技术,并重点围绕氧化反应器结构以及结疤清除技术进行了调研。结果表明:国外这四家大型氯化法钛白企业采用的物料加入流程大体相同,均采用事先预热物料O_2和TiCl_4的方法,以维持气相氧化的正常进行;均采用强制冷却的方法对燃烧室外壁进行保护。目前,国外大型氯化法钛白生产企业较倾向采用直径较小的反应室,并采用机械刮除法、喷砂法、气膜保护法或"喷砂+气幕"法解决氧化器结疤问题。     

对加速发展我国钛白及人造金红石工业的几点设想

用氯化法生产钛白是世界钛白生产工艺发展的总趋势。与硫酸法相比,氯化法具有生产效率高,公害废物少及产品质量好等优点。结合我国国情,我国应着重发展氯化法,尤其是在引进国外新技术中。本文提出了对发展我国钛白及人造金红石工业的具体建议。     

氯化法钛白引进设备运行及国产化

锦州引进的氯化法钛白生产技术，关键设备已经达达到工艺畅通，实现连续月产量超千吨能力，产品质量全面接近杜邦公司R902实物水平；引进设备经消化、吸收、创新、国产化，完全满足工艺要求，为氯化法钛白树起一个示范工程，对促进中国钛白工业的发展将起到推动作用。     

我国氯化法钛白生产技术的进展和今后的工作

简要回顾了我国氯化法钛白技术研究开发的历程,介绍了锦州1.5×104t/a氯化法钛白粉项目技术攻关取得的突破,尤其是核心关键技术与设备--具有我国自主知识产权的氧化炉开发研制成功,解决了氧化炉除疤的难题,大幅度提高了钛白半成品的质量.新型氧化炉的研制开发成功及其它一系列技术的突破,实现了全线工艺流程通顺和较长周期的运行,并实现了批量生产,说明我国已掌握了氯化法钛白生产技术,并具有创新能力,为我国氯化法钛白工业的发展奠定了可靠的技术基础.     

基于数字钢卷的设备功能精度数字孪生模型

介绍了在热轧智慧化集控过程中对数字钢卷中的设备、工艺数据，通过统一的标准化建模方法整合关联，建立了一个基于可视化配置的设备功能精度孪生模型。对设备相关数据进行预处理、多主体数据服务和综合分析，为设备精度和功能的管理提供依据，实现设备管理和生产组织智能化。     

高纯度人造金红石生产工艺——Heubach Reptile96

1　前　言目前 ,氯化法钛白的产量已超过钛白总产量的 56 %。氯化法生产钛白 ,原料中的铁以氯化铁形式除去 ,产出大量的氯化铁废料。生产钛白时 ,原料中的 Ti O2 含量越高 ,产生的废料就越少 ,因此 ,氯化法对原料纯度要求越来越高 ,促使人造金红石生产工艺不断改进 ,Heubach Reptile96高纯度人造金红石生产工艺就是在此情况下应运而生的。2　人造金红石生产新工艺人造金红石生产新工艺—— HeubachReptile 96是基于置换金红石法( Replacement rutile) ,取其中的 Rep和 tile,而产品中的 Ti O2 含量高达 96 % ,故称Heubach Reptile96 ,简…     

院企合作氯化法钛白国产化核心设备研制成功

由中国科学院高技术产业发展局主持的“年产 1 5万吨氯化法钛白新型氧化反应器”鉴定会在锦州举行 ,中国有色金属行业协会李东英院士、北京有色金属研究总院张国成院士以及来自国家计委、国家石化局、中科院力学所等单位的专家学者到会听取了研制报告并进行了实地考察。与会专家高度评价这一具有国际水平的院地科技合作成果并指出 :年产 1 5万吨氯化法钛白核心关键技术与设备———新型氧化反应器的研制成功填补了国内空白 ,打破了西方的技术垄断 ,这一成果对锦州钛白粉厂等大型国有企业的扭亏增盈 ,对我国氯化法钛白工业的产业化、规模化和…     

国外钛白工业发展现状

叙述了国外硫酸法和氯化法钛白工业发展状况、主要钛白生产国家的生产能力、市场状况以及新产品开发。     

攀钢集团锦州钛业有限责任公司在辽宁锦州成立

由四川攀枝花钢铁 (集团 )公司与辽宁锦州铁合金 (集团 )有限责任公司共同出资组建的攀钢集团锦州钛业有限责任公司日前正式在辽宁锦州注册成立。攀钢出资 1 .0 2亿元人民币 ,控股 51 %;锦铁集团以 0 .98亿元人民币的氯化法钛白生产线作为资本金投入 ,参股 49%。这是我国钛白产业界第一个高档氯化法钛白的生产基地。与硫酸法钛白生产相比 ,氯化法钛白生产具有污染小、质量好、生产成本低、生产效率高等优点 ,产品广泛应用于涂料、造纸、汽车、塑料、精细化工、环保等领域 ,已成为国际钛白市场的主流产品。近年的全球需求量达 4× 1 0 6t左右…     

钛白生产的新方法

钛白生产方法虽然报多,除了工业上大钛白.产品质量达到国内同类型产品的质量规模采用的硫酸法和氯化法外,其他方法尚标准.该方法的流程短、设备简单、技术难度处在试验阶段.最近氨碱法生产钛白的试小,为我们国家钛白生产提供了一种新的方验在贵阳铝镁设计研究院完成.这种方法既法.为氨碱厂的综合利用提供了新的途径.可生产锐钛型钛白;也可以生产余红石型的·9·钛白生产的新方法@韩明堂~~     

精制TiCl4蒸馏釜残液水解回收处理研究

研究了氯化法生产四氯化钛中对粗四氯化钛精制产生的蒸馏釜残液进行部分水解后，回叫收TiCl4的工艺，简要分析了该回收处理工艺的反应机制、特点及关键控制点。     

如何发展我国的富钛料生产

生产海绵钛和钛白的主要原料是钛精矿和天然金红石。钛精矿再加工成被称之为富钛料的高钛渣或人造金红石。海绵钛和氯化法钛白主要以高钛渣、人造金红石和天然金红石为原料;硫酸法钛白主要以酸溶性钛渣或钛精矿为原料。80年代以前,有60%以上的钛精矿用于硫酸法钛白生产,40%左右的钛精矿加工成高钛渣和人造金红石用于海绵钛和钛白的生产。由于环保和运输等原因,目前世界各国直接用钛精矿生产钛白的厂家越来越少,绝大部分的钛精矿都加工成高钛渣和人造金红石供给钛白和海绵钛生产。换言之,当前海绵钛和钛白生产所用原料的发展趋势是用钛…     

轧钢加热炉能效分析系统模型设计与应用

以钢铁企业热轧工艺加热炉为例,介绍一种集成数据驱动及工艺驱动的能效分析系统模型,通过理论建模、现场测试、数据认知等技术手段对能效参数进行诊断分析,建立智能专家知识库,实现设计模型对生产过程的在线指导,达到降低加热炉运行能耗的目标.该模型使用后,单体加热炉能源使用效率提高5％.     

钛精矿酸解尾气中升华硫产生的机理分析

针对硫酸法钛白酸解过程中升华硫堵塞管道从而影响钛白粉连续生产的问题，从钛精矿的结构组成分析出发，结合其在酸解过程可能存在的主要化学反应和实际生产中具体的酸解工艺条件，通过计算相关反应的吉布斯自由能变化，绘制酸解反应条件下体系的电位-pH图，探究了酸解尾气中升华硫产生的机理。结果表明，酸解尾气中单质硫应该主要来源于钛精矿中的磁黄铁矿（FeS），磁黄铁矿在酸解的高温（180～220℃）、高酸度（pH：-1.51～-1.47）复杂环境下被氧化生成单质硫，待反应结束后冷却凝固形成升华硫。因此在生产中可以从具体工艺入手，在不降低酸解率的情况下改变酸解环境（改变化学电位、降低环境pH值），以此规避或减小升华硫的产生，降低升华硫对硫酸法钛白的影响。     

杜邦公司的钛白及钛矿物产业

l前言美国的杜邦公司经营的钛白产业居世界首位，它的生产工艺及产品开发极大地影响着世界颜料工业，尤其是白色颜料工业的发展．铁白和铁矿物产业只是杜邦公司经营的一部分产业，由其下属的杜邦白色颜料和矿物产品公司管理．杜邦公司钛白产业的显著特点是经过长期研究和改进，形成了自己特有的氯化法钛白工艺，下属所有钛白厂均采用江化法生产，而且可以生产不同用途的钛白产品；生产规模普遍较大，如位于田纳西州的新纳格森维尔厂其生产能力达到犯．5万软．该公司还根据市场产销状况，合理调整钛白价格，充分发挥规模产业的优势，大胆实行…     

氯化法钛白氧化反应器结疤机理和除疤方法研究

氧化反应工艺是氯化法钛白的关键技术,而结疤是制约氧化反应器长周期运行的瓶颈,掌握结疤产生的症结是延长氧化反应器运行周期的基础和关键。以气相氧化法制备金红石型TiO_2的氧化反应器生产现场疤料检测结果为基础,通过开展仿真计算和结疤模拟试验,对氧化反应器的结疤机理进行了分析,并结合国内现行大型氧化反应器的设计结构,提出了氧化反应器防疤优化措施。