硫酸法钛白粉生产技术创新 7122077578/978712207

《硫酸法钛白粉生产技术创新》的编写突出了新颖和实用两个方面。作者结合自己在国内外钛白粉厂的生产、技术管理经验，对硫酸法钛自粉生产工艺、废副处理、各种助剂、重要分析仪器均做出了详细介绍与指导，特别针对钛白粉行业近年来一些创新的工艺技术和设备应用，做到了原理探讨和实践指导相结合，对钛自粉的各个重要指标也进行了较为专业、详细的介绍。 《硫酸法钛白粉生产技术创新》主供钛白粉生产管理技术人员阅读参考，也可作为钛自粉生产人员及相关职业学校的培训教材。 《硫酸法钛白粉生产技术创新》是由化学工业出版社出版的。 第一章 钛白粉基本知识1 第一节 钛白粉的发展简史1 第二节 二氧化钛的性质5 一、物理性质5 二、化学性质11 第三节 钛白粉的用途及质量要求13 一、涂料工业14 二、塑料工业14 三、造纸工业15 四、油墨行业16 五、化纤工业16 六、食品、医药和日化16 七、其它17 第四节 钛白粉的制造方法17 一、硫酸法17 二、氯化法19 三、盐酸法19 四、碱法22 第五节 非颜料级钛白粉22 一、偏钛酸22 二、纳米二氧化钛24 三、二氧化钛纤维25 四、低价钛的氧化物27 第二章 硫酸法钛白粉生产用的原辅材料29 第一节 主要生产原料29 一、钛矿29 二、钛渣32 三、硫酸33 第二节 辅助生产原料34 一、还原剂34 二、氧化剂35 三、消泡剂36 四、絮凝剂37 五、助滤剂39 六、盐处理剂42 七、粉碎助剂46 八、金红石晶种46 第三节 钛白粉后处理原料47 一、润湿分散剂48 二、包膜剂50 第三章 黑钛液的制备58 第一节 钛铁矿的粉碎与酸分解58 一、钛铁矿的粉碎58 二、钛铁矿的酸解73 三、酸解的尾气处理95 第二节 钛液的沉降净化与回收98 一、沉降的原理99 二、沉降的方法100 三、常用的沉降剂103 四、影响沉降的因素108 五、沉降效果的判断及异常情况的处理113 六、泥浆的过滤与回收114 七、钛液的热过滤116 第三节 硫酸亚铁的结晶和分离117 一、结晶的原理117 二、结晶的方式119 三、硫酸亚铁的分离126 第四节 钛液的控制过滤与浓缩132 一、钛液的过滤132 二、钛液过滤的几种方式133 三、钛液的浓缩136 四、钛液浓缩的几种方式137 第四章 偏钛酸的制备、净化与煅烧143 第一节 钛液的水解143 一、盐类的水解144 二、钛液的水解146 三、水解的方式155 四、影响水解质量的因素164 第二节 偏钛酸的水洗177 一、水洗的原理与使用设备178 二、影响水洗效果的因素188 第三节 偏钛酸的漂白与盐处理195 一、漂白的原理及方法195 二、影响漂白效果的因素198 三、偏钛酸的盐处理199 第四节 浆料的脱水与煅烧206 一、偏钛酸的脱水206 二、煅烧209 三、煅烧尾气处理217 四、影响煅烧的因素、分析、判断与对策220 第五章 钛白粉的后处理227 第一节 钛白粉的粉碎与分散227 一、粉碎的概念、原理227 二、粉碎的工艺228 三、助磨剂的使用及干法处理235 四、粉碎后的打浆分散、湿磨和分级237 第二节 钛白粉的包膜244 一、钛白粉表面处理的目的与老化机理245 二、包膜的种类250 三、包膜的控制和影响因素253 第三节 钛白粉包膜后的水洗、干燥和粉碎262 一、包膜后水洗263 二、干燥264 三、粉碎267 四、粉碎后物料的冷却与包装272 第四节 金红石晶种的制备273 一、晶体和X衍射基础知识介绍276 二、煅烧晶种的制备原理279 三、煅烧晶种的制备282 四、其它金红石晶种284 第五节 后处理化学试剂的制备285 一、润湿分散剂285 二、包膜剂286 第六节 污水处理及水的综合利用289 一、硫酸法钛白废水中的组成及特性289 二、污水处理工艺流程291 三、污水处理降低成本的途径294 第六章 硫酸法钛白生产废、副的综合利用296 第一节 钛白废酸的直接利用296 一、中和法制取硫酸铵296 二、硫酸法生产工业硫酸镁301 三、用废酸生产过磷酸钙303 四、用废酸制备活性白土307 五、生产工业硫酸锌309 第二节 钛白废酸浓缩工艺311 一、浸没燃烧法简介313 二、真空浓缩法简介314 三、其它浓缩方法318 第三节 钛白废酸中氧化钪回收320 一、含钛原料中钪的富集方法320 二、废酸萃取钪的反应机理321 三、工艺流程的简述322 四、废水的处理323 第四节 红石膏的处理与应用323 一、钛石膏做复合胶结材料324 二、钛石膏做水泥缓凝剂325 三、钛石膏做石膏粉煤灰路基材料325 第五节 硫酸亚铁的处理与应用327 一、制备铁系颜料327 二、生产一水硫酸亚铁329 三、聚合硫酸铁330 第七章 钛白粉各指标的含义、影响因素与应用332 第一节 白度332 一、白度的定义以及标准分类332 二、影响钛白粉白度的主要因素341 第二节 遮盖力和消色力348 一、遮盖力理论348 二、消色力的理论支持350 三、遮盖力的测定351 四、消色力的测定352 五、影响消色力和遮盖力的因素356 六、关于干遮盖力359 第三节 粒度分布与细度360 一、粒度的测定361 二、粒度和粒度分布对其它产品指标的影响366 第四节 吸油量与吸水量370 一、吸油量的含义及做法370 二、影响吸油量的因素371 三、关于流动点测吸油量373 四、吸水量374 第五节 分散性375 一、颜料粒子的存在状态375 二、颜料分散性的影响因素376 三、颜料分散性的检测与判断383 第六节 耐候性385 一、耐候性的表述386 二、耐候性的表示方法387 三、耐候性的测定方法391 四、影响耐候性的因素394 第七节 其它397 一、水分含量和105℃烧失量397 二、水溶物和pH399 三、二氧化钛含量和金红石型转化率 参考文献402 后记404 钛白粉是商品二氧化钛的俗称，英文名称为Titanium Dioxide。其分子式为TiO2，相对分子质量79-7，CAS编号（美国化学文摘社登记号）为13463-67-7；RTECS编号（化学物质毒性作用登记，Registry of Toxic Effects of Chemical Substances的英文缩写；RTECS号是美国职业安全与卫生研究所规定的化学物质毒性作用登记号）为XR 2275000，ICSC编号（国际化学品安全卡编号，International Chemical Safety Card的英文缩写）为0338。 在20世纪20年代以前，涂料、绘画等需要体质颜料着色的应用领域，其所选择的白色颜料是铅白、锌白、立德粉等。自1916年钛白粉投入使用以来，钛白粉作为白色颜料之王的地位迅速确立，特别是其白度、遮盖力和着色力等颜料指标远远高于其它的白色颜料因而成为不可替代品。 钛白粉作为白色颜料初期，其主要用途在各个国家几乎都是一样的——除造纸、化纤和其它少量应用外，主要用于涂料、塑料和油墨等的调色。近年来，随着世界经济的发展和人类科技的进步，人们对其应用领域的不断扩展，钛白粉的其它一些应用性能也逐渐被发现，其应用领域也逐步地深入到了国民经济的各个角落。其消费水平也慢慢成为了衡量一个国家经济发展水平和人民生活水平高低的一个重要标志。 基于此，钛白粉的生产和应用技术近百年来也有长足进步。特别是中国的钛白工业更是如此。20世纪50年代中国开始硫酸法钛白粉的生产；20世纪60年代一大批小的钛白粉生产企业纷纷上马，形成了中国第一轮钛白粉扩张的高潮，后来由于技术不成熟等原因纷纷关停；20世纪80年代原化工部第三设计院和原化工部涂料研究所开始和国内的一些较早生产钛白粉的厂家进行合作，开始了国内钛白粉工厂新建、扩产的第二轮高峰期；20世纪末至21世纪初重庆渝港钛白粉股份有限公司、核工业部甘肃第四零四厂、济南裕兴化工总厂相继从国外成套引进了年产15万吨硫酸法金红石钛白粉生产线，应该说这三家企业为中国第三轮钛白粉生产的扩张提供了良好的技术支撑。至此中国的钛白粉生产进入了一个崭新的时期。 很庆幸选择了硫酸法钛白粉这个行业，但从业十几年来，这还是第一次系统整理自己的思路。看着打印出的厚厚的一摞书稿，心里面感觉有些欣慰，多年来的经验与教训都在里面；但更多的是感觉到了沉甸甸的责任。硫酸法钛白粉发展至今，国内的装置和技术已经超过了目前的欧洲平均水平，但在控制上依然停滞于欧洲上世纪后期的水平，甚至很多的工厂在建设时期花大价钱将自控系统配置齐全，却仅仅将其用来作为历史数据记录和产品波动时的指标复查。而行业的迅猛发展使得很多的工厂和技术人员产生了一些认识上的偏差，在产品质量控制上过多的依赖了所谓新技术的使用，过多的希望能有“点金之术”使产品得到质的提高。笔者1997年在国外学习期间，国外工厂的偏钛酸水洗使用的是真空叶滤机；至今十余年过去了，该工厂偏钛酸水洗使用的依然是真空叶滤机。隔膜板框压滤机水洗技术的成功应用和迅速普及使得很多工厂对真空叶滤机不屑一顾，但隔膜水洗压滤机推广时的最大卖点——水耗低、水洗效果好却一直难以在国内真正体现！笔者学习的国外工厂目前金红石型钛白粉的吨产品水耗为45m3最高52m3，成品中干基铁含量在20×10-6以下，国内恐怕还没有工厂能够达到这一水平。“窥一斑可见全豹”，因此笔者认为，在现有的硫酸法钛白粉生产水平和现状之下，工厂最应该做的应该是狠抓管理，苦练内功。产品质量在某一时间段超过国外的平均水平或先进水平甚至是世界顶尖水平，在国内早就不是新鲜的事情，但能够始终保持同一水平，哪怕相当于国外的平均水平，目前尚无人能做到。产品质量的提高，更多的是软的东西——管理水平和控制水平的比拼。 但愿本书能够带给广大钛白粉从业者一丝的帮助，也敬请各位同行能够提出最宝贵的意见。 插图： 特别是受到后期强大的需求推动，1985年以后工厂的生产能力增加势头和硫酸法生产向氯化法生产的转化得到发展。1989年石原产业的新加坡氯化法工厂开业运行。DuPont公司在韩国、Tioxide集团在马来西亚、Kerr McGee公司在韩国和沙特阿拉伯，都纷纷计划要成立各种各样的合资公司来进行钛白粉的生产。 这个时期，SCM公司从买进Sherwin williums公司和Gulf+Western公司在美国本土的氯化法工厂人手，又接连买进Laporte在英国和澳大利亚的工厂、Kemira和American Cyanamid在美国此时的钛白生产经历了几十年的发展，在各个行业的应用已经非常广泛，各种不同的规格和专用型钛白粉也纷纷推出。 20世纪90年代这段时间是世界钛白粉工业自产生以来变化最大的一段时期。产能过剩、原材料价格上涨而售价基本持平、环保要求愈来愈严格、市场疲软等给钛自工业的继续发展带来了巨大的压力。产能扩大和兼并重组是这一时期的特色，而且几大公司的设厂地点也从欧美地区转移到了亚太地区。 这一时期中国的钛白工业受到了几套引进生产线的影响，特别是辽宁锦州铁合金厂的氯化法钛白生产线的投产，彻底改变了国内仅有硫酸法和没有万吨级以上生产线的面貌。 21世纪上世纪末至今，世界几大生产商的新设工厂依然将目标锁在了亚太地区，特别是美国杜邦公司和澳大利亚阿斯创公司，都有在中国建立规模约为20万吨／年的氯化法工厂的计划。虽然目前还没有明确的结论，但也说明了世界钛自粉生产的一个趋势。 中国的钛白粉生产在这个时期则呈现出了蓬勃发展的势头，国内的总产能从上世纪末的不到100万吨猛增到了目前的140余万吨，并且仍有几家较大的硫酸法生产线和氯化法生产线在建设中。如果将正在进行和即将进行建设的项目全部计算在内的话，即便是排除将来要关闭的工厂，到21世纪20年代初，国内的钛白粉产能也将会超过200万吨。

ISBN	7122077578/978712207
出版社	化学工业出版社
作者	张益都
尺寸	32