氯化法关于硫酸法而言是一个技能进步，它能够高效率的接连化、自动化操作，产品质量好，直接排放的“三废”比硫酸法少得多，这是它能够取而代之硫酸法的根本原因。可是氯化法“三废”少首要取决于它的质料，大部分氯化法工厂运用的质料是TiO2含量95%以上的天然金红石或TiO2含量90%左右的人工金红石和钛渣，只要美国杜邦公司的氯化法工艺运用TiO2含量60%~84%的混合矿，当然这种工艺的“三废”排放量要比运用天然金红石和人工金红石或钛渣工艺的高，氯化法一般只能出产金红石型。     氯化法的工艺流程比硫酸法短得多，首要包含制备、的氧化和二氧化钛的表面处理三大部分。     1、的制备与精制     氯化法对质料的要求比硫酸法严苛得多，它要求运用TiO2含量在90%以上的钛矿，现在常用的有天然金红石矿、人工金红石和高钛渣。氯化法对矿粉的细度和湿度要求比硫酸法严，由于在欢腾氯化时要使质量较重的钛矿和质量较轻的石油焦或焦碳都能顺畅的流态化，矿粉细度的均匀是很重要的，此外湿度大水分含量高，在氯化进程中会发作氯化氢和氯化氧钛，前者会腐蚀设备，后者会阻塞管道、阀门。     二氧化钛的氯化反响是一个可逆的吸热反响，并且有必要有还原剂的存鄙人才干进行，不然温度高达1800℃也无法氯化，反响式如下：                                       TiO2+C+Cl2→TiCl4+CO(CO2)     从上式能够看出反响的副产物不只要CO，也可能有CO2，一般反响温度在700℃以上，以生成CO为主，反响温度在700℃以下，以生成CO2为主，因而测定炉气中的CO/CO2比值，能够把握炉内的氯化情况。     曩昔那种旧式的固定床氯化法，现在已被欢腾化炉替代，固定床需求事先把金红石矿与石油焦按必定份额(钛渣：石油焦:沥青=7:2:1)混捏制团焦化，不利于接连化、自动化操作。大型欢腾氯化炉直径2~6m，内衬耐火砖，枯燥的金红石矿(或钛渣)在氯化炉内先用空气使其流态化，并加热至650℃左右，然后参加枯燥的焦碳或石油焦(金红石:石油焦=78:22),待温度升至900℃时用气化氯替代空气进入欢腾炉内，接着金红石矿(或钛渣)与焦碳(或石油焦)按必定的份额在坚持欢腾床必定高度的情况下连续参加，让氯化反响按必定的速率进行(的气速一般为0.1~0.15m/s)。氯化反响一般维持在950~1000℃，正常出产时运用收回氯，缺乏部分用新鲜氯弥补，假如反响温度超越1000℃，有可能使矿粉与反响的杂质氯化物烧结而形成死床，在这种情况下能够通入枯燥的氮气来降温。     在二氧化钛氯化的一起，矿中的杂质也参加氯化反响生成FeCl3、SiCl4、AlCl3、VOCl3、MnCl2、NbCl5、SnCl2、MgCl2等，在反响气体出来冷却到200℃左右后，大部他杂质的氯化物冷凝在炉灰上而沉降下来，气体经过滤进一步冷凝到-12℃左右以尽可能的收回(通常用冷喷淋)，不凝性气体首要是CO、CO2、H2、余氯和微量的，经气体处理设备用碱液吸收后排放。这种粗是一种红棕色的污浊液体，在氯化前要经过蒸馏来精制。     由于卤化物比较简单分级提纯，所以氯化法钛的纯度比硫酸法高，这是它的首要长处之一。TiCl4的沸点是136℃，大都氯化物的沸点都与它有必定的间隔，高于此沸点的首要有FeCl3、AlCl3等，低于此沸点的有SiCl4等，唯有钒的氯化物的沸点与它附近，工业出产中能够用传统的铜丝塔精馏除钒，或用不饱和矿物油处理成不挥发物后，再精馏后取得钒含量(以V2O5计)＜×10-6级高纯液体，该液体无色通明、沸点136℃、凝固点-24℃、相对密度(20℃)1.726.     遇水会当即发作激烈的放热反响，发作很多的白色HCl烟雾而污染环境、灼伤皮肤、影响粘膜、损害呼吸道安排、腐蚀设备，因而一切设备都要求严厉密封、禁止走漏。遇水的反响式如下：                                       TiCl4+H2O→TiOCl2+2HCl+Cl     2、的氧化     氧化是氯化法工艺中心，的氧化是气相反响，反响温度高达1400~1500℃左右，TiCl4生成TiO2的反响时间只要几毫秒，不像硫酸法从H2TiO3生成TiO2那样需求煅烧10余小时，其化学反响式如下：                                   TiCl4(气)+O2(气)→TiO2[金红石(固)]+2Cl2(气)     氧化前先将精TiCl4液体在150~200℃下加热气化，分步或一步预热到900~1000℃，氧气相同也要预热到此温度，两者按必定份额一起喷入氧化器内。氧化时的另一个技能要害问题是怎么添加AlCl3,AlCl3是金红石型二氧化钛的成核剂(又能够称为晶种)，也是促进剂，不加AlCl3反响生成TiO2粒子较粗(0.6~0.8μm),参加必定量AlCl3(0.9%~1.5%)后所生成的TiO2粒子较细(0.15~0.35μm).参加的方法有:一种是事先把AlCl3溶解在TiCl4内，随TiCl4一起蒸腾气化；另一种方法是在高温下向熔融的金属铝箔或铝粉中通入，所发作的AlCl3蒸气与TiCl4蒸气一起混合进入氧化器内。     由于反响生成的TiO2是在几毫秒(0.05~0.1s)内发作的，所以为了避免TiO2晶体的高温下迅速增长和彼此粘结而结疤，初生的TiO2晶体有必要争剧降温，以极高的流速经过冷却套管用低温循环氯在数秒钟内从1400~1500℃冷却至600℃左右，这一进程也很难把握然后二氧化钛等反响物经旋风分离器进一步冷却后进入高温袋滤器把二氧化钛搜集下来，含氯量在70%~80%左右，可回来氯化工序运用。     为了避免二氧化钛在冷却套管中堆积附着于管壁而下降传热作用，可在管内导入煅烧TiO2或石英砂来清洗，可是煅烧TiO2颗粒粗硬，混入产品中较难除掉，美国专利USP5266108中主张选用压力机或压力辊，把二氧化钛粉末压成细密的二氧化钛颗粒，用这种二氧化钛(用量0.5%~15%)来清洗，很简单从头破碎成普通颜料级二氧化钛的粒度，不影响后加工进程。[next]     由于在氧气中焚烧所放出的热量缺乏以使炉内的物料上升到氧化所需求的温度，因而需求供给辅佐热源协助升温，焚烧的、(或二)及等离子火炬、激光都能够运用，但等离子法能耗太高，所以一般运用或，焚烧时会有部分水分子生成，正好能够成为重生的TiO2晶核，取到一箭双雕的作用。辅佐加热的方法有内加和外加热2种：内加热因要在反庆物的气流中吲入焚烧气体，会使浓度下降而添加循环收回时的难度；外加热由于会形成炉壁过热而结疤的疫病更趋严峻，下表为氧化时的能量转化数据。   氧化时的能量转化温度/℃ΔH/kJ/molΔG/kJ/mollgKp827 1027 1327-174.7 -174.7 -170.9-116.0 -105.4 -90.05.51           注：Kp=P[Cl2]2/P[TiCl4]P[O2]     氧化反响器是氯化法的要害设备，有立式和卧式两种，技能杂乱难度高。首先在高温下腐蚀性很强，在1000℃以上的温度下对一切材料的强度、耐温、耐腐蚀功能要求很严厉，(国外通常用一种报价昂贵的Inconcl 600型镍基合金)；其次TiCl4、O2、AlCl3不只混合要均匀，并且混合喷入的速度很快，国外材料介绍为150~200m/s，这样高速混合的工艺和设备难度很大；而要在几毫秒内使用操控反响物的停留时间来调整TiO2的晶粒大小是十分困难的；别的氧化体系有必要紧密正压操作，整个氯化-氧化出产进程闭路联动循环，出产环节紧紧相扣又互相制约，有一处出问题就会影响大局。一条15kt/a的氯化法出产线，以每年300个工作日，2t/h二氧化钛核算，氧化反响器每小时要耗费5t、60m3氧气、0.1t三和3.5t尾氯(浓度80%以上)。     为了避免氧化器的喷嘴和反响器内壁结疤，各供应商研讨了许多方法，首要有喷砂(盐)法、多孔反响器壁法、机械刮刀法、惰性气体保护法等，实践出产中好像喷砂法较多，下图为一种氧化器的示意图。    3、二氧化钛的表面处理     氯化法金红石型二氧化钛也需求进行表面处理，尽管有气相干法表面处理的报导，但实践出产中没有选用，工业上仍以湿法表面处理为主，其处理方法、处理剂和处理进程与硫酸法相同，所不同的是氯化法二氧化钛颜料的表面吸附有少数的余氯，有必要除掉后才干进行表面处理操作。脱氯能够用热空气或含有0.1%的蒸汽处理，接着再用含有空气的蒸汽处理即可到达脱氯的意图，也能够选用水洗的方法除氯。

一、偏钛酸与母液的别离 水解产品在冷却槽中经盘管水冷却至40℃左右，即送人上片槽，将叶滤器接通真空管线，并使整组叶片浸没在偏钛酸浆猜中。真空叶滤机每组由10-15块叶片组成，并联摆放。每块叶片包上滤布，上片前先开动槽底拌和机或压缩空气，将浆料拌和均匀。因为真空的压力差，滤液逐步渗过滤布，而偏钛酸则沉积在叶片表面，跟着浆料的不断上片，槽内液位相应下降，需求不断弥补偏钛酸浆料，坚持液面高度。当偏钛酸滤饼沉积到厚度25一35mm时，用电动吊车将整组叶片吊起，稍稍抽干后，即放人一次水洗槽内进行水洗。此刻偏钛酸中一半以上的母液已被别离。母液抽人吸液罐，主动排出。前期的母液称为浓废酸，收回到酸解工序运用;一次水洗的母液流到沉降槽，收回稀废酸中少数穿滤的悬浮偏钛酸。 二、偏钛酸水洗的意图及其操作 水洗的意图是运用偏钛酸的水不溶性和杂质离子的水溶性进行液固别离，然后除掉偏钛酸以外的母液中的很多非钛的可溶性杂质和游离硫酸，得到比较纯洁的偏钛酸。 因为杂质含量的凹凸直接影响到钛产品的色相，例如，制品含0.009%的Fe203，即影响到锐钛型颜料钛的白度，含0.003%的Fe203将使金红石型颜料钛产品呈现黄相。原因是铁在锻烧进程中会转化为红棕色的Fe203。由此可见，水洗的好坏对产品的质量影响很大。 水洗的操作是将经过一次水洗(1-2h)后的叶片吊起来放到二次水洗槽中进行水洗。依据不同种类估量水洗大约的时刻。加压水解的颜料钛约洗8h左右，常压水解的颜料钛约洗4h左右。即从抽水总管顶用部分扫除真空之办法，取出少数水洗液，用0.5%的赤血盐(铁)试液进行定性查验，如呈蓝色，表明含亚铁离子尚多，需持续水洗;如呈绿色，表明行将洗净;如呈黄色，表明现已洗净。也可用硫酸铵试液进行查验，先将洗水用把亚铁离子氧化为高铁离子，然后加人硫酸铵试液，如呈赤色或棕黄色，表明需求持续水洗;如呈无色，表明现已洗净。洗净后的偏钛酸，可将整组叶片吊起，放到打浆槽上部，预备刮料，此刻滤饼含水尚多，可坚持真空到表面呈现很多裂缝中止，使其进一步下降含水量，再堵截真空，偏钛酸块料便落人打浆槽内。打浆槽内事前放置部分清水，并开动卧式拌和机拌和。残留在滤布上的偏钛酸可用塑料铲子人工刮落，或用高压水冲下。物料拌和均匀后，用泵送到漂白工序进一步除铁。有些供应商没有漂白工序，就直接送去进行盐处理。 三、偏钛酸别离和水洗操控的条件及留意事项 偏钛酸的别离与水洗需求操控下列八项条件： ①浆料温度坚持在25-40℃; ②真空度坚持在≥5.3*104Pa; ③滤饼厚度坚持在25-35mm; ④上片时刻约1.5h; ⑤滤饼含水量≤65%; ⑥偏钛酸含铁量≤0.01%; ⑦水洗时刻，加压水解浆料约8～12h,常压水解浆料约3～6h; ⑧水洗工序收回率≥94%; 需求留意下列事项： ①上片抽滤时要留意调理浆料进料量，要始终坚持液面刚刚高过叶滤机上端。既要避免浆料太少构成吸片上薄下厚，又要避免过满而溢出槽外; ②水洗槽要定时整理沉积在槽底的沉积物; ③常常清洗和定时互换滤布; ④避免断水、缺水，坚持水清洁、不污浊。 四、偏钛酸别离与水洗的办法及其常用设备 偏钛酸别离与水洗的办法有下列两种。 1.直空过滤洗刷法 这种办法是运用抽真空构成的压力差，将滤液吸过过滤介质，而将固体吸附在过滤介质表面。水洗时清水不断将溶解的杂质离子带过过滤层而除掉。 常用的设备有叶滤机、真空反转过滤机等。被广泛应用的是叶滤机，叶滤机体积小，过滤面积大，洗刷时刻能够恣意操控，对各种不同颗粒度的沉淀物都能适用。 2.离心过滤洗刷法 这种办法是运用高速旋转发生的离心力，在过滤介质两头构成压力差，将滤液甩出滤层，然后到达固液别离和固体水洗的意图。此法常能够用于别离洗刷非颜料级常压法水解制得的颗粒较粗的偏钛酸。 常用的设备有离心机，用离心机过滤和洗刷的速度快，但劳动强度大。 五、叶滤机的结构及其作业原理 叶滤机是由叶片和吸液罐组成的。 叶滤机的每一组叶片，一般由10-30片叶片组成，每片双面过滤面积为2-5m2，并联摆放，与真空管线相连通。叶片由厚5mm左右的聚氯乙烯或聚硬塑料板及必定粗细的塑料管焊接而成，塑料板上布满直径5mm左右的小孔，外面包以涤纶布袋过滤介质。其作业原理是运用一种具有很多毛细孔的物料为介质，在真空的效果下，使溶液从小孔经过，而将固体截留，然后到达固液别离和固体水洗的意图。引入的摩尔过滤机(又叫叶片过滤机)单片过滤面积为6m2，每组过滤面积到达180m2。 六、真空吸液罐的结构、作业原理和优缺陷 真空吸液罐是配套于叶滤机运用的，它是由聚氯乙烯硬塑料或钢板内衬橡胶而制成，分为上、下两罐，内由连通管、上浮阀和下浮阀组成。 真空吸液罐的作业原理如下：当抽真空时，进气口及出料口均被橡胶皮板阻塞。从叶片中抽出来的滤液接连流入上罐，并经下液口流至下罐，跟着下罐内水位的不断上升，下浮阀逐步浮起，将连通管下口堵死，此刻上、下两罐彻底阻隔，上罐持续坚持真空，抽入的滤液只能逗留在上罐内，而下罐因为已与真空体系阻隔开，从进口边际不断涌人少数空气，使下罐内真空度逐步下降，至必定程度后，进气口及出料口的橡皮板便因为滤液的压力而主动翻开，使下罐压力敏捷上升至常压，罐内滤液便借自重力而排出。当液面降至下浮阀以下时，下浮阀因为所受吸力小于它的自重力而落下，由连通管将下罐从头与真空体系衔接，至下罐有必定真空时，上浮阀也因为自重力而主动下落，进行下一循环操作(见图1).真空吸液罐的内部运作和排液是接连的，但水洗抽滤和滤液的搜集过滤是接连的，不需求人工切换阀门。缺陷是每台真空叶滤机有必要配一台真空主动倒液罐，并且上浮阀、下浮阀、排气口等几个运动部件常常失灵需求修理。每一次排液进程，真空都要在短时刻内被损坏一次。 七、卧式主动接连排液体系的操作及其长处 卧式主动接连排液体系的操作如下：从真空叶滤机抽来的滤液进入别离罐，别离罐上部一根主真空管与真空体系(真空泵)衔接，副真空管作为平衡管与分流器衔接，滤液由罐底的出口经离心泵先送至lom以上的分流器，然后再从溢流槽排出，然后使离心泵的进出口均处于真空状态下，两头的肯定压力持平，处理了离心泵在真空状态下的工作问题。别离罐内设有液位操控器与离心泵联锁，避免液位过高将滤液抽至真空体系内，或液位过低构成离心泵空工作。卧式水洗主动接连排液体系如图2所示。这种卧式主动接连排液体系与上述真空吸液罐比较具有下列长处。 1.多台真空叶滤机可共用一台卧式主动接连排液器，假如不考虑水洗废酸的分类，原则上一台卧式主动接连排液器就能满意出产的需求。 2.用离心泵接连向外排液，排液时不损坏真空，可节省真空能耗，其技能关键是处理了离心泵在真空状态下的正常工作问题。 3.卧式安置，排液器的进口能够低于或等于叶滤机滤液的出口高度，削减无功丢失，节省真空能耗，因为真空提高高度每添加lm,实践真空丢失10%左右。 4.能够接连主动操作，修理量很小，因为不需求每台真空叶滤机都装备一台主动倒液罐。因而设备台数能够大幅度削减，占地面积不大，具有显着的经济效益。 八、SS型三足式上部卸料离心机的结构和操作程序 这种离心机在小型非颜料钛厂仍有运用。其结构主要是由转鼓、主轴、底盘、机壳、机盖、刹车、机座、离心离合器和电动机组成。转鼓经过主轴支承在底盘上，主轴笔直装置于轴承箱内。底盘经过柱足上的3根吊杆悬挂支承，柱足经过螺栓与机座衔接在一起。离心机经过离心离合器和三角皮带传动动力。偏钛酸浆料在全速下加人转鼓内，以确保布料均匀。当加料量到达装料极限后当即中止加料。在离心力的效果下，悬浮的偏铁酸浆猜中的液相废硫酸经过滤布排出转鼓构成滤液，而固相偏钛酸则被搜集在转鼓内构成滤饼，再在上口加人自来水洗刷至合格，即停机用人工从转鼓上部卸料。因为整个处理进程都是在酸性环境中，因而一切与物料触摸的零部件均选用不锈钢制作。 运用这种离心机对偏钛酸浆料的过滤和洗刷，虽然有必定的劳动强度，可是其过滤和水洗速度快，关于珐琅和电焊条非颜料钛的常压水解得到的偏钛酸粒子较大的情况下，仍是适用的。运用离心机不必负压的那套真空设备，出资少、上马易、见效快、运用方便、占地不多、滤饼含水少，偏钛酸的锻烧快。一台这样的离心机每年可出产100多吨钛。其操作程序如下。 ①按转鼓的尺度，用耐酸涤纶布制好过滤袋。 ②开动储存偏钛酸浆料高位槽的拌和器，把浆料拌和均匀。 ③开动离心机，将高位槽出口的橡胶管伸人离心机内，并敞开放料阀让浆料自流进人离心机内。 ④浆料借助于离心力将母液(废酸液)经过滤布甩出去，固体的偏钛酸被滤布阻住在转鼓内壁的过滤袋内构成滤饼。甩出的废酸用管接到废酸池中，经弄清后将上层废酸送至酸解工段运用，穿滤在废酸池底的偏钛酸送回偏钛酸浆料槽。 ⑤当滤饼到达必定厚度，中止加偏钛酸浆料，改通自来水进行洗刷。自来水受离心力效果，经过滤饼将可溶性杂质带走，当水洗至取洗水用赤血盐试液查验呈现黄色即为合格。 ⑥中止加水，持续甩干，当看到出水口无水流出来时，即停机将滤饼从上口取出供下道工序运用。

一、颜料用钛的光学功能首要是取决于颗粒特性和表面性质    颜料用钛首要的光学功能是在于它被涣散在介质中和涂在表面上（作涂料）时的不透明性。与不透明性在不同程度上互相相关的重要光学功能是亮度、白度、色相、消色力和遮盖力。钛的不透明性很大程度上取决于它对光的折射率和颗粒特性。颗粒特性包含粒度、粒度散布和颗粒形状。别的，钛在各种介质中的涣散才干也是很重要的要素。因为在大多数状况下，颜料的光学功能能否充沛显现出来，还取决于钛的涣散性怎么，而涣散性往往又和颗粒特性及表面性质亲近相关。    二、钛的颗粒特性对颜料功能的影响    颗粒特性对颜料功能的影响有以下三方面。    1.颗粒粒度对颜料功能的影响    关于必定波长的人射光，当颜料颗粒巨细为半波长时，对光的散射率最高，也就是不透明度最高。可见光的波长为0.4-0.7μm，故理论上颜料颗粒的最佳粒径为0.2-0.35μm。若颗粒度过小，则发作光的衍射，导致不透明度下降。且颜料功能与散射系数联系甚大。当散射系数在粒径为0. 2μm时为最高，这时颜料的消色力和遮盖力最优，白度和光泽都最好。但各种颜料功能之间有时互相对立，如粒径变小时，耐候性就相应下降，因而关于一些耐候性要求高的颜料，粒径应该恰当大一些。    2.粒度散布对颜料功能的影响    颜料功能优秀的钛，其颗粒的粒度散布宽度应尽或许狭隘，即颗粒粒径在0.2-0.3μm之间的要占绝大多数，而0.lμm以下和0.37μm以上者简直不存在。    3.颗粒形状对颜料功能的影响    颜料的颗粒形状对光散射也有影响，一般粒子为圆形时，散射率最高，对油滑规整的颗粒，其颜料功能最优。要尽或许避免角状颗粒，因其不只光学功能差，并且堆积在一一起，空间体积大，相应的吸油量高。    三、钛需求破坏的原因及破坏的办法    经锻烧的钛大都是粒子的聚结物，需进行破坏才干使粒度到达颜料标准的要求，然后取得尽或许高的不透明度及其他颜料功能。    颜料钛对颗粒巨细和粒度散布有严厉的要求，因而挑选适宜的破坏设备和工艺流程是很必要的。破坏钛的办法可分为湿式破坏和干式破坏。湿式破坏如湿法球磨及砂磨，均在介质水中进行；干式破坏有雷蒙磨、锤磨、离心磨（全能磨）、流能磨（气流破坏机）等。破坏可选用单一的研磨设备，也可选用由两种或两种以上研磨设备组合运用，如将锻烧物先经雷蒙磨研磨后，再经气流破坏，也可用同一种设备进行屡次破坏，如二次气流破坏。破坏工艺流程的挑选首要取决于钛种类的需求。出产非颜料型产品，如电焊条、冶金、珐琅、电容器级钛时，不强调单个颗粒的粒度，只需求320目筛余物不超越必定规模即可，锻烧物只经过一次干式破坏，如离心磨或雷蒙磨，即可符合要求，有些锐钛型颜料钛也只经过一次干式破坏。    四、离心式破坏机磨粉的原理、影响磨粉作用的要素及取得抱负细度的办法    离心式破坏机的磨粉是借助于物料在破坏机内高速旋转时的离心力的碰击作用，是将固体物料内部的凝聚力战胜而割裂的操作。大块物料割裂成小块物料的操作称为破碎，小块物料变成细粉的操作称为破坏。    在离心式破坏机破坏锻烧物的进程中，物料在机内的碰击办法有三种：一是锻烧品颗粒与机壳的碰击；二是锻烧品颗粒与刀具的碰击；三是锻烧品颗粒之间的碰击，曾经两种碰击办法为主。磨粉的细度就取决于这些碰击的程度。碰击的时机越多，钛的细度越细，离心式破坏机内物料碰击时机的多少是由物料在机内逗留的时刻和物料取得的离心力两个要素决议的。刀具与机壳的距离小，进风量小，物料逗留时刻长，破坏机主机电机的功率大，物料取得的离心力就大。出产中只需操控较小的距离，适宜的进风量和加料量，就能取得较抱负的细度。[next]    五、雷蒙磨破坏的工艺流程    雷蒙磨又称环辊磨，钛工业都用摆轮式环辊磨。雷蒙磨可用来破坏非颜料型钛产品，也可用在颜料钛的一次性破坏和初级破坏上。雷蒙磨破坏钛工艺流程如图1所示。锻烧物从贮料斗接加人雷蒙磨的机体内，此机有竖轴，在轴顶穿插的十字横梁上有自在下悬且附有悬辊的2-6个摆，悬辊除自转外，还随摆一同绕竖轴旋转。竖轴翻滚时，离心力使悬辊紧贴于停止的环形衬垫上。物料在悬辊与衬垫之间经过。大块及未被破坏的物料坠于机底，并被轮子从头将其投掷于翻滚很快的悬辊前的衬环面上，已被破坏的物料为空气流携出，在上部离析器中别离出粗颗粒回来研磨区从头研磨，磨细的钛随气流进人旋风别离器内，别离出的钛自下部星形下料器卸出，制品细度可由调理吹人空气量的巨细来操控，空气经过鼓风机从头回来雷蒙机底部构成闭路循环。如一级旋风别离器达不到要求，则可设备两级旋风别离器，或与布袋收尘器串联。    六、雷蒙磨粉机与离心式破坏机比较所具有的长处    雷蒙磨粉机与离心式破坏机比较具有以下五方面的长处。    ①雷蒙磨粉机不只能够磨钛，也能够磨钛铁矿。    ②因为雷蒙磨内部附有离析器，能够调理细度，因而磨粉的细度好，产品粒度均匀，粗粒子少。    ③因为雷蒙机是经过摆轮离心力对物料的揉捏和研磨而到达破坏意图的，因而其破坏的钛粒子外形比较油滑，粒子较健壮，钛制品的吸油量显着下降，白度和消色力也有所进步。但假如破坏前的钛过于松软，则经破坏后的钛黏性大，简略堵塞管道，简略发作结块。处理的办法是进步风压。    ④产值大、用电省。一台五辊雷蒙磨每小时产值约1吨，而一台Φ600mm型的离心式磨机破坏颜料型钛每小时产值只要160-300kg。破坏非颜料型钛的产值可达1. 5-2.0吨。    ⑤因为离心式破坏机的机体大都用铸铁制成，破坏钛时，机体磨损较严峻，铁的污染有时可使钛中铁的含量增加0.02％左右，严峻影响到钛的色泽和光泽，有的单位选用在内壁堆积碳化钨焊条的办法削减磨损，取得了必定的作用，但污染仍很大，而雷蒙磨的材料磨损的污染就少得多。    七、钛工业常用的气流破坏机、选用的破坏介质及扁平式气流破坏机的作业原理    气流破坏机又称流能磨，是一种功能优胜的超微破坏设备。气流破坏机内的物料在高速气流（等于或超越声速）的作用下，互相发作剧烈磕碰和研磨而被破坏。钛工业常用的气流破坏机有扁平式和环办法两种，选用的破坏介质（气体）为过热蒸汽或高压空气或惰性气体。[next]    扁平式气流破坏机是由上下盖、进料管、喷嘴圈及喷嘴、卸料管、排气管组成。其作业原理为：气流破坏机作业时，高压工质，常用的是高压蒸汽，经过喷嘴进人破坏室，构成高达每秒几百米乃至每秒上千米的超声速喷气流，物料经过文氏管吸人破坏室，喷气流夹藏着物料粒子在破坏室内以极高的速度旋转着，在这样强壮的旋风流中，遍地的流体动力学特性均不相同，即在半径方向上存在有梯度，在接近破坏室外圆周处，除了有微弱的气流之外，尚有许多小漩涡流，使物料呈高度湍动状况，物料在这里以巨大的动量互相磕碰（占破坏量的80%左右），又与圆周壁相冲突（占20％左右），完结破坏进程，这一带称为破坏区（见图2）。    在破坏区与中心搜集区之间，工质以适当高的流速构成主旋风流。被破坏了的物料在这里以层流的流型随主旋风流而运动，然后在向心力的作用下，发作分级作用，这一带称为分级区。破坏区与分级区的分界处称为分级圆。喷嘴的轴线也就是喷气流的轴线与此圆相切。被别离出来的合格粒子，以阿基米德螺线的轨迹，战胜离心力，跑人搜集区而被搜集下来。    八、气流破坏的工艺流程    图3为气流破坏钛工艺流程。由锅炉房发作的高压蒸汽（一般为0.637-1.176MPa表压），经过过热炉加热到必定温度(250-350℃），经过流量计进人气流破坏机的破坏室，少数蒸汽导人文丘里加料器，将料斗中物料吸人破坏室。破坏后的产品部分从主体下料筒中捕集下来，并经星形下料器卸出，部分随气流进人旋风别离器及布袋收尘器，搜集的钛从卸料筒及布袋中卸出。如经过布袋的气流中仍残留有细料钛，可再设备一水喷淋塔收回之后，废气放空。 [next]     九、气流破坏工艺条件的挑选    1.加料量    气流破坏机的加料量与工质、所破坏的物料、要求的细度等要素有亲近的联系。不同规格的气流破坏机关于某一断定的物料，都有一个最佳的加料量，此刻既可使物料粒子的冲击速度最大，又可使物料在工质中的浓度适中，然后使破坏作用处于最佳状况。Φ280mm的扁平式气流破坏机，工质用压力0.784MPa以上的过热蒸汽，破坏锐钛型钛的加料量每小时约65-80kg。跟着气流破坏机直径的增大产值增加很快。直径增大40％，产值就增加200％。一般来说，下降加料量会使粒子的破坏进程大大加快，在破坏室的逗留时刻加长，磕碰时机增多，然后进步粒子的细度。为使破坏产品质量安稳，特别要注意加料的均匀性，一般以为加料量改变起伏应不大于±2％。    2.进料粒度    进料粒子不能太大，关于坚固的物料，最大进料粒度为4-14目，最小为20-100目；软、脆的物料，最大为2-5目，最小为10-100目。    3.工质、压力和温度    可用作气流破坏机工质的有过热蒸汽、压缩空气、惰性气体。一般来说，破坏矿石型物料时，大多用过热蒸汽；破坏药物型物料时，大多用压缩空气；惰性气体一般只用在物料有必要避免氧化等特殊场合中。    一般运用过热蒸汽较压缩空气好，因为蒸汽易得并且廉价，其本钱约为压缩空气的1/2以下。蒸汽压力能够很高，其供给的动能比空气高得多，并且不存在空气压缩机润滑油的污染问题，用过热蒸汽破坏钛时，不易发作黏结现象，钛的内聚现象小，长时刻运送和储存不发作结块现象。因而凡能用蒸汽破坏的物料，一般不必压缩空气。在钛工业中，Φ200mm以上的气流破坏机都用过热蒸汽作工质，Φ200mm以下的气流破坏机，因为不易处理蒸汽冷凝问题，而选用高压空气。    工质的压力是发作喷气流速度的首要参数，也是影响破坏作用的最重要的参数之一。关于缩短型喷嘴，压力增大到临界值后，气流速度不再增加，但气流密度能够增加，因而气流的动能便增加，然后强化破坏进程，一般都以为工质的压力越高越好，但工业上受设备的约束，大都选用压力为0.98MPa的过热蒸汽。    4.汽固比    汽固比是影响破坏作用的重要参数，因为气流破坏机类型、规格、工质条件及物料的不同，汽固比改变很大，文献中报导的汽固比能够在(0.5-1.0)：1之间改变。这和原始物料粒度的联系很大，如经过雷蒙磨破坏的粗碎、包膜后气粉时，其汽固比一般为(l.2-2.5)：1。破坏未处理过的锐钛型钛最好的汽固比为(0.8-1.2)：l。一般来说，选用高汽固比，能使钛的颜料功能充沛发挥出来，对进步消色力和下降吸油量有利，但会危害颜料的涣散性；假如汽固比太低，涣散功能好了，颜料功能要下降。无论是粒度散布仍是颜料功能，均以气流破坏→表面包膜处理→气流破坏的流程为最佳，其间第一次破坏选用高汽固比的更为抱负。    5.破坏后物料的别离和捕集    经过破坏的物料的一级收尘大都选用旋风别离器。两级收尘有湿法和干法两种，湿法能够使用蒸汽冷凝的办法收回被夹藏的制品，也能够选用别的的喷淋设备。湿法收尘的作用尽管杰出，但搜集的浆料有必要再进行枯燥处理，因而，流程长、占地大、设备多，现在较少选用。干法收尘一般可选用两级旋风收尘后再用脉冲反吹式布袋收尘。干法收尘时有必要使收尘体系的温度高于蒸汽露点14-22℃，避免发作黏结和堵塞。    6.气流破坏机中的化学反应    许多物料在气流破坏的一起，加人一种物料进行包膜处理。例如，美国公司曾提出在二氧化钛中增加微量铝。铝先溶于，再和二氧化钛混合后进入气流破坏机，在过热蒸汽的高温下，铝发作水解，沉积出氢氧化铝包覆在二氧化钛的表面。    气流破坏机进行的另一种处理是增加破坏助剂。因为气流破坏机中物料处于高度湍动状况，因而即便增加极少数助剂，亦能高度均匀地混合在制品之中，国外为进步二氧化钛的涣散性，遍及使用在气流破坏机中物料吸附某些有机化合物的办法进行有机包膜。[next]    十、气流破坏与机械破坏比较所具有的长处    气流破坏与机械破坏比较具有以下六大长处。    ①气流破坏后物料的粒度和粒度散布较机械破坏优胜得多。当需求将物料破坏到亚微米级细度，粒度散布又要求较窄时，气流破坏是最重要和最有用的手法之一。颜料钛的抱负粒度要求在0.2μm左右，粒度散布宽度要求很窄，一般机械破坏无法做到这一点，只要经过气流破坏才干到达这一要求。图4为气流破坏与机械破坏后物料粒度散布曲线，两条曲线的均匀粒径持平，但粒度散布相差很悬殊。气流破坏粒度散布宽度很窄，即破坏后颗粒巨细均匀而规整。其颜料功能优秀，这是一般机械破坏难以到达的。    ②一般机械破坏周期长、功率低，有时虽经屡次长时刻的破坏，仍不能到达所要求的细度。    ③机械破坏在长时刻的磨细进程中，发作许多的热量，对热敏性物料不适宜。    ④气流破坏的产品粒度散布很少随时刻改变，产品的质量比较安稳。而一般机械破坏不只粒度散布宽，并且每天会发作改变，形成产品质量动摇。    ⑤气流破坏机械磨损小，对被破坏物料不易形成污染。    ⑥气流破坏在物料破坏时髦能进行一些简略的化学反应，这对钛工业是极有价值的，人们曾使用这一特性，在气流破坏的一起进行表面处理。    十一、钛破坏工艺流程的挑选    合理挑选破坏工艺流程是一个很杂乱的问题，它有必要依据产种类类、质量要求及技能经济指标归纳考虑。尽管气流破坏是最有用的破坏，但其操作本钱高，耗用动力较多，而机械破坏的操作本钱较低。因而在初级破坏上仍遍及选用离心式破坏和雷蒙破坏等机械破坏。在破坏锐钛型钛时，选用雷蒙磨～水选～包膜～枯燥一雷蒙磨（或气流破坏）的工艺流程，产品的质量仍是比较好的；破坏金红石型钛时，因为硬度较高，选用雷蒙磨～水选一包膜～枯燥～气流破坏的工艺流程比较多。当然也有供应商是将煅烧物直接进行气流破坏的。    十二、各种钛种类对细度的要求    因为各种钛的用处不同，其对磨粉的细度要求也各不相同（见表）。不同种类的钛对细度的要求种类颜料级颜料级电焊条级珐琅级电容器级冶金级（金红石型）（锐钛型）一二优一二一二一二级级等级级级级级级品品品品品品品品品筛余物（45μm筛孔）/%≤0.10.10.050.10.30.50.50.10.30.3经过160目筛子筛余量不大于0.5%[next]     十三、锐钛型颜料钛的吸湿状况及避免吸湿的办法    锐钛型颜料钛的吸湿性很大，从图5可知，暴露在空气中2h即吸水0.5％，而钛对含水量的要求也仅仅0.5％，这样，从冷却的钛到破坏好、包装好超越2h的话，就很或许形成水分吸湿超支。为此破坏人员有必要敏捷破坏并敏捷包装。包装好今后，仍要防潮、防压。    若是出产非颜料级钛，则破坏后即为制品；若是出产不包膜的BA-0101锐钛型颜料钛或出产不包膜的金红石型颜料钛（如柳州厂），则其破坏后亦成为制品；若是出产包膜的BA-0102锐钛型颜料钛（如上海焦化厂）或出产包膜的BA-0103金红石型颜料钛，则破坏后尚需求进行表面处理。

现在来看，钛可是商场中的宠儿，接连涨涨不说，还带动了下流产品钛被广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、陶瓷、化妆品、食物等工业报价的涨涨。 其出产工艺首要分为硫酸法和氯化法两种。一直以来，氯化法出产技能要比硫酸法出产技能“高级”许多，国内大厂商做宣扬时，常常以可以选用氯化法出产钛引认为豪。 那么与钛硫酸法出产技能比较，氯化法赢在哪里? 1硫酸法钛出产工艺 硫酸法钛出产工艺首要是以钛铁矿为质料，用硫酸分解成TiOSO4溶液，过滤除掉钛液中的不溶性杂质，然后经过真空结晶、固液别离除掉FeSO4·7H2O。再经浓缩后热水解，制得偏钛酸，洗刷、漂白除掉可溶性硫酸盐并滤干，经干磨后得到锐钛型产品或在煅烧时参加促进剂进行晶型转化得到未包膜金红石型初品或产品。如出产较高级的金红石型产品，还须将初品浆化，经湿磨解聚分级，进行无机表面处理后洗去物猜中的盐分，枯燥后再进行超微粉碎和有机处理。 2氯化法钛出产工艺 氯化法是用含钛的质料，如天然金红石、人工金红石、钛铁矿或氯化高钛渣等与反响生成，经精馏提纯， 然后再进行气相氧化，在速冷后经过气固别离得到TiO2。氯化法钛首要有3大工艺进程描绘如下： (1) 氯化工序： 选用加碳氯化工艺将质猜中的钛元素转化成粗TiCl4; 氯化工艺可所以欢腾氯化， 也可所以熔盐氯化，粗TiCl4经过提纯制取纯精TiCl4。 (2)氧化工序：精TiCl4气相氧化制取契合颜料功能的金红石型TiO2粒子。进程包含精预热并参加同步制备的三，两步法氧气预热，进行氧化反响。得到二氧化钛半成品和炉气经过冷却、气固别离、返氯化回用。别离出来的二氧化钛半成品制浆，脱氯送后处理加工。 (3)后处理工序：后处理与硫酸法根本类似，仅仅包膜处理的工艺技能不同，出产习惯不同用处的产品。因后处理的工艺流程及设备与硫酸法类似大体一致，浆料可砂磨也可不砂磨。所以氯化法工艺流程 与硫酸法的差异首要在前面工序进程。从图中可以看出，氯化法比硫酸法出产工序少许多，其间废物排放量少许多。尽管硫酸法既可出产锐钛型产品，又可出产金红石型产品，但经过上图可以看出，硫酸法工艺流程杂乱，需求20道左右的工艺进程，排放废弃物较多，晶型改变需更多操作进程，选用的燃烧工艺需求耗费很多动力。 硫酸法出产工艺中，将锐钛型晶型转化为金红石型晶型，构成所出产的金红石型钛不可能到达100%的晶型，一起产品质量的批次间差异也较氯化法更显着。而氯化法出产技能是接连出产工艺，与非接连工艺的硫酸法比较，进程简略，工艺操控点少，产品质量易于到达最优的操控，大大减少了废弃物的发生。 再加上没有转窑煅烧工艺构成的烧结，其钛原级粒子易于解聚，所以产品的质量较硫酸法更好，并且在产品精制的进程较硫酸法大幅度节约能量。相同运用二氧化钛含量在60%左右的钛精矿出产金红石型钛，氯化法要比硫酸法节能30%，节水50%。钛两种工艺排放物状况比较表 (以1万t钛产量为例) 别的，氯化法若选用高钛渣为质料， 从下表中可见， 无论是从理论能耗仍是从产品归纳能耗来看，与硫酸法比较氯化法都有显着的优势。但从产品生命周期看，如把高钛渣冶炼的能耗也包含进去，运用高钛渣的氯化法归纳能耗略高于硫酸法。可是从万元产量能耗看氯化法仍具有显着优势，并且资源利用率高。特别是可以直接运用铁矿的氯化法与硫酸法比较能耗更低(见表)，环保优势更显着。氯化法与硫酸法归纳能耗分析表 小结：氯化法钛出产技能比硫酸法出产技能更先进、更环保，是世界钛出产厂商的一致，这也是为什么近年来，世界闻名钛出产厂商运用氯化法出产的钛份额继续升高的原因。就国内状况来看，氯化法技能依然把握在国外钛龙头厂商中，国内氯化法钛、高端钛等仍需进口。

氯化法技能的首要过程如下：    ①氯化，用在复原气氛下氯化钛质料；    ②精馏，冷凝、精馏提纯；    ③氧化，氧化生成Ti02。    一起，还有各种经过水解TiCl4的工艺计划，但这些工艺都无商业经济价值。氧化工艺其优势地点是可循环运用，即此阶段发生的可收回返回到氯化工序中。    1．氯化    在氯化法出产钛工艺中首先要出产(TiC14）。其出产是用钛质料与烧结的石油焦饼和经预热的混合，并在800-1 000摄氏度的温度条件下反反响。其一般的氯化反响器是选用流化床反响器，也有其他的一些反响器。    氯化反响器选用钢衬耐火材料，其内部选用夹套冷却，和在高温条件腐蚀性极强，所以，乃至是选用高质量的耐火材料，其运用寿命也有限。    石油焦中的碳在氯化反响中的首要意图是移走钛矿中的氯，所以尽可能削减与金属反响的氯含量，复原剂存在Ti02的氯总是满足的。    起先的反响热是由电能供给的，运用石墨电极，开端反响时需求很多的热量，在进人氯化反响器时，焦饼与Ti02的份额需求细心操控。温度太低，TiO2变成TiCl4转化率低。其未反响的穿过反响器，而利用率低；温度太高反响器材料将熔融，阻塞气孔。    现在有部分公司具有运用钛精矿和高钛渣或金红石或板钛矿混合进料技能与商业出产能力。其进料的矿可达Ti02 60％含量，其意图是下降质料的出产成本。其他的氯化公司选用掺和质料量不能低于Ti02 85％。并且要求具有低MgO, CaO的天然金红石、人工金红石、钛渣。若Ca, Mg太高，在氯化时，构成液体氯化物如MgCl2、CaCl2会阻塞流化床排渣，形成出产不正常及停产。    从氯化反响出来的气体，不只有TiCl,和二氧化碳，并且有焦饼灰和从质猜中杂质发生的不同氯化衍生物，FeCl3、SiCl4、ZrC13、MnCl2和VOCl3等。从反响器出来，气体经过袋滤气别离尘埃，再经过冷凝器坚持200℃温度别离掉首要的FeC13。倘若选用钛精矿与板钛矿掺和进料，此间别离的FeCl3量显着增多，带来废副处理量大的问题。    2.精馏提纯    此段是冷凝并提纯Ti02气体。该气体从氯化反响器出来后，经过可调喷雾冷却和冷凝；其意图是使气体温度降到13摄氏度，刚好是TiCl4的沸点，在此条件下FeCl2、MnCl2、CaCl2、MgCl2以固体办法别离掉，并得以移出。    冷凝别离出大部分固体杂质后的TiCl4气体依旧含有许多与其沸点相似的杂质如SnCl4、Sicl4、FeCl3、MnCl2和VOC13等，削减这些杂质的量是氯化钛操作之要害因素之一。    别离VOC13是经过用亚铁或矿物油的络合办法进行。用H2S在90℃处理含杂质TiCl4，复原VOCl3成VOCl2，这以后以硫化物的铁、钒沉积别离，将AIC13转化成络合盐而别离掉。    过滤出杂质沉积的TiCl4经过进一步的细心操控蒸馏进行精制，以取得纯的TiCl4,在此处可作为商等第出售，或作为钛厂的中间产品，其质量为98. 5％，首要的微量杂质是CoCl2、SiCl4、VOC13。    3.氧化    此工段是将TiCl4与空气或氧气进行氧化反响，生成纯的TiO2和。氧化温度低于600℃时，其反响速度微乎其微；超越此反响温度反响敏捷添加，终究反响温度范围在1300-1800℃。氧化反响对产品的细度及质量是操控的要害。[next]      与在所运用的氧化温度条件下腐蚀性极强。一般的反响器选用不锈钢衬耐火材料做成。氧化反响热不能坚持满足的反响温度，有必要供给辅佐热量，一般的做法有：①TiC14和氧气／空气与少数蒸汽混合，别离预热到所需的温度，并别离进人反响器；②经过焚烧CO成CO2供给辅佐热；③氧气经过电火花加热。    在氧化时，为添加TiO2的产率，一般加晶种以促进TiO2的生成，AICI3是一个常见的辅佐材料被加到TiC14进猜中，氧化时以固体颗粒的办法生成Al203以供给所需的晶种，也可在氧化时的空气或氧气中喷人液滴，作为晶种以促进TiO2颗粒的生成。    氧化易形成Ti02结疤于反响器器壁、气体进口喷嘴及其他一些表面上，因而，有必要进行防备。在氧化工艺是非常棘手的。生成的TiO2敏捷稳定地黏附在氧化反响器器壁上、进口喷嘴外壁上，并不彻底被气体带走。    一些工厂选用接连的氮气维护其反响器气体进口部分、坚持其冷却以避免Ti02结疤沉积。也有用砂和砂烁防结疤的办法。氧化炉结疤的困难尤其是在小设备上最难战胜。锦州铁合金厂年1.5万吨氯化法钛白设备是现在全球最小的出产设备；经过该厂多年的尽力，已根本战胜氧化炉结疤之困难；由本来几小时运转周期进步到现在的接连运转11天。其除疤办法是氧化炉气膜维护和加盐除疤。    在将反响物料敏捷冷却之后，钛与气体选用旋风、布袋、电除尘等过滤进行别离。排出气体经冷凝收回，以办法贮存，并循环回氯化工段再用。    从滤器中别离出的TiO2含有很多的吸附氯，需经过加热移去，最常用的为蒸汽处理，氯被洗出并转化成，再进一步处理是用含0.1％的蒸汽除去微量的氯和得到TiO2。    TiO2终究从过滤器取出，在水中浆化，进行湿磨，进行解聚，再送人后处理进行加工，其工艺与硫酸法相同。    4.物料平衡    其首要化学反响如下：

(1)废渣氯化渣—深井填埋，或除掉其间的氯、、后，堆积或铺路。    (2)废水用石灰中和处理排放。    (3)废气做到不走漏。    氯化法钛出产工艺于1958年由美国杜邦（DuPont）公司首先完成工业化，已有40多年的前史，氯化法的特点是可完成出产的接连化和自动化并及设备的大型化；而其缺陷是对质料要求高，资源少，较难取得；与很多的氯和四相关的或许损害；为下降质料本钱，选用低钛矿氯化发生的氯化废渣有必要进行处理，美国现有的深井填埋方法一直会受到限制。笔者于2003年2月参加了在美国迈阿密举办的第八届世界钛会议，会上有的专家针对美国氯化法废渣深井填埋处理方法提出责问：零排放、零废物方针的定论是什么？以深井填埋废物将来能够答应吗？需求多长的时刻？    关于硫酸法与氯化法钛废副处理的差异与争辩，欧美之间各持己见，读者有爱好可见首要参考文献。

钛是现在功能最好的白色颜料，被广泛使用于涂料、橡胶、塑料、造纸、印刷油墨等范畴。其出产有两种工艺，硫酸法和氯化法。氯化法钛出产工艺因其出产过程中环保和产品质量高，是世界公认的替代硫酸法的新一代先进技能。现在全球氯化法钛与硫酸法钛的产能份额大约是6:4。在欧美发达国家，氯化法的份额则更高。但是，现在在国内仅有几家钛厂商选用氯化法。为何国内钛工业没有开展起来? 世界公认优异工艺，国内存争议 据了解，尽管在世界上已有结论，但在我国业界，到底是硫酸法好仍是氯化法好，却一向存在很大争议。 一方观念是建议开展氯化法筛选硫酸法。相关专业人士指出，我国钛工业有必要走氯化法路途，才有实力应对世界市场的严峻应战。原因很简单，硫酸法的首要质料是硫酸和钛精矿等，出产出来的产品质量低，种类单一，环境污染严峻。相反，氯化法的首要质料是高钛渣和等，被称为清洁工艺，具有出产自动化程度高、产品质量高、规划大、“三废”排放少等许多优势。 另一方观念以为氯化法对硫酸法并没有彻底的替代性。现在欧美国家在造纸、化纤、陶瓷、化妆品等职业对硫酸法出产的锐钛型钛仍然坚持旺盛的需求，硫酸法钛未来仍旧具有广泛的使用途径和市场需求，会与氯化法钛长时间并存。 一起，国内的硫酸法并不会落后。由于国内厂商通过尽力，发明出了改善的硫酸法。该技能比原硫酸法已有很大改善，如选用酸溶性钛渣替代钛精矿作质料、完成了废酸浓缩循环使用、制酸余热使用等，出产水平有了很大进步。 还有业界人士表明，在环保方面，单纯的说硫酸法污染严峻是误解。硫酸法钛的首要污染在于废硫酸，但现在跟着废酸回收在使用技能的推行，废硫量能够大幅削减。如四川龙蟒公司，其废酸悉数用于磷酸盐的出产。而氯化法发生的氯化渣处理难度大，现在国外许多厂商将氯化废渣运到公海深海扔掉，或许埋在人烟稀少的抛弃矿井中，对环境危害更大;在质料方面，现在国内的钛资源岩矿尽管许多，但高品质的砂矿少。 要习惯氯化法工艺，还需求将钛精矿提炼成高钛渣。这样一来，氯化法的出产流程就不见得短，本钱不见得低。一份欧盟联合研讨中硫酸法对环境存在不同方面的危险，并非谁更环保。氯化法能节约能源、削减废水排放，但其废物比硫酸法发生的废物毒性更大。 其实在钛产品类型上，改善硫酸法也有优势。改善硫酸法既能够出产高端产品金红石型钛也可出产中低端产品锐钛型钛，而氯化法仅能出产金红石型钛。尽管也可转化为锐钛型，但是在转化过程中需求添加工序，这就添加了额定本钱。 尽管是开展大趋势，关键技能难把握 通过多年的技能探索和攻关，出产工艺被逐一破解，锦州钛业总算在2001年研制成功我国首套万吨级氯化法钛中心设备——氧化感应器，处理了关键技能难题。通过20年的尽力，才逐渐完成了设备的建成投产、达产和接连运转。 现在国产氯化法设备同国外先进水平比较，仍然存在缺乏。一是国产氧化反应器运转周期只要3周以上，但与国外氧化反应器长达六七周期比较，尚有必定距离。二是产品质量与国外尚有必定距离，首要体现在钛的粒度和晶型操控上。表现出白度、消色力、遮盖力。耐候性等目标有距离。三是在关键设备的制作上，国内制作质量尚不能与进口设备比较。四是在单体设备产能上与国外尚有距离。 加上氯化法与硫酸法工艺流程有很大的差异，前者对出产技能和配备原料的要求十分高，而国内绝大多数厂商达不到这种技能水平，一起咱们并没有自己的自主中心技能，关键技能又难以引入。这也是氯化法在我国未能推行的重要原因。

20％废酸经两级预热后，在一段浓缩设备的强制循环泵前进入该体系，连同循环酸一道进人一段加热器、蒸腾器，大部分持续循环，一部分进人二段蒸腾设备，状况同一段，然后再进人三段浓缩设备，经三段强制循环泵、三段加热器、蒸腾器后，大部分持续循环，一部分即70％废酸流至带拌和液封箱，然后用泵经冷却器进人带拌和滤前中间槽，用泵打人加压板框过滤机过滤，滤液即制品酸进人制品酸槽用泵送出体系，滤渣即含酸的FeS04·H20由皮带机送走。    一段蒸腾为加压浓缩，二次蒸汽压力大约0.1MPa，用做一段浓缩20％酸的第二预热器的加热蒸汽，以及二段浓缩加热器的加热蒸汽。蒸汽冷凝水搜集于冷凝液贮槽，由冷凝液泵泵至20％酸的榜首预热器与20％酸热交换后排放。    二段浓缩及三段浓缩为真空蒸腾，二次蒸汽一起进入一个闭路循环的直接冷凝器，循环用水系由一个板式换热器同外部冷却水进行换热冷却，循环用水必定时刻部分外排，不凝气体由水环真空泵排至大气。    一段蒸腾的二次蒸汽作为二级预热和二段浓缩加热器的加热蒸汽后，其间的不凝性气体则伴随二段浓缩的二次蒸汽进入冷凝器。    气压式冷凝器及70％酸冷却器的冷却水选用循环水，进水温度30℃，出水温度35℃。    三段浓缩的几个底子工艺参数：    榜首段    20%-28％，    温度115℃，   压力（表压）0. 1MPa;    第二段    28%-60％，    温度80℃，    压力（绝压）0. 008MPa;    第三段    60%-70％，    温度115℃，   压力（绝压）0. 008MPa。    三段浓缩及一段浓缩的技能参数见表3。[next]    设备原料。加热器为石墨，当选用二次蒸汽加热时，外壳为碳钢衬橡胶，加热器分块孔式和管式两种。    蒸腾器为玻璃纤维加强塑料内衬聚氟塑料（氟化乙）。    强制循环泵为高硅铁轴流泵，含硅量为15％，料浆泵、压滤机进料泵为高硅铁离心泵。    冷凝器为玻璃纤维增强塑料。    板式换热器及真空泵、蒸汽冷凝液泵为254不锈钢（瑞典标准）。    制品酸冷却器为石墨，外壳为碳钢。    板框压滤机为聚，滤布为聚氟乙烯。[next]    (2)国内硫酸法钛废酸处理办法国内钛工业真实起步应当说是20世纪60年代初期，在开展硫酸法钛工业的一起，我们现已意识到废酸问题的严重性。而国内的钛出产厂规划小且涣散，所以往往采纳量体裁衣办法加以处理。    ①直接运用。在普钙出产上直接掺用，如株洲化工厂；用于钢铁酸洗，如上海钛厂；出产硫酸锰，如广州钛厂等。    ②加工运用。钛废酸加工运用主要是将废酸浓缩净化，再用于其他方面。如南京油脂化工厂将20％左右废酸浓缩至40％，冷冻别离硫酸亚铁后外销用于磷肥出产等现已多年，但蒸腾设备为珐琅夹套反应锅，设备落后，曾设备一套管式石墨蒸腾器，因为原始废酸中偏钛酸含量太高，未能正式投入出产。    ③其他运用。原化工部涂料研讨所曾做过使用废酸出产人工金红石和富钛料的小试作业，该办法的缺陷是仍有稀废酸需处理。    ④引入前东欧的三套硫酸法钛白废酸处理办法。国内引入硫酸钛废酸处理办法，404厂因地处沙漠内地，规划石灰中和排入池塘，天然蒸腾。山东裕兴相同选用此办法。重庆渝港出产建有废酸浓缩设备，与上述芬兰工艺相同，存在的问题是浓缩初期换热器结垢、易堵，出产不正常，常形成环境危害。为此，美国NL产品世界公司争先恐后，于1988年请求我国创造专利（优先权日87. 10. 26，CN 1042527A）《硫酸法出产二氧化钛时伴生的稀废酸的处理办法》，其意图是为了占据我国钛废酸处理技能的制高点。    综前所述，国内涵废酸综合使用方面也做过不少作业，有所成效，但对较大规划的钛工厂的钛废酸还未找到切实可行的处理办法。    (3)国内相关专利及最新技能美国NL产品世界公司于1988年请求我国创造专利（优先权日1987. 10. 26，CN 1042527A）《硫酸法出产二氧化钛时伴生的稀废酸的处理办法》。其为处理真空蒸腾浓缩办法中换热器阻塞的问题，该专利的创造办法选用两级浓缩三次别离除掉酸中的杂质的办法。榜首级选用钛煅烧窑尾气将20％-24％的稀硫酸预浓缩至26％-29％，榜首次别离在此分出的残渣，再将别离得到的滤液冷却降温以分出七水硫酸亚铁，进行二次别离，别离出固相物—七水硫酸亚铁，得到含30%-35％的稀硫酸；然后，再将得到的含30%-35％稀硫酸用真空蒸腾浓缩办法进行第二级浓缩至60%-71％的硫酸浓度；最终，将酸中的继沉淀物进行第三次别离，得到70％左右的硫酸。    该专利施行存在工艺设备多、工艺流程长；表面看起来节能，通过两级浓缩三次别离冗长的流程，设备出资与直接蒸腾浓缩费用不是减少了而是大幅度的添加，工序多、操作费用也多。    为此，四川龙蟒集团依其本身及社会的开展需要，依据多年来在无机化工特别是湿法无机化工（矿藏化工）出产上总结的一套技能创新，以及抢先商场的卓有成效的经历，提出了喷雾浓缩除铁处理废酸并将之用于磷化出产的绿色出产工艺。在2000年展开了“硫酸法钛废副综合使用与进步产品质量系列科研课题的研讨”，共完结科研课题6项，请求创造专利4项，省级科技成果2项；完结实验室实验后，于2001年投人1 300多万元进行工业性中间研讨实验。值得一提的是，接连一个月到500km外的重庆市买回高价硫酸法铁废酸，借以取得和查验这些专利和科技成果的可靠性。于2003年建成了4万吨硫酸法钛废酸收回处理新设备。该设备通过一年的实践出产，不只到达且超越规划能力和预期的工艺技能指标，并且出资与运转本钱均远低于欧洲先进设备水平；已引起欧洲硫酸法钛出产商的注重和喜爱，乃至购买愿望。正如欧洲20世纪90年代相同，因为废酸问题将底子处理，将从头赋予硫酸法钛更强壮的生命力。

折射率：当光从一种介质射入另一种介质时，有时会因速度发作改动而改动方向，这种现象叫做折射，当光从真空射入某一种介质而发作折射时，入射角和折射角的正弦的比值叫做折射率，折射率又称光指数。     白度：白度是表明物质对可见光吸收与反射两部分之比，相对白度是波长和粒度的函数。白度归纳了白色颜料的亮度与色彩两种光学效果。     隐瞒力：隐瞒力是指当一件物体涂以某种涂料时，涂猜中的颜料能隐瞒被涂物体表面的底色，使这底色不能再透过涂料而显露出来的才能。 颜料质量(g)隐瞒力=颜料质量(g)/ 被涂物体表面积(cm2)颜料的隐瞒力越大，则这个数值越小。隐瞒力也可以用每克颜料能隐瞒被涂物体的表面积来表明，就是上一种表明办法的倒数。这种办法表明的颜料隐瞒力越大，则其数值便越大，涂膜便可以越薄，所需的涂料量便越小。     消色力：颜料的消色力，就是这种颜料与另一种色彩的颜料混合后，能使得到的混合物显现它自身颜料的才能。以白色颜料而言，当它与一深色颜料混合后，混合物的色彩越浅，表明它的消色力越强。     吸油量：颜料的吸油量是指每100g颜料，在到达彻底湿润时需求用油的最低质量，吸油量常用百分率来表明。     有用酸：在酸解产品浸取所得的钛液中，硫酸主要以三种不同方式存在：(1)与钛结合的硫酸；(2)与其他金属(主要是铁)结合的硫酸；(3)未被结合的，过剩的游离酸。由于无法独自测定与钛结合的酸和游离酸，只能测定这二者的总和，因而就把二者的总和称为有用酸。 有用酸=与钛结合的酸+游离酸     酸比值：钛液中有用酸与总钛含量之比叫酸比值。酸比值又名酸度系数，通常用F来表明。     钛液的安稳性：安稳性又称安稳度，就是在钛出产中，钛液在条件改动的情况下，有发作前期水解而分出白色胶体粒子的倾向，这种倾向的强弱程度叫做钛液的安稳度。表明这种倾向强弱的特性叫做钛液的安稳性。     钛液的前期水解：一般来说，从酸解后到未进行后期水解之前，钛液中不该含有偏钛酸和正钛酸这两种胶体粒子，可是有时在钛液的浸取、复原、运送和寄存进程中，由于操作不妥或条件改动，而在钛液中呈现上述两种白色胶体物质，这种现象称为钛液的前期水解。     酸解率：溶液中的可溶性钛盐总量(以TiO2计)占所投钛铁矿中所含钛总量(以TiO2计)之百分比，叫做酸解率。 溶液中总钛含量 酸解率(%)=(溶液中总钛含量/矿粉中总钛含量) *100      钛液的残渣：用硫酸分化钛铁矿后，经浸取所得到的溶液，是一种混浊不清的杂乱系统。这种溶液既具有真溶液的性质，又具有胶体溶液的性质，既含有以钛和铁为主的可溶性硫酸盐，又含有不溶性的、颗粒较大的悬浮的机械杂质和颗粒较小的、具有较高安稳性的胶体杂质。后两种不溶性的固体杂质，称之为钛液的残渣。     铁钛比：钛液中总铁含量和总TiO2含量之比叫做铁钛比，其公式如下： 总Fe含量(g/l)铁钛比=总Fe含量(g/l)/ 总TiO2含量(g/l)铁钛比的凹凸，对水解产品的偏钛酸的颗粒巨细和结构有必定的影响。因而在钛出产中，特别是在涂料钛出产时，有必要控制在必定的铁钛比范围内。     钛液的浓缩：钛液中的水是溶剂，是可蒸发的，而钛液中的硫酸氧钛、硫酸钛和硫酸亚铁等是溶质，是不行蒸发的。借助于加热的效果，使钛液中的溶剂(水)逐步气化蒸发而扫除，使溶质的浓度逐步增大，这个进程称为浓缩。     涂料用钛的质量要求：A、白度好；B、研磨潮湿性好；C、耐候性好；D、化学安稳性好；E、粒度小，隐瞒力大，消色力高，不透明度和光泽度好。      水解率：水解率是反映水解完结程度的一个值。即液相TiO2转变成固相TiO2的百分比。水解率的高或低，别离表明钛液中TiO2转变成固相TiO2的转化率的高和低。     沉降率：偏钛酸颗粒在水解后浆液中沉降速度的快慢叫做沉降率。它是反映水解好坏和偏钛酸粒子巨细的一个值。沉降率高，偏钛酸粒子就细；沉降率低，偏钛酸粒子就粗。 [next]    盐处理：偏钛酸在煅烧前参加少数化学品添加剂进行改性处理的进程，称为盐处理，亦称为前处理。     钛的后处理：钛的后处理是对通过损坏的钛粒子进行粒度分级后，将符合要求的粒子进行表面改性处理的进程。     粉化、老化、耐候性：用于室外的漆料，通过日晒雨淋，漆膜逐步被损坏，其表层逐步失去光泽，颜料颗粒离分出来，成为一层可被擦去的疏松粉末，这种现象称为粉化。在粉化的一起，白漆会泛黄，色漆会褪色，这种现象称为漆膜老化。漆膜能耐受这种老化的程度，称为耐候性。     涣散性：涂料的制作，实际上是通过研磨或拌和，将颜料很好地涣散在各种基料的胶粘液体中。颜料在介质中的易涣散程度和在涣散系统中的涣散安稳性，称为涣散性。     硫酸分化钛铁矿的办法：依据参加反响的硫酸浓度和终究反响产品的状况，钛铁矿的酸解办法分为三种，即液相法、两相法、固相法。     固相法酸解：选用80%以上的硫酸，反响剧烈敏捷，在5~30min内完结，反响最高温度达250℃。     熟化的意图：酸解反响后要进行熟化，其意图是让固相物逐步冷却，在这个冷却进程中，让一部分未酸解的矿粉持续与存在的游离酸效果，以利进步酸解率。     钛液的复原：浸取的钛液中既有硫酸亚铁(FeSO4)，又有硫酸高铁Fe2(SO4)3，硫酸亚铁在酸性溶液中是安稳的，只要在pH值大于5时才开端水解；硫酸高铁在pH为2.5的酸性溶液中，即开端水解，生成氢氧化高铁沉积。在偏钛酸洗刷时，当pH到达2.5就会生成氢氧化沉积稠浊在偏钛酸中，待到煅烧时即变成红棕色的三氧化二铁混在产品中，而影响钛的白度。因而，钛液中就不允许有三价铁的存在，有必要把三价铁复原成二价铁。     钛液冷冻结晶的意图：从钛铁矿通过酸解再通过加水浸取所得到的钛液中，含有很多的硫酸亚铁。冷冻结晶的意图主要是使硫酸亚铁成为晶体分出，然后通过过滤，使硫酸亚铁从钛液中别离出来。     钛液的净化：经沉降除掉绝大部分残渣和经冷冻结晶除掉硫酸亚铁晶体后的钛液，尚含有一些沉降不彻底而带来的颗粒细微的微量固相物。这些固相物极细，表面或许带有必定电荷，是一种胶体物质，由于颗粒小，在硫酸亚铁晶体粗滤时，可以穿滤而留在滤液中；别的钛液还存在着除钛以外的可溶性杂质，有害的杂质有必要除掉。将钛液进行过滤，就是除掉固相物，使钛液净化的一种手法。     液浓缩的意图：浓度低的钛液制得的偏钛酸的颗粒较粗，进而制得的钛的颜料功能较差。为使钛液通过水解得到颗粒较细均匀的偏钛酸，进而得到颜料功能优越的钛，就有必要将通过结晶过滤的浓度较低的钛液进行浓缩。 水解先加晶种的效果  由于晶种是决议水解产品粒子形状、巨细和终究产品功能的要害，是诱导热水解正确进行的导游。加晶种有两方面的效果，一是确保制得的粒子巨细恰当和均匀，而且有必定结构的水合二氧化钛；二是能使水解速度加速，使水解效果进行得较彻底，得到较高的水解率和取得优秀颜料功能的钛。     钛液水解的意图：钛液的水解是使二氧化钛组分从液相的钛液转变为固相的偏钛酸，然后与母液中的可溶性杂质别离，以提取纯洁的二氧化钛。     偏钛酸水洗的意图：水洗的意图是运用偏钛酸的水不溶性和杂质离子的水溶性进行液固别离，然后除掉偏钛酸所吸的母液中的很多的铁、硫酸及其他可溶性杂质，使之得到比较纯洁的偏钛酸。     真空过滤洗刷法：运用抽真空构成的压力差，将滤液吸过过滤介质，而将固体吸附在过滤介质表面。水洗时清水不断将溶解的杂质离子带过滤层而除掉。     叶滤机的作业原理：运用一种具有很多毛细孔的物料为介质，在真空的效果下，使溶液从小孔通过，而将固体截留，然后到达固液别离和固体水洗的意图。     漂白的意图：运用三价钛溶液漂白，把氢氧化高铁除掉，煅烧后就不会发生与金红石型钛同晶型结构的Fe2O3，这样钛的白度和消色力就不会下降。     煅烧的意图：在高温下使偏钛酸脱水、脱硫，而且构成具有必定晶型、到达必定质量指标的钛。     损坏钛的意图：经煅烧的钛大都是粒子的聚结物，需通过损坏才能使粒度到达颜料标准的要求，然后取得尽或许高的不透明度及其他颜料功能。     钛包膜的效果：包膜也叫表面处理，就是在钛颗粒表面包上一层特殊的膜，使钛颗粒自身与外面介质(空气或油料)离隔，这样就可以防止钛的光化学活性影响油料的安稳性和防止太阳光中紫外线的直接照耀，然后进步钛的耐候性，使其更适合于室外运用。     无机包膜：在钛浆液中添加无机处理剂，并使其金属离子以氧化物或氢氧化物的方式沉积在钛颗粒的表面，以下降光化学活性，进步耐候性。     有机包膜：在钛浆液中参加有机处理剂，以物理吸赞同化学吸附二种方式吸附在钛颗粒表面，改动钛的表面性质，以改善钛在不同介质中的涣散性。     不透明性：指光对颜料颗粒不能通过的程度。不透明性的巨细，首要取决于颜料的折射率和粒度，当然也与颜料体积浓度及吸油量等次级特性有关。     光泽度：表明某一物质对一投射来的光线的反射才能。反射才能越强，光泽度越大。     色相：就是颜料给予人们的色光感觉。     上色底相：上色底相又称灰漆色彩，它受颜料的均匀粒径及其散射力巨细的影响非常显着。     上色力：上色力是指一种颜料与另一颜料混合后，所给予另一种颜料的上色才能。     钛的类型区别：涂料用钛分为金红石型和锐钛型二种。按世界贯例，金红石型用其英文Rutile的第一个字母R表明，称为R型；锐钛型用其英文Anatase的第一个字母A来表明，称为A型。未经后处理的金红石型和锐钛型别离称为R1和A1型；通过后处理的金红石型和锐钛型别离称为R2、R3和A2型。 我国还把塑料用的锐钛型钛称为AP型；把化学纤维用的锐钛型钛称为AH型。      珐琅用钛质量要求：1.纯度高；②杂质少(若含有Fe2O3或Cr2O3,则产品会发生黄荫)；③颗粒细微而均匀(使熔制时与其他材料易于混合而使在熔制进程中的熔制时易于控制)；④具有很强的折射率和较高的消色力，在瓷釉中作乳浊剂，具有很强的乳浊度和不透明性，使涂搪后涂层薄、润滑和耐酸性强。     电焊条用钛的质量要求：(1)杂质含量少，硫和磷的含量不能超过0.05%，由于硫和磷在焊接时不蒸发而转移到焊缝金属中去，硫能使焊缝发生气泡和热裂缝(热脆性),磷能发生冷裂缝(冷脆性);(2)颗粒小而均匀，45μm筛孔筛余物要少0.5%；(3)视比容在0.8~0.9g/ml之间，如过小则粘性差，在配方中要添加水玻璃用量，致使影响焊接操作的焚烧。

作为矿藏加工的无机化工产品钛的出产，应该说从1918年的硫酸法开端，到氯化法的研讨直至1958年的工业化出产，一直伴随着很多废副处理之问题。不管硫酸法仍是氯化法，别离进程均是无机化工的实质。众所周知，质量、环保、健康，与之对应的国际标准是ISO 9000、ISO 14000, ISO 18000；这是社会前进的必然结果。20世纪80年代，在发达国家硫酸法钛、氯化法钛出产的质量现已满意使用的开展并与其同步。进人90年代，绿色运动，环保法规迫使出产者前进，废副处理及排放有必要到达法规之要求。技能的前进也使此类问题总是方便的解决。其废气、废渣、废水现已做到合格排放，或加工成其他产品。对废酸的处理和加工，国外成功的办法费用较高，在100-180＄／t钛左右；并且前国内大都未处理，专一的某厂引入的设备处理费用与国外比较，也仅在其下限，但不能连续出产，也不能满意其废酸出产量。    (1)废水    酸解尾气吸收废水，偏钛酸洗刷稀酸用石灰中和出产石膏用于建材质料。    (2)废酸    经预处理除铁浓缩，回来出产中，或用于其他需求硫酸质料的化工出产上。    (3)废渣    七水合硫酸亚铁，加工成净水剂、饲料添加剂、铁红颜料、磁性铁氧体或出产硫酸。    (4)废气    酸解尾气用水或碱液吸收，煅烧尾气用水或碱液吸收，再经静电除雾。    1.全球硫酸法钛废酸处理与归纳利用概略    硫酸法钛出产工艺自1918年到现在已有八十多年的前史，长时间的研讨与改善使其工艺已趋于完善，除操作工艺、操控手法和设备选用不同外，各公司的首要流程基本上是共同的。硫酸法的特点是质料（钛铁矿、硫酸）资源丰富，廉价易得；工艺技能老练，设备简略，易于操作办理。缺陷是工艺流程长，间歇操作，废副（硫酸亚铁、稀废硫酸和酸性污水）排放量大。在20世纪80年代后期和90年代初期，硫酸法钛出产工艺引人不同的改善办法，对废酸、废水、废气进行归纳开发管理，使硫酸法与氯化法在环保上不再有更大不同。    在用硫酸法出产钛时，不管选用钛精矿作为质料，仍是选用高钛渣为质料出产钛均要发生很多的稀硫酸。因工艺别离技能的不同，所发生的稀硫酸的量和含量也有所不同。每出产It钛平均要副产浓度20％左右的废硫酸6-8t，其典型组分见表1。 [next]     2.国外首要硫酸法出产钛的废酸处理概略    国外首要硫酸法出产钛的废酸处理状况及方法见表2.[next]     3.具有代表性的废酸浓缩工艺    (1)芬兰技能芬兰Ruma-Repola公司是芬兰一家大的公营工程公司。公司部属五个部分，Rosenlew工程部致力于工业环境保护工程技能，特长为工业废水和废酸的管理。据称，他们供给的蒸腾设备占国际蒸腾量的50％，为国际第一。    Rauma公司的浓缩设备，已在德国、芬兰等国的钛出产厂中使用。据介绍，1981年在德国（原西德）拜耳公司树立一套中试设备，选用强制循环，废酸结尾浓度为65％。1982年按中试工艺，建了一个三段蒸腾的浓缩设备，每小时处理量为30t，出产78％酸。    1987年再次为拜耳公司供给一套更大的废酸浓缩设备，蒸腾量为58t/h,且设备材料方面做了很大的更新，选用玻璃钢衬聚氯乙烯材料，该设备1989年已投产。    1989年又为芬兰科米拉公司在波里的钛白厂树立一套废酸浓缩设备。    在我国，Rauma公司从前洽谈向淄博临淄有机化工厂、保定第二化工厂的车间供给废酸浓缩设备。据称，还为甘肃404厂15 OOOt/a钛白车间供给钛液浓缩、真空结晶等设备。因为其他原因而未施行。    1990年，芬兰劳马公司在南京同南京油脂化工厂等单位就废酸浓缩技能进行沟通。他们介绍了20％废酸经一段蒸腾浓缩至70％以及20％废酸分三段蒸腾至70％的浓缩设备。鉴于一段蒸腾的两条线和三段蒸腾的一条线价格仅差20多万美元，而一段蒸腾每蒸腾It水需耗1. 2t蒸汽，三段蒸腾仅耗蒸汽0. 7t（见下图）。因而，南京油脂化工厂曾计划引入该技能，并由化三院供给可行性研讨报告，l0kt/a钛扩改建工程项目，后未施行。

一、江河水的除杂净化处理    钛的出产，耗水量大，常常是供应商自行抽取江河水进行净化处理，到达要求后成为普通水才运用。江河水的杂质较多，首要是以sio2为主的泥浆悬浮物和其他固体悬浮物。这些悬浮物经过砂滤后，粗颗粒部分能够被除掉，可是细颗粒部分，尚需求加铁系或铝系清水剂加以处理才干除掉。    以sio2为主的悬浮物常吸顺便阴离子胶体微粒而带负电荷。带有相同负电荷的微粒，由于同电相斥的效果，使微粒不易集合而比较稳定，能够保持较长的时刻也不沉降，因此难以除掉。    在自来水处理中，加铁系清水剂时，铁系清水剂在水中即水解生成絮状氢氧化铁沉积，氢氧化铁常吸顺便阳离子微粒而带正电荷，当其遇到带负电荷的以sio2为主的泥沙悬浮物，即由于异电相吸而发作共沉积而到达清水的意图。可是，常常还有少数氢氧化铁微粒漂浮在水中，在偏钛酸水洗时，这些微粒便在滤饼表面不断积累而覆盖成一层棕黄色铁质层，这些铁质最终会影响到钛制品的白度，因此铁系清水剂只能应用于自来水的除杂，而不能应用于钛出产用水的除杂。    钛出产用水的除杂有必要运用铝系（以硫酸铝为例）清水剂。硫酸铝在水里水解会生成氢氧化铝沉积，其反响式如下：    氢氧化铝微粒常吸附阳离子胶体微粒而带正电荷。这些带正电荷的AI(OH)3微粒，当在水中遇到带负电荷的以sio2为主的泥浆胶体微粒时，由于异电相吸，便彼此集合成较大的微粒，借助于重力效果而沉降被除掉，到达了净化水的意图。    二、偏钛酸漂白后的水洗、后处理的水选和包膜后的水洗都应该用离子交流水    钛粒子自身表面的特性是亲水疏油的，所以能够用水来作涣散介质，进行后处理的水选。可是一般的自来水或净化过的江河水含有各种电解质，水中的离子会使钛颗粒表面发作电性中和而发作凝集，特别是在硬水中凝集更为严重。因此铁的涣散不能用这些水，有必要用离子交流的去离子的纯水。    包膜后的浆猜中还存在着必定的水溶性盐，这些水溶性盐的存在会影响钛的漆用功能，首要是影响颜料的研磨涣散性，漆浆的储存稳定性，漆膜的耐水性、耐候性。要是用自来水或净化过的江河水洗刷，则由于其含有Ca2+ , Mg2+ , Na+、SO42+、C1-等杂质离子，因此用自来水洗刷达不到除掉水溶性盐的意图，所以也有必要用离子交流的去离子水来水洗。    在漂白工序时，经过复原后的偏钛酸，也需求用这种去离子水来水洗除铁。    由于用离子交流法制得的纯水，与蒸馏法制得的纯水比较具有下列长处：①所制得的水纯度高，相当于二次蒸馏水的纯度；②不必燃料；③成本低；④设备简略、安装简单、操作便利；⑤能够大量出产，合适工业出产需求，上述长处关于蒸馏法是无与伦比的。因此在工业上离子交流法制纯水已逐渐替代了蒸馏法制纯水。[next]    三、离子交流树脂的组成和分类    离子交流树脂是一种带有能交流离子特性的高分子化合物，由以下两部分组成。    ①交流剂本体是高分子化合物和交联剂组成的共聚物，是离子交流剂的骨架；    ②交流基团是由能起交流效果的阳（阴）离子与联合骨架的一些离子所组成。    树脂可分为含有阳离子交流基团的阳离子交流树脂（如732型树脂）和含有阴离子交流基团的阴离子交流树脂（如711型树脂）两种。    四、新树脂在运用前的预处理办法    新买回的树脂往往含有杂质和低分子有机物，会影响树脂的交流才能，因此，新树脂在运用前有必要进行预处理。预处理的办法有动态法（在柱内操作）和静态法（在容器中浸泡）两种。实践证明，不管在经济上仍是在效果上，动态法均较静态法优胜。    树脂预处理的进程如下：在阳（阴）柱内装人阳（阴）离子交流树脂，加水浸泡12h以上，使树脂充沛胀大，排空，用水活动冲刷，以除掉色素、水溶性和不溶性杂质，洗至出水无色通明停止，加人含1％NaCl的乙醇溶液浸泡24h,以除掉芳香性和醇溶性物质，用水冲刷至无乙醇气味停止，加人5％HCI溶液(5％ NaOH溶液）浸泡12h,用水冲刷至pH值为4-5 (8-9),用5%NaOH溶液(5％HC1溶液）浸泡4h,用水冲刷至pH值为8-9(4-5)，此刻阳（阴）树脂已转型成钠型（氯型）。其转型反响式如下：    再用5％HCI溶液(5％NaOH溶液）浸泡2h,用纯水冲刷至pH值为5(8）。其反响式如下：    所用的和均可运用工业品。    五、离子交流水的制作原理    水的离子交流是在交流柱中进行的，放阳离子交流树脂的柱称阳塔或阳床；放阴离子交流树脂的柱称阴塔或阴床。由于水中的阳、阴离子杂质都要除掉，所以一般将阳塔和阴塔串联运用，对水质要求高的还要添加混合塔，为了除掉水中的悬浮物，在阳塔之前设有砂滤塔（或池），为了减轻阴塔的担负，在阴塔前加一个脱气塔，赶去水中的碳酸气。    将普通水经过砂滤塔，即进人阳塔，阳塔中的阳离子交流树脂首要吸附水中的Ca2+、Mg2+、Na+等阳离子，然后把交流基团上可供交流的基团H＋解吸出来，这样，阳离子交流树脂上的氢离子与水中含的阳离子杂质交流了方位，阳离子杂质便被阳离子交流树脂吸附而除掉。其离子交流方程式如下： [next]     除掉了阳离子的水再进入阴塔，阴塔中的阴离子交流树脂吸附水中的SO42-、CI-等阴离子，然后把交流基团上可供交流的基团OH-解吸出来，这样，阴离子交流树脂上的氢氧根离子与水中含的阴离子杂质交流了方位，阴离子杂质便被树脂吸附而除掉。其离子交流方程式如下：    阳塔交流出的H+离子和阴塔交流出的OH-离子便结合生成了水。    最终将水经过混合塔，再次反响，便制得了纯水。    离子交流法制纯水的原理，就是依据上述离子交流反响的方程式，运用离子交流树脂的交流效果，将水中的各种离子除掉或削减到必定程度。    六、查验所制出纯水的办法    查验所制出纯水的办法如下。    ①Ca2+、Mg2+离子的查验  取水lOmL,加-氯化按缓冲液1mL，加微量铬黑T指示剂，若不显蓝色为合格。    ②S042-离子的查验取水lOmL,加氯化试剂几滴，若无白色沉积，则表明无S042-离子。    ③氯化物（Cl-）的查验取水lOmL，加硝酸1滴酸化，再加试液2-3滴，若不发作白色污浊则表明为合格。    ④酸碱度的查验取水lOmL，加甲基红指示剂2-3滴，若不显赤色，则表明不显酸性；另取水lOmL,加澳赓香草酚蓝指示剂2-3滴，若不显蓝色，则表明不显碱性。    ⑤电阻率的测定①（①：有些用水单位对水质要求不高者，电阻率和酸、碱度能够免检）用微安表查验，若电阻率大于300kΩ为合格。    七、树脂要再生的原因    在制取纯水的进程中，水中阴、阳离子别离与阴、阳离子交流树脂上的OH-或H＋基团进行交流。当离子交流树脂上的OH-和H＋基团被交流“完了”之后，树脂便失去了持续交流水中阴、阳离子的才能，即树脂吸附杂质离子现已到达饱满状态，此刻称之为失效。当离子交流树脂失效后，再将离子交流树脂上吸附的阴、阳离子除掉，交流上新的OH-或H＋基团，使其从头取得交流水中阴、阳离子的才能，这就称为树脂的再生。    八、树脂再生的办法    树脂的再生包含反洗、再生、正洗三个进程。    1．反洗    反洗的意图首要是冲除树脂层中的气泡、悬浮杂质和积块，以确保再生液自由地经过树脂层，进步再生功率。反洗的水自下而上地经过树脂层，依托水力将树脂层抖松。进水流速由小变大，直至树脂层中无气泡留存为结尾。    2.再生（复原）    再生剂可用水稀释，浓度为5％左右。必定要用纯水或阳床水稀释，避免发作氢氧化镁等沉积污染离子交流树脂，浓度为2％左右。    再生剂的活动方向，能够自上而下（称之为顺流再生），也能够自下而上（称之为逆流再生）。两种办法比较较，逆流再生有许多长处。选用逆流再生时，再生剂耗量少，出水质量好，是比较新的再生工艺。再生时刻一般以为阳塔30-60min，阴塔60-90min。[next]    若运用混合塔，其塔中的树脂由阳、阴两种树脂混合而成。其再生的办法可用市售洁净的食盐配成10％ NaCl溶液，加人混合塔浸泡2h,这样，阳离子交流树脂就会沉底，阴离子交流树脂则会浮起，然后把分层的树脂别离取出，再别离按上述办法加酸或碱进行处理，处理好后，再使其混合，即可从头装塔运用。    3.正洗    树脂经过再生之后，交流柱中留存的再生剂有必要淋洗洁净。开始的正洗是再生的持续，速度不能超过再生的速度。当再生剂洗净后，可添加流速，直至挨近操作流速。在正洗进程中，排出的水的质量会不断进步，当出来的质量到达要求，即表明正洗的结尾已到。    正洗的水源，对阳离子交流树脂来说，可用自来水；对阴离子交流树脂来说，至少要用阳塔水进行正洗。若选用自来水，则易生成碳酸钙和氢氧化镁沉积而污染树脂。    再生是用稀酸或稀碱送人失效的交流树脂中，运用酸、碱中的H＋和OH-离子别离将吸附的阳、阴离子从头置换出来。再生进程实际上是交流反响的逆进程。其反响式如下：    从再生反响式能够看出，失效树脂再生后，树脂从头取得可交流的H＋和OH-基团，然后康复交流离子的才能。但实际上再生只能将树脂吸附的阳、阴离子部分或大部分替代出来。因此再生后，交流容量都比本来的低，只能经过不断改进，尽量进步再生程度。    九、储存树脂需求留意的事项    树脂在长时间储存时，应使其变成中性盐型，并用纯水洗。为了避免树脂枯燥时决裂，树脂最好浸泡在蒸煮过的水中。如果在储存进程中，由于某种原因，使树脂脱水，此刻切勿运用清水浸泡。由于这样会形成树脂的俄然急剧胀大而破碎。一般应先在饱满的氯化钠溶液中浸泡，然后再逐渐稀释食盐溶液，康复树脂浸泡于蒸煮过的水中。    树脂储存温度不宜过高，应不大于40℃。    树脂储存在0℃以下时，要避免树脂的冻住崩裂。可将树脂储存在食盐溶液中，食盐溶液的浓度可依据详细气温条件而决议（见下表）。食盐溶液的浓度与冰冻点的联系盐水的冰冻点/℃盐水的浓度/%相对密度（10℃）-7101.0742-10.8151.1127-16.3201.1525-21.3323.51.1797

纳米钛产品抗菌效果耐久，机理不同于一般的无机和有机抗菌剂，并非靠药物的渗出和游离而发生抗菌效果，而在于光催化效果。粒子在吸收光能后生成电子一空穴对，发生的电子一空穴对搬迁速度极快，敏捷抵达纳米粒子表面，和表面吸附的水、空气反响，如O2+e→.O-2和H2O+e-→.OH+H-等，生成化学生动性很强的氢氧自由基（·OH)和超氧化物阴离子自由基（·O2-) ,进犯有机物。当遇到细菌时，直接进犯细菌的细胞，致使细菌细胞内的有机物降解，以此灭细菌，并使之分化。    一般的纳米钛产品必须有紫外光照才干激起电子发生电子一空穴对，起到抗菌、分化有机污染物的效果。激起光源只是限制在紫外光光源，会使产品的使用限制性很大，难以获得很好的光催化氧化效果。现在已有采纳无机、有机等多层表面包覆技能，开宣布抗菌谱宽、抗菌力强、不变色、成本低的纳米钛粉体系列产品。本产品的特色在于只需有天然光源存在，无论是长波光源仍是短波光源，都可以作为纳米钛光催化剂的激起光源，使材料起到抗菌和降解有机污染物的效果。具有高安全性的纳米钛进行灭菌时，靠别离电子一空穴对激活表面吸附物质，发生强氧化剂和强还原剂，进犯细菌有机体，起到灭菌效果。一般常用的灭菌剂如银、铜等能使细菌细胞失掉活性，但细菌身后，尸身可释澎执七有害的组分，如内毒素等，纳米钛不仅能影响细菌繁殖力，而且能进犯细菌细胞的外层，穿透细胞膜，损坏细菌的细胞膜结构，到达完全降解细菌，而且进一步避免内毒素引起二次污染的意图。    纳米钛的毒性试验经我国防备医学科学院消毒检测中心进行检测其成果如下：

二十八、沉降率及其测定办法、衡量水解好坏的办法    偏钛酸粒子在水解后浆液中沉降速度的快慢程度称为沉降率。它是反映水解好坏和偏钛酸粒子巨细的一个值。沉降率高，偏钛酸粒子的粒度就细；沉降率低，偏钛酸粒子的粒度就粗。    测定沉降率的办法如下：量取125mL水解浆液，加人带磨口塞的500mL量筒内，加水至500mL,充沛摇匀，静置1h,记载沉降浆液液固界面处的刻度(mL)，即为沉降率。    衡量水解的好坏，一般用水解率、沉降率、过滤速度三种办法，前两种办法前面已有论述。过滤速度是量取定量的水解后浆液，在布氏漏斗中抽滤，测其抽干的时刻，以秒核算。若抽滤时刻长，阐明过滤速度慢，遇此状况，可在所抽取样品对应的那锅水解浆液中参加少数甲基化改性的聚酞胺沉降剂进行处理。    二十九、各水解要素对水解率和产品质量的影响    各水解要素对水解率和产品质量的影响见表3。 [next]

俄罗斯高效材料研究院与北京攀宝公司合作开发的钛表面机械活化法改性工艺克服了传统物理处理办法的高温、高压、粉尘飞扬等缺陷，因而是一种新式、节能、环保的处理办法。这种办法是在常温、常压下，经过机械活化法将钛包覆在微细化的中心料（重钙、高岭土、方解石、重晶石、滑石等）颗粒上。经过在廉价的中心料颗粒上包上一层钛粒子包覆层，不只节省了贵重的钛，并且也充分发挥了钛的效果。因为中心料与包覆层钛晶体之间是经过电荷效果结合的，所以确保了机械活化法处理钛的均匀性、稳定性。    跟着塑料消费量的添加，对钛的需求也相应添加。现在，国内对机械活化法处理钛在涂猜中的使用已有一些报导，但在塑猜中的使用还未见报导，因而，咱们测验将这种机械活化法处理钛使用于塑料，调查它对塑料上色、涣散功能、流变功能、力学功能的影响，探究用机械活化法处理钛替代传统钛的可行性。    其机械活化法处理钛的材料如表所示。

现在，主要有两种具有经济挖掘使用的钛矿—岩矿和砂矿。如图所示，大都钛矿在其用于钛颜料加工之前，需求进行浓缩与富集或用其他的加工办法以进步Ti02在原猜中的含量。其加工工艺如图所示，选用一般的选矿办法如重选、磁选、静电选等进行选矿，进一步的加工是电炉冶炼成高钛渣和铁复原与化学处理出产人工金红石。

一、钛液残渣的发作    用硫酸与钛铁矿在酸解锅进行酸分化后，经浸取所得到的溶液，是一种污浊不清的杂乱系统。这种溶液既具有真溶液的性质；又具有胶体溶液的性质。既含有以钛和铁为主的可溶性硫酸盐；又含有不溶性的、颗粒较大的悬浮的机械杂质和颗粒较小的、具有较高稳定性的胶体杂质。后两种不溶性的固体杂质，称之为钛液残渣。颗粒较大的机械杂质，主要是难溶或未分化的钛铁矿、金红石、独居石、错英石、脉石、泥浆及碳、铅、钙等的化合物。颗粒较小的胶体杂质，主要是硅酸、铝酸盐和偏钛酸。硅酸和铝酸盐胶体主要是因为钛铁矿中的泥沙与硫酸效果而生成。偏钛酸胶体主要是酸解和浸取操作条件操控欠好，部分钛液出现前期水解而发作的。    二、钛液残渣的损害    1.使钛液沉降时刻延伸，渣液难分层，抽取钛液时，常常把残渣上层的胶体杂质抽了上来。    2.硫酸亚铁晶体与铁液的别离过滤和钛液进一步净化的板框压滤，会使滤层阻塞，过滤难以进行，以至于大大影响钛的产值。    3.污染了硫酸亚铁晶体。    4.胶体杂质在水解时会成为不规矩的结晶中心，使偏钛酸粒子形状不规矩、带有棱角，会使锻烧后产品的粒子硬、色泽差和纯度低。    5.胶体杂质是带正电的微粒，当胶体粒子水解成为结晶中心时，吸附的某些金属离子最终会混人制品，下降制品的纯度，而某些带色的铁、钒、铬、锰、铅和钻等有害金属离子的混人，还会影响到产品的白度。    为了加快残渣沉降、加快硫酸亚铁晶体过滤速度、加快板框压滤的速度和制出规矩的偏钛酸且易于水洗，以利进步产值和质量，并出产出优质的硫酸亚铁，就必须把钛液的残渣除掉。    三、除掉钛液残渣的原理    关于不溶性的、颗粒较大的机械悬浮杂质，可在重力效果下，经过天然沉降而别离出去（见图1)。而关于含量约占不溶性杂质总量20％一36％的颗粒较小、涣散悬浮的胶体杂质来说，因为吸附了H＋，而带有相同的正电荷，受静电排挤效果，这些胶粒不能彼此凝集靠重力效果沉降。但如加人带负电荷的溶胶，即可使其发作电性中和，细颗粒在磕碰中构成较大的粒子，在重力效果下沉降下来。也可运用某些高分子极性基团的亲和力而发作的极性吸赞同桥联效果，使悬浮颗粒借助于絮凝剂分子的效果彼此联合长大，网络成大集合体而敏捷沉降下来。 [next]     四、除掉钛液残渣的办法    首先要从根本上根绝残渣的来历，使其尽量少发作残渣，这就需求选好矿，尽量削减泥沙成分；其次是要严格操控好酸解和浸取的出产操作，使其尽量不发作或少发作前期水解，然后不发作或少发作偏钛酸或正钛酸胶质。    至于残渣有没有收回再用于酸解的价值问题，从残渣干品的化验证明，其Ti02含量仍大于40％，要是真能收回运用，的确得益不少。某厂出产剩余的残渣多，为了运用这些残渣，曾把洗去悬浮胶质而晾干的残渣回来少量调配用于再酸解，成果残渣越积越多，堆在地坪上有几百吨，但其钛的收回率依然很低，酸和矿的单耗仍很高，阐明残渣没有收回再酸解的必要。    笔者以为，这部分未分化的钛矿或许其结构不同，可能是难溶的金红石成分，其极难用正常的酸解条件将其分化。这些残渣在上一次酸解的剧烈反响条件下都溶不出来，鄙人一次酸解又是相同的条件，必定溶不出来。若用酸更多或将残渣再破坏得更细，或在更高温度的条件下，恐怕尚能溶出一些。或许能够收回用于制电焊条或再处理往后供氯化法制钛之用。    除掉钛液残渣的办法有多种，按沉降办法不同，可分为间歇法和接连法；按沉降机理则有凝集法、絮凝法和混合沉降法。    1.间歇法    间歇法是在沉降槽内进行。将含渣钛液在压缩空气拌和下，加人必定量的沉降剂，待其涣散均匀后，将钛液静置8一12h。经查看到达工艺要求后，即可将上层清液抽出，供下一工序运用。基层残渣加水搅匀后，用泵打人板框压滤机压滤，滤液为淡钛液，供下一酸解锅浸取固相物之用。残渣供铺路之用或排人下水道。    这种间歇法尽管占地面积大，出产周期长，出产才能低，可是工艺习惯性强，我国现在出产规划较小的钛厂都运用间歇法。    现在我国万吨级供应商增多，这种小规划的间歇法已不习惯出产发展的需求，有些大厂就选用下述较大规划的间歇法。其操作流程是：将酸解后浸取好的钛液按份额同步加人絮凝剂，经过管线上的混合器，一同泵人2-3个底部略有斜坡的沉降池。每个沉降池的容积相当于日产钛液的总体积（引入国外技能的沉降槽容积在300m3以上）。经2.5-3h的沉降，上部约100cm深度的清钛液即到达弄清要求，经过能够上下移动的虹吸管汲取这些清液（约35-45m3）导入离心泵送到下一工序。每个沉降池处理10-13罐钛液后，底部渣泥约有50cm厚，此刻改用另一个沉降池接纳钛液。整理渣泥前，先把上部污浊悬浮的钛液经过离心泵导人另一个沉降池，并一同加人必定的沉降剂。然后用高压水清洗最底层的渣泥，并将清洗得的泥浆悬浮液，经过池底阀门用泥浆泵直接送入板框压滤机进行压滤。滤液储存起来，供酸解后浸取固相物之用，滤渣用高压水冲刷流人下水道或用于铺路（亦有将泥浆悬浮液经过池底阀门，直接泵人直径3m、长度5. 5m、单台过滤面积52m2的真空转鼓过滤机过滤的）。若沉降效果差，需求用无机助沉剂处理时，可在酸解放料前加人酸解锅内处理。    2.接连法    接连法是在增稠器中进行的。将配好的沉降剂溶液和含渣钛液，按必定份额的流量，接连流进增稠器内混匀，在0. 1-0. 2r/min的机械拌和下，沉降絮团在重力和向心力的效果下，浓集于增稠器锥底，定时或接连排放。上层清液从溢流口接连流出。一个Φ12m*1.5m的增稠器，月产值可达750吨。    这种接连法出产才能大，可接连操作，但受沉降效果限制，我国许多钛厂不肯运用，国外（如前苏联）较大的供应商正在运用这种接连法。[next]    3.凝集法    常用的凝集法是氧化锑一硫化亚铁法。将氧化锑与钛铁矿粉一同投人酸解锅，在酸解时氧化锑与硫酸效果，生成硫酸锑［Sb2(SO4)3］。在钛液沉降前加硫化亚铁或，硫化物与钛液中的游离酸反响生成，所生成的遇到铁液中的硫酸锑，即生成不溶性的硫化锑沉积。其有关反响式如下：    因为最终所生成的硫化锑是带负电荷的胶团，它能与钛液中带正电荷的硅酸、铝酸盐胶体杂质发作电中和，使胶体粒子内聚力增大，然后发作凝集效果而加快沉降。    加硫化亚铁处理，不会添加钛液的黏度，也不会形成过滤困难。一同还能使钛液中的Cu2＋、Pb2＋等重金属离子与之效果，生成不溶性的重金属硫化物沉积(CuS、PbS)，随残渣一起除掉。    可是这种沉降法材料耗费量大，费用高，不能凝集较大的粒子，净化效果较差，沉降速度较慢，发作硫化物沉积会影响F值，有下降稳定性倾向，发作的气体对人体有毒，对设备有害，能腐蚀铜设备，其腐蚀产品CuS会污染产品。因而此法在20世纪70年代尽管很盛行，但到80年代已被絮凝法所替代。    4.絮凝法    絮凝法是选用甲基改性的聚酞胺高分子化合物作絮凝剂（也称AMPAM）。这种高分子化合物具有两方面的效果：①改性后的AMPAM显负电性，其分子链上所带的许多负电荷极性基团，与钛液中带正电荷的胶体粒子进行电性中和，然后彼此吸附成较大的颗粒而沉降；②高分子链上的极性基团，对悬浮颗粒有很大的亲和力，使高分子链在颗粒之间发作架桥才能，使悬浮颗粒和胶体粒子牢固地吸附在絮凝剂的表面，然后经过高分子链的交联，将涣散的悬浮微粒和胶体粒子网络起来，成为简单沉降的大集合絮团而敏捷沉降。    AMPAM的加人量视矿源而定，一般1m3钛液加人浓度为1％的浓液约3一7L，然后用水冲稀至0.1％运用。加人时要操控温度不低于55℃，拌和时刻不超越7mino AMPAM絮凝剂成本低、无毒、无污染、对设备腐蚀弱、沉降速度快、助弄清速度高、渣层细密、在60-70℃的强酸性溶液中不降解时刻长，对进步钛的质量和产值以及劳动出产率都有优点。因而被许多钛厂当作抱负的沉降剂运用。但仍需进一步改善其对钛液过滤的影响。    五、甲基化改性聚酞胺的办法    1.改性的意图    聚酞胺(PAM)是由酞胺单体聚合而成，是能溶于水的高分子化合物。大多数供应商运用非离子型（也有少量供应商运用阴离子型或阳离子型的）。自身不带电荷，在中性、弱酸性和弱碱性条件下，都有较好的絮凝效果，在pH值为6.5时，表现出最大的絮凝效果。可是在强酸性条件下，其絮凝效果较差，为了让其习惯在强酸性的铁液中运用，仍有较好的絮凝效果，就必须将其进行甲基化改性。改性是在其分子链上导人甲基和基，使本来弯曲的聚酰胺分子链扩展开来，不只使其原有的极性基团得到充沛露出，并且添加了新的极性基团，使其分子结构中的氮原子上有较大的电子云密度，而出现负电性，然后对带正电荷的悬浮粒子有较强的亲和力，并使其高分子链在悬浮颗粒之间进行吸附架桥。一同能够下降胶体颗粒的等电位，再经过拌和使吸附了悬浮颗粒的高分子链相互环绕，絮凝成团而敏捷沉降，到达在强酸性的钛液里，仍能充沛发挥絮凝效果，而将悬浮颗粒沉降而除掉。[next]    2.改性所用质料的配比    依照传统的改性办法，三种主要质料的摩尔数比为：酰胺单体(C3H5ON)，甲醛(CH20)，二甲胺(C2H7N) =1：0. 75：0. 75。可是因为甲醛和二甲胺易挥发，再加上为了防止过剩的甲醛与聚酰胺反响生成羟甲基物脱去羟基后生成甲亚胺，而甲亚胺与酰胺反响后会生成不溶物，因而在配比中，二甲胺的份额稍高于甲醛，这样，近年来改性聚酰胺所运用的三种质料的摩尔数比到达1：0. 9：1这三种质料的摩尔质量比为：C3H5ON：CH2O：C2H7N=71：30：45，依照配比的摩尔数为：1：0. 9：1，则其质量比为：71：27：45。可化简为：10：3.8：6.34。因为一般甲醛和二甲胺的含量别离约为37％和40％，因而和的需求量别离为：3.8÷37％=10.3和6.34÷40％=15. 85。    3.改性的办法    往珐琅锅中加人约1吨水，然后分次加人相对分子质量为400如果500万的聚酰胺l0kg,使其含量为1％（若相对分子质量≥900万时，制造浓度应适当下降到0.8％，不然太稠）。加热至40-50℃，拌和至彻底溶解，然后加人甲醛液10.3kg,使其进行甲醛化反响。其反响式如下：    因为甲醛中的羰基是极性基团呈正电性，而聚酞胺中的氮原子呈负电性，若溶液呈酸性，则H＋会与NH2-相结合而影响氮原子的负电性，因而该反响应在碱性条件下操作，所以要用1％的磷酸三钠溶液调整pH值在10.5一11之间。再于40-45℃下保温拌和1. 5-2h。随后加人15. 85kg,持续加热至70-75℃，使其进行胺化反响。其反响式如下：    保温半小时即完满足反响进程。待冷却至室温，即可装人塑料桶备用。每吨甲基化改性的聚酞胺（缩写为AMPAM)的出产成本大约为300多元人民币。运用时加人10倍水稀释成千分之一浓度运用。    4.注意事项    ①在10℃以下甲醛会变成聚甲醛，不能再用。冬天要少存货或在10℃以上寄存。    ②二甲胺易燃易爆，应远离火源，盖好盖，防止日晒。    ③原材料质量必定要确保，聚酞胺干粉最好购买正规供应商出产的，甲醛、二甲胺要测相对密度和含量，以实测含量进行核算。

钛学名为二氧化钛( TitaniumDioxide)，分子式为TiO2，相对分子质量79.90。归于慵懒颜料，被以为是现在世界上功能最好的一种白色颜料。它有金红石型(RutileR型)和锐钛型(Anatase A型)二种结构，金红石晶体结构细密，比较安稳，光学活性小，因而耐候性好，一起有较高的遮盖力，消色力。根本介绍 钛颜料是精选结构外型和粒度散布等与钛白相似，且表面具有反响活性的无机粉体为根本质料(内核)，TiO2为包膜物，运用新材料改性复合制备、无机包膜、粉体均化等高新技能，经过二者的切割细化，表面羟基化改造和机械力化学反响等办法制备而成的新式复合白色颜料，它具有与钛相同或近似的物化性质，因而具有二氧化钛颜料性质。广泛运用于涂料、塑料、橡胶、油墨职业，可取得与运用钛相同的技能功能，且较大起伏地下降原材料的运用本钱。 钛颜料的出产和运用，是处理钛出产中的钛资源缺少、下降环境污染、进步钛白资源利用率的有效途径。产品的制备和运用技能经过北京市科委安排的专家判定，被鉴定到达国际先进水平，产品被鉴定为安徽省高新技能产品。 功能特色 1、钛颜料制备技能到达国际先进水平，包核物的选用、包核物与包膜物表面羟基化以及复合白色颜料具有与钛挨近或相同功能的特色在国内外均属创始。 2、钛颜料颗粒表面呈结晶TiO2功能，晶型分金红石型和锐钛型，因而产品具有与钛相同或近似的功能，如：遮盖力、白度、吸油量等。 3、钛颜料与钛比：产品的粒度、粒径散布更佳，复合物的异质性质及低密度，使得产品在涂料系统中运用具有更佳的涣散性和适用性。 4、出产进程对环境无污染，契合国家可持续发展的产业政策。 物理性质 1)相对密度 在常用的白色颜猜中，二氧化钛的相对密度最小，平等质量的白色颜猜中，二氧化钛的表面积最大，颜料体积最高。 2)熔点和沸点 因为锐钛型在高温下会转变成金红石型，因而锐钛型二氧化钛的熔点和沸点实际上是不存在的。只要金红石型二氧化钛有熔点和沸点，金红石型二氧化钛的熔点为1850℃、空气中的熔点为(1830±15)℃、富氧中的熔点为1879℃，熔点与二氧化钛的纯度有关。金红石型二氧化钛的沸点为为(3200±300)℃，在此高温下二氧化钛稍有挥发性。 3)介电常数 因为二氧化钛的介电常数较高，因而具有优秀的电学功能。在测定二氧化钛的某些物理性质时，要考虑二氧化钛晶体的结晶方向。锐钛型二氧化钛的介电常数比较低，只要48。 4)电导率 二氧化钛具有半导体的功能，它的电导率随温度的上升而敏捷添加，并且对缺氧也非常灵敏。金红石型二氧化钛的介电常数和半导体性质对电子工业非常重要，可利用该性质出产陶瓷电容器等电子元器件。 5)硬度 按莫氏硬度非常制标度，金红石型二氧化钛为6～6.5，锐钛型二氧化钛为5.5～6.0，因而在化纤消光中为防止磨损喷丝孔而选用锐钛型。 6)吸湿性 二氧化钛虽有亲水性，但其吸湿性不太强，金红石型较锐钛型为小。二氧化钛的吸湿性与其表面积的巨细有必定联系，表面积大，吸湿性高，还与表面处理与性质有关。 7)热安稳性 二氧化钛归于热安稳性好的物质。 8) 粒度 钛粒度散布是一个综合性的目标，它严重影响钛颜料功能和产品运用功能，因而，关于遮盖力和涣散性的评论可直接从粒度散布上进行分析。 影响钛粒度散布的要素较为杂乱，首先是水解原始粒径的巨细，经过操控和调理水解工艺条件，使原始粒径在必定范围内。其次是煅烧温度，偏钛酸在煅烧的进程中，粒子阅历一个晶型转化期和生长期，操控适合的温度，使生长粒子在必定范围内。最终就是产品的破坏，一般对雷蒙磨的改造和分析器转速的调理，操控破坏质量，一起能够选用其它破坏设备，例如：全能磨、气流破坏机和锤磨设备。 化学性质 二氧化钛的化学性质极为安稳，是一种偏酸性的氧化物。常温下简直不与其他元素和化合物反响，对氧、、氮、、二氧化碳、二氧化硫都不起效果，不溶于水、脂肪，也不溶于稀酸及无机酸、碱，只溶于。但在光效果下，钛可发作接连的氧化复原反响，具有光化学活性。这一种光化学活性，在紫外线照射下锐钛型钛尤为显着，这一性质使钛即便某些无机化合物的光敏氧化催化剂，又是某些有机化合物光敏复原催化剂。 应急处理：阻隔走漏污染区，约束收支。主张应急处理人员戴防尘面具(全面罩)，穿一般作业工作服。防止扬尘，当心扫起，置于袋中转移至安全场所。若很多走漏，用塑料布、帆布掩盖。搜集收回或运至废物处理场所处置。 二氧化钛(或称钛)广泛用于各类结构表面涂料、纸张涂层和填料、塑料及弹性体，其它用处还包含陶瓷、玻璃、催化剂、涂布织物、印刷油墨、房顶铺粒和焊剂。据统计，2006年全球二氧化钛需求达460万吨，其间涂料职业占58%、塑料职业占23%、造纸10%、其他9%。钛既可用钛铁矿、金红石制取，也可用钛渣制取。钛出产工艺有两种：即硫酸盐工艺和氯化物工艺,硫酸盐法的技能比氯化物法简略，能够用档次低和比较廉价的矿藏。现在世界上约有47%产能选用硫酸盐工艺，53%产能为氯化物工艺。 出产工艺 钛出产办法首要有硫酸法和氯化法。 硫酸法是用钛精矿或酸溶性钛渣与硫酸反响进行酸解反响，得到硫酸氧钛溶液,经水解得到偏钛酸沉积;再进入转窑煅烧产出TiO2。硫酸法以间歇法操作为主，出产设备弹性大，利于开泊车及负荷调整。但其工艺杂乱，需求近二十几道工艺进程，每一工艺进程有必要严格操控，才干出产出最好质量的钛产品，并满足颜料的最优功能。硫酸法既可出产锐钛型产品，又可出产金红石型产品。 氯化法是用含钛的质料，以氯化高钛渣、或人工金红石、或天然金红石等与反响生成，经精馏提纯，然后再进行气相氧化;在速冷后，经过气固别离得到TiO2。该TiO2因吸附必定量的氯，需进行加热或蒸气处理将其移走。该工艺简略，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、的高腐蚀需求处理，再加上所用的质料特殊，较之硫酸法本钱高。氯化法出产为接连出产，出产设备操作的弹性不大，开泊车及出产负荷不易调整，但其接连工艺出产，进程简略，工艺操控点少，产品质量易于到达最优的操控。再加上没有转窑煅烧工艺构成的烧结，其TiO2原级粒子易于解聚，故所所以在表观上人们习气以为氯化法钛产品的质量更优异。 运用范畴 钛在橡胶职业中既作为着色剂，又具有补强、防老化、填充效果。在白色和五颜六色橡胶制品中参加钛，在日光照射下，耐日晒，不开裂、不变色，扩展率大及耐酸碱。橡胶用钛，首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。但用于汽车轮胎出产量，常参加必定量的金红石型产品，以增强抗臭氧和抗紫外线才能。　　钛在化装品中运用也日趋广泛。因为钛无毒，远比铅白优胜，各种香粉简直都用钛来替代铅白和锌白。香粉中只须参加5%-8%的钛就能够得到永久白色，使香料更滑腻，有附着力、吸收力和遮盖力。在水粉和冷霜中钛可削弱油腻及通明的感觉。其他各种香料、防晒霜、皂片、白色香皂和牙膏中也可用钛。一、化装等第二氧化钛分为油性和水性钛。因为它化学性质安稳，折射率高、不通明度高、遮盖力高、白度好、且无毒害，被广泛运用于化装品范畴，起美容美白的成效。功能特色 1.白度高，遮盖力强。2.亲水、亲油产品它克服了一般钛在各自的涣散系统中不易涣散、易沉积等缺点，明显改进了它的涣散性和抗沉积性，使您的产品愈加安稳和满足。 3.耐候性强。4.与化装品其他质料配伍性好。

1. TiC14氢氧火焰水解法    该法与气相法出产白炭黑的原理相似，是将TiC14气体导人氢氧火焰中（700一1000℃）进行气相水解，其化学反响式：    TiC14氢氧火焰水解法最早由德国迪高沙(Degussa )公司开发成功，并出产出纳米超细钛粉体的闻名牌号之一。此外，还有美国的卡博特公司和日本的Aerosil公司等选用这种办法出产超细钛粉体。选用这种工艺制备的粉体一般是锐钛型和金红石型的混合型，产品纯度高（99.5％）、粒径小（21 nm）、表面积大、涣散性好、聚会程度较小，首要用于电子材料、催化剂和功用陶瓷等。这种制备工艺现已老练，近二十多年来已很少有这方面的专利申请。该工艺的特点是进程较短，自动化程度高。但因其进程温度较高，腐蚀严峻，设备质料要求较严，对工艺参数操控要求准确，因而产品成本较高，一般供应商难以承受。    2. TiCl4气相氧化法    这种办法与氯化法制作普通金红石型的原理相相似，仅仅工艺操控条件愈加杂乱和准确，其根本化学反响式：    施利毅、李春忠等使用N2带着TiC14蒸气，经预热到435℃后经套管喷嘴的内管进人高温管式反响器，O2经预热到870℃后经套管喷嘴的外管也进人反响器，TiC14和O2在900-1400℃下反响，反响生成的纳米TiO2微粒经粒子捕集体系，完成气固别离。这种工艺现在还处于实验室小试阶段，该工艺的关键是要处理喷嘴和反响器的结构设计及钛粒子遇冷壁结疤的问题。这种工艺的长处是自动化程度高，能够制备出优质的粉体。    3.钛醇盐气相水解法    该工艺最早是由美国麻省理工学院开发成功的，能够用来出产单涣散的球形纳米钛，其化学反响式： [next]     日本曹达公司和出光兴产公司使用氮气、氦气或空气作为载气，将钛醇盐蒸气和水蒸气别离导入反响器的反响区，进行瞬间混合和快速水解反响；经过改动反响区内各种蒸气的停留时间、摩尔比、流速、浓度以及反响温度来调理纳米钛的粒径和粒子形状。这种制备工艺能够获得均匀原始粒径为10-150nm,比表面积为50-300m2/g的非晶型纳米钛。这种工艺的特点是操作温度低、能耗小，对采制要求不是很高，而且能够接连化出产。    4.钛醇盐气相分化法    该工艺以钛醇盐为质料，将其加热气化，用氮气、氦气或氧气作为载气将钛醇盐蒸气经预热后导入热分化炉，进行热分化反响。以钛酸丁酯为例：    日本出光兴产公司使用钛醇盐气相分化法出产球形非晶型纳米钛，这种纳米钛能够用做吸附剂、光催化剂、催化剂载体和化妆品等。据称，为进步分化反响速率，载气中最好含有水蒸气，分化温度以250-350℃为适宜，钛醇盐蒸气在热分化炉的停留时间为0.1-l0s，其流速为10-1000mm/s，体积分数为0.1％-10％；为进步所生成纳米钛的耐候性，可向热分化炉一起导入易挥发的金属化物（如铝、错的醇盐）蒸气，使纳米钛粉体制备和无机表面处理一起进行。

十八、选用加压法水解时，操控钛液F值偏大能够进步产品质量    有些钛厂，在偏钛酸的水洗时，后期恰当地参加少数硫酸，使洗水坚持在pH值≥1.5，这对避免铁离子的水解、进步水洗功率和进步产品白度都有优点。有材料标明，用倾泻法水洗5次，干基偏钛酸仍含Fe203 5％，而用含1％硫酸的水洗4次，其Fe203含量就下降到2％，可见酸性水能够加速水洗。而操控钛液F值偏大，会使钛液的酸度增大，本身就起到了不用外加酸而又相当于加了硫酸的效果，到达了像外加酸相同的效果，使偏钛酸的水洗速度加速，然后使制品白度进步。    要是钛液的F值低，钛液的稳定性差，胶体杂质多，不只沉降困难，并且一些胶体杂质在水解前本身已成了结晶中心，在水解时这些不规矩的结晶中心起到不良效果，使得到的偏钛酸粒子不均匀，简单吸附较多的杂质，不只使偏钛酸的水洗时刻延伸，在缎烧时粒子还会简单烧结，使终究产品的白度、消色力和涣散功能下降。而F值操控偏大，钛液的稳定性进步，这样就不简单呈现前期水解现象，钛液中胶质少，到水解时构成不规矩的结晶中心少，制得不均匀的偏钛酸粒子少，吸附的杂质少，乃至由于F值偏，其酸度较大，还能溶解偏钛酸中的一些非钛杂质，而其偏钛酸粒子的粒度并不细。这样不只水洗简单，并且在锻烧时也没有呈现过粒子烧结的现象。使制得的钛的功能比较好。这样就有利于钛质量的进步。表2中的有关数据也能够阐明操控钛液F值偏大，钛液的有用酸偏高，游离酸偏高产品的消色力会大大进步。表2  游离酸、硫酸亚铁和消色力的联系TiO2含量/（g/L）207.7207.7207.7H2SO4含量/（g/L）19.6127127FeSO4含量/（g/L）00167消色力（标定单位）20012001670     十九、加压水解时操控钛液F值偏大能够进步收回率    由于加压法水解F值能够偏大，这样浓废酸就能够悉数返还运用。由于浓废酸悉数用于酸解和浸取，浓废酸就能够替代一部分硫酸，使酸解时能够少加一些硫酸，然后能够节省硫酸。浓废酸中还含有3%-4％的未水解的钛，浓废酸悉数返还运用了，这3％一4％的钛就转移到下一周期的钛液中去，使下一批钛液的总TiO2浓度得到进步，以至于收回率到达80％以上。[next]    二十、常压法水解与加压法水解钛液操控F值的不同之处    常压法水解钛液操控F值与加压法天壤之别，一般加压法水解钛液的F值操控能够放宽到2.2，而常压法钛液F值的操控若大于1.95,其水解状况就欠好，所得钛的消色力都低于100。因而选用常压水解时，有必要操控钛液的F值在1. 75-1. 95之间。一般常压法水解运用钛液的浓度为220-230g/L,其F值可操控在1. 85-1. 95之间，而自生晶种的常压水解运用钛液的浓度为250-260g/L,则其F值要操控在1. 75-1. 85之间。F值的操控不只与浓度有关，还与铁钛比和三价钛含量有关（见表1)。为了操控好钛液的这些目标，以便确保水解的质量，现代大型钛厂，水解前增设了一个钛液分配工序，把钛液分配到契合各项目标要求今后才用于水解。由于常压法水解操控的F值较低，即酸度较小，因而酸解用酸较少，应该在下限，酸解和浸取都不能加废酸太多。这样，浓废酸就不或许用完，只能用一部分。    二十一、晶种的活性及参加量对水解和产品质量的影响    晶种是以它规矩的结晶中心来诱导水解进行的。因而晶种的活性和数量对热水解的速度、水解率、收回率、偏钛酸粒子巨细、制品均匀粒度和消色力都有很大的影响。    晶种的活性是由晶种的制备条件而定。晶种活性好，水解率就高，偏钛酸粒子均匀，制品消色力也高。    从图6可知，晶种加人量添加，水解率升高。但晶种加人量大于2％时，水解率的升高就不显着了。    从图7可知，晶种加人量为。0.6％-2％时，消色力最好。晶种小于0.6％时，因结晶中心缺乏，要靠本身构成的一些不规矩的结晶中心，因而消色力急剧下降。晶种加人量大于2％时，消色力也缓慢下降。    从图8可知，晶种加人量添加，制品均匀粒度增大。由于其结晶中心的量添加，偏钛酸原始胶粒的粒度变细，而凝集成颗粒更大的凝集体。在锻烧时易烧结。当晶种大于2％时，产品粒度显着增大。 [next]    二十二、钛液中三价钛浓度的巨细对水解的影响    由于三价钛的被氧化势比二价铁的被氧化势大，在钛液中既有三价钛存在，也有二价铁存在。因而若有氧化的或许，三价钛先被氧化完，才轮到二价铁被氧化。要是二价铁被氧化成三价铁的话，则三价铁很简单发作水解而生成红棕色的氢氧化铁混在偏钛酸中，使终究制出的钛不行纯白。因而，钛液中存在必定的三价钛，能够避免二价铁的被氧化。可是三价钛很简单被氧化成四价钛。钛液在放置、运送和水解时，就有或许被氧化。所以水解前钛液有必要坚持在水解后的母液里仍含有必定量的三价钛，来按捺全进程不让二价铁被氧化成三价铁。一般水解后三价钛在0. 5g/L左右为宜。三价钛存在得过多也欠好，由于它对钛液的热水解有按捺效果，一起三价铁是不发作热水解反响的，会留在母液中而下降水解率和收回率。不过在加压水解时，三价钛偏高一点也影响不大，由于它仍留在母液中，而母液还进行收回运用，钛仍是跑不掉。    二十三、水解温度的凹凸对水解和产品质量的影响    在水解进程中，温度的凹凸对水解的速度和偏钛酸的粒度都有较大的影响。    钛液的热水解是吸热反响，进步温度能加速水解速度。钛液在较低温度下水解，要沉积出偏钛酸是较困难的。在90℃时水解反响才开端弱小地进行，到100℃时反响才显着加速，但仍需较长的时刻才干进行得较彻底。只要在欢腾的温度下，水解速度才干契合工业生产的需求，操作操控也最为简单。    若温度过高，会发作以下几个坏处：①糟蹋蒸汽；②剧烈欢腾会损坏偏钛酸一次粒子向二次粒子的絮凝，使过滤困难；③水分蒸腾快，影响钛液浓度；④水解速度过快，偏钛酸粒子巨细不均匀。一般要求在微沸状况下进行水解。为了坚持微沸，常常选用微压来调查。    在低温下长时刻水解，所得偏钛酸颗粒极细，这样媛烧后得到的制品呈角质状，颜料功能很差。所以在工业生产上为了避免这种偏钛酸的发作，要求尽量缩短从80℃到欢腾的时刻。[next]    国外有些研究者以为，在100℃时热水解生成的偏钛酸质量较优，若在欢腾温度下水解，则生成的偏钛酸颗粒较粗，使消色力稍有下降（见上图9），可是在100℃时水解生成的偏钛酸过滤和水洗困难。所以工业生产上仍选用欢腾温度进行水解，尽管消色力等颜料功能稍逊，但能够经过调整其他条件予以补偿。现在不少供应商选用微沸状况进行水解。    二十四、水解时刻的长短对水解和产品质量的影响    水解时刻的长短能决议水解进程进行的彻底程度。水解时刻长，能进步水解率，但对偏钛酸粒子的巨细和均匀度有显着的不良影响。从图10中能够看出水解时刻对水解率和消色力的影响，诱导期开端时，水解比较敏捷，但在3h后便渐趋平衡，尔后再延伸时刻，其水解率的进步便不显着，跟着水解时刻的延伸，由于偏钛酸粒度的变粗，时刻超越4h后，消色力有所下降，一般常压水解时刻（指欢腾变白后，坚持欢腾状况）以2-4h为宜，加压水解以到达压力19.6*104 Pa后坚持15-30min。    二十五、外加晶种、直接蒸汽加热的加压水解的操作    这种办法适用于一般制取细度和涣散性好的颜料钛。其操作进程如下：先以锅容积的85％计，经过计量把钛液加人到加压水解锅内，开动拌和器，以蒸汽蛇形管或蒸汽夹套加热至60-80℃，然后按Ti02计加人1％的晶种（也有在室温下加人的）。封闭加料口并密封，以防漏气，继续进行加热，蒸汽的压力应到达(49-58.8)*104Pa,当锅内钛液升温至欢腾时，发作的二次蒸汽使内压敏捷上升。要求自加人晶种封闭加料口起，在30-40min内升至19.6*104Pa，保压15-30min,水解完毕。然后缓慢翻开放空阀，让锅内缓缓降压，最后放料。[next]    二十六、外加晶种和自生晶种的常压法水解的操作    将浓缩后的钛液，加人用钢壳衬两层耐酸瓷砖的敞口常压水解锅中，开动拌和，若选用外加晶种水解，则用直接蒸汽加热（也有用直接蒸汽加热的），当温度升到晶种酸溶的温度时，参加计量的晶种；若选用自生晶种水解，则在晶种发作乳白时，当即加人待水解的经过预热到90-100℃的主体钛液中。至于水解进程的操控，两法迥然不同，各厂的生产条件不同，其水解办法和操控的目标亦不尽相同。    当晶种参加后，约加热20min,铁液呈现微沸，溶液便由黑蓝色变为暗灰色，若F值和三价钛含量偏高，则变色时刻或许要延伸。这个显着的变色转折点称为临界点。这段时刻工业上称为水解的诱导期。诱导期完毕，即水解到达临界点时，中止拌和和加热。此刻偏钛酸粒子仍在增加，仅仅增加得比较温文、均匀。这样做能够显着地改动偏钛酸的过滤和水洗功能，使过滤和水洗速度进步50％。    大约经过停止30min,又从头拌和和加热，直到欢腾后坚持微沸状况。大型水解锅为了操控参加的蒸汽不能过大，常运用微压计来调理。为了使水解尽或许以固定的速度进行，加热有时在低于沸点的温度下，还有时在沸点的温度下进行，主要是依据水解速度的快慢来调理。水解速度快时要下降温度，水解速度慢时，要进步温度。当反响处于欢腾状况，水解速度仍不能过高时，水解主要靠加水稀释来进步水解速度。由于水是水解反响的反响物，添加水（反响物），有利于水解反响的进行。加水稀释，下降游离酸的浓度，亦有利于水解反响的进行。一般欢腾后20min即开端以15L/min左右的速度加人稀释水。加稀释水除了调理水解速度外，更重要的是使TiO2含量到达160g/L,得到较高的水解率。当加完水后再坚持微沸状况至查验沉降率和水解率到达要求后，水解反响即完毕。一般从欢腾至完毕需求4h左右。    放料后必定要用水洗净水解锅，避免残留物在下次水解时成为不良的结晶中心。    现代改善的水解钛液浓度可操控在≤210g/L,并恰当进步铁钛比，这样能够减轻浓缩的担负，一起能够缩短水洗时刻；现代加热改用直接蒸汽加热和坚持微沸状况水解。在钛液欢腾前用大流量的蒸汽直接加热，钛液欢腾今后，用小流量蒸汽直接加热，坚持微沸状况。水解锅有敞口的，也有密封的，密封水解锅的盖经过液封技能避免蒸汽走漏，整个水解进程不用加人稀释水。    二十七、水解率及其测定和核算    水解率是反映水解完结程度的一个值。即液相Ti02转变成固相Ti02的百分比。水解的凹凸，表明钛液中Ti02转变成固相Ti02的转化率的凹凸。    取水解前的浓钛液及水解后的母液样品各一份，按钛液中总钛和总亚铁的测定办法，别离测出其总Ti02和总亚铁的含量，然后按下列公式核算水解率：

八、金红石型晶种（法）的制备    晶种的制法是将TiCl4浓度为823g/L,有用酸浓度为569g/L的浓溶液溶于水中，配成475g/L的溶液。另将配成67g/L的碱液。先将核算好的碱液放人珐琅晶种锅中，在拌和下加人核算好的新配成的溶液，进行部分中和，保存一部分过剩的供酸溶时运用。中和进程坚持温度在20℃以下，中和结尾操控HCl/Ti02的酸度系数在0.7-0.8之间，Ti02浓度在40-45g/L之间，然后在前15min内升温至50℃，在后15min内再升温到80℃，进行酸溶熟化，F操控在0. 25-0.45之间。接着急冷至室温备用（亦有再用碱液将这种溶胶凝集，并用离子交换水洗去氯离子后，将它涣散在离子交换水中成为涣散体运用）。其有关反响式如下：    溶于水时，会放出很多的热，必定要将缓慢地溶于水。制造的进程放出很多的氯化体，可经水吸收后排放。中和时有必要将溶液加人到碱液中去，只要这样才干得到100％的金红石型晶种，若将碱液加人到溶液中，则制得的是混晶型晶种，若选用并流中和，则制得的是无定形晶种。因为晶种的活性高，所以是金红石型水解晶种中最重要、运用最广泛的一种。曩昔在国外有较多的供应商运用，可是的储存、运送、稀释都很费事，一旦走漏，会有很多氯化体溢出污染环境，因而我国很少选用。    九、金红石型煅烧晶种的制备    现代金红石型钛出产中，水解时不用加人金红石型晶种，而是改用参加普通锐钛型晶种，到漂白或盐处理时才加人锻烧晶种。锻烧晶种的制法是将漂白水洗合格的偏钛酸（浆液浓度以Ti02计为250g/L左右）和浓度≥４２％的溶液，按NaOH：H2Ti03 = 2. 3：1的份额，在拌和下顺次计量加人不锈钢制成的反响锅中，夹套加热至欢腾，并在欢腾下煮4h,使偏钛酸溶解转化为正钛酸钠。在煮沸进程中，浆液一度变得非常黏稠，因而拌和轴的强度和电动机的功率都要恰当加大。碱溶完毕后，用夹套冷却水冷却至60℃，放人水洗罐，洗掉游离碱和硫酸钠，使之进步晶种活性。在水洗进程中，有部分正钛酸钠会水解生成正钛酸。一次水洗之后，用1:2的中和至pH值为3.5，使一切正钛酸钠都生成正钛酸沉积。接着过滤并进行第2次水洗，洗去氯离子和钠离子。最后用进行酸溶，煮沸并坚持欢腾2h后，急冷到40℃备用。操控F在0.45-0.55之间。制得的锻烧晶种含TiO2浓度为95-105g/Lo金红石型转化率为98%-100％，电镜照片晶种呈杰出涣散状况的柳叶形颗粒。工业上常在漂白前加人锻烧晶种，运用漂白和漂洗除掉其中铁等可溶性杂质，使之不影响产品白度。加人锻烧晶种的量一般为2%-5％。其制备的反响式如下：[next]    金红石型煅烧晶种制备工艺流程如图3所示。    株洲化工集团公司李峰选用碱钛比NaOH/Ti02= 2. 1，中和结尾pH值为3.5-4, HC1/TiO2=0.35-0.50,快速冷却，制出了活性较高的煅烧晶种。选用这种高活性锻烧晶种，能实现在较低温度下（约下降100℃）向金红石型转化，能进步产品上色力。    十、高活性晶种的制备及制晶种呈现异常情况的处理    高活性晶种的制备是将碱液和钛液别离预热到必定温度后，将钛液与碱液充沛混合，二者发作剧烈的反响后，稍加熟化，敏捷测定晶种功能指标，然后马大将合格的晶种加到已预热至必定温度的水解钛液中。此法的关键是所用的碱液浓度及碱液与钛液二者之间的配比应精确。高活性晶种的制造要敏捷，整个操作要在30min内完结。配好晶种后，寄存时刻不得超越l0min。    制晶种常见的异常现象是晶种的过度水解，发生很多的白色沉积物、变污浊、失效而成为坏种。‘形成的原因是因为没有把握好制备条件或储存不妥等。处理的方法能够下降等第运用，或在钛液水解欢腾翻白后1h,将蜕变的晶种加人到水解锅中加以收回。但这种蜕变晶种只能用于等级低钛的出产，不能用于出产颜料级钛。    十一、水解晶种参加量的核算    晶种加人量的多少，对水解的速度、水解进行的彻底程度、水解产品偏钛酸的状况和对制品的功能等都有较大的影响，因而有必要操控好晶种的加人量。经过实践探索，断定了各种不同种类的晶种加人量，以总Ti02的百分率来核算，其核算公式如下：[next]    十二、选用四价钛水解晶种的优点    四价钛晶种就是在制晶种时，先用30％的将钛液中的三价钛悉数氧化，然后加人碱液中和，即生成四价的氢氧化钛沉积作为晶种的晶核。这种晶种稳定性好，用来制得的钛其和消色力都比较好。假如不运用氧化，而运用液碱，因为液碱中含有游离氯和次等氧化性很强的物质，这些强氧化性物质，起到了的效果，很快就把钛液中蓝色的三价钛氧化为无色的四价钛。这样制出的晶种，不像正常用固碱制出的蓝色晶种，而是呈现黄绿色。用硫酸铵试液查验，现已呈现深红色，阐明液碱里含有游离氯和次较多，已氧化过度，使不少的硫酸亚铁氧化为三价的硫酸铁。然后在制晶种时操控有用酸偏高，三价铁尚属溶液，没有水解成氢氧化铁沉积，当晶种加到水解的钛液里，三价铁会被钛液中的三价钛还原为亚铁，所以对产品白度仍是不会有影响。一起还起到了四价钛晶种的效果，使产品的白度和消色力都很好。

钛的出产办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响生成硫酸氧钛，经水生成偏钛酸，再经煅烧、破坏即得到钛产品。此法可出产锐钛型和金红石型钛。质料：各种钛铁矿、钛渣等。长处：质料：钛精矿、钛渣和硫酸，贱价易得，技能较老练，设备简略，防腐蚀材料易处理。并且可出产氯化法不能出产而市场需要的锐钛型各种牌号的钛。所以只需注重环境污染的管理，注重产品质量的进步，注重推动科技进步，硫酸法钛还会与氯化法钛并存，短期内不会被筛选。缺陷：流程长，只能以间歇操作为主，湿法操作，硫酸、水耗费高，废物及副产物多，对环境污染比较严重，每吨制品钛别离要排出8吨废酸和3吨多硫酸亚铁，还有很多的污水；并且出产的钛质量相对比较差，比方南京钛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，经高温氧化生成二氧化钛，再经过过滤、水洗、枯燥、破坏即得到钛产品。运用质料：天然金红石、人工金红石和高钛渣等。氯化法只能出产金红石型产品。长处：流程短，出产能力易扩展，接连自动化程度高，能耗相对低，“三废”少，能得到优质产品。缺陷：出资大，设备结构杂乱，对材料要求高，要耐高温、耐腐蚀，设备难以修理，研讨开发难度大。90年代曾经，硫酸法一向占有钛工业的主导地位。1992年后，转为氯化法占主导地位。现在世界上新建或改扩建钛厂多以氯化法为主，杜邦公司悉数选用氯化法。氯化法钛出产在技能上有必定难度，根本由少量几个大公司所独占。我国在90年代初才引入一套氯化法出产设备。改变了我国只能出产等级低锐钛型钛的前史。

3.防止四价钛的过量复原    钛的出产进程中，为了按捺钛液的二价铁氧化成三价铁，必须用铁屑或铁粉将悉数三价铁复原为二价铁，而且还要将少数四价钛复原为三价钛。其复原反响式如下：    一般常压水解的钛液要求含有三价钛1-3g/L,加压水解钛液含有三价钛为2-5g/L.超越这个量就归于复原过量。依据核算，每复原过量2g/L,则1吨钛就要多耗费硫酸16. 4kg,多糟蹋钛13. 4kg.原因是这些多耗费的硫酸是无效酸，这些复原过量的三价钛在水解时不能水解为偏钛酸沉积，而随废酸排放掉了。不过有些供应商在水解前用三价钛很低的钛液来分配，使之得以拯救。    4.防止氧化过量    在酸解时将熟化好的热料冷却，需求鼓人空气将其吹冷；在浸取时为了加快固相物的溶解，需求鼓人空气进行拌和；在加铁屑或铁粉复原时，相同需求鼓人空气进行拌和，直到放料前才中止拌和。鼓入空气的进程，也是空气中的氧气氧化钛液中的二价铁成三价铁或将三价钛氧化成四价钛的进程。这个氧化进程也需求耗费一定量的硫酸。其氧化反响式如下：    依据这个氧化反响的核算，每鼓人空气1L,就要耗费硫酸1. 84g,这种酸归于无效酸。一起被氧化成的三价铁终究又要用铁屑或铁粉将其复原为二价铁，这个铁屑复原也需求耗酸。由此可见，出产进程中过多地鼓人空气是有害的。酸解每锅需加人等量的硫酸和等量的钛铁矿，而每锅终究的有用酸不同，乃至有些距离很大。这首要是因为每锅鼓人的空气量不相同，其所耗费硫酸的量不相同所造成的。

十三、浓硫酸和废硫酸参加量的核算    酸解时浓硫酸和废硫酸的加人量能够选用下列核算公式进行核算：式中  x—浓硫酸加量，kg;      y—废硫酸加量，L；      f—酸矿比；      C1—浓硫酸浓度，％；      C2—废硫酸浓度，％；      p—废硫酸密度，kg/L；      C3—反响时硫酸浓度，％；      G—矿粉投料量。    【例】试核算，投矿粉3100kg,酸矿比为1.55：1，浓硫酸浓度为95％，废硫酸浓度为21％，废硫酸密度为1. lkg/L,反响时硫酸浓度为87. 5％，求应加浓硫酸和废硫酸各多少？    解：设应加浓硫酸为xkg，应加废硫酸为yL    十四、影响浸取的要素    1.固相物的多孔性    若固相物为多孔物，则遇水易渗人微孔内部，触摸面大，极易溶解；若固相物结实少孔，则难以浸取。    2.固相物的温度    固相物温度高有利于浸取。可是>80℃，易使钛液安稳性变差，乃至发作前期水解。    3.浸取的浓度    浸取钛液的浓度越高，则浸取越慢，但浓度不能过低，过低会发作前期水解，会添加浓缩的工作量，乃至对水解产品偏钛酸的结构发作不良影响。[next]    4.是否发作前期水解    固相物如发作不同程度的前期水解，浸取时就有许多僵块，溶化不掉，影响浸取速度。    5.加浸取水的速度    加浸取水的速度要与固相物的溶解速度相适应。一般来说，设备大加水速度要快，设备小加水速度可慢些。    十五、固相物的浸取操作    依据影响钛液安稳性的酸、水、热的联系，在铁铁矿与硫酸进行酸解今后，对固相物浸取时，一开端溶液浓度低、酸度小、温度高，易发作前期水解，即易由其热敏性而发作胶体物。或一开端加水多，刚加到固相物表面的那部分含钛少，部分到达稀释度而发作前期水解。为了避免发作这种缺点，应先加人大流量的收回废酸和有必定酸度的洗残渣、洗硫酸亚铁晶体的淡钛液，使其添加酸度，一同加人大流量的水。并加大冲气、加速浸取，要是加浸取水的速度太慢、量太少，则浸取初期的温度太高，浸得的钛液安稳性会下降，亦简单发作前期水解。因而要严格操控浸取时的温度、酸度和浓度，尽量避免钛液发作前期水解，避免影响钛液沉降、净化和后期水解。水洗，进而构成钛产值和质量的下降。    十六、钛液的复原    铁在钛铁矿中以二价和三价两种不同状况存在，因而在浸取的钛液中既有硫酸亚铁(FeS04），又有硫酸高铁「Fe2(S04 )3〕。这两种铁盐在必定条件下，会发作水解而生成沉积，其水解反响式如下：    上述两个反响只要在到达必定的pH值时才会发作。硫酸亚铁在酸性溶液中是安稳的，只要在pH值大于6.5时才开端水解，因而在钛液水解过程中，因为钛液酸度大，它始终保持溶解状况，待到偏钛酸洗刷时才得以除掉。而硫酸高铁在溶液中的危害性比较大，因为它在pH值为1.5的酸性溶液中即开端水解，生成氢氧化高铁沉积。在偏钛酸洗刷时，当pH值到达1. 5就会水解生成氢氧化高铁沉积稠浊在偏钛酸中，待到媛烧时即变成红棕色的三氧化二铁混在钛中，而影响产品的白度。为了避免这种现象的发作，在钛液中就不允许有三价铁的存在，因而有必要把三价铁复原成二价铁。    铁屑或铁粉是一种廉价的复原剂，加人铁屑或铁粉的意图主要是将钛液中的三价铁复原成二价铁。其复原反响的反响式如下：[next]    终究复原到什么程度才算将三价铁复原结束呢？钛液中高价态的有三价铁和四价钛，因为三价铁的被复原势大于四价钛的被复原势，有必要将三价铁悉数复原结束，才轮到四价钛的被复原，也便是说，当钛液中呈现三价钛，阐明钛液中现已没有三价铁了，三价铁现已悉数复原成二价铁了。其四价钛复原为三价钛的反响式如下：    加铁屑的另一个意图是能够将一部分重金属离子复原为金属随残渣而被除掉。    因为在生产过程中钛液常常遇到与空气触摸或以压缩空气拌和等氧化条件，要是没有三价钛存在，则二价铁很快被氧化为三价铁。可是，因为三价钛的被氧化势大于二价铁的被氧化势，有氧化条件的话，其必定先将三价铁悉数氧化完，才轮到二价铁的被氧化。因而在钛液中保持有必定量的三价钛，能够确保二价铁不被氧化，使钛液始终保持没有三价铁的存在。不过，过多的三价钛存在是晦气的，因为在水解时，三价钛不会发作热水解生成偏钛酸沉积，冷水解也要在pH值>3才干水解，故其留在母液的废酸里，若废酸不加以收回运用，则会构成钛的丢失。    十七、酸解、浸取和复原需求操控的目标    ①硫酸浓度＞92.5％。    ②钛铁矿的质量要求。    ③蒸汽压力≥0. 5MPa。    ④空气压力≥0. 3MPa。    ⑤酸矿比为（1.50一1.60）：1（加压水解法），或（1.45～1.55）：1（常压水解法）。    ⑥反响时硫酸浓度85％-90％。    ⑦预热引发温度80-120℃。    ⑧老练时刻1-6h。    ⑨助冷时刻10 - 30min o    ⑩浸取温度 。这90kg硫酸是与非钛杂质起反响而耗费的，是白白浪费了的，归于无效酸。因为总有用酸基本上是操控在必定规模的，无效酸多了，相对来说有用酸就少了。为了使钛液确保含有必定量的有用酸，就有必要多用酸·要对错钛杂质少了，一就能够少用酸，然后能够节省硫酸，而且能够削减生产上除杂质的困难程度。为此，有些供应商将买回的矿砂在破坏之前进行一次磁选。    2.选用含Fe203少的矿和铁屑    在钛铁矿含总铁大体相同的前提下，其间含Fe203越多，其耗费硫酸就越多；在运用铁屑或铁粉时，铁锈（含Fe203）越多，其耗费酸也越多。其反响式如下：    从上述反响式可知，1 mol Fe2O3（相当于2mo1 Fe)，需求耗费3mo1硫酸，而1 mol FeO或lmol Fe,只需求耗费l mol的硫酸，阐明钛铁矿或铁屑中Fe2O3含量高，耗费的硫酸就多。别的，Fe2O3与硫酸效果生成的是三价的硫酸铁，终究要用铁屑或铁粉悉数复原成二价的硫酸亚铁，复原越多，耗用的硫酸和铁屑都多。因而，为了节省硫酸和铁粉，生产上就应该选用含Fe2O3较少的钛铁矿和铁屑。

一、偏钛酸的首要化学成分    依据对某种矿出产出的偏钛酸的屡次化学分析，其组成见表1。表1  偏钛酸组成成分含量/%成分含量/%成分含量/%成分含量/%H2O62TiO235SO23SiO20.03Nb2O30.05Sb2O30.007Al2O30.004ZnO0.004PbO0.002Fe2O30.001MgO0.0003CuO0.0001MnO0.00001WO3＜0.005V2O5＜0.001Cr2O3＜0.001     二、偏钛酸缎烧的意图及缎烧工艺流程    钛以白色的偏钛酸方式从钛液中沉积出来时，不只带有很多的水，还带有必定量的硫酸。锻烧的意图就是在高温下使偏钛酸脱水、脱硫，而且构成具有必定晶型、到达必定质量指标的铁。    经过盐处理的偏钛酸浆料，送至锻烧工序的贮料槽内，然后用揉捏泵揉捏进内燃式反转窑内进行煅烧。若出产电焊条、冶金、珐琅、电容器等级其他钛，水解大都选用常压法，其所得的偏钛酸颗粒较粗，为节省燃料起见，可用离心机甩干后，用固体运送设备直接送至焚烧工序，再用斗式提升机将偏钛酸块料加人窑内进行锻烧。反转窑由变速电动机传动，可依据浆料、温度等工艺条件的要求进行调速。窑内选用逆流加热，从窑尾端加人的偏钛酸，跟着反转窑的旋转，被带到必定高度后，因为本身的滚动而不断地升起和落下。因为窑体有2%-4％的倾斜度，物料每升起再落下一次，便向窑头方向行进必定的间隔，偏钛酸就是凭借重力效果，向窑前移动；燃料及助燃空气由较低的窑头端入窑，经焚烧发作的高温气体自窑头向窑尾活动，与偏钛酸浆料构成了逆流运转。偏钛酸就是这样从窑尾送到窑头，一起在温度逐渐升高的过程中完结脱水、脱硫、晶型转化和粒子成长等一系列物理化学改变，而构成必定晶型的钛产品。钛经窑头下料口落人冷却转鼓进行冷却，然后经过斗式提升机送至贮粉斗，以备破坏之用。    现在进入反转窑的偏钛酸，不是用叶滤机吸滤，而是用鼓滤机抽干，再用螺杆泵送人。[next]    三、缎烧反转区分的区域及每个区域的温度规模    锻烧反转窑可分为枯燥区、晶型转化区和粒子成长区三个区域。窑内的温度与窑的巨细、物料离热源中心的远近和热电偶所放测温点的方位离热源点的远近都有联系，各厂不一样，煅烧反转窑各区域的温度规模见表2。表2  煅烧反转窑各区域的温度规模区域枯燥区晶体转化区粒子成长区温度/℃200~800800~860860~920     四、偏钛酸在反转窑枯燥区的改变    在枯燥区域中，偏钛酸发作脱水和脱硫的改变。这种改变可用下式表明：      Ti02·xH2O·yS03==Ti02＋xH2O↑＋yS03↑    ①脱水    a.脱湿存水湿存水即附着在偏钛酸颗粒表面及夹藏在颗粒空隙里的水。这部分水与Ti02的结合不结实，在100-200℃之间便蒸腾掉；    b.脱化合水化合水即结合在偏钛酸分子内部的水，这部分水与Ti02的结合比较结实，要在200-300℃之间才干脱掉。    ②脱硫水解生成的偏钛酸浆猜中，含有的硫酸大部分是游离酸，经过水洗即可除掉。可是占偏钛酸总量7%-8％的硫酸，以S03的方式与偏钛酸结合得很结实，因为偏钛酸构成的条件和夹藏的杂质不同，它所含的硫酸要在500-800℃之间，才干分解成S03和SO2气体而脱去。    因为偏钛酸含水量大，蒸腾水分所需的热量较驱除S03的热量大5倍以上、因为水分高，煅烧窑烟囱冒出的烟是以水汽为主，水汽遇到大气即冷凝成雾的成果，S03气体和水汽遇冷也变成酸雾。烟气中的钛是比较少的。    五、偏钛酸在反转窑晶体转化区的改变    一般硫酸法制得的偏钛酸全部是锐钛型晶体。经较低温度的煅烧后，得到的满是锐钛型钛。这种锐钛型一般在900℃以下是安稳的。当温度超越950℃时，就开端向金红石型晶型转化。纯洁的锐钛型晶型有必要在1200℃以上的高温，才干彻底转化为金红石型晶型。在这样的高温下煅烧，Ti02易烧结，为此，有必要加人各种金红石型转化促进剂，使其晶型转化的温度下降到800-860℃之间，使其成长的锐钛型晶体顺畅地、较彻底地向金红石型晶体转化。    六、偏钛酸在反转窑粒子成长区的改变    细微晶体聚结成颜料粒子需求取得必定的能量。煅烧温度越高，粒子成长的速度便越快。在600℃以下，粒子成长的速度十分慢，超越600℃时，粒子成长速度开端加速，温度到达900℃时，能够发现粒子成长的速度有极大的增加。假如煅烧温度升高到1000℃时，则聚结成的粒子的直径将到达1μm。而作为颜料钛最合适的粒度是0.2 - 0.35μm，即粒径应是可见光波波长的一半。假如粒径小于可见光波的半波长，则颜料粒子将成为通明；若粒径大于可见光波的半波长，则将使白色颜料呈现出红相。为此，应依据不同的条件，将这个区域的温度操控在860-950℃之间，使长大的晶体聚结成颜料粒子。    七、在高温下TiO2与硫酸钾的反响对制品的不良影响以及怎样防止这种影响    在出产颜料钛时，往往增加碳酸钾进行盐处理。碳酸钾与偏铁酸中的硫酸反响即生成硫酸钾，在煅烧过程中，硫酸钾与二氧化钛能在高温下反响生成偏钛酸钾。这种偏钛酸钾遇水会发作水解反响而生成。正是因为这种碱性物质的呈现，使钛的水浸液pH值到达弱酸性或中性或弱碱性，锻烧结尾也正是使用这种改变来操控。其一系列反响式如下：[next]     纯洁的Ti02是中性的。水浸液pH值偏酸性或偏碱性都会影响颜料的安稳性，使颜料在调制时不固化。有材料报导，水浸液pH值呈酸性时，抵消色力与底相有下降与变坏的倾向，为此有必要防止呈现偏酸现象，在盐处理时恰当多加一些碳酸钾或锻烧温度较高，脱硫较彻底能够使其水浸液呈现偏碱现象。    八、在高温下Ti02与CO的反响对制品的不良影响及怎么防止这种影响    当燃料在窑中焚烧不彻底时，会发作复原物质CO。在高温下，CO能把TiO2复原成Ti203。而Ti203的呈现会使钛的色泽带灰相，并导致Ti02晶格上的缺点，影响到钛的颜料功能。其反响式如下：    一般燃料焚烧都有这种现象，窑尾的粉料呈灰色就是这个道理。有时因为窑内通风不畅，煅烧废气不能及时排出，也会构成燃料的不彻底焚烧而发作CO。别的偏钛酸中，若含有复原性的三价钛较多，在窑内得不到满足的氧气氧化，也简单生成Ti203而使钛呈现灰相。    为了防止CO和三价钛等复原性物质的不良影响，就得确保燃料在窑内焚烧彻底，而且有必定的氧化气氛，这就需求精确地操控燃料与助燃空气的份额。一般燃料（煤气）与助燃空气的份额在1：(3.2-3.3)，用柴油或重油作燃料时，空气的过剩系数操控在1.2,即过剩空气为20％。在窑头加大进风量，加强了窑内通风，坚持窑内有满足的氧化气氛，能够防止发作复原物质，或使原有复原物质得以氧化，使钛以最高价态存在，这样的钛才是白色的。可是加大进风量会下降窑温，这样又要加大油量，构成油耗增高。不增加油量而加大鼓风量，肯定会下降窑头温度，这样做尽管能够进步产品白度，可是消色力会下降，吸油量会升高。这种对立就要各厂依据各自的出产条件和质量要求而权衡利弊，采纳相应的办法。    九、进步反转窑煅烧制品产能和下降热耗的办法    物料煅烧在确保质量的前提下，单位时刻内所得到的热量越多，物料的加热就越快，窑的出产能力就越高。一起因为物料得到的热量多，丢失掉的热量相对削减，这样热能的使用率较高而热耗较小。进步产能和下降热耗首要是操控恰当的空气过剩系数，空气过剩系数过小，燃料焚烧不彻底，不利于窑内坚持氧化气氛；空气过剩系数过大，使窑的产能下降，废气带走的热量相对增加。因而，能够在燃料彻底焚烧和坚持窑内氧化气氛的前提下，尽量减小空气的过剩系数；尽量进步燃料和助燃空气的人窑温度；力求扩展物料受热面积和窑内表面积；合理地安置焚烧设备；选用发热量高的燃料。    十、在煅烧过程中，偏钛酸中所含杂质的不良影响    在偏钛酸中增加正催化剂能进步转化速率，并相应下降转化温度。偏钛酸中所含阴离子对转化的阻止效果与阴离子的体积巨细有关，其阻止效果的次序为：Cl-＜SO42-＜PO43-（即含氯化物的晶型转化温度较低，含硫酸盐的较高，含磷酸盐的更高）。关于一些带色的金属氧化物，如氧化铜、氧化钻、氧化镍、氧化铬、氧化锰等对转化有促进效果，特别是氧化铜的效果最大，氧化钨、起阻止效果。[next]    当增加剂用量（以氧化物计）均为1mol左右时，物料在900℃煅烧3h，氧化钨和对粒子成长没有什么影响；氧化铬对粒子成长的促进效果很小；氧化镍、氧化钻、氧化锰对粒子成长有中等程度的促进效果；氧化铜、氧化铁对粒子成长的促进效果比较明显；氧化钼对粒子成长有特别明显的促进效果。    十一、反转窑窑头、窑尾温度凹凸对产品质量的影响    窑头温度一般称为高温带温度，它决议着Ti02晶型的转化和颜料粒子的成长，是影响钛颜料功能的重要因素。一般来说，窑头温度越高，Ti02的晶型转化及粒子成长就越快、越彻底。可是窑头温度过高，简单使物料烧结，使煅烧品颗粒变硬，色泽变黄变灰。在810℃左右，消色力随温度的上升而进步，但升到必定温度后，消色力会急剧下降，一般操控在850-950℃之间。    窑尾温度直接影响到枯燥区内的各种改变，也是一种窑内通风状况好坏的标志。窑尾温度高，通风好，煅烧后的废气易排出。但通风过大，被废气带走的热量和钛粉尘增多，构成必定的丢失。一起水分过早脱尽，进人高温区易烧结。窑尾温度低，不只窑内通风欠好，而且偏钛酸在枯燥区脱水、脱硫不彻底，以至于呈现煅烧品夹藏生料的现象。一般操控在150-300℃之间。    十二、物料在反转窑内逗留时刻长短对产品质量的影响    因为Ti02颜料粒子是在煅烧后期构成的，物料在窑内逗留的时刻对晶型转化、粒子的巨细和形状有决议性影响。工业上要求煅烧构成的粒子要外形油滑规整，因而晶型的构成和晶粒的长大都不能太快，都需求有满足的时刻，使晶格摆放规整并逐渐长大。一起煅烧品大都是聚集体，也需求有满足的煅烧时刻。选用温度相应偏低并恰当延伸煅烧时刻，对烧结及聚结现象又可相应削减。可是物料在窑内逗留时刻过长会影响产值。要是物料在窑内逗留时刻过长而煅烧温度又高，则会构成物料烧结，使煅烧品颗粒变硬，色泽变黄变灰，白度下降；物料在窑内逗留的时刻过短，则烧不透，煅烧品呈现夹生现象，晶体转化不彻底，消色力下降，吸油量增高，pH值下降。一般窑的转速操控在3. 5-9r/min之间。即物料在窑内逗留10h左右。    十三、在反转窑煅烧时要尽量防止颗粒烧结现象    若物料在窑内煅烧时刻过长而温度又高，则颗粒烧结成长的巨细成为无限的，一般为1.0-10μm。烧结物具有较大的空间体积或构成角质粒子，除了使颗粒变硬，色泽变黄变灰之外，还使吸量进步，消色力和遮盖力下降，光学功能及漆膜光泽变差。因而在锻烧时要尽量防止发作烧结现象。    十四、煅烧窑层厚薄对产品质量的影响    向煅烧窑内投料量过多，料层过厚，则物料在窑内的各种改变进行得不彻底，锻烧品呈现夹生现象，不利于脱硫和晶态转化，消色力下降，吸油量增高，pH值下降；假如投料量过少，窑层就薄，简单使物料发作烧结，使锻烧品颗粒变硬，色泽变黄变灰，下降了白度，而且下降了产值，浪费了热量，增加了能耗，进步了本钱，下降了效益。理论与投料量常常用窑的填充系数N来表明：式中  N—填充系数；      S1—窑内物料堆积的横断面积，m2；      S2 -窑的有用横断面积，m2。    一般窑的填充系数操控在10%-20％之间，直径为1. 5m的反转窑，日锻烧钛量在6. 5-8. 5吨为宜。当然投料量还因钛种类的不同而不同，出产非颜料钛的投料量能够比出产涂料钛投料量增加一倍以上。

一、钛液净化的意图    经过沉降除掉了绝大部分残渣，经过冷冻结晶除掉了硫酸亚铁晶体，可是钛液中尚含有一些沉降不彻底而带过来的微量固相物，这些固相杂质颗粒极细，在硫酸亚铁晶体的粗滤时，能穿过滤布留在钛液中，其表面或许带有必定的电荷，让其留在钛液中会构成下列两方面的损害。    1.影响水解产品颗粒结构，构成偏钛酸水洗难和产品的颜料功能差。    钛液水解的进程，是先构成一批结晶中心，这些结晶中心逐步生长，终究成为固体而沉析出来。结晶中心是一种胶体物质，它对水解产品的颗粒结构有必定的影响。为了得到符合要求的水解产品，有必要按规则要求制备结晶中心。而钛液中的胶体固相杂质，在钛液水解时会起到结晶中心的效果，可是这种结晶中心是不符合要求的，是一种不良的或不规则的结晶中心，它会影响水解产品的颗粒结构，使其形状不规则，颗粒表面不光滑，带有棱角，构成偏钛酸水洗效果差，一同还会影响产品的颜料功能。    2.吸附金属离子，污染制品，下降纯度，影响白度。    因为这些固相杂质是带有电荷的胶体微粒，它们会吸附某些金属离子。当它们在水解进程中成为结晶中心时，这些吸附的金属离子便跟着进人了水解产品偏钛酸的粒子内部，终究混人制品中去，下降了制品的纯度。而某些带色的有害金属离子如钒、铬、锰、铅、钻等的混入，还会影响到产品的白度。    为此，在出产颜料钛时，有必要进行一次板框压滤，把这些固相杂质除掉。    二、助滤剂及其在净化过滤中的效果    能够改动过滤物料颗粒散布及其过滤特性，然后改善过滤效果的辅助性粉状物质称为助滤剂。助滤剂是一种疏松、多孔、有吸附才能，具有粒子小、粒度散布规模较窄，颗粒较坚固，分散性、悬浊性、化学稳定性及构成滤饼多孔性都好，报价低廉、来历丰厚的物质。它具有滤除细微颗粒、避免过滤介质阻塞、延伸过滤设备作业时刻、取得彻底弄清滤液的效果。    经沉降除渣和经硫酸亚铁过滤后的钛液，仍存在有极细的胶体固相杂质。若用一般办法进行板框压滤，初滤时简略穿滤，得到的滤液弄清度仍欠安，而且跟着过滤的持续进行，这些胶体固相杂质会逐步在滤层孔眼处积累，导致滤层阻塞，使钛液难以持续经过，过滤速度大为下降。为了战胜上述困难，能够在板框压滤前先将助滤剂配成悬浮液加人板框压机内，使滤布先黏附上一层助滤剂，然后再加人钛液进行板框压滤，这样就能够避免胶体固相杂质阻塞滤层，然后使压滤进程顺畅地进行下去。    三、常见各种助滤剂的特性、质量要求和用量    常用的助滤剂有木炭粉、硅藻土、谷壳灰和纸浆等。    木炭粉是木材烧成的木炭再经破坏加工而成的黑色粉末。木炭粉疏松多孔，颗粒近似球形，有利于过滤，有必定的比表面积，能够吸附胶体杂质。木炭的质量要求是灼烧减量应＞９０％，不含Fe2O3、MnO2等，避免下降钛液的三价钛含量，要求细度为150目筛余物为2％，每平方米过滤面积运用约0. 5kg,压滤机助滤层铺设厚度为1-2mm。    硅藻土是一种古代单细胞硅藻微生物的残骸沉积物，用作助滤剂的是天然品或加工品，其主要成分为Si02、A12O3、Fe2O3、CaO, MgO等，其间Si02含量约为80％-85％，耐酸性好，粒度为20-150μm,相对密度为2.1-2.5，色彩有多种，以白色为最纯，呈晦暗土状不透明光泽，要求细度为150目，每平方米过滤面积运用0.5kg,助滤层铺设厚度为lmm。    稻谷壳灰含Si02大于90％，有活性吸附效果，由多孔硅酸物质组成。运用量为每平方米过滤面积运用1-2kg。[next]    四、板框压滤机的结构及作业原理    板框压滤机是由10-30对滤板和滤框替换摆放组成。每对滤板和滤框之间夹有滤布，安放在一个支承架上，并配有一个压紧设备和集料盘。压紧设备可用手动，也可用电动操作，使滤板和滤框严密触摸而不走漏。集料盘用来搜集板框间滴流下来的钛液。    滤板和滤框在一边的上角和下角处各有一孔，板框摆放后，这些孔相互联结成两个孔道，上孔道为待滤钛液的流人通道，与滤框内部相通，滤框的中间是空的。下孔道为滤净的钛液流出的通道，与滤板的集液口相通，滤板四边滑润，中间部分有直的沟槽以供滤液活动之用，沟槽和下部通道相通，使滤液聚集于排液通道而排出。    板框压滤机作业时，滤框坐落两块滤板之间，构成一个滤室，浆钛液流入滤室后，固体粒子就被截留于滤布上，清液则透过滤布，沿着滤板上的沟槽下贱，流至通道口，最终集于排液管而排出。    五、板框压滤的工艺操作进程    板框压滤的操作是先把助滤剂用淡废酸或水调成悬浮状，通压缩空气拌和均匀，然后用泵打人上好滤布的板框压滤机内，进行循环过滤，在压力的效果下使助滤剂在滤布上构成一层均匀的助滤层，至循环液弄清中止。然后泵人待过滤的钛液进行循环过滤，直至滤液到达要求后，当即中止循环，进行正常的接连压滤作业。得到弄清度合格的钛液，送人合格钛液贮槽，以备浓缩之用，这种钛液固体物含量应    生成的重金属硫化物沉积在沉降时与残渣同时除掉。遇酸生成的一部分未起反响的气体从酸解锅的烟囱放空排掉。[next]    七、钛液的浓缩及涂料钛液浓缩原因    钛液中的水是溶剂，是可蒸腾的。钛液中的硫酸氧钛、硫酸钛和硫酸亚铁等是溶质，是不行蒸腾的。借助于加热效果，使钛液中的溶剂（水）逐步汽化蒸腾而扫除，使溶质浓度逐步增大，这个进程称为浓缩。    根据浓度低的钛液，制得偏钛酸的颗粒较粗，进而制得的钛的颜料功能较差。为了使钛液经过水解后制得的偏钛酸颗粒细而均匀，进而得到颜料功能优越的钛，就有必要将经过结晶过滤和板框压滤的浓度较低的钛液进行浓缩，直至浓缩到含Ti02 (200±5)g/L（加压水解用）或215-230g/L（常压水解用）中止。若制作非颜料用钛，则其钛液能够不经浓缩，在除掉硫酸亚铁晶体后，直接送去进行常压水解。    八、钛液采纳真空浓缩的原因及其要求    因为溶液在沸点以上的温度其汽化蒸腾的速度最快。钛液的沸点在104-114℃之间。要是在这样高的温度下长时刻加热蒸腾，钛液的稳定性会敏捷下降。因为钛液水解的临界温度只要80℃，到达80℃以上就会水解，这样就会导致钛液的前期水解，这关于制作优质的颜料钛是很不适合的。因而有必要把钛液的沸点降到80℃以下。要到达这个要求，就有必要采纳真空浓缩，因为液体的沸点是与压力成正比的，压力越低，沸点也越低。要使压力低，就有必要在抽真空的减压下进行浓缩，抽真空度越高，沸点便越低。要操控浓缩温度不超越75℃，其真空度有必要在8*104Pa以上。    九、单效真空浓缩罐的结构及其浓缩流程    真空浓缩有单效浓缩和接连浓缩。单效浓缩罐的结构，一般是钢制珐琅反响锅或钢罐内衬耐酸陶瓷板、搪铅等，运用蛇形管或夹套进行蒸汽加热，罐顶有汽液别离设备及进料阀，底部有放料阀，罐上还装有液位计、温度计和真空表。其浓缩的工艺流程如下：钛液在浓缩罐中，被蛇形管的直接蒸汽加热，在真空下到达沸点，钛液中的水分开端汽化，从浓缩罐顶部排出，进人汽液别离器，经过开始别离出来的蒸汽从底部进人冷凝器逆流而上，冷却水从顶部喷淋而下，与蒸汽充沛触摸，冷凝后从气压管排到水封池流人体系外，未被冷凝的气体，从冷凝器顶部排出，经汽液别离设备到真空缓冲罐，再经真空泵排人大气。    十、接连真空浓缩器的结构及其浓缩工艺流程    接连真空浓缩运用的是薄膜浓缩器。其结构是单程升膜式的，由加料、蒸腾室和别离器组成。外壳的立式钢管为蒸腾室，管内有一列平排的细钛管，其下部为钛液进人的加料室，加料室有均布料液的设备，使钛液由此均匀地进人各蒸腾管内，外面是蒸汽，在各蒸腾列管壁发作热交换，其顶部为别离器，别离器内有捕液设备，使汽液别离。为了避免列管与管壳间发作温度应力，外壳上有热补偿设备。蒸腾器上还设有窥视镜、真空表、温度计、流量计（见图）。[next]    薄膜蒸腾器浓缩钛液的工艺流程如下：钛液经流量计从薄膜浓缩器底部的加料室进人钛管蒸腾器，在此受管外的蒸汽所加热，蒸腾出来的水汽以很高的速度在管内上升，钛液则被这个高速气流拉成薄膜，在极短的时刻内上升至蒸腾器顶部涌出，在别离器进行汽液别离，浓钛液经溢流管进入钛液水封池，蒸汽则进人混合冷凝器中，与冷却水混合冷凝后，经过气压管排到水封池流出体系外，其间的不冷凝性气体，从冷凝器顶部排出，经汽液别离设备进人真空缓冲罐，最终经真空泵排人大气。[next]    十一、接连浓缩器的长处    与单效真空浓缩罐比较，接连真空浓缩的薄膜浓缩器具有下列六方面的长处。    ①操作接连化，比间歇操作简略，也便于完成自动化。    ②浓缩效率高，一台Φ360mm的薄膜浓缩器，其出产才能相当于4台体积为3000L的单效浓缩罐。    ③因为钛液在列管内受热面积大，受热均匀，使能源消耗少。    ④设备占地面积小。    ⑤钛液受热时刻短。钛液在列管上升的速度一般可到达20-25m/s，其实践受热时刻只要0.08一0.20s，这样就很有利于坚持钛液的稳定性。而单效浓缩罐浓缩时，钛液受热时刻常常长达数小时，这会构成钛液的稳定性下降。    ⑥所得浓缩的钛液浓度高。在用单效浓缩罐浓缩时，跟着水分的蒸腾，罐内液位不断下降，热交换面积越来越小，蒸腾也越来越慢，至必定液位后，持续加热已因小失大，假如稀钛液浓度偏低，得到的浓钛液浓度也低，乃至达不到目标要求。而薄膜浓缩器浓缩，只要调理进料量及加热蒸汽压力，即便稀钛液浓度低，也能浓缩成浓度较高的浓钛液。    十二、薄膜浓缩器真空浓缩的操作    ①将查验合格的待浓缩的钛液注人钛液高位槽，并在浓钛液水封池中注人必定量的钛液使之坚持液封。    ②开动真空泵，敞开冷却水，并调好冷却水的流量和调好真空度在8*104 Pa以上。    ③敞开流量计下面的阀门，让钛液进人钛管蒸腾器中，6m2浓缩器进料量操控在1-1. 5m3／h。14m2浓缩器操控在1. 5-3m3/h。引入的钛液蒸腾器的换热面积为260m2，可满意1.5万吨／年钛的出产要求。    ④敞开蒸汽阀，并坚持在4.9*104-7.8*104Pa的蒸汽压力下进行真空浓缩，操控钛液温度在70-75℃之间。    ⑤准时测定钛液浓度，使总钛含量到达目标要求。    ⑥浓缩中止时，先关蒸汽阀，让钛液持续进料3-5min，待温度微降当即封闭进料阀，再关冷却水和真空泵。    ⑦敞开浓缩器下面的放料阀，放完浓缩器内的钛液，然后将未浓缩过的淡钛液加人到已浓缩过的浓钛液中进行分配，使钛液的目标到达水解的工艺要求。    十三、真空浓缩应留意的事项    ①严厉依照操作规程操作。    ②严厉操控蒸汽压力、真空度、进料量、进料浓度和浓缩温度，以保证浓缩后的钛液到达目标要求。    ③若浓缩进程中冷却水量过大，冷却水未能彻底从气压管中排出，以至于冷凝器内冷却水液位高于冷凝蒸汽的进口管，而进人浓缩器的顶部，从溢流管流人到浓钛液水封池中，使钛液的浓度急剧下降，达不到浓缩的意图。为此，有必要避免冷却水流人钛液水封池中。    ④若体系漏气较严峻或抽气量缺乏或加热时蒸汽量过大或冷却水不行，都会使真空度下降。应该坚持真空度在8*104Pa以上，避免上述现象的发作。    ⑤若钛液流量太大，浓缩器溢流管来不及排出或浓缩器溢流管阻塞或溢流管漏气等，都会使钛液进人冷凝体系，为此有必要避免上述情况的发作。    ⑥若浓缩时真空度下降或温度太高或冷却水倒流都会引起钛液的稳定性下降而呈现前期水解现象，构成不行拯救的丢失，有必要避免这类事端的发作。

一、钛液水解的意图及工业上对水解的要求    钛液的水解是使二氧化钛组分从液相的钛液转变为固相的偏钛酸，从而与母液中的可溶性杂质别离，以提取纯洁的二氧化钛。    钛液的水解在硫酸法钛出产进程中，是一个极其重要的工序。水解的好坏，不只影响到工业出产的经济性，并且对终究产品的质量也影响很大。工业上对水解有下列三点要求。    ①水解率要高。即液相中的二氧化铁组分转变为固相的二氧化钛组分的百分率要大，在不影响制品的功能和质量的情况下，水解率越高，经济效益就越好。    ②水解所得的偏钛酸，有必要是具有必定巨细而均匀的粒子，组成要安稳，一起要易于过滤和洗刷。    ③工艺条件要老练，要易于控制，水解产品的质量要安稳，设备要简略，要习惯工业出产的需求。    二、盐类的水解的界说及哪些盐类能水解    在溶液中盐的离子跟水所电离出来的H＋离子或OH-离子生成弱电解质的反响，称为盐类的水解。    盐类水解生成了酸和碱。反过来，酸和碱进行中和反响，也生成盐和水。也就是说，盐类的水解反响是酸碱中和反响的逆反响。    强酸与弱碱所生成的盐、强碱与弱酸所生成的盐以及弱酸与弱碱所生成的盐都能发作水解反响。这三种盐类之所以能发作水解反响，其根本原因就在于组成这些盐的离子能跟水电离出来的H＋或OH-结合构成弱电解质。生成的弱电解质包含能生成气体或沉积和难电离物质（如水）。    1.强酸与弱碱所生成盐的水解    氯化铵是由强酸（）和弱碱（）中和生成的盐，它在水溶液里的水解进程如下： [next]     在这里，因为NH4+跟水里的OH-结合生成了难电离的NH3·H20,所以能发作水解反响。跟着溶液里OH-削减，H＋浓度会增大，成果H＋浓度大于OH-浓度，而使溶液显酸性。这一反响也可以用离子方程式来表明：    2.强碱与弱酸所生成盐的水解    乙酸钠是由强碱（）和弱酸（乙酸）所生成的盐，它在水溶液里的水解进程如下：    在这里，因为Ac-跟水里的H＋结合生成了难电离的乙酸，所以能发作水解。跟着溶液里H＋削减，OH-浓度会增大，成果OH-浓度大于H＋浓度，使溶液显碱性。这一反响也可以用离子方程式来表明：    3.弱酸与弱碱所生成盐的水解    乙酸铵是由弱酸（乙酸）和弱碱（）所生成的盐，它在水里的水解进程表明如下：    在这里，因为Ac-跟H＋生成了难电离的乙酸；NH4+跟OH-又生成了难电离的，所以能发作水解。至于这类盐水解后溶液显酸性仍是显碱性，则要取决于所生成的乙酸和的电离常数的相对巨细。假如弱酸的电离常数大，那么溶液显酸性；假如弱碱的电离常数大，那么溶液显碱性；假如两者的电离常数持平，那么溶液显中性。乙酸和的电离常数分别是1.75*10-5和1.77*10-5，根本持平，所以乙酸铵的水溶液呈中性。其离子方程式如下：

三、温度、浓度和酸度对盐类水解的影响    盐类水解的关系式如下：    1．温度    盐类水解是酸碱中和反应的逆反应。如果中和反应是放热反应，那么水解反应就必然是吸热反应。因此升高温度有利于反应向正反应方向进行，能促进盐类的水解。例如洗涤油污物时，热的纯碱水去污效果较好，就是因为加热促进纯碱的水解，使OH-浓度增大，增强了去污能力。    2.浓度    增加水分（即降低溶液所含盐的浓度）有利于盐的电离，有利于反应向正反应方向进行，也能促进盐类的水解。例如，测定钛液的稳定性时，多加水到一定程度即发生水解反应而生成白色的正钛酸。    3.酸度    对于强碱弱酸盐来说，其溶液呈碱性，如增加酸度（或降低碱度），则会中和溶液的碱性，而使反应向正反应方向进行，也有利于水解；如增加碱度（或降低酸度），则会增加生成物（碱）的浓度，而使反应向逆反应方向进行，会抑制水解。对于强酸弱碱盐的水解来说，其溶液呈酸性，如增加碱度（或降低酸度），则会中和溶液的酸性，而使反应向正反应方向进行，有利于水解；如增加酸度（或降低碱度），则会增加生成物（酸）的浓度，而使反应向逆反应方向进行，会抑制水解。例如，铁（Fe3+、Fe2+）、铝（A13+）、铅（Pb2+）、锰（Mn2+）、铜（Cu2+）、镍（Ni2+）、钒(Vo2+）等金属与硫酸组成的盐，属于强酸弱碱盐，这种盐在高酸度下是不会发生水解的。钛液中是存在这些盐类的，但是由于钛液的酸度很高，在水解时钛液中所含的这些杂质金属离子受到酸度高的抑制而不会水解。只有当酸度降低到一定数值时，才开始水解而生成相应的氢氧化物沉淀。在偏钛酸水洗时，由于随着水洗的进行，酸度不断降低，当降低到某一定酸度时，某些杂质金属离子即水解而产生沉淀并存在于偏钛酸中，污染了偏钛酸。例如，当酸度降低到pH值≥1. 5时，Fe3＋即发生水解生成氢氧化铁沉淀，其反应式如下：    当酸度继续降低，而降到pH值≥6. 5时，Fe2＋也发生水解而生成氢氧化亚铁沉淀，其反应式如下： [next]     四、钛液水解的共性和特性    钛液的水解，既具有一般盐类水解的共性，如它属于强酸弱碱盐，当pH值为0.5时，便开始水解，水解的溶液是酸性溶液；又具有胶体的性质，具有自己水解的特性。    1.常温下将钛液稀释到一定程度时，即发生水解而生成白色絮状的正钛酸沉淀。其反应式如下：    2.在不稀释的情况下，使其维持沸腾状态，即使酸度很大，甚至水解又产生新酸，仍能发生水解而生成白色的偏钛酸沉淀。其反应式如下：    生成的水合二氧化钛即偏钛酸的分子式可以写成Ti02·H20或H2Ti03或Ti0（OH）2或Ti02·xH2O·yS03。    由于生成的偏钛酸具有胶体性，胶粒很小表面积很大，会吸附很多杂质和硫酸，因此必须将偏钛酸进行水洗。    五、钛液热水解的过程    钛液热水解经过下列三个过程。    1.从完全澄清的钛液析出微小的结晶中心—晶核    一般是采用稀释法的自生晶种来制取晶核或采用先做好晶核再加人钛液作为结晶中心。使用不稳定的钛液，水解前本身已含有某些胶体杂质，这些胶体杂质也是晶核，也可以成为结晶中心，这些晶核不符合要求，往往会发生不良影响，因此在水解前必须把这些晶核（即胶体杂质）除去。    2.晶核的成长与沉淀的形成    当晶核形成后，若水解作用继续进行，则在晶核表面便发生钛的固析，促使晶核逐渐长大，当达到相当大小时，便成为沉淀而沉析出来。    3.偏钛酸粒子凝聚沉淀与溶液组成改变    随着水解继续进行，沉淀物进一步长大到一定大小后，即开始自溶液中析出固相粒子，成为悬浊液，此时溶液的成分不断变化，Ti02的含量不断下降，而游离酸浓度则不断上升。进而使沉淀的偏铁酸粒子局部溶解而又重新析出新组成的沉淀。这个过程不断继续，直至水解形成动态平衡，溶液中只剩下极少数的钛及较浓的硫酸，此时沉淀物的组成才最后固定下来。    六、钛液热水解过程中三价钛的变化    在钛液热水解过程中，三价钛不会发生水解反应、不会产生沉淀而继续留在母液中，原因是三价钛离子的水解pH值接近于3,而钛液大大地超过这个酸度，即使pH值达到3，其水解也不是生成偏钛酸，而是生成Ti(OH)3，这个Ti(OH)3不具有胶体特性。不过由于在热水解过程的搅拌和沸腾的影响下，三价钛会有一部分被空气氧化为四价钛而仍能水解。其反应式如下：

微乳法制备纳米级TiO2是近年来较流行的方法之一。W/O微乳液是由水、油和表面活性剂组成的热力学稳定体系，其中水被表面活性剂单层包裹形成微水池，分散于油相中，通过控制微水池的尺寸来控制超微颗粒的大小，因为在微水池生成的纳米颗粒的粒径可被微水池的大小有效限制。微乳技术的关键是制备微观尺寸均匀、可控、稳定的微乳液。微乳法有望制备单分散的纳米TiO2微粉，但降低成本和减轻团聚还是微乳法需要解决的两大难题，估计利用微乳法在工业上生产纳米级TiO2还要经历相当长的时间。     液相法的优点是原料来源广泛、成本较低、设备简单、常温反应、无危险性、工艺易控制、便于大规模生产。但是液相法易造成物料局部浓度过高，粒子大小、形状不均匀，而且由于纳米TiO2粒子细小，比表面积大，表面能极高，干燥和煅烧过程易引起粒子间的团聚，特点是硬团聚，使产品分散性变差，影响产品的使用效果和应用范围。     对纳米TiO2粉末，特别是金红石型粉末，进行表面处理，是纳米TiO2工业化生产中必不可少的关键步骤。原因之一是由于纳米TiO2粉末具有极性，在极性介质中易于凝聚，或者说其单位面积的超额自由能升高，表面张力变大，表面结合能升高，促进TiO2粒子发生团聚，此时电动电位比较高。只有使用那些润湿力比固体粒子间的凝聚力大，即液-固界面上的自由能低处理剂进行表面处理，才能使这些TiO2团聚体进一步分散。因此，为了使质来增加润湿力，使液-固界面的自由能进一步降低，双电层增厚，使带相同电荷的TiO2相互排斥，从而提高TiO2粒子的分散度，使其优异性能得以充分发挥；原因之二是纳米TiO2光化性质虽然稳定，但长期暴露在大气中使用时，也有粉化的可能，因此经过表面处理后，可以提高其耐光性耐候性。表面处理的方法以及包覆的程度，直接影响到产品的庆用范围及应用效果。目前惯用的表面处理措施，是其表面包覆一层无机膜或(和)有机膜，以避免纳米TiO2粉末的团聚和提高纳米TiO2的耐光性和耐候性。

1.TiC14碱中和水解法    以氯化法钛厂的精制TiC14为质料，将其稀释到必定浓度后，加人碱性溶液进行中和水解，所得的二氧化钛水合物经洗刷、枯燥和锻烧处理后即得纳米钛产品。美国的Tioxide公司便使用这种办法组成针状金红石型纳米钛产品。日本原工业公司出产的TTO系列纳米钛产品或许也是使用这种办法出产的。    2. TiOSO4水解法    以TiOSO4为质料，将其配制成必定浓度的溶液后，进行碱中和水解或加热水解，构成的二氧化钛水合物经解聚、洗刷、枯燥处理后，依据不同的锻烧温度便得到不同晶型的纳米钛产品。这种工艺的杰出长处是质料来历广，产品的本钱较低；缺陷是工艺路线长，自动化程度低，各个工序的工艺参数需严格操控，不然难以得到涣散性较好的纳米钛产品。    3.钛醇盐水解法    该法为溶胶一凝胶法的一种，以钛醇盐为质料，经过水解和缩聚反响制得溶胶。再进一步缩聚得到凝胶。凝胶经枯燥、锻烧得到纳米钛。其反响如下：    这种工艺质料的纯度较高：整个进程不引入杂质离子，可经过严格操控工艺条件，制得纯度高、粒径小、粒度散布窄的纳米粉体，且产品质量安稳。缺陷是质料本钱高，枯燥、锻烧时凝胶体积缩短大，易形成纳米钛颗粒间的聚会。    4.水热组成法    近年来，将微波技能和电极埋弧等新技能引入水热法，组成了一系列纳米级陶瓷粉末，使水热法成为最有远景的纳米钛组成技能之一。其根本操作是：在内衬耐腐蚀材料的密闭高压釜中加人纳米钛的前驱体（充填度为60％～80％），按必定的升温速度加热，待高压釜达所需的温度值，恒温一段时刻，卸压后经洗刷、枯燥即可得到纳米级的钛。水热法为二氧化钛前驱体的反响、溶解、结晶供给了一种特殊的物理和化学环境。水热法制备的纳米钛粉体具有晶粒发育完好、原始粒径小、散布均匀、颗粒聚会较少的特色。特别是用水热法制备纳米钛，又或许防止为了得到金红石型钛而阅历的高温锻烧，然后有效地操控了纳米钛微粒间聚会和晶粒长大。水热法组成纳米钛的要害问题是设备要阅历高温、高压，因而对原料和安全要求较严，并且本钱较高。    5.胶溶一萃取法    胶溶一萃取法为相搬运法的一种，其化学原理为：    向TiOSO4水溶液中加人碱性水溶液，生成二氧化钛水合物沉积，再加酸使其变成带正电荷得通明溶胶。加人阴离子表面活性剂和十二烷基磺酸钠，使溶胶胶粒转化成亲油性的聚集体。然后加人有机溶剂，剧烈振动，使替换粒子转人有机相中，得到有机溶胶，再经回流、减压蒸馏和热处理即得纳米超细钛。用这种办法制得的纳米级超细钛涣散性好、通明度高，但工艺流程长，本钱高。    6. W/O微乳法    微乳法制备纳米级超细Ti02是近年来研讨较多的办法之一。微乳技能的要害是制备微观尺度均匀、可控、安稳的微乳液。微乳法有望制备单涣散的纳米钛微粉，但降低本钱和减轻聚会仍是微乳法需求处理的两大难题，估量使用微乳法工业出产纳米级超细钛还需阅历适当的时刻。

咱们将各种机械活化法处理钛制成母粒，然后吹塑成PE薄膜。用相差显微镜调查机械活化法处理钛在薄膜中的涣散状况。相差显微镜相片如图所示。    能够发现，机械活化法处理的钛与对应的未处理钛比较，前者的粒径稍微增大，这是机械活化法包覆处理钛的必然结果。尽管如此，机械活化法处理钛仍能在塑猜中比较均匀地涣散。一起，咱们还能够看到，选用CaCO3、高岭土为中心料的机械活化法处理钛，两者在塑猜中的涣散性没有显着不同。因为中心料处于钛的围住之中，一起在涣散过程中，机械活化法处理颜料只要外层的钛与树脂基体“触摸”，因此外层钛决议了机械活化法处理钛的涣散性，中心料类型基本上对涣散性影响不大。