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。

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。

海绵钛是出产精粹金属钛的根本质料。将海绵钛进一步精粹,可制成钛锭、钛棒等金属钛材。钛被认为是现在世界上功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、化妆品等工业。

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]

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：

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：

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。

七、水解的各种方法及其利害    水解的方法能够从以下三方面分类。    1.以晶种发作的方法分类可分为自生晶种稀释法和外加晶种法两种。前一种方法是将浓钛液加到沸水中去稀释而发作晶核，再进行水解。这种方法水解时刻偏长，但可选用大设备，并能削减外来杂质的不良影响，确保颜料钛的功能；后一种方法是在钛液中先加人预先制好的晶种，再进行水解，这种方法较简略，简略操控，但沉淀物颜料功能较差。    2.以水解压力分类，可分为加压法和常压法两种。加压法是使整个水解罐密封，让其在大于latm①（①latm=101325Pa）的压力下进行水解，这种方法能够操控较高的水解温度，因此水解速度快，时刻短，水解生成的偏钛酸粒度较细，产品消色力较好，水解不必添加稀释水，废酸浓度高，便于收回使用。可是得到的偏钛酸粒子不均匀，一致性差，过滤洗刷难，滤洗周期长，产值不高，并且不易洗净，使产品白度差。其设备较杂乱，简略损坏漏气，检修较困难，水解锅无法做得太大，一般只要2-5m3的容积，也影响产值的进步。一起水解率不高。而常压法是在热水解时加料口打开，让其在1atm下进行水解。常压法水解具有下列四大长处。    ①常压法水解锅能够大到几十立方米，乃至一百多立方米。我国引进技术的容积为120m3。一锅就恰当于加压水解的20锅左右；常压水解制备的钛液要求铁钛比较高，钛液中答应含硫酸亚铁较高，这样能够加速冷冻；水解生成的偏钛酸粒子均匀、油滑，在滤饼中坚持较大的孔隙率，洗水易于通过滤层而将杂质带走，能够加速水洗和锻烧，然后能够进步产值。    ②常压法水解生成的偏钛酸粒子均匀、油滑，一致性好，粒度散布规模窄，抗干扰能力强，使产品的白度、消色力和涣散性都有较大的进步，然后能够进步钛的质量。    ③常压水解的钛液要求F值偏低，能够节约酸解的硫酸；钛液铁钛比进步0.08,冷冻温度进步10℃左右，能够缩短冷冻时刻，节约能源，冷冻液可用水替代盐水，能够下降冷冻本钱；水解量加大，能够节约煤；水洗时刻缩短，能够节约水、电；煅烧加速，能够节约柴油（或煤气）；设备损耗下降，冷冻、水解、水洗加速，能够节约动力费用，特别是能够节约报价昂贵的珐琅高压锅；若选用自生晶种，除了能够缩短水解时刻和水洗时刻并进步产值和质量外，还能够进步水解率和收回率，能够削减制晶种工序，削减制晶种的人工、设备、烧碱和升温用的蒸汽、降温用的冷冻液等。总归能够大大下降出产本钱，再加上能够进步产值和质量，则其经济效益会显着进步。    ④常压水解设备简略，不必密封，操作、修理简略，工作量少，能够减轻劳动强度，一起其安全性好，完全能够防止事端的发作。    正由于常压法水解比加压法水解具有较多的长处，以至于近年来绝大部分供应商都筛选了加压法水解而改用常压法水解。    3.以加热方法分类，可分为直接蒸汽加热法、直接蒸汽加热法和混合加热法三种。直接蒸汽加热法是将必定压力的蒸汽直接通人到钛液内部进行加热水解，这种方法设备简略，热使用率高，水解速度快，水解率高。但所制得的钛其颜料功能较差。这是由于水解反响发作前的蒸汽冷凝水会下降钛液的浓度，一起在蒸汽加热管出口处，因高温文激烈冲击作用会使钛液发作不规则的结晶中心，以至于产品颜料功能下降，所以曾经只能用于非颜料钛出产的水解，可是近年来加以改进，应用于颜料级钛的钛液水解，其作用也不错；直接蒸汽加热法是使用蛇形管或夹套导人蒸汽传热进行水解，这种方法比较好，加热易于操控，所认为工业出产广泛选用；混合加热法是既有直接蒸汽加热法，也有直接蒸汽加热法，依据水解不同阶段的要求而别离进行操控。例如，有些供应商的常压水解，前期用直接蒸汽加热钛液，后期用直接蒸汽加热水解。[next]    八、出产锐钛型颜料钛时，对水解钛液的质量要求    水解钛液的组成和质量对偏钛酸的纯度、微晶体的结构和胶粒的巨细以及对产品的质量都影响很大，因此钛液有必要到达规则目标的要求（见表1）。 表1  水解钛液质量要求目标称号加压水解常压水解颜料级非颜料级总TiO2含量/（g/L）200±5215~230120~150F值1.8~2.11.75~1.951.7~1.9铁钛比0.20~0.250.28~0.330.46~0.81三价钛含量/（g/L）2~51~31~3安稳性≥500≥400≥350弄清度合格合格合格     九、钛液的安稳性和弄清度对水解和产质量量的影响    钛液在储存过程中，会有陈化作用而逐步分出胶体的倾向，在安稳性差的钛液中，水解前自身已发作了某些胶体物质，这些胶质存在于钛液中，在水解时成了不良的结晶中心，使得到的偏钛酸粒子不均匀，并且简略吸附较多的杂质，不光使偏钛酸水洗时刻延伸，并且在锻烧时得到的钛粒子简略烧结，使终究的钛其白度、消色力和涣散性都会显着下降。    钛液的弄清度欠好，阐明钛液中存在胶体物质或固体悬浮杂质。这些物质的存在，将会带到水解中去成为不良的结晶中心，终究也会影响到产品的白度、消色力和涣散功能。    十、钛液浓度的巨细对水解和产质量量的影响    钛液浓度低（如Ti02浓度 200g/L时，浓度的进步对产品消色力的影响已不显着，还会使偏钛酸洗刷速度减慢。因此在挑选钛液的浓度时，既要满意产品的质量要求，也要考虑到水解率的进步和钛液浓缩的经济合理性。一般非颜料用钛的出产，因对产品无颜料功能的要求，多选用低浓度钛液进行水解来取得较高的水解率并使偏钛酸简略水洗。在制作颜料用的细涣散型钛时，则有必要进步钛液浓度，使其制出的产品契合颜料功能的要求。[next]    水解率和终究产品的颜料功能，除受钛液开端的浓度和F值的影响外，还受水解结束时终酸度的影响。对加压水解来说，由于水解后期不加水稀释，当钛液浓度高于230g/L时，水解率显着下降；对在水解后期加水稀释的常压水解来说，钛液浓度对水解率虽有影响，但不像F值那样显着。[next]    ＋一、铁钛比的巨细对水解和产质量量的影响    操控钛液的铁钛比具有下列三方面的含义。    1.确保水解产品在冷却、储存中不分出硫酸亚铁晶体，由于水解母液中游离酸浓度很高，硫酸亚铁的溶解度会下降，这样就很简略分出晶体，一旦分出晶体夹在偏钛酸中，将会使水洗时刻大大延伸，这点在冬天特别重要。    2.硫酸亚铁浓度高，母液的黏度和密度进步，使水洗怠慢。    3.铁钛比安稳，使水解总离子浓度安稳，对坚持水解速度的安稳和偏钛酸的粒度巨细有必定的含义。    在水解时，钛液中硫酸亚铁浓度的巨细对水解反响有必定的影响。硫酸亚铁存在会添加溶液的相对密度和黏度，进步了总离子浓度。水解时溶液中的Ti02含量会逐步削减而使其浓度不断下降，而硫酸亚铁却不会发作水解作用，它保留在母液中，使母液持续坚持着必定的离子浓度，这就类似于坚持着必定的Ti02浓度。所以进步硫酸亚铁浓度，热水解的速度会变慢，水解率会下降，而制得的偏钛酸粒子的粒度也较细。可是国外有材料报导，钛液中FeS04含量高会使产品消色力进步（见表2)。可是过低的铁钛比，尽管有利于偏钛酸的洗刷，但会添加钛液冷冻的担负，并使制得的偏钛酸粒子的粒度变粗。因此钛液中的硫酸亚铁离子浓度与Ti02浓度之间的比值，即铁铁比(Fe/Ti02）有必要坚持在恰当的规模内。    十二、钛液F值的巨细对水解和产质量ｔ的影响    钛液热水解反响的反响式如下：    在相同浓度的钛液中，F值越大其酸度也越大。从上述水解反响式可知，酸度越大，添加了生成物硫酸的浓度，会使反响可逆，这样不只水解反响遭到按捺，使水解速度减慢，并且生成的偏钛酸遭到溶解而使粒子的粒度变细，使水解率下降。    钛液中的硫酸氧钛，大部分是以短链不分支的线型聚合物（活性钛）的形状存在，若酸度较高，仍有少部分处于不发作水解的分子状况。跟着水解的进行，母液的酸度越来越高，这部分分子溶液的钛，不会转变成活性钛，这是F值高影响水解率进步的实质。    从图4和水解反响式得知，钛液的F值越低，酸度越小，越有利于水解反响向正反响方向进行，越难按捺水解的进行，越使反响开端得早。不过钛液的F值过低，它的安稳性便大大下降，会有发作前期水解的风险，这种钛液水解时不只得到的偏钛酸粒子的粒度粗并且不规则，使其颜料功能较差，并且无法操控，因此有必要防止。水解的速度是跟着F值的上升而会逐步变慢。当F>2.1时，水解开端的时刻要延伸，水解率也要下降。[next]    F=1.6时消色力最大，F=1.4-1.8时吸油量最好，F<1.3时不加晶种就水解，常呈现“牛奶”事端。关于非颜料用钛时出产，F值一般操控在1. 7-l. 9之间，F值偏低对下降硫酸的耗费、进步水解率和加速偏钛酸的水洗都有优点；关于颜料用钛的出产，F值应该相应地进步，一般加压法水解操控的F值在1.8~2.1之间；常压法水解操控F值在1.75~1.95之间。    十三、拌和和加热方法对水解的影响    杰出的拌和能进步传热作用，能使偏钛酸的粒子涣散均匀。若拌和过快，则偏钛酸粒子的粒度变细，并影响其粒子絮凝长大，影响过滤和水洗速度。一般用直接蒸汽加热其转速为10~30r/min。有些供应商选用变速电动机，在加晶种期间速度较快，水解期间速度较慢。    直接蒸汽加热，设备简略，升温速度快，易操控，蒸汽用量少，节约能源。可是蒸汽中的冷凝水会下降水解时钛液的浓度，对水解开端浓度要求严厉的外加晶种水解法晦气，一起在蒸汽加热管出口处，因高温文激烈的气体冲击，会使偏钛酸的颗粒不规则；直接蒸汽升温慢，蒸汽用量多，热使用率低，能耗高，盘管的制作和修理费用高，铜盘管腐蚀会污染产品，但其不会减弱钛液的浓度。因此外加晶种法水解，大多数供应商选用直接加热；混合加热是加人晶种后，先用直接加热至水解临界点，再改用直接蒸汽加热。三种加热法均能取得相同的优质水解产品。    十四、若钛铁矿含三价铁高、浓废酸又悉数返还使用，其F值的操控    假如钛铁矿含三价铁高，F值的操控要放宽到1.8-2.2，由于钛铁矿三价铁含量高，酸解时放出的热量大，一起为了进步产值，缩短熟化和助冷的时刻，其操作温度较高，要是没有偏高的F值，就很难按捺钛液的前期水解。别的，为了进步收回率，将浓废酸中未水解的钛悉数收回，把浓废酸悉数返还用于酸解和浸取，由于废酸的游离酸恰当大，而Ti02含量又恰当少，废酸的F值到达30左右，这样高F值的废酸加到浸取的钛液中去，钛液的F值必定偏大。实践证明，选用加压水解的话，将F值操控在1. 8-2. 2之间，不会影响出产。    十五、在加压水解的钛出产中操控钛液F值偏大是否会带来坏处    按惯例，F值大将会带来六大坏处：①酸耗增多；②水解开端的时刻推延，使整个水解时刻延伸；③水解率下降，从水解反响的化学平衡来看TiOS04＋2H20←→H2Ti03＋H2S04，钛液F值大，阐明酸度增大，水解反响将遭到按捺；④由于酸度大，偏钛酸粒子难以长大而粒子的粒度细，难以水洗；⑤由于偏钛酸粒子的粒度细，形成水洗穿滤多，使收回率下降；⑥偏钛酸粒子过细，还会形成锻烧时易烧结而影响产品的质量。[next]    可是将F值进步到2.2，并没有呈现上述坏处，对出产并没有发作不良影响，F值偏高是靠废酸进步的，酸耗并没有增多；水解率每月平均在96. 2％以上，并不低；沉降率能够操控在435-455之间，偏钛酸粒子的粒度并不细，因此水洗不见得难，穿滤不见得多，烧结现象没有呈现过。其实F值偏高到2.2，钛液仍归于易水解的硫酸氧钛，还没有到达2.45以上的难水解的硫酸钛，钛液里具有游离酸的酸度，在常温下能按捺得住钛液的前期水解，使钛液安稳，可是在欢腾状况下就按捺不住钛液的热水解了，也缺乏以阻挠偏钛酸粒子的长大。    十六、加压水解若呈现沉降率高、偏钛酸粒子的粒度细的弥补方法    假如水解呈现沉降率高、偏钛酸粒子的粒度细的状况，将会形成偏钛酸的易穿滤和难水洗，能够采纳下列办法予以弥补：    ①水解后恰当添加一点甲基改性的聚酸胺；    ②水解时多加一点晶种；    ③制晶种时多加一点，恰当下降晶种的有用酸；    ④水解钛液浓度偏低；    ⑤下降钛液的铁钛比；    ⑥恰当延伸一些水解时刻；    ⑦增大一点压力，恰当进步水解温度。    上述这些办法，都有利于偏钛酸粒子的粒度变粗、沉降率下降，然后能够弥补水解偏钛酸粒子的粒度细、过滤水洗易穿滤和难水洗之缺乏。当然，若F值太高，发作不良影响的话，能够恰当加些碱液中和过多的酸，然后下降F值。    十七、选用加压水解时，操控钛液F值偏大能够进步产值    钛液的沉降质量，常常跟着F值的下降而变坏。由于F值下降，钛液的安稳性也下降，安稳性下降表明胶体杂质增多，增大了沉降的困难，影响到产值的进步。而钛液的F值偏大，表明钛液的游离酸多，这样钛液的安稳性会进步，这就有利于按捺钛液的前期水解。能按捺得住钛液的前期水解，钛液的胶体杂质就少，沉降除渣就简略。不同F值钛液的沉降曲线如图5所示，从图可知，F值增大，沉降作用变好，沉降除渣就简略，压滤也会简略，到后来制得的偏钛酸水洗也简略，使整个出产自始至终一路顺利，这就确保了钛产值的进步。

钛工业公司(Titan Kogyo)组建于1936年，其时叫做世界钛联合厂商。1938与日本硫酸公司兼并，改为现名。20世纪30年代晚期，开端出产钛。工厂于第二次世界大战期间被摧毁。    在日本宇部从头设厂出产。该公司首要出产钛、氧化铁、硫酸铁等。它的钛出产技术来自德国康诺斯钛公司，故早年选用“Kronos”商标，产品牌号前均冠以“K”字母，如锐钛型钛为“KA”，金红石型为"KR”。后来该公司改用“Suntiox"商标，其产品牌号的字母也由K改为S。该公司在宇部工厂的钛出产能力1. 68万吨／年，化纤钛的产值占有很大的比重。该公司是日本第二家出产化纤钛的公司，其化纤钛是它的拳头产品。

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：

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、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。

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。

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。

一、对偏钛酸进行漂白所起的效果及出产金红石型颜料钛一定要漂白的原因    水洗后偏钛酸中痕量铁杂质是以固体氢氧化高铁的方式存在的，折成Fe203含量在0.009％以上。关于出产涂料用钛来说，它将严重地影响到钛的白度。经漂白后，Fe203含量可下降到0. 003％以下，一起也能除掉偏钛酸中吸附的铬、铜、钒等有害杂质，使制得的制品的白度和光泽有明显的进步。    因为偏钛酸中痕量铁经高温锻烧后，生成赤色的Fe203 ,Fe203具有同金红石型钛相同的晶型结构，往往以同晶混合物混人在金红石晶格，构成晶格变形，使金红石型钛对铁杂质的影响要比锐钛型钛对铁杂质的影响灵敏得多。当Fe203含量在0.003%时，已使金红石钛出现黄色；而Fe203含量在0. 009％时，才开端影响锐钛型钛的白度。铁杂质的影响，不只在于Fe203自身的赤色，更重要的是Fe203进人Ti02晶格，构成晶格缺陷，构成发色活化点，然后进步了产品的光吸收能，导致白度和消色力的下降，影响到钛的光学性质。因而出产金红石涂料钛时，一定要漂白。经过漂白，把氢氧化高铁除掉，锻烧后就不会发作与金红石型钛同晶型结构的Fe203，这样钛的白度和消色力就不会下降。    二、水洗后偏钛酸中痕量铁杂质的发作及其除掉的方法    水洗后偏钛酸中痕量铁杂质是从两方面发作的。    1.因为硫酸亚铁的水解要在pH值>6. 5的条件下进行，因而在水洗进程的前期酸度较大，硫酸亚铁直接发作水解生成氢氧化亚铁沉积是不可能的。可是跟着水洗的持续进行，偏钛酸滤饼中残存的三价钛离子很快就被悉数洗尽，但此刻滤饼中的亚铁离子含量还比较高，亚铁离子逐步被洗刷水中的氧气或自来水消毒用的氧化成高铁离子，跟着水洗的进行，滤饼中的硫酸含量越来越少，pH值越来越高，当pH值大于1.5时，高铁离子即发作水解反响，生成氢氧化高铁沉积。其反响式如下：    2.有些厂水洗偏钛酸用的自来水是用硫酸亚铁作清水剂的。先将亚铁离子氧化成高铁离子，然后调整pH值，高铁离子即水解生成很多的絮状氢氧化高铁沉积与水中的泥沙等悬浮杂质共沉积而到达清水的意图。这样处理尽管大部分高铁已沉积，可还有少数氢氧化铁微粒漂浮在水中，在水洗进程中这些微粒就在白色的偏钛酸滤饼表面不断积累，终究覆盖成一层棕黄色的铁质层。    水洗后偏钛酸中痕量铁杂质是不溶于水的固体氢氧化高铁，不可能持续用水来把这种铁洗去，有必要用漂白的方法将其除掉。漂白就是先将固体氢氧化铁与硫酸效果，转化为可溶性的硫酸高铁，然后用化学生动性强的金属或金属离子将其复原为贱价的硫酸亚铁，终究经过水洗把它除掉。其有关的反响式如下：[next]    三、漂白不能在铜质设备中进行的原因    漂白不能在铜质设备中进行。因为铜质设备在湿润的空气中表面会生成一层碱式碳酸铜，俗称铜绿。铜绿在漂白的酸溶进程中也被硫酸溶解而生成硫酸铜。在漂白的复原进程中，硫酸铜被复原成铜粉。这种夹带在偏钛酸中的固体铜粉是不能在水洗进程中除掉的，锻烧时，铜粉生成黑色的氧化铜，对钛发作了新的污染而失去了漂白的效果。其有关反响式如下：    四、偏钛酸的漂白方法    偏钛酸漂白的方法可分为：①锌粉漂白；②铝粉漂白；③三价钛漂白；④电漂白（电漂白可使Fe203含量低于0.01％，并且H2S04耗量低，不必锌粉和铝粉，并可完成接连化和自动化）；⑤在偏钛酸浆液中，先加离子型表面活性剂，再加金属粉末作复原剂进行漂白，这种漂白可使Fe, Cr, V的含量均不超越0.002％。工业上常选用铝粉漂白和三价钛漂白两种。其间三价钛漂白比较好，原因是三价钛溶液漂白与锌粉或铝粉漂白相比较，具有硫酸用量少、复原剂用量少、操作温度低、漂白时刻短、无残留物污染、漂白效果好等长处。可是三价钛溶液的制备需求添加设备和添加制造工作量，一起制备进程杂乱，制备时能耗高，酸耗大，本钱高。为了战胜这些缺陷，某厂已进行了改善（改善方法后边有胪陈）。    五、锌粉漂白的操作进程及其缺陷    1.酸溶    在带有拌和的夹套加热的珐琅反响锅中，加人水洗合格的偏钛酸和水，拌和并调整浆液浓度在180-220g/L之间（若作为出产金红石型钛时，为了促进晶型转化，并使产品具有更好的颜料功能，有必要加人2.5%-5.0％的煅烧晶种。因为在制备煅烧晶种时，偏钛酸与碱液在不锈钢反响器中长时刻煮沸，后来又加人进行酸溶，会有铁、铬等金属离子带人，在漂白前加人煅烧晶种，就可以在偏钛酸漂白的一起，把煅烧晶种所带人的高价金属离子及氢氧化物复原成贱价状况，再经过水洗除掉）。然后加人一定量的工业硫酸，使浆液的硫酸浓度在65-80g/L之间，通蒸汽加热至70-75℃，使氢氧化高铁溶解在硫酸中，生成硫酸高铁溶液。一起使一部分偏钛酸溶解生成硫酸氧钛溶液。其反响式如下：[next]    2.复原    按Ti02计加人0.5％-1.0％的复原剂。复原剂有必要是活性较好的工业锌粉，一些长时刻敞口储藏而结块的锌粉表面钝化而下降了活性，会影响漂白效果，不宜运用。锌粉是一种固体粉末，为使锌粉能均匀地涣散在偏铁酸浆猜中，应先将干的锌粉用水调成浆状后，再分次加人。因为锌粉不只能和浆猜中的硫酸高铁效果，还会和浆猜中的硫酸效果放出，在浆猜中发作很多泡沫，为此有必要缓慢加人，以防止反响过于剧烈而构成浆料的飞溅或冒锅。加完锌粉后持续加热使温度在85-90℃下保温1. 5-2h，使硫酸高铁悉数复原成硫酸亚铁，并有少数的钛也被复原为三价铁，使浆料呈淡紫色。取样测定浆猜中三价钛含量（以Ti02计）为0.3-0.5g/L。保温完毕后，改通冷却水将物料冷却至45℃以下。其有关反响式如下：    3.水洗    将复原漂白的偏钛酸浆料，用附有真空负压的叶滤机或转筒真空过滤机吸浆过滤。再用砂滤水或去离子水（最好用40一60℃的含有0.1％-2.0％的酸性水）洗刷偏钛酸，进一步洗去硫酸亚铁，以便下降铁的含量，直到偏钛酸中Fe203含量低于0.003％即为合格。因为物料自身含铁较低，水洗时刻要短，一般不超越10h。有些供应商在漂白时采纳长时刻煮沸的方法，据说对除铬、钒离子有较好的效果。    锌漂白的缺陷如下：除了上述硫酸用量多，复原剂用量多，操作温度高，漂白时刻长，漂白效果差以外，残留物污染也是一个缺陷。因为锌漂白进程为液固反响，复原剂锌粉渗人偏钛酸颗粒内部需求较长时刻，效果也较差。若锌粉质量差，参加过多或操控条件不当，使部分锌粉残留在偏钛酸中，常使制品制成的漆光泽度差。因而偏钛酸的漂白已为铝粉漂白和三价钛盐溶液漂白所替代。引进技术中遍及选用铝粉漂白。[next]    六、铝粉漂白的操作进程及要求    铝粉漂白的原理和操作进程基本上与锌粉漂白相同。    1.酸溶    在带有拌和的夹套加热的珐琅反响锅中加人水洗合格的偏钛酸和水，拌和并调整浆液浓度在180-220g/L之间（若制金红石型钛，此刻加人缎烧晶种），然后在拌和下加人定量的工业硫酸（按Ti02计的31％），使浆液的硫酸浓度在65-80g/L之间，通蒸汽加热至70-75℃，使氢氧化铁溶解在硫酸中，生成硫酸高铁溶液。一起使一部分偏钛酸溶解生成硫酸钛。其反响式如下：    2.复原    按Ti02计，加人0.5％-1.0％的铝粉。铝粉是固体粉末，为使铝粉能均匀地涣散在偏钛酸中，应先将铝粉用水调成浆状后，分次加人。因为铝粉既能和浆猜中的硫酸高铁效果，又能和浆料的硫酸效果而放出，使浆猜中发作很多气泡，为此有必要缓慢加人，以防止反响过于剧烈而构成浆料飞溅或冒锅。加完铝粉后，持续加热，使温度在80一90℃下保温1.5一2h，使硫酸高铁悉数被复原成硫酸亚铁，硫酸钛被复原为三价铁而使浆料呈淡紫色。取样测定三价钛含量为0. 3-0. 5g/L（以Ti02计），即为复原完毕。保温完毕后，改通冷却水将物料冷却到45℃以下。其反响式如下：

一、偏钛酸在煅烧前要进行盐处理的原因    偏钛酸在锻烧前加人少数化学品添加剂进行改性处理的进程，称为盐处理，亦称前处理。    偏钛酸如不进行盐处理而直接锻烧，得到的产品颗粒往往很硬，色相及其他颜料功能很差，漆用功能低质。因此，出产颜料钛时，都要依据不同等第的需求，在偏钛酸中加人少数化学品进行改性，然后再在恰当的温度下锻烧，使产品具有杰出的色相、光泽，较高的消色力、遮盖力，较低的吸油量和适宜的晶粒巨细、形状以及在漆料介质中的易涣散性。某些非颜料型产品中，有时也需求加人某些化学品，使产品具有某种特殊功能。    二、出产锐钛型颜料钛的盐处理常运用的添加剂及其效果    出产锐钛型颜料钛的盐处理时，常运用的添加剂有钾盐和磷酸（或磷酸盐）。加人添加剂的效果主要有两个：①使产品具有优秀的颜料功能；②使锐钛晶型起安稳效果，按捺构成金红石晶态，防止产品中混有金红石晶型。可是添加剂加人量过多会使钛的水溶性盐含量明显添加和水选时水涣散性下降，只要严厉控制加人量，才干既发挥添加剂自身的效果，又不影响钛的其他功能。    三、出产锐钛型颜料钛的盐处理要添加钾盐的原因及其添加量    出产锐钛型颜料钛的盐处理时，加人碳酸钾或硫酸钾等钾盐，其效果是：①能够使偏钛酸在较低温度下脱硫，然后下降锻烧温度，使物料在较低温度下到达中性，防止高温烧结而引起产品的变黄或变灰或呈现色变现象，构成产品漆用功能低质，涣散功能极差。添加了钾盐，即便在较高温度下煅烧，也不失掉钛的优秀的颜料功能，由于在较高温度锻烧时，Ti02颗粒比较细密，有利于进步耐候性和下降吸油量；②能促进锐钛型Ti02微晶体的成长；③能够改进颜料功能，使钛颗粒松软、色泽皎白、消色力进步。钾盐的添加量一般为Ti02的0.4％-2.0％，恰当于0.25％-1.40％的K2O。    四、出产锐钛型颜料钛时要添加磷酸的原因    在出产电焊条级钛时，由于钛含磷高，对焊缝有冷脆性，因此要求钛的含磷量不能大于0. 05％，这样，在出产中不只不能加人磷酸，并且还要严厉控制，特别在矿源上不允许有偏高的含磷量。可是在出产锐钛型颜料钛时，不只没有严厉的含磷要求，并且还要参加磷酸或其盐，使之进步钛的白度和耐候性。不过钛矿含磷过高也欠好，由于酸解后磷以磷酸或磷酸二氢盐的方式而存在，很简单与钛结合成对应的难溶钛盐跟着残渣被除掉，而构成钛回收率下降。    依据在出产锐钛型钛时，偏钛酸经水洗或漂白后，pH值仍在2-3之间，硫酸亚铁仍未到达其水解的pH值6. 5，仍以二价铁离子存在。有些供应商没有漂白工序，一部分二价铁在水洗时遭到水中的溶解氧氧化而变成三价铁，三价铁在水洗至pH值为1.5时，即水解生成氢氧化铁沉积，夹杂在偏钛酸中。这些二价铁和氢氧化铁杂质，假如不加处理，直接送去锻烧，则在锻烧条件下，会生成红棕色的氧化铁，这就大大地影响到钛的白度。因此，在锻烧前有必要进行盐处理，在盐处理中加人适量的磷酸或其盐，使磷酸与氢氧化铁反响生成淡黄色的安稳的磷酸铁；使磷酸与二价铁反响生成白色或灰白色的亚铁的磷酸一元或二元盐，这些二价铁的磷酸盐，在锻烧的条件下，也被氧化成淡黄色的磷酸铁。由于淡黄色的磷酸铁远比红棕色的氧化铁淡得多，这样，对钛的白度影响就小得多，以到达进步钛白度的意图。其磷酸与氢氧化铁的反响式如下： [next]     五、参加磷酸过多或过少的坏处    在盐处理时，参加适量的磷酸或其盐，能够进步钛的白度和耐候性，并且使颗粒松软、简单破坏，在出产锐钛型钛时能促进其向锐钛晶型转化和防止金红石晶型生成。可是若参加的磷酸过多，则其入窑偏钛酸的酸度增大，脱硫困难，使到达最大消色力的煅烧温度移向较高温度处，进步了煅烧温度，使物料在较高温度下煅烧，有时还会发作烧结现象，不只糟蹋燃料，并且会使煅烧物粒子坚固，难以破坏，钛的白度和消色力下降，吸油量升高。    若参加磷酸过少，相对地增大碳酸钾的用量，使酸度下降，有利于物料在较低温度下脱硫，使煅烧物颗粒松软，色泽皎白和消色力进步及吸油量下降。乃至由于碳酸钾用量相对增大，即便在较高温度下煅烧，也不失掉其优秀的颜料功能，由于较高温度煅烧时，二氧化钛的颗粒细密，有利于进步产品的耐候性和下降吸油量。可是磷酸用量过少，缺乏以将悉数铁转化为淡黄色的磷酸铁，而未转化的铁终究仍以红棕色的氧化铁呈现，达不到进步钛白度的意图。    六、添加磷酸的量及添加办法的研讨    依据核算，水洗偏钛酸含铁为100*10-6的话，其真正与铁效果所需的磷酸并不多，若参加总钛0.1%的磷酸，则其与铁效果所需的磷酸只占参加总磷酸量的15.1%，即便含铁为150*10-6，则其与铁效果的磷酸也只要占参加总磷酸量的22.7%，由此可见，所参加的磷酸已捉襟见肘。    可是现实并非如此，检测盐处理后偏钛酸的滤液中，根本就没有磷酸根离子，阐明磷酸已悉数生在难溶的磷酸盐了。为什么参加的比核算量剩下那么多的磷酸，而终究在滤液中没有磷酸呢？原因是偏钛酸中含有较多的能与磷酸根离子生成难溶磷酸盐的金属离子，这些金属离子都需求与磷酸效果，生成难溶的磷酸盐而耗费了磷酸，因此在盐处理后的滤液中便测不到磷酸根离子。    别的，从盐处理后的滤液中，还发现含有不少的二价铁离子，阐明偏钛酸中还有可溶铁，这样的铁带人到回转窑去锻烧，终究会生成红棕色的氧化铁而影响钛的白度。    按核算量所加磷酸悉数与铁效果后，应该仍有较多的磷酸剩下，可是终究不只滤液中没有磷酸剩下，乃至连铁也没有效果完。究其原因如下。①是由于偏钛酸中含有能与磷酸根生成难溶磷酸盐的金属离子过多，这些金属离子浓度与磷酸根离子浓度积，比二价铁离子浓度与磷酸根离子浓度积小得多。这些金属离子先与磷酸根离子效果，生成难溶的磷酸盐而耗费了悉数或大部分磷酸，使整个系统现已没有或许很少有磷酸根与二价铁效果了，以至于在滤液中仍有较多的二价铁。②偏钛酸中的铁为二价铁，二价铁在pH值为2-3的酸度下，难以生成难溶的亚铁磷酸盐沉积，而需求在pH值为6的酸度下，才干悉数生成亚铁磷酸盐沉积。    依据上述分析，要使偏钛酸的滤液没有铁离子而稍有微量磷酸根离子，就有必要采纳下列办法。    1.除掉重金属离子    先除掉与磷酸根离子简单生成难溶磷酸盐的重金属离子，然后削减盐处理时磷酸根的耗费。[next]    一般重金属离子与磷酸根离子生成磷酸盐的离子浓度积都很小，尽管在酸解后浸取时，已参加铁屑将三价铁复原为二价铁，有些重金属离子已被铁复原而除掉，可是仍有一些重金属未被复原，这些未被复原的重金属中，尽管有些重金属离子与磷酸根离子生成的难溶磷酸盐是白色的，对影响钛白度无碍，可是有些难溶的磷酸盐却是带色的，会影响到钛的白度。别的，这些重金属离子与氢氧根离子生成重金属氢氧化物的离子浓度积也很小，在偏钛酸水洗的酸度较大时，就能生成难溶的重金属氢氧化物沉积夹杂在偏钛酸中，终究经过缎烧生成重金属氧化物，其间有些氧化物也是带色的，影响钛的白度。再有，重金属杂质的混人，不只由于重金属元素自身的显色效果而使钛带色，终究影响钛的白度，更重要的是重金属离子的引人，使二氧化钛晶格歪曲或晶格变形，失掉对称性而发作颜色反响，使钛带色而不行纯白。因此有必要从根本上将重金属除掉。除掉重金属的办法，是在酸解浸获得到的钛液中，参加少数某种无机物，让其与重金属离子效果生成重．金属化合物沉积，跟着残渣被除掉。由于简单与磷酸根生成难溶磷酸盐的重金属，浸取时已被除掉，因此，在盐处理时耗费的磷酸或磷酸盐就会削减。    2.增大磷酸的用量，生成难溶磷酸盐    有些金属离子尽管不是重金属离子，可是其与磷酸根离子生成磷酸盐的离子浓度积也很小，也很简单生成难溶的磷酸盐沉积，如钛离子与磷酸根离子生成难溶的磷酸钛就是一例。尽管磷酸钛是白色的，对影响钛的白度无碍，可是它毕竟要耗费磷酸根，而使磷酸或其盐的加人量增大。    已然所加磷酸缺乏，就应多加磷酸来满意要求，即由本来的0.1％逐步添加，至偏钛酸滤液中没有铁离子而稍有磷酸根停止。可是这种做法不可取。由于水洗合格的偏钛酸自身就含有8％-10％的硫酸，这些硫酸现已不利于偏钛酸的锻烧和分化，再多加磷酸，使其酸度增大，会使锻烧脱硫温度进步，产品的白度和消色力下降、吸油量升高。    也能够在增大磷酸用量的一同，也增大碳酸钾用量，用碳酸钾中和过大的酸性。可是这种做增大产品的水溶性盐，水溶性盐过高，除了使浆料胶凝和发胀外，还不利于钛质量的全面改进和进步。    要使磷酸根与铁能生成难溶的磷酸铁，然后进步钛的白度，一同又不影响钛的其他质量指标，就有必要到达以下三点要求：①有满意而又不太多的磷酸根离子；②整个系统的酸度不能太高，pH值要控制在6;③水溶性盐要到达产品质量指标的要求。要到达这三点要求，应按以下办法。    (1)添加满意的磷酸后，添加碳酸钾，使之中和其过高的酸性，下降酸度，直至到达二价铁与磷酸根生成难溶的亚铁磷酸盐停止。这种办法尽管水溶性盐会高，可是能够在盐处理时，在偏钛酸中多加一些水，使浆料稀一些，盐处理后尽量把偏钛酸吸得干一些，以吸去更多的水溶性盐。    (2)用适量的可溶性磷酸二氢铵或磷酸二氢钾来替代磷酸，既可确保有满意的磷酸根离子或磷酸二氢根离子，又可使其酸度和产品的水溶性盐不至于有较大的添加。    (3)在偏钛酸中由于酸性越弱（乃至碱性），就越有利于磷酸根与二价铁生成难溶的亚铁磷酸盐，也越有利于偏钛酸的煅烧和分化脱硫。因此国外有些供应商用将偏钛酸中的硫酸中和到pH值为5-8,然后洗去硫酸根，再加磷酸进行盐处理，用这种下降全体酸度的办法，促进亚铁与磷酸根的结合和促进偏钛酸的易分化，然后下降煅烧温度，使煅烧物松软，钛的白度和消色力得到进步。    尽管经过加磷酸或其盐能够使铁生成淡黄色的磷酸铁，而不像生成红棕色的氧化铁那样对钛的白度影响那么大，可是磷酸铁毕竟是淡黄色的，而不是白色的，若含铁过高，则得到淡黄色的磷酸铁就多。况且偏钛酸的酸度常常是达不到pH值为6的，这样二价铁便难以生成亚铁磷酸盐，不少的二价铁仍以离子状况存在于偏钛酸中，这些二价铁经过缎烧终究仍以红棕色氧化铁存在，由于氧化铁的红棕色和磷酸铁的淡黄色混在一同，使钛呈现黄相，对钛的白度影响较大。为此，在水洗时应该延伸一些时刻，尽量多洗去一些偏钛酸中的铁，使其含铁量小于90*10-6，由于大于90*10-6锐钛型颜料铁的白度就要遭到影响，可是寄希望于经过水洗把铁降得很低也是不可能的，由于跟着水洗的进行，滤饼的酸度越来越低，当pH值≥1. 5时，被洗水氧化的三价铁离子即水解生成难溶的无法洗去的氢氧化铁。[next]    正是由于靠延伸水洗时刻难以把铁降得很低，因此有些供应商就添加了漂白工序，加人硫酸将氢氧化铁溶解，然后加人铝粉将三价铁复原为二价的硫酸亚铁，再经过水洗将硫酸亚铁洗去，终究使铁下降到30*10-6以下（一同也能够除掉钒、铬、铜等有害杂质），使钛的白度得到较大的进步。    七、出产锐钛型钛盐处理的操作程序    出产锐钛型颜料钛的盐处理，一般是在装有拌和机的圆筒锥底形塑料质或铁质衬软塑的盐处理槽内进行。将漂洗合格的偏钛酸送人盐处理槽，开动拌和机将偏钛酸拌和均匀后，取样化验含铁量，再测定浆料浓度两次（关于涂料种类浆料浓度控制在270-310g/L）。然后依据含铁量（一般控制在0.012％以下）和Ti02浓度，核算出所需碳酸钾和磷酸的量，先加人碳酸钾，经拌和1h后，再参加磷酸，持续拌和1h，即可打敞开料阀，将处理好的浆料放到方槽，用叶滤机经过真空吸滤吸上叶片，再将叶片吊起来，持续用真空将其残液吸干，然后放到料槽上面，将偏钛酸铲下，开动揉捏泵将其送到偏钛酸贮槽，备煅烧之用。    现在大厂引进技术是将盐处理后的浆液用真空转鼓过滤机抽干，配用螺杆泵把物料送人回转窑。这样做会使偏钛酸含水量大减，煅烧耗能也大减。也有在打浆脱水后再加盐处理剂的，这样盐处理剂利用率高，加人量安稳。    八、偏钛酸浆料浓度要控制在必定规模的原因    按必定份额加人的盐处理添加剂，有必要充沛吸附在偏钛酸颗粒表面或夹带在空隙之中，才干在煅烧时发挥最好的盐处理效果。假如偏钛酸浆料浓度过低，则大部分可溶性添加剂在吸片抽干时被带走，以至于下降了实践被偏钛酸吸附的量，会影响盐处理效果；假如偏钛酸浆料浓度过高，则添加剂不能在浆料里均匀涣散，也会影响盐处理效果。为此应该把偏钛酸浆料控制在TiO2含量为270-310g/L为宜。    九、偏钛酸浆料浓度的测定办法    将偏钛酸打浆均匀后，取出必定的浆料，测出单位体积内Ti02的含量，一同测出浆料的相对密度，然后按其近似方程式求出成果：                Ti02含量（g／L)＝（d一1）*1190    式中，d为浆料相对密度；1190为实验常数。    再绘成偏钛酸浆料相对密度与浓度的联系曲线，便于出产时查找。    出产时偏钛酸浆料相对密度与浓度的联系如下图所示。测定浆料浓度可用沥青比重瓶或用泥浆比重瓶或用圆形薄壁塑料称量瓶。这些比重瓶的体积都是事前校正好的，其上部的盖都有一个小孔，待浆料拌和均匀后，取出一部分浆料装入称量瓶内，盖紧盖，剩余的浆料自小孔溢出，然后用干的滤纸将溢出的浆料擦去，称量，即可从曲线图查出浆料浓度，或用方程式核算出浆料浓度。[next]    十、盐处理剂的浓度要控制在必定规模的原因    为了使盐处理剂能与偏钛酸充沛混合，出产上运用的盐处理剂尽可能选用可溶性盐类，将其制构成溶液加人。盐处理剂所配成的溶液浓度，不宜过浓或过稀，过浓时混合不易均匀，过稀时真空抽滤丢失相对增大。一般碳酸钾浓度可配成(400士5) g/L;磷酸可配成100-140g/L（以P205计）。    十一、碳酸钾和磷酸不能一同参加的原因    要使磷酸发挥其荫蔽杂质元素铁的效果，就有必要确保添加的磷酸同偏钛酸中的氢氧化铁充沛反响。而碳酸钾是碱性物，磷酸是酸性物，要是将磷酸与碳酸钾一同加人，则这两种盐处理剂会彼此发作酸碱中和反响，大大地削弱磷酸与氢氧化铁的效果，然后达不到磷酸荫蔽杂质元素铁的应有效果。因此碳酸钾和磷酸不能一同参加，而应领先参加碳酸钾，充沛拌和让其与偏钛酸中的硫酸彻底效果，再参加磷酸。当然，一同参加对盐处理没有副效果，可是所参加的量就要进行恰当的调整，方能收到应有的效果。    现代改进的办法，能够将各种盐处理添加剂预先制构成混合液，然后一次性参加。这样做既可削减添加剂的制造设备，又可缩短浆料拌和混合的时刻。    十二、硫酸法金红石型钛出产亦需求进行盐处理的原因    金红石型钛在紫外区具有较大的吸收，在可见光区的反射率高于锐钛型钛，因此，金红石型钛的光化学安稳性和光泽度均高于锐钛型钛，具有更大的实用价值。用硫酸法钛液水解制得的偏钛酸是无定形的（运用金红石型晶种在外），在高温下(1050℃以下）长时刻锻烧尽管能够使产品悉数转化为金红石晶型，可是结晶进程会发作严峻烧结，晶格缺点许多，晶粒过大并且很硬，产品颜料功能极差，别的，高温常使晶格脱氧，使产品呈灰相。因此在出产中，有必要在偏钛酸中添加一些金红石化的促进剂和晶型调节剂，使Ti02以合理的速度成长，在较低的锻烧温度下出产出晶型转化彻底、巨细适中、外形规整的颜料粒子。    十三、金红石型促进剂所起的效果及其添加量    大多数金属氧化物在钛的锐钛型向金红石型转化进程中都具有诱导、促进和正催化剂的效果，一般以为阳离子的离子半径越小，促进金红石化的效果就越强。可是有实用价值的有必要是能生成白色氧化物的那些金属化合物。常用的促进剂有锌、镁、锑、锡、铿等元素的氧化物和盐类以及二氧化钛溶胶。[next]    锌盐是很强也是最广泛运用的金红石化促进剂，常用硫酸锌、氯化锌和氧化锌。选用锌盐可加速晶型转化，进步转化率，下降到达最高转化率的温度，进步产品耐候性和抗粉化性。可是若独自添加锌盐，由于粒子成长过快，简单构成烧结而下降产品的颜料功能，使底相泛红、颗粒变硬、涣散性下降、制成的涂料黏度添加、储存安稳性下降。如一同添加二氧化钛凝胶或铝盐，能够改进颗粒形状及削减烧结，因此锌盐大都与钾盐、磷酸、铝盐、二氧化铁溶胶等组合运用。一般锌盐添加量为TiO2的0.2％-1.2％（以Zn0计）。    镁盐是一种弱的金红石型转化剂，它对加速锻烧品的pH值到达中性具有明显的效果，一般用量为TiO2的0.2％-0.5％。    TiO2溶胶俗称煅烧晶种、乳化晶种或偏钛酸外加晶种，有恰当强的促进效果，能进步产品消色力，下降转化温度，改进锻烧物粒子外形，使之较为油滑规整，使产品疏松易于破坏。常和锌盐、铝盐组合运用、相得益彰。添加量为TiO2的2％-5％。晶种用量偏高，金红石型化的诱导期缩短，改变速度加速，构成金红石晶粒削减。    Ti02溶胶能够作添加在偏钛酸中的煅烧晶种，也能够作水解晶种，更能促进金红石型转化。工业上往往选用双晶种法，即用两种不同办法，如钛酸盐法和法制成Ti02溶胶。其间一种作水解晶种（一般用法制成），现代常选用普通锐钛型晶种；另一种作煅烧晶种（一般用钛酸盐法制成）能够得到颜料功能更为优秀的产品。    十四、金红石晶粒调整剂所起的效果及其添加量    为使金红石型钛在煅烧时转化速度不至于过快，并能构成油滑规整、功能优秀的颜料颗粒，以及满意各种等第钛的特殊要求，需求在偏钛酸中添加一些调整剂（又称晶型安稳剂）。常用的调整剂有钾盐、铝盐、磷盐、铵盐和锑盐等。这些调整剂大多是金红石型化的负催化剂。    1.钾盐    常用的有碳酸钾、硫酸钾和（是负催化剂的一种）。添加钾盐对改进产品的颜料功能有很大的优点，能够使颗粒疏松，进步白度和消色力，能够使二氧化钛在较高温度下锻烧而不失掉优秀的颜料功能，由于在较高温度下煅烧时二氧化钛颗粒比较细密，有利于进步耐候性和下降吸油量。添加量一般为Ti02的0.25％一0.70％（以K20计）。    2.铝盐    现在国外选用铝盐添加剂日益增多，一般运用硫酸铝并配成溶液加人偏钛酸中。添加铝盐能防止二氧化钛烧结，防止颗粒过火长大，产品比较柔软，即便在1000-1100℃下锻烧，产品白度仍很好。由于添加铝盐后能在更高的温度下锻烧，产品颗粒较细密，耐光性和耐候性都很好。但铝盐是一种负催化剂，因此有必要和其他正催化剂（如TiO2溶胶）组合运用，才干到达较高的转化率和消色力。添加量为TiO2的0.8%-1.0％（以Al2O3计）时，产品遮盖力为最高。    3.磷酸或磷酸盐（也是负催化剂）    能改进产品白度和耐候性，颗粒比较柔软，简单破坏。添加量一般为Ti02的0.1％（以P2O5计）。如一同添加锌盐，则磷酸用量可恰当进步，少数磷酸不会阻止金红石型化，可经过恰当进步晶种加人量来战胜消极影响，不过会使消色力稍有下降，并使到达最大消色力的锻烧温度进步。若偏钛酸浆猜中可溶性钛及稀土等重金属的量增多的话，则要多加磷酸，由于有一部分磷酸要先耗费在与钛及稀土等重金属元素的结合上。[next]    4.或铵盐    水洗合格的偏钛酸中约含有硫酸8％-10％，用中和到pH值为5-8，产品简单研磨，但会下降金红石型化的才干，如在中和后，将硫酸铵洗去，再加人1％的氧化锌，所得产品消色力可相对进步一些。一般来说，添加能使产品疏松柔软，白度和消色力进步，但吸油量较高。单加会使金红石型化才干下降，因此要与金红石型化促进剂合作运用。    5.锑盐    在锐钛型钛中加人锑盐，能够与物猜中的铁生成偏锑酸铁，有遮盖铁的效果，可使产品略带蓝相，可改进产品光泽度，进步耐候性，更重要的是能防止光色互变现象，但用量不能大，否则会影响涣散性，一般只加0.05％-0.15％。    十五、出产珐琅、陶瓷和电容器钛所用的盐处理剂    出产珐琅、陶瓷钛时，添加0.10%-0.15％的氯化镁和0.05%-0.10％的乙酸钻。氧化镁为金红石型化促进剂，使产品中金红石晶型保持在必定份额(80%-83％），进步运用效果，乙酸钻使制成的珐琅和陶瓷光泽度高，使产品亮光，色泽艳丽；出产电容器钛时，添加0.3％-0.4％的碳酸镁，可使电绝缘性进步，产品有必定程度的金红石型化。二价镁离子能够防止四价钛复原为三价钛，由于三价钛的存在会大大地下降电功能。    十六、盐处理的操作    1.拌和要均匀    能配成溶液的盐类［K2C03、H3P04、Al2(S04)3］，必定要配成必定浓度的溶液后才干运用，不能配成溶液的盐处理剂(ZnO、MgO)，要用水调成浆状后加人。加人后在常温下拌和1～2h。    2.偏钛酸浆料浓度不宜过低或过高    浆料Ti02浓度低，反响比较均匀，但一些可溶性盐处理剂在过滤时会随滤液带走而影响盐处理效果；浆料浓度过高，尽管过滤丢失少，但物料黏度较大，不简单涣散均匀，也影响盐处理效果。一般浆料浓度以Ti02计控制在270-300g/L。若能处理稠厚浆料的拌和与涣散问题，浆料浓度应该高一些为好，国外有些工厂选用螺旋运送拌和，其浆料浓度就进步到300-400g/L,这样还能够削减回转窑锻烧时脱水的能耗。    3.盐处理剂的添加量及添加次序    在考虑配方时要注意正、负催化剂之间的调配和加人次序，既要考虑下降煅烧温度、促进晶型转化，又要考虑不能转化得太快，避免粒子过大或烧结，一同还要考虑抵消色力、白度、耐候性、松软度等颜料功能的影响。一般加人量多少要经过实验来断定，加人量过多不只会下降产品纯度，构成水溶性盐增高，还会下降涣散性。一般加人量（按Ti02计）和加人次序如下。    （1）锐钛型    ①K2C03，0.5％～1.0％；    ②H3P04，0.20％一0.35％。[next]    （2)金红石型    ①锻烧晶种（Ti02溶胶），2%-5％；    ②ZnO，0.2％-1.5％；    ③MgO，0.2％-0.5％；    ④K2C03，0. 5％-1.0％；    ⑤H3PO4，0.01％-0.02％。    十七、各种盐处理剂的合作运用    在颜料钛出产中，有必要把握下列三种效果，才干使产品获得完好的颜料功能。    1.危害效果    所添加的盐处理剂，虽能进步产品的某种功能，但往往会危害另一种颜料功能。如添加磷酸或其盐，尽管能改进钛的白度，但会增高吸油量；添加钾盐和磷酸可使颗粒松软，简单破坏，但又使水溶性盐含量增高，影响今后水选时的涣散性。    2.加合效果    在添加金红石化促进剂时，一同添加两种或两种以上促进剂会起到加合效果。即在相同锻烧温度下进步金红石化转化率，或可下降转化温度。如添加6.0％TiCl4制的溶胶，再加人1. 85％的硫酸锌，转化温度约下降100℃。    3.互补效果    如独自添加锌盐，产品消色力不高，若一同添加钾盐，则消色力明显进步；一同独自添加铝盐，消色力不高，如再添加钾盐，则消色力得到补偿而明显进步。在金红石型钛出产进程中，在偏铁酸中添加Ti02的0.2％氧化锌、0. 2％氧化镁、0.5％碳酸钾和2％Ti02溶胶，在800℃下锻烧，金红石型转化率达98％，消色力可达日本R-930钛的90％以上。    可是盐处理剂的添加量，在确保颜料质量的情况下，应该越少越好，由于大部分添加剂是水溶性的，用量过多会构成水溶性盐升高和水选时水涣散性下降。也有说盐处理剂添加了，吸油量和吸水量也随之添加。

3.水洗    将复原漂白好的偏钛酸浆料，用叶滤机过滤，再用去离子水（最好是40-60℃并含有0.1％-2.0％的酸性水）洗刷偏钛酸，进一步洗去硫酸亚铁，直到偏钛酸含Fe203低于30*10-6为合格。    七、三价钛溶液漂白的操作进程、要求、缺陷及改善定见    1．酸溶    在带有拌和的夹套加热的珐琅反响锅中加人水洗合格的偏钛酸和水，拌和并调整浆液浓度在含Ti02 300g/L左右（若制金红石型钛，此刻应加人煅烧晶种），然后加人一定量的工业硫酸，使浆料的硫酸浓度在40-50g/L之间，通蒸汽加热至50-55℃，使氢氧化高铁溶解为硫酸高铁溶液。    2.复原    按Ti02计加人0.4％-1.0％的三价钛溶液作复原剂，持续拌和，持续加热，使温度在50-55℃下保温1h，让硫酸高铁悉数复原成硫酸亚铁。取样测定浆猜中三价钛浓度（以Ti02计）为0.3-0.5g/L,冷却至40℃以下，即可水洗。在运用三价钛溶液时，有必要滤去其间的固体杂质，以确保漂白的质量。一起三价钛离子简单在空气中被氧化，因而漂白时，浆料的温度不宜过高，保温期间的拌和不宜过快。    3.水洗    将复原漂白的偏钛酸浆料，用带有真空负压的叶滤机或转筒真空过滤机吸浆过滤，再用砂滤水或去离子水（最好用40-50℃的含有硫酸0.1％-2.0％的酸性水）洗刷偏钛酸，进一步洗去硫酸亚铁，以便下降铁的含量，直到偏钛酸中Fe203的含量低于0.003％为合格。    三价钛溶液漂白的缺陷如下：三价钛溶液的制备需求独自的设备和添加制备工作量，一起制备进程杂乱，制备时耗能大、耗酸多、本钱高。为了战胜这些缺陷，某厂进行了下列改善：先将少数的偏钛酸悬浮液参加漂白锅，然后，参加悉数漂白用的硫酸，让二者充沛反响，经过30min后，开动拌和，分次加人按Ti02计的铝粉至0.5％，让其混合均匀，即为三价钛溶液。再加人剩下的悉数偏钛酸。在加人剩下偏钛酸时，敞开直接蒸汽阀门，加热至85℃左右，保温1.5-2h，完结漂白工序。明显这种方法是在运用铝粉漂白的一起，已含有三价钛漂白的成分，漂白作用更令人满意。一起简化了制备进程，不用独自另行制备三价钛溶液，漂白锅一起又是三价钛的制备锅，不用独自添加三价钛的制备锅。因而其能耗、酸耗和本钱都大为下降。    八、能否用“酸洗”替代漂白    偏钛酸在水洗进程中，其间的杂质硫酸亚铁会被溶于水的氧氧化为硫酸铁，当水洗的酸度pH值≥1. 5时，硫酸铁即水解生成氢氧化铁沉积混在偏钛酸中。漂白的意图就是加硫酸把这些氢氧化铁溶解为硫酸铁，然后加复原剂将其复原为硫酸亚铁。由于硫酸亚铁水解的酸度pH值≥6.5,偏钛酸中的酸度不可能弱到这个程度，因而硫酸亚铁不会水解生成氢氧化亚铁沉积，这样便能够经过水洗而除掉铁。懂得这个原理后，就能够在源头上经过水洗后期pH值逐渐升高后，恰当地在洗刷水中加人少数硫酸，不让洗刷水的pH值>1. 5，这样硫酸铁就不会水解生成氢氧化铁沉积混在偏钛酸中，偏钛酸中没有氢氧化铁，就不用漂白。由此可见酸洗可防止铁盐水解，可起到与漂白恰当的作用，能够省掉漂白工序。[next]    九、酸溶、铝复原制取三价钛溶液的方法    酸溶、铝复原制取三价钛溶液的方法如下：将用水洗合格的偏钛酸与硫酸按H2S04：Ti02 = 5：1的份额，在耐酸珐琅锅内配成180g/L的浓度，在拌和下进行酸溶制得硫酸钛溶液，这个酸溶进程实际上是一个运用“溶解法”制备胶体溶液，进而变成硫酸钛溶液的进程。在此进程中，第一步是加热至沸，跟着水分的蒸腾，沸点逐渐上升，当温度到达120-125℃时，偏钛酸胶粒逐渐酸溶和涣散成胶体颗粒；第二步是保温阶段，被涣散的胶体颗粒悉数被溶解。其反响式如下：    待溶液弄清后，冷却即得茶褐色明澈通明的硫酸钛和硫酸氧铁的混合溶液。    在制备进程中，溶液内既存在Ti4+离子，也存在胶溶性偏钛酸微粒。两者之间的分配份额决定于温度、溶解的连续时刻、钛的浓度和酸的浓度。为了防止制得的硫酸钛溶液呈现胶体溶液的聚结不稳定性，以至于产生出沉积而无法进一步复原，就有必要确保制备时浆料的酸钛比值≥5。    在拌和下将硫酸钛溶液冷却并加水稀释至80g/L左右，不然浓度过高，复原剂用量要相应添加，并且反响生成的硫酸铝会结晶分出。当温度降到75-80℃，将铝粉先用水调成浆状，在20一30min内分次加人，要防止因反响剧烈而呈现冒锅事端。持续升温至80-90℃，保温1h，冷却后测定其三价钛浓度，必要时溶液过滤后才运用。复原率按下式核算：    十、用酸溶、铝粉复原制取三价钛溶液所用硫酸和铝粉的核算    设复原100kg Ti02，需求铝粉xkg，则其反响式如下： [next]     按理论核算需求铝粉11. 26kg。可是有一部分铝粉耗费在与硫酸作用生成上了，因而要用理论量的150％才能使复原率到达90％以上。即每复原100kg Ti02，实际上约需铝粉16. 9kg。    【例］现有二氧化钛浓度为200g/L的偏铁酸浆料1. 5m3，假如铝漂白时要求浆料硫酸浓度为70g/L,铝粉参加量为0.5％（以Ti02计），问需求浓度为92％的工业硫酸多少升和铝粉多少公斤？    解：需求的工业硫酸为：                    70×1000×1．5＝105（kg)    需求92％的工业硫酸为：                  105÷92％＝114．13（kg)    需求工业硫酸的容积为：                      114.13÷1．824＝62. 57（L)    需求铝粉为：              200×1000×1．5×0.5％＝1．5（kg)    因而，需求92％工业硫酸62. 57L和铝粉1. 5kg。    十一、直接用冷冻除铁后的钛液进行铝复原制取三价钛溶液的长处及其制备的方法    直接用冷冻除铁后的钛液进行铝（或锌）复原制取三价钛溶液的漂白复原剂的长处是酸耗少，溶程短，不会呈现聚结不稳定性和便于操作。这种方法的特点是操控偏钛酸浆液浓度尽可能高，而游离酸的浓度尽可能低，从而使三价钛在偏钛酸上的吸附量添加，以利进步漂白作用。其制备方法如下。    ①为了防止用铝复原后生成的硫酸铝在三价钛溶液中结晶分出，因而要在钛液中加水稀释，使其总钛浓度操控在80g/L左右。    ②加人总钛量1. 5-2.0倍的硫酸。    ③升温至70℃，缓慢分次加人用水调匀的铝粉浆料。    ④操控复原温度在80℃。    ⑤复原结束后，在85-90℃温度下保温1h。为了防止三价钛被空气氧化，拌和不宜过快。    ⑥冷却至室温，过滤除掉固体杂质，以确保漂白质量。    ⑦三价钛是强复原剂，易被空气中的氧氧化而下降复原作用，因而储存不宜超越48h。    为了下降制取费用，亦有供应商用铁粉替代铝粉来制取三价钛溶液，可是这种方法所制得的三价钛液杂质较多，对制品质量有影响，因而许多供应商不敢选用。    十二、漂白偏钛酸时测不出三价钛或测出三价钛过高或过低的原因、不良影响及弥补措施    为了确保偏钛酸中的三价铁悉数被复原成二价铁，有必要从头到尾都要坚持浆猜中有一定量的三价钛。由于三价钛的被氧化势比二价铁大，即三价钛比二价铁易氧化，三价钛的存在，阐明浆猜中不含三价铁。    浆猜中测不出三价钛，阐明三价铁没有彻底被复原为二价铁，若将这种浆料锻烧，则制品会因含有Fe203而呈黄相；若测出浆料含三价钛过低，则在漂白后的水洗时，三价钛很快就被水中的氧所氧化，接着二价铁就被氧化成三价铁，三价铁很简单水解生成氢氧化铁而难以除掉，致使缎烧时也形成制品呈现黄相；若测出浆料三价钛过高，则水洗易洗去三价钛而下降回收率。要是漂白水洗后仍有三价钛就进行缎烧，而缎烧时又没有充沛氧化成四价钛，那么制品会因含有Ti203而呈灰相。[next]    测不出三价钛的原因如下：①所加复原剂的量缺乏；②偏钛酸中含铁量较高，所加的三价钛缺乏以将三价铁悉数复原成二价铁；③复原剂质量差，加人温度太高，发生了钝化现象；④漂白温度低，酸度操控不妥或拌和速度太快，浆猜中三价钛被从头氧化。弥补的方法是从头补加复原剂，使浆猜中的三价钛坚持在0.3-0.5g/L之间。并改善操作条件，恰当延伸保温时刻，使复原进行彻底；三价钛含量过低的原因，主要是所加复原剂的量缺乏，应补加复原剂。三价钛过高的原因如下：①所加复原剂太过量；②拌和不均匀，一部分偏钛酸中还未渗人复原剂。弥补的方法如下：①精确核算应加复原剂的量；②延伸拌和时刻，使复原剂均匀地渗人到浆猜中去。    十三、复原后的偏钛酸应该用去离子水洗刷    由于普通自来水还含有少数铁等杂质。要是用普通自来水洗，则会从头污染到偏钛酸，达不到漂白的意图。因而复原后的偏钛酸不能用普通自来水洗刷，而要用去离子水进行洗刷。

六、影响钛液沉降的要素      1.胶质    从理论上讲钛液中的胶质含量多，能够经过多加AMPAM絮凝剂处理，但常常是多加絮凝剂也不见效。有时钛液胶质俄然增多，因无仪器监测，不能及时添加AMPAM的量，成果作用很差，需求再次添加沉降剂才干处理。有时乃至再加沉降剂仍无效，只好将这锅钛液分几回加人下几批钛液一同再处理。正因为钛液胶质多难以沉降，所以有些钛厂把进厂的钛铁矿再磁选一次，尽量选去非钛杂质，这样既可削减硫酸的耗费，又可削减钛液中胶体杂质的含量，有利于钛液沉降的进行。    2.钛液的密度    钛液的密度是由钛液中物质的含量而定。在其他条件不变的前提下，跟着密度的升高，沉降作用变坏。这是因为钛液的密度上升，絮凝胶质与液相的密度差缩小，颗粒沉降速度变慢。钛液浓度是与密度成正比例联系的，钛液密度上升，阐明钛液浓度增大，钛液的黏度增大，胶质也就不简单沉降（见图2）。钛液相对密度小，有利沉降，但会添加钛液浓缩的困难，一般操控在1. 5-1. 55之间。    3.温度    温度上升，钛液的黏度下降，对颗粒沉降有利。可是对钛液来说，温度上升到60℃以上时，钛液的稳定性下降，分子热运动加速，絮凝架桥成网和捕集胶粒的才干随之下降，以至于沉降作用显着下降。夏天热，难沉降；冬天冷，易沉降，就是这个道理。可是钛液的温度过低，钛液黏度和絮凝剂黏度都增大，也会下降沉降作用。因此说，采纳相应的保温办法是十分必要的。一般操控温度在(60±5)℃。温度在49-65℃规模以外都难沉降。    4.三价钛含量    跟着钛液中三价钛含量的上升，凝集作用增强，可使沉降作用进步。可是三价钛浓度过高，会使钛液黏度增大，不利于沉降。一起三价钛含量过高，是因为复原过量，使钛液的有用酸削减，按核算每锅钛液12m3，每添加lg/L三价钛，就要耗费14. 7kg硫酸，若添加5g/L三价钛，则全锅就要多耗费73.5kg硫酸。三价钛添加得越多，硫酸的耗费就越多，钛液中的有用酸就越少，钛液的稳定性就越差，残渣的沉降就越难。一起，三价钛过高，还会因其不发作热水解，不生成偏钛酸沉积，而直接影响水解率的进步，构成钛的回收率下降。一般加压水解法操控三价钛含量为2-5g/L;常压水解法操控为1.5-3.Og/L。[next]    5. F值和稳定性    F值高，钛液中游离酸多，能按捺钛液的前期水解，钛液中偏钛酸胶体物便削减，有利于沉降。恰当地进步F值，使钛液的游离酸增多，进步钛液稳定性，按捺钛液的前期水解，防止发作过多的偏钛酸胶粒是很重要的。可是在常压水解法中，F值大于1.95,对后期水解和产品的消色力都有不良影响。不同F值钛液的沉降曲线如图3所示。    6.沉降剂的质量和运用浓度    改性的AMPAM沉降剂的活性大，沉降作用特别明显。可是寄存时刻过久，胶体已成团，活性就差，沉降作用亦会变差。因此选用新制备的AMPAM为最好。    高分子沉降剂的运用浓度低时，涣散均匀，黏度小，与钛液的接触面大，絮凝沉降作用好。若浓度过高，则高分子极性基团向内弯曲呈球状，黏度大，在钛液中难以涣散，简单在钛液表面构成一层絮状物，而失掉絮凝才干。    7.沉降剂的用量    沉降剂的用量是保证沉降作用的要害。其用量应以絮凝剂带着的总负电荷量和钛液中悬浮固体颗粒所具有的正电荷量持平为宜。这样整个钛液呈电中性，絮凝作用最好。沉降剂沉降作用再好，若用量不妥，仍得不到好的沉降作用。用量缺乏，缺乏以中和悉数正电荷，沉降就不彻底；加人沉降剂过量，则悉数中和完钛液中的正电荷外，尚有过剩的带负电荷的沉降剂胶体，使微粒从头带上负电荷，而又趋于稳定而难以沉降（见图4）。沉降剂的适合用量为Im3钛液，参加1％的AMPAM3-7L左右。[next]    8.沉降的操作和沉降剂的品种    拌和是取得抱负沉降作用的一个必要条件，沉降剂只要均匀地涣散时，才干表现出它的凝集才干。但是过火激烈或长时刻拌和，会使大凝集絮团涣散成小团粒而使沉降作用变坏。拌和时刻过短和沉降加人速度过快、沉降剂浓度过高，沉降作用都差。    选用不同品种的沉降剂，其沉降作用差异很大。除上面介绍的AMPAM外，还有许多品种不同而除渣作用很好的沉降剂。前苏联曾选用33种不同的沉降剂进行实验，成果纤维素硫酸钠和烷基磺酸钠为最佳。    七、残渣难沉降的处理办法    依据钛液呈现难沉降的不同状况，能够挑选相应的办法使残渣有用地沉降。    1.在酸解时恰当多加些硫酸或在浸取时多加些废酸，以进步钛液的稳定性，有利于残渣的沉降。    2.若钛液稳定性好而难沉降，则是因为钛钛矿含泥沙等非钛物质过多，处理的办法添加磁选一次，除掉非钛杂质。    3.当呈现季节性影响而使弄清度恶化，或因为钛钛矿非钛杂质过多或酸解、浸取操作不妥等原因此发作胶体剧增，构成沉降作用很差时，可恰当添加AMPAM絮凝剂，或既加凝集剂（将Sb203溶于浓，然后加到钛液中去，再用胶管或不锈钢管从底部加人Na2S溶液），又加AMPAM絮凝剂的办法予以处理。    4.若钛液的稳定性好，钛铁矿又选过，依然难沉降，那是因为对沉降的要素操控欠好，如加AMPAM的量不妥，或浸取温度太高级。处理的办法是改善操作条件。    八、钛液除渣状况的查验    测定钛液的弄清度是操控钛液中不溶性杂质净化程度的一种办法。其测定过程是用一根长约lm的塑料管，用大拇指堵住一端，将另一端插人钛液中，然后铺开大拇指，中层的钛液就被吸人取样管中，再用大拇指堵住塑料管，取出放人量杯，量取80mL样品，加人直径为7cm、已放有双层工业滤纸的布氏漏斗，用真空抽滤，滤干后加约8mL清水冲刷滤纸，吸干后取出滤纸，调查滤纸上残渣痕迹的色彩深浅和明晰程度，能够判别其弄清度是否合格。在沉降槽沉降的过滤液要求双层滤纸的第一层有少数黑色机械杂质，第二层无色或根本无色为合格。    还能够用透光率来查验。先用将三价钛的蓝黑色氧化为四价钛的无色，然后用分光光度计测定，透光率越高，沉降作用就越好。也能够经过目测钛液查验沉降作用。即用若干个玻璃量筒取待测的污浊钛液，然后加人不同浓度或不同量的沉降剂，拌和均匀，静置一段时刻，分别用移液管适量地汲取含H2O2 30％的，伸到量筒底部，放松并渐渐提起移液管，让流出，把钛液中的三价钛氧化彻底而成为通明液体，再用肉眼调查有无胶质或胶质多寡，来判别沉降的好坏。    关于钛液中胶体粒子巨细的丈量，能够选用电子显微镜等仪器完结。

十五、偏钛酸含水量凹凸对产品质量的影响    偏钛酸含水量的凹凸，决议了物料在枯燥区中脱水、脱硫的彻底程度。含水量过高，由于脱水、脱硫不彻底，物料就以团状或大颗粒状况进人高温区，而高温区的停留时刻是很短的，因而媛烧品烧不透，易呈现夹生现象，使产品消色力下降，吸油量上升，pH值下降；若含水量过低，物料在枯燥区脱水、脱硫很充沛，物料以粉末状况进人高温区，易烧结变硬，色泽变黄变灰，白度下降。一般颜料钛出产操控含水量在65％左右。非颜料钛出产操控含水量在50％左右。    十六、煅烧时物料颗粒巨细对产品质量的影响    偏钛酸颗粒度是出产钛时影响脱硫的重要要素。颗粒度小，脱硫简单且彻底，物料不会向窑头冲流，得到的煅烧品色泽较白；颗粒度大，脱硫较难，由于含硫高的钛在高温下具有很强的活动性，物料简单向窑头冲流。偏钛酸颗粒度的巨细，首要是从钛液水解进程中构成的，因而有必要按种类的不同要求，严格操控水解工艺条件，制得颗粒度适宜的偏钛酸。    十七、煅烧时物料在窑内运动的正常状况    物料在窑内的运动状况，可用物料在运动中的堆积高度H值来衡量。H值越大，而物料呈块状下滑，则表明物料现已发作烧结；H值越小，且物料呈团状向窑头翻滚，则表明窑温太低，将有生料混入煅烧品中；H值适中，而物料呈均匀的颗粒状向窑头推动时，煅烧才是正常的。在出产非颜料钛时，物料在窑内的运动状况能明显地反映出煅烧品含硫量的凹凸。窑内物料呈“液体”向窑头冲流时，煅烧品含硫极高。H值大，物料向窑头推动很慢时，煅烧品的含硫量极低。窑内物料在进人高温区前有“欢腾”状冒气现象，进人高温区后，物料也并不向窑头冲流时，缎烧品的含硫量能契合出产工艺的要求。    十八、煅烧品pH值的测定及运用全能pH试液滴在瓷板的落料品呈现红、黄、黄绿、蓝色彩的原因    测定煅烧品pH值的办法如下：用取样的长柄勺从窑头下料口取出少数的落料品，置瓷钵中研细后，放在比色瓷板上，滴人几滴全能pH试液，再与标准样板相比较，即可测出落料品的pH值。    全能pH试液滴在瓷板的落料品上呈现赤色，阐明pH值在6以下，表明物料呈酸性，烧不透，含硫高。构成的原因或许是：①盐处理时加碳酸钾缺乏或加磷酸过多；②煅烧温度过低；③物料在窑内停留时刻过短；④投料量过大，料层过厚；⑤偏钛酸含水量过大；⑥偏钛酸颗粒大。试料呈现黄色，表明挨近中性；呈现黄绿色，阐明pH值在6.5一7.5之间，表明含硫量合格，煅烧适宜；呈现蓝色，阐明呈碱性，现已到达要求或稍超越要求。假如试料一起呈现红、黄绿、蓝，阐明煅烧不均匀，既有烧不透的，又有烧得适宜的，还有烧过火的。由于钛制品要求pH值在6.5-8之间，那么烧至黄中带绿即契合要求。    十九、非颜料级钛的窑前分析    在电焊条级和珐琅级钛的出产中，窑前分析首要靠操控含硫量。测定硫大都用煅烧一碘量法。电焊条级钛含硫标准为≤0. 05％，窑前操控应在0.04％以下；珐琅级钛含S03标准为≤0. 15％，窑前应操控在0.12％以下，这样才干确保制品的质量，但含硫量不宜过低，过低时产品色泽较差，而且会多耗用燃料。至于冶金级钛由于其出产时煅烧温度操控在1250℃以上的高温下进行，落窑品含硫量极低，窑前测定硫已无实际意义。[next]    二十、从落窑品的外观与色泽判别缎烧状况    正常的落窑品色泽皎白而柔软，颜料级钛落窑品呈颗粒状；非颜料级钛大多用常压法水解，落窑品黏结成小粒状，这种落窑品色泽较白，含硫量也较低。如落下粉状料，大都是偏钛酸颗粒过粗，含硫量过高，致使窑温不得不相应进步所构成，产品往往发灰。如落窑品发黄，首要是水洗工序中偏钛酸内的杂质铁未洗净所构成的。    二十一、从调查窑内状况判别煅烧好坏    反转窑内煅烧正常时，料层平稳，上面空间中比较明晰。如发现上部空间烟尘许多，要留意窑内经过状况，查看窑尾烟道是否堵塞。在出产非颜料级钛时，如发现料层向前滑动，乃至滑落到下料口，俗称跑粉或冲窑头。这阐明偏钛酸颗粒过粗，含硫量高，虽已到烧成区，但还坚持能自在活动的粉末状况，冲出的粉末往往很细。一般状况下，从窑头调查口是看不到有大块物料的。如发现大块物料，表明物料脱水区延伸，应恰当削减投料量，减慢窑速，进步窑温或加强通风，或相互配合运用。    二十二、开窑和焚烧该做的作业    开窑前应对窑体及其附属体系进行全面的查看，并进行空车试转以消除隐患。为防止杂质污染钛产品，新窑、窑体大修、互换内衬耐火砖或互换种类时，窑内有必要进行打扫。换砖今后有必要经过一昼夜以上的阴干，方可焚烧烘窑。    焚烧前，先翻开部分灰箱门，然后滚动窑体，开动鼓风机，向窑内输入空气，排出或许残留在窑体内的可燃气体。持引火器从窑头调查口引进并对准喷嘴，翻开燃料气旋塞，此刻，操作人员有必要背对窑头，防止窑内有异物或粉尘冲出，或由于气体配比不妥发作爆破而被击伤。如一次点不着点，应立即堵截可燃气，但不要中止空气运送，有必要待窑内剩下可燃气排尽，再行焚烧，不然会构成爆破事端。如选用液体燃料，可先开动油泵打循环油，点着引火器置于喷嘴前，渐渐通气送油，再恰当调整油气比。    二＋三、反转窑在投料前要进行烘窑    烘窑是为了扫除内衬中的水分，并使内衬温度均匀地升高到作业温度。烘窑时要防止升温过快，防止构成内衬开裂和破损。烘窑时刻长短应根据换砖多少来断定，新窑或悉数换砖窑，而其窑又比较大，则烘窑时刻约为2-3昼夜，其逐步升温到350℃左右；部分换砖的窑，烘窑时刻约为10-16h；不换砖的窑，烘窑时刻约为6-8h。烘窑后，窑温逐步升高到正常作业温度以下（100-200℃）时即可投料出产。    二十四、停窑应该留意的事项    锻烧反转窑的钢外壳在高温受热时，简单变形。无论是方案中的停窑或方案外因设备或供电、供气体系发作毛病俄然停窑，熄火后有必要持续滚动窑体和鼓风，直到冷却。不然受热窑体将在窑体巨大的自重力效果下，发作曲折变形，变成严重的设备事端。    方案中的停窑，窑内的物料可维持到悉数锻烧结束。停窑前应逐步削减投料，并在停窑前将物料尽量悉数排出，跟着窑内物料的逐步削减，应相应削减燃料和空气量，当物料根本排清后再熄火，窑体空转冷却后停窑。若遇方案外的俄然停窑，窑内物料没有烧透，为了不影响设备检修，也有必要将其悉数排出，待今后再回烧。    二十五、煅烧偏钛酸所用反射炉的结构及操作程序    运用反射炉煅烧偏钛酸，虽然其劳动强度较大，可是由于其出资少，占地不多，操作便利，许多小型的铁厂，特别是出产等级低的珐琅、冶金、电焊条级钛对技能要求不高的厂，还在运用它。其结构是用耐火砖砌结而成，分上、中、下三层，直接加热，热气把耐火板加热，再经过耐火板把热传递给料层。物料与烟气逆流工作，烧煤在基层，发作的热气经过烟道向中层、上层工作，最终从烟囱排出。而偏钛酸投料放在上层烘于，进行脱水，然后耙到中层预热，再耙到基层进行煅烧，脱硫、晶体转化及粒子生长都在中层、基层完结。当在基层取样查验合格后，即可从基层出料，出料后，将中层料耙到基层，再将上层料耙到中层，最终将偏钛酸用皮带运送机运送到上层。[next]    二十六、反转窑的组成及其所起的效果    反转窑首要由筒体、支承设备（含滚圈、托轮和挡轮）、传动设备、密封设备和其他附属设备（加料和焚烧设备等）组成。    筒体是用18-28mm厚的优质钢板卷焊而成，内衬耐火砖，以防止筒体遭到高温效果，并削减热量的丢失。出产时物料在筒体内部随筒壁旋转到必定高度后，因受重力效果而下滑前移，并由筒体内的高温气流加热使物料温度逐步上升，最终到达工艺所要求缎烧的温度。    支承设备的滚圈支承着整个反转筒，使其能在托轮上反转，因而它有必要具有满足的刚度和耐久性，可用铸钢或煅钢制成；托轮支承着反转窑；挡轮的效果是阻挠筒体的上下轴向窜动，一般坐落滚圈的两边。    传动设备的效果是带动筒体按工艺要求的旋转速度滚动。因反转窑转速较慢，故需用减速器。关于需求常常调理转速的场合，可选用无级变速器，圆筒的反转速度较慢，故设备在圆筒上的大齿轮接受很大的圆周力，可用铸铁制作。    密封设备是为了防止在锻烧偏钛酸时散发出的S03等有害气体及Ti02粉尘逸出，转筒内是负压操作，因而在转筒和其两头的小室之间有必要有密封设备，它在结构上的要求是期望既不漏气，又不影响转筒的正常工作。    其他附属设备有加料设备和焚烧设备。关于含水量较高的偏钛酸浆料一般选用揉捏泵，偏钛酸经揉捏泵、进料管进人窑内。关于离心机脱水的干料可用提升机及转盘加料机等设备，乃至用人工卸料、送料。作为反转窑的燃料有煤气、柴油和重油等，相应的有煤气焚烧器和重油焚烧器。为了防止对钛的污染，在选用柴油和重油作燃料时，可设置焚烧室。    二十七、在反转窑窑头设置焚烧室的效果    反转窑有没有一个独自的焚烧室，对产品质量有很大影响。由于火焰温度可高达1300℃左右，如火焰与物料触摸，焚烧气与物料间温差很大，烧成的物料自身温度很高，就不可防止要发作烧结。一般以为焚烧气与物料最高温度间的温差应不超越200℃，因而设备一个焚烧室使燃料充沛焚烧后用空气稀释至必定温度后再输人窑体与物料触摸，对进步产值和质量都有长处。一个48m长的反转窑，焚烧室约6m左右，所得的焚烧物像米粒巨细，色泽皎白而且比较柔软。    二十八、反转窑的巨细、长短对焚烧的影响    锻烧偏钛酸的反转窑宜短而粗，内径从1.0-4.2m不等，长度与直径之比一般为(12-20)：1,直径小的份额大一些，直径大的份额小一些。直径为2.4-4.2m的窑，其长度大都为48m左右；直径小于2.4m的，其长度也相应短一些。一般来说，产值与直径成正比。直径大时，物料充填系数相应低一些，这对进步产品质量有长处。由于偏钛酸脱水约耗用热量的一半以上，细而长的窑为使脱水带有满足的热量，窑头温度有必要相应进步，或加大气量。温度进步简单构成过烧，加大气量使物料的线速度增大，构成阻力添加，粉尘丢失也添加，这对煅烧是晦气的。    二十九、燃料焚烧发作热量的传递    在反转窑内，高温气流、窑壁和物料三者之间存在着杂乱的热交换进程。燃料焚烧发作的高温气流向物料和窑壁辐射热量；受热后的窑壁向物料和气体辐射热量；高温气体在窑内活动时以对流办法传热给物料表面和窑壁；与物料触摸的窑壁经过传导办法把热量传给物料。一般来说，物料在温度较低的脱水带，热的传递首要以对流和传导办法为主，跟着温度的升高，传热办法逐步以辐射为主。    三十、液体燃料焚烧的要求及其所用的设备    钛对白度要求很高，有必要防止由于液体燃料不彻底焚烧而发作的污染。为了使燃料焚烧彻底，应设法使燃料液滴很快加热并与氧气密切触摸，以求在较低温度下完结燃料的分化进程，并使分化出的碳氢化合物彻底焚烧。为此，需将液体燃料雾化成很细的油滴。燃油雾化得越细，与空气中氧气触摸的表面积就越大，燃油焚烧便越快、越彻底。燃油的雾化进程是在喷嘴里完结的，喷嘴一面将燃油涣散成细微的雾滴，一面使雾滴与空气均匀混合。喷嘴有机械式喷嘴、高压蒸汽一空气喷嘴和低压空气喷嘴。钛出产中现在较多供应商用C形低压喷嘴，并在喷嘴外面有一喇叭形管改进雾化状况，以空气为雾化剂。[next]    三十一、气体燃料焚烧运用的焚烧设备    反转窑气体燃料的焚烧，常运用混合式喷嘴，为了进步焚烧强度，用鼓风机将空气强制送人喷嘴与煤气混合进行焚烧，煤气焚烧时的焚烧速度和焚烧程度取决于煤气和空气的混合进程，混合得越好焚烧得越彻底，火焰长度也就越短。混合式喷嘴的长处是出产率大，结构紧凑，可以用低压煤气，有较高的热工目标（化学不彻底焚烧小于2％）；缺陷是需用鼓风机送风，火焰较长，焚烧室也就较大。    三十二、煅烧偏钛酸的反转窑还不是抱负的煅烧设备    现在煅烧设备都选用反转窑，可是煅烧偏钛酸用的反转窑并不是抱负和完美的设备，由于它不能为被加热粉状物料营建杰出的传热条件。反转窑的热传递根本上是靠窑内热气流来加热露出的料面以及靠热窑壁加热紧贴窑壁的物料。而在两种物料之间的许多物料却不能直接与热气流或窑壁触摸，即便在同一截面上，温度也是不均匀的。反转窑的充填系数只要10%-20％，所以空间利用率和热功率都不高。别的，偏钛酸煅烧时，跟着温度的升高，逐步被粉碎成粉状物料，其粗细很不均匀，物料的料层又适当厚，要使物料烧透，热气流的温度需高出煅烧温度许多，成果当大颗粒烧透时，小颗粒现已烧过头，因而产品往往是烧不透和烧过头的物料的混合物。部分物料发作烧结也是难以防止的。    国外从20世纪60年代起就进行了二氧化钛欢腾煅烧的研讨，而且早已应用于出产实践，欢腾焙烧早已在冶金和化工范畴被广泛选用。选用欢腾煅烧，物料在欢腾床内处于高度湍动状况，气流简直能与每个颗粒表面触摸，因而传质、传热功率大为进步。    三十三、煅烧钛呈现色变的原因及其防止色变现象的办法    在出产锐钛型钛时，常会碰到煅烧落窑品或经粉碎成钛后，表面层露出于日光下，会呈现色变现象，由本来的白色转变成浅灰色或浅黄色。发作的原因有以下两方面：①有一部分锐钛型晶体转变成金红石型晶体；②铁、铬、铜、镍等杂质进人了金红石型晶格内，构成晶格变形所引起。防止的办法有以下几种：①运用定点矿源，以操控钛矿里的杂质含量；②将偏钛酸进行漂白处理，以下降铁杂质的含量；③添加盐处理剂磷酸的用量，以掩蔽铁杂质；④调理煅烧窑内的气氛，以防止金红石型晶体的发作；⑤从反转窑出来的半制品是以强力集合的大块晶体方式而存在，有必要让其缓慢冷却，以松懈Ti02的晶格。当呈现色变现象，处理的办法有以下几种：①下降煅烧温度，由于锐钛晶型转变成金红石晶型有必要在较高的温度下进行，下降了窑温就难以构成金红石型晶体；不过窑温也不能降得太低，窑温太低脱水、脱硫不彻底，pH值太低，会引起产品消色力的下降；②在盐处理时，多加碳酸钾，下降脱硫温度，加速锐钛型微晶体的生长速度，削弱由高温引起烧结而呈现的色变现象。    三十四、煅烧呈现不正常现象的原因及处理的办法    煅烧呈现的不正常现象、原因分析及处理办法见表3。[next]    三十五、煅烧要素对产品质量的影响    煅烧要素对产品质量的影响见表4。[next]

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。

该工艺是将钛醇盐气化成蒸气或经喷嘴雾化成微小的液滴，然后与水蒸气反应，可以用来合成单分散的球形纳米TiO2。由于反应温度不高，所制备的纳米TiO2通常为非晶型或锐钛型，如要得到金红石型纳米TiO2，还需要经过高温煅烧。其反应式如下：                   nTi(OR)4(g)+4nH2O(g)===nTi(OH)4(s)+4nROH(g)                      nTi(OH)4(s)===nTiO2·H2O(s)+nH2O(g)                      nTiO2·H2O(s)===nTiO2(s)+nH2O(g)     胡黎明等用低温氮气冷激高温氮气携带的Ti(OC4H9)4蒸气，形成亚微米级的液滴，再与水蒸气反应，在较低温度下合成了纯度高且单分散性好的纳米TiO2粒子，将上述过程分解为混合段和反应段，导出表征颗粒成核与生长的全混反应器串级模型。该模型较好地解释了实验现象和结果，理论预测和实验研究表明，产物颗粒的粒径与反应器中流动、混合状况及反应体系的热力学性质有关。     日本曹达株式会社和出光兴产株式会社利用氮气、氦气和空气除为载气，把钛醇盐蒸气分别导入反应器的反应区，进行瞬间混合和快速水解反应。通过改变反应区中各种蒸气的停留时间、摩尔比、流速、浓度以及反应温度来调节纳米TiO2的粒径和粒子形状。这种制备工艺可以获得平均原始粒径为10~150mm，比表面积为50~300m2/g的非晶型纳米TiO2。如果将钛醇盐蒸气、水蒸气和有机表面处理剂一起导入反应器，在钛醇盐蒸气气相水解、形成纳米TiO2以后，可以对TiO2粒子再进行有机表面处理，制备的纳米TiO2可用于油漆、高分子材料催化剂等领域。这种工艺的特点是操作温度低，能耗小，对材质要求不是很高，并且可以连续化生产。缺点是原料成本高，不能直接合成金红石型纳米TiO2。

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。[next]    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).[next]    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。[next]    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。[next]    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。

纳米TiO2商品以金红石型为多，但也有锐钛型，还有混晶型和无定形。汽车面漆用的纳米TiO2,必须是经表面处理的金红石型，具有优异的耐候性。     纳米TiO2具有与普通颜料TiO2相同的TiO2成分和相同的金红石型或锐铁型晶型。作为一种基本晶型没有改变的TiO2，自然还具有普通颜料TiO2的许多特点，如耐化学性、热稳定性(金红石型)、无毒性等。但是普通颜料TiO2的粒径为.0.2~0.4m(即200~400nm)，它对整个光谱都具有同等程度的强反射，因此外观呈现白色，遮盖力很强；而纳米TiO2的粒径一般为10~50nm,是普通颜料TiO2粒径的1/10，光线通过粒子时发生绕射，对可见光的透射能力很强，因此呈现透明而失去遮盖力。例如，对波长550nm的可见光，透明度可达90％以上。但是，根据著名的瑞利光散射理论，这种纳米TiO2还是可以反射短波光如可见光中的蓝色光。由于粒子附聚，以粉末状态存在的纳米TiO2只能达到半透明状，具有带蓝色调的乳白色。改进分散性，达到理想的分散程度，是纳米TiO2的最大研究课题之一。     由于纳米TiO2具有与普通颜料TiO2所不同的粒径，其粒子尺寸小，随着粒子的超细化，单位体积或质量的纳米TiO2粒子众多，增加了许多吸收或散射点，故纳米TiO2比普通颜料TiO2具有更大的紫外线屏蔽性。由于纳米TiO2粒子的超细化，其比表面积大为增加，其表面原子结构和晶体结构发生了变化，因而便产生了与普通颜料TiO2所不同的表面效应、体积效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应、表面界面效应、颜色效应、随角异色效应、透明性和光学特性等多种奇异性能。     作为一种效应颜料，纳米TiO2只有与其他片状效应颜料如铝粉颜料和(或)珠光颜料拼用时，才会产生随角异色性。与珠光颜粒拼用，不会削弱而只会加强珠光颜料的干涉色。这种随角异色性带有乳光或虹光，是一种未曾有过的新感觉色光。在纳米TiO2-铝料颜料的最简单的模型(如涂膜)中，当入射光照射在这一模型上时，纳米TiO2将可见光中波长较短的蓝色光散射出去，形成蓝色光的掠视色，而透射的波长较长的绿色光到红色光，被铝粉颜料所反射出去，形成金黄色光的正视色。加有不同颜色的珠光颜料，可以改变这种典型的金黄色正视色。这种随角异色效应所显现的颜色的柔和变化，能随着汽车车身曲率的改变而变化，很适合当前国外流行的圆角度和流线型的新车型的需要。       日本帝国化工公司MT系列和德国迪高沙公司P-25纳米TiO2的性能见表1。 表1                    日本帝国化工公司MT系列和德国迪高沙公司性能MT-100SMT-100TMT-150WMT-500BMT-100Fp-25外观白色粉末白色粉末白色粉末白色粉末白色粉末白色粉末主要处理剂月桂酸硬脂酸  硬脂酸  Al(OH)3Al(OH)3  Fe(OH)3 pH值  中性至微碱性中性  晶型①RRRRRR+A水分/%       ≤2.53.03.01.53.0 灼烧减量/%     ≤13.013.07.02.5  表面性质疏水疏水亲水亲水亲水亲水平均粒径/nm151515351521比表面积/(m2/g)50~7050~7080~11030~3550~7035~65 90②90②  90②  ①R为金红石型，A为锐钛型。 ②为表面处理前的比表面积。[next]     德国萨其宾化工公司生产纳米级金红石型和锐钛型TiO2，其中锐钛型系列牌号为L5，金红石型系列牌号为RM，现将其RM纳米TiO2技术数据列于表2。 表2                 萨其宾RM纳米TiO2技术数据指标RM120RM200RM220RM300RM400TiO2含量/%8088＞8888＞8金红石含量/%99＞99＞99＞99＞99比表面积/(m2/g)110504560110pH值6.56.56.56.56.5晶粒大小/nm1315201510密度/(g/cm3)44444耐候性良好一般优优优分散性非常好非常好非常好非常好非常好       日本石原产业公司生产的纳米TiO2性能见表3。 表3                           日本石原产业公司生产的纳米TiO2性能   晶型TiO2含量/%表面处理剂粒径/nm比表面积/(m2/g)表面性质TTO-55A金红石95～97Al30～5035～45亲水性TTO-55B金红石90～97Al30～5035～45亲水性TTO-55C金红石86～92Al,硬脂酸30～5025～35疏水性TTO-55D金红石76～81Al,Zr30～5065～80亲水性TTO-55S金红石94～96Al,有机硅氧烷30～5030～40疏水性TTO-55N金红石96～99无30～5035～40亲水性TTO-55A金红石76～82Al10～3075～85亲水性TTO-55B金红石81～87Al，月桂酸10～3050～65疏水性TTO-55C金红石79～85Al，硬脂酸10～3050～60疏水性TTO-55D金红石65～75Al,Zr,月桂酸10～3070～80疏水性TTO-F-1金红石72～78Al,Zr①30～5075～90亲水性TTO-F-2金红石82～90Al①30～5034～42亲水性    ①因含铁而具有皮肤颜色，主要用于制造化妆品。     近年来，日本帝国化工公司推出了彩色纳米TiO2，是在粒子表面包覆Al、Si、Fe(肤色)或者Ni、Co、Ce、Cu、Cr、Mn、V、W等氧化物（其他彩色）而成的。

九、影响偏钛酸水洗作用的要素    影响偏钛酸真空过滤、水洗作用的要素较多，也比较复杂，往往穿插在一起，这儿只作单要素而论。    1.真空度    过滤介质两边的压力差就是真空度。在真空管线不漏气的条件下，过滤的真空度除了真空泵的才能外，是由滤饼和过滤介质的阻力来决议的，偏钛酸的过滤一般6.67*104-8. 67*104Pa的真空度较为适宜。真空度过低，水洗时刻就长，并且简单发作落片事端；真空度过高，简单使滤饼表面发作裂缝，致使洗刷水从裂缝短路穿过而下降水洗功率。    2.偏钛酸粒度    过滤要求偏钛酸的粒度要均匀适中。颗粒粗，水流快，易洗刷，但颗粒过粗，水流速度过快，会添加管道阻力，粒子内部也不易洗净；颗粒过细，穿滤丢失大，或阻塞滤孔构成水洗难，影响产值。    3.水洗温度    水洗进程首要是除掉硫酸亚铁和游离硫酸。硫酸亚铁在水中的溶解度，在必定温度范围内，跟着温度的升高而增大。因此进步水温有利于水洗，能够缩短水洗时刻，下降滤饼的含铁量，削减用水量，进步产值。在60℃时硫酸亚铁在水中的溶解度最大，但超越45℃时叶片的塑料板或塑料管简单变形，因此一般水温操控在30-40℃。温度低水洗难，温度过低，硫酸亚铁在滤饼内结晶分出，水洗更难。出产时能够运用冷却槽的冷却水和浓缩工序的冷凝水来进步水温，以节省燃料。    4.水洗的时刻    偏钛酸开端水洗时，物料酸度高，杂质浓度梯度大，洗刷功率高。从图3偏钛酸水洗时刻与滤饼中含铁量之联系可知，开端水洗时，偏钛酸中含铁量敏捷下降，半小时内可除掉80％以上，跟着水洗进程继续进行，杂质在滤饼与滤液之间的浓度梯度逐步削减，酸度也逐步下降，一起因为离子浓度不断下降，偏钛酸的胶体性质逐步显着，水洗功率随之下降。水洗1h后水洗渐趋陡峭，阐明要进一步下降含铁量需求较长的水洗时刻，可是水洗时刻过长，则洗刷水中悬浮的固体杂质会沉积在滤饼表面，反而会使杂质添加，有些自来水厂用氯化高铁或硫酸亚铁作凝集剂，水中首要固体杂质是氢氧化铁，会影响产品的质量。因此水洗进程仅能使含铁量下降至必定程度，一般是0.01％左右，残留的铁需在漂白工序进一步除掉。 [next]     5.水洗的酸度    跟着水洗进程的进行，滤饼内的酸度会逐步下降，pH值会相应升高。一起因为溶于水中的氧会将部分Fe2+氧化成Fe3+。当pH值高于1. 5时，Fe3＋会水解而生成不溶于水的氢氧化高铁或生成难溶于水的碱式硫酸铁；当pH值升到6. 5以上时，硫酸亚铁也水解生成不溶于水的氢氧化亚铁沉积。因此在酸度较高阶段赶快除铁是水洗的要害，进步酸度有助于按捺铁盐水解，对水洗有利。如果在洗刷水中配以少数硫酸，使pH值坚持在镇1. 5,能够避免铁盐的水解而坚持铁盐的可溶状况，水洗后偏钛酸含铁量可下降到能与漂白相媲美的程度。    6.用水水质和水洗池进水方法    水质对洗刷作用影响很大，水质差，洗刷作用也差。水中首要含有钙、镁和铁等杂质。钙与硫酸构成硫酸钙沉积混在偏钛酸中，影响到产品的质量；铁质在滤饼表面残留成棕色层（含铁量高于l00*10-6），会添加偏钛酸的含铁量，也影响到产品的质量。    对水洗池的加水，从底部加水比从上部加水用水少，洗得快。    7.滤饼的厚度    滤饼过厚，表面裂缝多，水洗时刻长；滤饼过薄，尽管水洗时刻短，但产值低。一般操控在25-35mm。    8.裂缝和空泛    裂缝和空泛过多，会构成水流短路，耗水量大，水洗时刻长，乃至呈现查验合格而滤饼含铁量仍高的现象。可在水中参加少数聚酞胺或用滤布阻塞。    9.过滤介质    浆料过滤时，使固体和液体别离的阻隔物质称为过滤介质。叶片上的滤布就是过滤介质。滤布的孔度对水洗功率有直接的影响，布孔过细简单被物料阻塞，水洗变慢，会影响产值；布孔过大简单构成物料穿滤而丢失。    10.母液的三价钛      因为三价钛的被氧化势比二价铁的被氧化势大，遇到空气或水中的氧进行氧化时，三价钛先被氧化。这就按捺了物猜中的二价铁被氧化成三价铁，然后确保了产品的质量。因此坚持适量的三价钛，对水洗是有利的。一般水解后浆液中坚持三价钛在0. 5g/L左右。    十、滤布的挑选    因为浆料的酸度很高，滤布有必要挑选耐酸材料。现在广泛运用的是240＃和758＃两种牌号的耐酸涤纶布。240＃为长纤维涤纶布，孔度较小，操作时不易落片，但简单阻塞，运用时应该常常冲洗。758＃为短纤维涤纶布，过滤速度快，但有时会发作穿滤或落片现象，特别是调换新布后更易落片。为此，需求运用絮凝剂予以弥补。运用新布时，需求事前浸泡1一2天，使其孔度缩小，避免穿滤丢失过大。    十一、水洗时有时要加絮凝剂的原因    因为在水解时操作条件操控欠好，而呈现一些胶状的偏钛酸小颗粒，使沉降率升高。这些小颗粒会穿滤丢失而使收回率下降，或阻塞滤孔使水洗困难。为了使这些偏钛酸小颗粒絮凝成疏松的凝集体，然后削减胶状微粒因为其形状易为压力所改动而构成阻塞滤孔或穿滤丢失，就有必要加人絮凝剂。工业上常用的絮凝剂是甲基改性的聚酞胺。它能在酸性介质中，使偏钛酸絮凝成简单过滤和洗刷的凝集体，然后缩短水洗时刻，进步水洗功率。原本水解后浆料的沉降率若≥440者，就不用加絮凝剂。可是现在每一锅(2.6m3）浆料在冷却锅冷却到50℃左右，都加人1. 35kg 1％的絮凝剂（配成0.5％运用）。在这个基础上若查验其沉降率仍大于470时，则应再多加絮凝剂，另外在水洗的滤饼裂缝和穿孔过多时，要在水洗槽内加人适量的絮凝剂，在调换新滤布时，也要在表面涂絮凝剂。[next]    不过絮凝剂也不是加得越多越好，因为絮凝剂在与偏钛酸胶体微粒构成凝集体时，会吸附一些亚铁离子而构成水洗困难，或许絮凝剂过多会使偏钛酸变滑而构成吸片困难和吸片后落片。因此，过多地加人絮凝剂也没有优点。    十二、用纸浆助滤的优点及其操作程序    选用常压水解，生成细微粒子的偏钛酸比加压水解多，因此过滤和水洗穿滤流到收回池的偏钛酸比较多。这样，既添加了沉降剂的用量，又大大添加了收回偏钛酸的费事。    为了处理这些对立，能够采纳纸浆助滤的方法：先到纸业公司买回厚质白纸，然后在一个锅内，按1吨水加人l0kg纸的份额，把水和纸加人锅内，通人直接蒸汽煮成均匀的纸浆，再配成很稀的纸浆液放到吸滤方箱中，在方箱下面用多孔管道通人压缩空气拌和均匀，再把用高压水冲洗净的吸滤叶片，整组浸没在方箱中，开动真空负压吸滤1-2min，使吸滤叶片的滤布上，吸附了薄薄一层疏松纸质，取出整组吸滤叶片，再放到吸偏钛酸的方箱去吸滤偏钛酸。    经过这种纸浆助滤，小颗粒的偏钛酸就难以穿滤了，这样，收回池的偏钛酸就少了，收回偏钛酸的费事削减了，沉降剂的用量削减了乃至不用了，水洗速度加快了，收回率也进步了。    粘在偏钛酸中的纸质，在锻烧的高温下，生成碳和氢的气体氧化物经过烟囱跑掉了，对产品的白度等质量指标没有不良影响。经核算每吨钛只用去白纸0.3-0.4kg。    十三、水洗不正常的原因及采纳的办法（见表3-7) [next]

钛的出产进程是资源和动力转化为产品并排放抛弃物的“工业代谢”进程。在这一进程中，输入各种资源和动力;输出主产品、各种副产品和抛弃物。关于不同的钛出产工艺进程，输入和输出不同，其物质代谢不同，对环境构成的影响也不同。 生态功率及其目标 生态功率界说 其界说为：生态功率是生态资源满意人类需求的功率，它是产出与投入的比值。其间“产出”是指厂商出产或经济体供给的产品和效劳的价值;“投入”是指厂商出产或经济体耗费的资源和动力及它 们 所构成的环境负荷。生态功率中心思维是“以少产多”，即使用尽可能少投入取得尽可能多的产出。关于产品而言，就是要求在其出产进程中，耗费最少的资源和动力，产最多的产品，而且对环境发生最小的影响。 生态功率目标 关于工业出产而言，生态功率目标一般包含如下3 个方面：资源强度目标、动力强度目标和抛弃物排放目标。这 3个目标可别离表述为单位产出的资源耗费量、单位产出的动力耗费量和单位产出的抛弃物排放量，它们都是“产出与投入”比值的倒数。 钛出产的生态功率目标 钛出产的资源功率 钛出产的资源功率是指钛出产进程中耗费的单位天然资源量所能出产的产品量，它等于产品量除以输入该出产进程中的天然资源量，即η r =P/R，式中：ηr 为钛出产的资源功率(t·t -1 );P为钛出产的产品量(t);R 为出产 P(t)产品所耗费的天然资源量(t);R不包含收回的资源。可见，出产一定量的产品，资源功率值越高，耗费的天然资源量越低。 钛出产的动力功率 钛出产的动力功率是指钛出产进程中耗费的单位动力量所能出产的产品量，它等于产品量除以输入该出产进程中的动力量，即η e =P/E，式中：η e为钛出产的动力功率(t·t -1 );E 为出产 P(t)产品所输入的动力量(t)。可见，出产一定量的产品，动力功率值越高，耗费的动力量越低。 钛出产的数据与处理 某钛出产厂商选用的是典型的硫酸法工艺，即在矿山，经过穿孔、爆炸、铲装、运送等工序挖掘含钛共生矿;在选矿厂，含钛共生矿经过破碎、磁选和脱水后得到钛精矿;在钛白厂，钛精矿经过酸解、水洗、煅烧和后处理得到锐钛型钛白。整个出产进程能够划分为电力出产、采矿选矿、钛精矿公路运送和硫酸法出产钛白4 阶段，如图 1 所示。依据质量守恒定律，以某工业活动为中心考虑一切进出该工业活动的物流和能流的出入分析，称为工业代谢分析。本文经过工业代谢分析，建立了上述钛出产的输入输出清单，其间采选和硫酸法阶段的数据首要经过实地调研和核算得到，电力出产和公路运送的数据从文献得到。 抛弃物资源化对生态功率的影响 矿山原矿的档次较低，钒钛磁铁矿含 TiO2 为10.42%，选钛原矿(即磁选尾矿)含TiO2为8.63%，且分选功率缺乏40%，磁尾中的TiO2收回率只要24%，致使选矿中发生很多的尾矿。每出产1t 钛精矿约发生11.5 t 尾矿。选钛尾矿中，含Fe16.1%，含Ti8.1%。该钛厂商每年约发生302749t尾矿。终年搁置堆积的很多尾矿占用了土地资源，破坏了植被，污染了地下水，构成了水土流失。一起，尾矿坝的建造和保护耗资巨大，对厂商构成了显着的经济负担。因而完成尾矿的减量化和资源化实为燃眉之急。 小结 在现有的出产工艺水平下，大部分的输出物料未加使用，作为抛弃物直接排入环境，使得钛出产的资源功率和环境功率低下。钛厂与其它供应商构成物质交流是下降其出产进程的环境负荷的重要途径之一。

一般来说，钛由两种类型构成，一是金红石型钛，具有较强的耐候性、耐光性特色，在室外涂料等相关产品中较为常见。二是锐钛型钛，相比较前者，此类产品耐光性不尽人意，更适合在室内运用。现阶段，钛的详细运用首要会集在以下几个范畴。涂猜中的运用现在，钛在印铁、卷材涂猜中的运用较为杰出。其间彩钢以其本身可拆卸、漂亮性等优势，遭到了人们的喜爱。印铁、卷材涂料由此而来。其间卷材涂料首要是对专门的涂漆机对钢板、或许其他金属表面进行涂覆，然后通过烘烤定型后投入到商场中。轿车漆中的运用人们生活水平的进步，私家车数量日积月累。而轿车漆作为衡量轿车全体质量的重要标准，也因而成为了轿车出产商重视的热门。一般来说，轿车漆关于钛的隐瞒力、光泽度等要求十分高。但当时钛白品牌可以契合上述要求的并不多。粉末涂猜中的运用将热熔助剂、颜料等加入到钛傍边，然后在熔融状态下，将颜料进行分散化处理，最终通过冷却即可获取粉末涂料。一般来说，因为粉末涂猜中并不含溶剂。因而在实践运用中，也不会对周围环境发生污染。不只如此，运用粉末涂料后还可以进行再次收回，在动力节省等方面具有十分重要的现实意义，在轿车零件、家电金属件上都可运用粉末涂料。在塑猜中的运用塑料工业作为耗费钛较多的职业之一，当时近 50个品牌，钛成为塑料制品的专用品牌。之所以可以被塑料工业选中，首要是钛本身的颜料功能、消色力等功能较好，一起还可以在必定程度上延伸塑料制品的运用寿命，使得产品的机械功能得到了显着的改进。因而当时简直一切的热塑性塑料产品都运用了钛。造纸中的运用除了上述运用，在造纸范畴也会运用到钛。运用钛出产出来的纸张，不只光泽度高、且强度也随之增强。据数据计算发现，我国用于装修纸的钛每年现已超越三万吨，其间装修纸占比较大，可以到达 20 ～ 40% 。钛运用目标分析钛在实践运用中，需求依照标准运用目标进行挑选，只要这样，才可以保证出产出来的产品契合质量要求。影响钛的要素较多，详细如下。色彩目标色彩目标是颜料的首要目标，直接决议颜料质量的凹凸。其间白度是钛色彩目标的要害衡量要素。在实践出产过程中，遭到技术水平、设备及质料等要素的影响，即便是一致化学成分的钛，出产出来的产品也会出现出不同的色彩。可见，化学成分关于颜料的色光度具有决议性影响。可是其间杂质含量、晶型等也会对色光发生很大的影响。上色力目标上色力是二氧化钛的首要特性，当钛与其他颜料混合之后构成的混合物，可以将本身的色彩更好地展示出来。可是假如深色与白色颜料进行混合，假如混合物出现的色彩越浅，那么可以证明白色颜料的上色力更强。可见，混合钛的颜料，假如色彩较强，那么钛的上色力越强。耐候性与耐光性目标耐候性与耐光性是钛运用的重要目标，也是相关范畴挑选钛重视的要害点。为了保证产品质量，在运用时，一般要保证运用载体的耐候性要高于钛，才可以完成对钛功能的衡量。别的，除了钛的薄膜物质、化学成分会对耐候性发生影响，运用配方、晶体结构等也会对该目标发生必定影响。隐瞒力目标隐瞒力会遭到颜料及其周围介质的影响。如金红石型钛折射率为 2.71，锐钛型钛折射率则较低， 为 2.55，是一切产品中隐瞒力最强的白色颜料。现在来看，影响隐瞒作用的首要要素是热氧化钛散射所造成的，或许有色物质的影响。要想进步钛的隐瞒力，应对其内部的化学成分、晶型进行相应的处理。在实践运用时，研讨人员还需求对钛的特性进行分析，保证挑选的钛品牌可以契合产品出产需求。小结跟着社会经济的开展，研讨人员还应加大研讨力度，拓宽钛运用范畴，为更多相关范畴供给更多支撑。一起，关于钛运用目标来说，其间一些目标具有不稳定性，会对下流产品质量发生影响。在运用中，还需求对产品特性合理挑选钛，对配方进行相应的调整，保证钛产品质量契合要求。文章选自：《科技展望》 作者：杨加华，骆峰华

二氧化钛，俗称钛白，是一种重要的化工质料和功能优秀的白色颜料，广泛应用于涂料、塑料、造纸等职业。现在，钛白的工业出产办法首要有硫酸法和氯化法。硫酸法以钛铁矿为质料，出产进程中发作很多废酸、酸性废水和含硫烟气，环境污染严峻；氯化法的高温氯化和氧化进程难度大，而且出产进程中发作的毒性氯化物难以处理，需深井填埋。因而，亟需研制环境友好的二氧化钛清洁出产新工艺。中国科学院进程工程研究所成功研制出了碱法钛白清洁出产新工艺，使用此工艺可出产金红石型和锐钛矿型二氧化钛。 一、实验部分 （一）实验原理 高钛渣的首要成分是Ti3O5，Ti3O5在NaOH熔盐中发作如下反响：水洗反响产品，Na2TiO3中的Na+与水中H+发作离子交换反响，部分Na+浸出至液相中，构成必定浓度的碱液。首要反响可表明为：洗后的固相(xNa2O·TiO2·yH2O)与硫酸反响构成硫酸钛溶液，反响式如下：硫酸钛溶液水解生成偏钛酸沉积，反响式为：（二）实验质料与仪器 实验所用NaOH、硫酸均为分析纯，水为去离子水；依据文献制得熔盐反响产品，水洗后得到的水洗料为实验质料，组成见表1。 表1  水洗物料的化学组成    %用荷兰PANalytical公司的X' Pert PRO MPD型X射线衍射仪断定产品物相，用美国Perkin-Elmer公司的Optima 5300 DV型电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-OES)分析质猜中的元素组成，用激光粒度仪测定水解后偏钛酸的粒度散布，用XRD分析晶型。 （三）实验办法 1、硫酸钛溶液的制备 制造不同质量浓度的硫酸溶液，并与水洗物料依照必定份额参加三口烧瓶中。三口烧瓶置于恒温油浴中，在设定温度下反响一段时刻后，取出，过滤，滤液即为硫酸钛溶液。依据文献测定硫酸钛溶液的质量浓度（以TiO2计）及F值。 2、硫酸钛溶液的水解 向三口烧瓶中参加硫酸钛溶液，并置于已升温至必定温度的恒温油浴中，反响计时。反响进程中守时取样，过滤，测定滤液中钛质量浓度。反响完毕后，过滤，测定滤液中钛质量浓度，核算水解率。偏钛酸滤饼充沛洗刷后经盐处理煅烧得到二氧化钛。硫酸钛溶液水解率核算公式如下：其间：ρ(Ti)0为反响开端时硫酸钛溶液中总钛质量浓度；ρ(Ti)t为反响t时溶液中总钛质量浓度。 （四）实验工艺流程 实验准则工艺流程图如图1所示。图1  钛清洁出产工艺流程 流程首要包含5个操作单元：熔盐反响单元，多级逆流洗刷与介质循环单元，硫酸钛溶液制备单元，硫酸钛溶液水解单元，盐处理和煅烧单元。新工艺以高钛渣为质料，熔盐为反响介质；将钛转化为钛酸钠；钛酸钠经多级逆流洗刷后钠离子浸出至液相，构成必定浓度的碱液，碱液经除杂、蒸腾浓缩后回来至熔盐反响单元循环使用，钛留在洗后固相中，随后在稀硫酸中溶解构成硫酸钛溶液；硫酸钛溶液加热水解制备偏钛酸，水解母液经膜分离除杂后循环使用，偏钛酸经进一步盐处理和煅烧得到二氧化钛。其间硫酸钛溶液的制备与水解进程是该工艺的中心部分，决议着产品二氧化钛的功能，包含纯度、粒度散布及颜料功能等。硫酸钛溶液的制备与水解也是传统硫酸法的中心操作单元，但新工艺中硫酸钛溶液的组成（离子品种、浓度等）、制备进程和水解机制均不同于传统硫酸法。 二、成果与评论 （一）硫酸钛溶液的制备 1、实验规划及成果 取不同质量分数的硫酸与必定量水洗物料，在50℃下反响4h，过滤。水洗物料用量和硫酸质量分数对产品硫酸钛溶液质量浓度（以TiO2计）和F值的影响见表2。 表2  硫酸质量分数和水洗物料用量对硫酸钛溶液性质的影响2、水洗物料用量与硫酸钛质量浓度的联系 用表2中水洗物料用量对硫酸钛质量浓度作图，如图2所示。硫酸钛质量浓度随水洗物料用量增大而增大，两者之间约为2次函数联系：式中：a，b，c为常数。用MATLAB拟合，成果a＝0.00676，b＝0.773，c＝76.1。因而，制造不同质量浓度的硫酸钛溶液所需的水洗物料用量能够用式(7)核算：式(7)的相联系数r2＝0.992，二次曲线的拟合成果与实验成果相吻合。图2  硫酸钛质量浓度与水洗物料用量之间的联系 3、硫酸质量分数与硫酸钛溶液性质的联系 由表2看出：硫酸质量分数对硫酸钛溶液质量浓度及F值均有影响。假定硫酸质量分数与硫酸钛溶液质量浓度及硫酸钛溶液酸度之间契合二次曲线联系，即满意其间：w表明硫酸质量分数；ρ表明硫酸钛溶液质量浓度；F表明硫酸钛溶液酸度；h，i，j，k，l，m为常数。将表2数据以MATLAB拟合，得h＝0.000378,i＝－27.7,j＝0.195,k＝－0.247,l＝83.9，m＝－54.5。所以，硫酸质量分数与硫酸钛溶液质量浓度和F值之间的联系可表明为：将上式中的w对ρ、F作图，成果如图3所示。图3  硫酸钛质量浓度及F值与硫酸质量分数之间的联系 能够看出：当硫酸钛溶液质量浓度恒守时，随F值增大，硫酸质量分数增大；当F值恒守时，随硫酸钛溶液质量浓度增大，所需的硫酸质量浓度增大。这是由于硫酸钛溶液质量浓度增大，水洗物料的消耗量增大，进而溶解水洗物料所需的硫酸的量增大。 （二）硫酸钛溶液的水解 1、水解温度对硫酸钛水解率的影响 在F＝1.75、钛质量浓度（以TiO2计）140g/L条件下调查温度对水解的影响，成果如图4所示。能够看出：升高温度能够增大水解率，这是由于水解反响是吸热反响，升高温度可促进反响正向移动，有利于水解的进行。由图4还看出，水解进程大致分为3个阶段：第1阶段为0～30min，此阶段没有固相物分出，水解率低，液相组成没有明显改变；第2阶段为30～90min，此阶段有很多偏钛酸固体分出，分出速度较快；第3阶段为90min今后，此阶段硫酸钛分出速度减慢。图4  反响温度对硫酸钛水解率的影响 2、F值对硫酸钛水解率的影响 在钛质量浓度（以TiO2计）200 g/L、水解温度110℃条件下，调查F值对硫酸钛水解一的影响，成果如图5所示。能够看出，随F值增大，反响速度加速。依据反响(4)，下降溶液中硫酸质量分数，有利于水解反响正向移动。因而，较佳的水解F值断定为1.9～2.0，水解时刻为4h，此刻，硫酸钛水解率在90%以上。图5  F值对硫酸钛水解率的影响 3、硫酸钛质量浓度对水解率的影响 在F=2.0、水解温度110℃下，调查硫酸钛质量浓度对水解的影响，成果如图6所示。能够看出，随硫酸钛质量浓度增大，水解速度和终究水解率都下降。这是由于硫酸钛质量浓度增大今后，溶液中离子强度增高，薪相较难沉积分出。当硫酸钛质量浓度为204g/L时，水解率大于90%。因而，断定较佳的硫酸钛质量浓度为200g/L。图6  硫酸钛质量浓度对硫酸钛水解率的影响 4、水解进程中偏钛酸的粒度散布 将F＝1.75、钛质量浓度（以TiO2计）140g/L的硫酸钛溶液加热至102℃进行水解，反响进程中，守时取样分析水解产品偏钛酸的粒度散布。不同反响时刻下偏钛酸的粒度散布如图7所示。能够看出：反响开端阶段，偏钛酸粒度随时刻的延伸而增大；反响后期粒度根本坚持不变。图7  不同反响时刻偏钛酸的粒度散布 5、硫酸酞溶液制备和水解工艺的断定 依据上述实验成果，硫酸钛溶液最佳水解条件断定为：硫酸钛质量浓度200g/L，F＝1.9，反响温度110℃，水解时刻4h。将上述参数代入式(7)和(9)中，得硫酸钛溶液制备最佳条件为：硫酸质量分数43.4%，酸固质量比为1∶1。 （三）偏钛酸的SEM表征 反响产品偏钛酸充沛枯燥后，涣散在洁净的金属铝箔表面，用扫描电镜分析其描摹，成果如图8所示。能够看出，偏钛酸根本上为10nm左右的极微小颗粒，聚会后为2μm左右的较大颗粒，聚会体近似为球形。这种结构阐明在水解进程中发作了单一粒子生成和粒子聚合2个进程。图8  偏钛酸产品的SEM图谱 （四）水解机制分析 经过分析硫酸钛溶液水解生成偏钛酸的进程及反响产品偏钛酸的描摹，揣度水解机制为：第1阶段，硫酸钛溶液中的钛离子首要彼此结合生成线性聚合物，这种聚合物有利于锐钛矿型二氧化钛的构成，因而，硫酸钛溶液水解后悉数构成锐钛矿型偏钛酸； 第2阶段，固相物的粒度为1～3μm，偏钛酸初级粒子粒径仅为10nm，即硫酸钛溶液先生成10 nm左右的初级粒子，然后初级粒子彼此聚合构成粒径1～3μm的聚会体。跟着反响时刻的延伸，聚会体粒径逐步变大； 第3阶段，反响90min之后，此阶段，水解率缓慢添加，偏钛酸粒径没有明显改变。 上述3个阶段的反响时刻随反响温度改变略有不同：温度越高，第1阶段时刻越短；一起反响速度和水解率都较高。 （五）偏钛酸煅烧制备二氧化钛 水解制得的偏钛酸加热煅烧后能够得到二氧化钛。煅烧温度对二氧化钛晶型的影响如图9所示。图9  不同煅烧温度下的二氧化钛的XRD图谱 能够看出：在100℃下枯燥，偏钛酸晶型为锐钛矿型；煅烧温度较低时，晶型无改变，产品为锐钛矿型二氧化钛；煅烧温度高到800℃时，产品逐步转变成金红石型二氧化钛；温度为1000℃时，产品完全为金红石型二氧化钛。这阐明以本法制备的偏钛酸在不同温度下煅烧后，既可制备金红石型二氧化钛也可制备锐钛矿型二氧化钛。 三、定论 （一）用硫酸溶解高钛渣熔盐反响后的水洗物料可得到硫酸钛溶液，操控硫酸质量分数和酸固质量比能够得到不同F值和质量浓度的硫酸钛溶液。经过MATLAB拟合，断定硫酸钛溶液制备最佳条件为：硫酸质量分数43.4%，酸固质量比1∶1。该条件下制得的硫酸钛溶液质量浓度为190g/L，F＝1.9。 （二）硫酸钛水解进程中，下降溶液F值及硫酸钛质量浓度，进步水解温度，延伸水解时刻可进步水解率。最优水解条件为：温度110℃，时刻4h，硫酸钛质量浓度190g/L，F＝1.9。该条件下硫酸钛的水解率大于90%。 （三）XRD、SEM和粒度散布表征成果表明，硫酸钛的水解是分3个不同阶段进行的。

1 前语    纳米材料是一种新式材料，一般是指粒径小于 100 nm 的超微颗粒。这种超微颗粒具有表面积大，表面活性高，杰出的催化特性，它既具有金属又具有非金属的特异功用。跟着现代科学技能的敏捷开展，纳米材料的使用也越来越广泛，对其要求也越来越高。就纳米二氧化钛而言，因为它具有极大的体积效应、表面效应、光学特性、色彩效应，故在光、电及催化等方面显示出其特殊性质，所以它作为一种新型材料，其使用范畴日益广泛。2 纳米 TiO2粉体的制备   因为纳米 TiO2具有许多优异功用，其用处恰当广泛，因而其制备遭到国内外的极大注重。现在制备纳米 TiO2粉体的办法首要有两大类：物理法和化学法。 2.1物理法    制备纳米 TiO2粉体的物理法首要有溅射，热蒸腾法及激光蒸腾法。物理法制备纳米粒子是最早的办法，它的长处是设备相对来说比较简略，易于操作和易于对粒子进行分析，能制备高纯粒子，还可制备薄膜和涂层。它的产值较大，但本钱较高。 2.2化学法    制备纳米 TiO2粉体的化学办法首要有液相法和气相法。液相法包含沉积法、溶胶——凝胶法和 W/O 微乳液法；气相法首要有 TiCl4气相氧化法。液相法反响周期长，三废量较大，虽然能首要得到非晶态粒子，高温下发作晶型改动，但煅烧进程极易导致粒子烧结或聚会；气相氧化法具有本钱低、质料来历广等特色，能快速构成锐钛型、金红石型或混合晶型 TiO2粒子，后处理简略，接连化程度高。但此法对技能和设备要求较高。 2.2.1均匀沉积法制备纳米TiO2   纳米颗粒从液相中分出并构成包含两个进程：一是核的构成进程，称为成核进程；另一是核的长大进程，称为成长进程。当成核速率小于成长速率时，有利于生成大而少的粗粒子；当成核速率大于成长速率时，有利于纳米颗粒的构成。因而，为了取得纳米粒子有必要确保成核速率大于成长速率，即确保反响在较高的过饱和度下进行。    均匀沉积法制备纳米TiO2是使用CO(NH2)2在溶液中缓慢地、均匀地释放出OH-。其基本原理首要包含下列反响：    CO(NH2)2+3H2O=2NH3•H2O+CO2↑ NH3•H2O=NH4+ +OH-TiO2+ +2OH - =TiO(OH)2↓ TiO(OH)2=TiO2+H2O     在这种办法中，不是参加溶液的沉积剂直接与 TiOSO4发作反响，而是经过化学反响使沉积在整个溶液中缓慢地生成。向溶液中直接增加沉积剂，易构成沉积剂的部分浓度过高，使沉积中夹有杂质。而在均匀沉积法中，因为沉积剂是经过化学反响缓慢生成的，因而，只需操控好生成沉积剂的速度，就可防止浓度不均匀现象，使过饱和度操控在恰当范围内，然后操控粒子的成长速度，取得粒度均匀、细密、便于洗刷、纯度高的纳米粒子。该法出产本钱低，出产工艺简略，便于工业化出产。[next] 2.2.2溶胶——凝胶法    溶胶 —— 凝胶法是制备纳米粉体的一种重要办法。它具有其共同的长处，其反响中各组分的混合在分子间进行，因而产品的粒径小、均匀性高；反响进程易于操控，可得到一些用其他办法难以得到的产品，别的反响在低温下进行，防止了高温杂相的呈现，使产品的纯度高。但缺陷是因为溶胶 —— 凝胶法是选用金属醇盐作质料，其本钱较高，其该工艺流程较长，并且粉体的后处理进程中易产僵硬聚会。选用溶胶——凝胶法制备纳米 TiO2粉体，是使用钛醇盐为质料。原先经过水解和缩聚反响使其构成通明溶胶，然后参加适量的去离子水后改动成凝胶结构，将凝胶陈放一段时刻后放入烘箱中枯燥。待彻底变成干凝胶后再进行研磨、煅烧即可得到均匀的纳米 TiO2粉体。有关化学反响如下：在溶胶——凝胶法中，终究产品的结构在溶液中已开始构成，且后续工艺与溶胶的性质直接相关，因而溶胶的质量是非常重要的。醇盐的水解和缩聚反响是均相溶液改动为溶胶的根本原因，操控醇盐水解缩聚的条件是制备高质量溶胶的要害。因而溶剂的挑选是溶胶制备的条件。一起，溶液的 pH 值对胶体的构成和聚会状况有影响，加水量的多少会影响醇盐水解缩聚物的结构，陈化时刻的长短会改动晶粒的成长状况，煅烧温度的改变对粉体的相结构和晶粒巨细的影响。总归，在溶胶 —— 凝胶法制备 TiO2粉体的进程中，有许多要素影响粉体的构成和功用。因而应严格操控好工艺条件，以取得功用优秀的纳米 TiO2粉体。 2.2.3反胶团或W/O微乳液法    反胶团或 W/O 微乳液法是近十年开展起来的一种新办法。该法设备简略，操作简单，并可人为操控组成颗粒的巨细，在超细颗粒，尤其是纳米粒子的制备方面有共同长处。 反胶团是指表面活性剂溶解在有机溶剂中，当其浓度超越 CMC （临界胶束浓度）后，构成亲水极性头朝内，疏水链朝外的液体颗粒结构。反胶团内核可增溶水分子，构成水核，颗粒直径小于100时，称为反胶团，颗粒直径介于 100~2 000 nm时，称为 W/O 型微乳液。 反胶团或微乳液系统一般由表面活性剂，助表面活性剂，有机溶剂和 H2O 四部分组成。它是一个热力学安稳系统，其水核恰当于一个“微型反响器”，这个“微型反响器”具有很大的界面，在其间能够增溶各种不同的化合物，是非常好的化学反响介质。反胶团或微乳液的水核尺度是由增溶水的量决议的，随增水量的增加而增大。因而，在水核内进行化学反响制备超微颗粒时，因为反响物被约束在水核内，终究得到的颗粒粒径将受水核巨细的操控。 反胶团或微乳液法制备纳米 TiO2是使用 TBP（磷酸三丁酯）为萃取剂，火油作稀释剂，在室温下萃取金属钛离子，一起操控条件使其构成有机相的反胶团溶液，将该溶液在室温下以反萃，操控用量和浓度，将得到的沉积物洗刷枯燥焙烧，即取得纳米 TiO2粉体。 反胶团或微乳液法可使用胶团巨细来操控微粒尺度，在纳米粒子制备中具有潜在优势，但这种办法刚刚起步，有许多基础研讨要做，反胶团或微乳的品种、微观结构与颗粒制备的挑选性之间的规则需求探究，更多的用于超微颗粒组成的新反胶团或微乳液系统需求寻觅。 2.2.4 TiCl4气相氧化法 [next]    气相法制备纳米 TiO2比较典型的是 TiCl4气相氧化法。该法以氮气作 TiCl4的载气，以氧气作氧化剂，在高温管式气溶胶反响器中进行氧化反响，经气固别离，取得纳米 TiO2粉体。在此进程中，停留时刻和反响温度对 TiO2的粒径和晶型有影响。 其反响原理： 气相反响器中，反响物的耗费对粒子成核速率的影响比对成长速率的影响大，因为成核速率对系统中产品单体过饱和度愈加灵敏。跟着反响进行，过饱和度敏捷下降。反响初期以成核为主，而在反响后期成核停止，以表面成长为主。通常在高温下反响速率极快，延伸停留时刻，仅仅延伸了粒子成长时刻，因而产品粒径增大，比表面积减小。一起，停留时刻延伸，锐钛分子簇有满足时刻改动成金红石分子簇，使金红石含量增大。别的，气相反响器中，超微粒子构成进程包含气相化学反响、表面反响、均相成核、非均相成核、凝并和集合或烧结等进程。在高温下气相反响速率非常快，致使温度改变对成核速率的影响已不明显，而温度升高，粒子表面单分子外延和表面反响速率加速；一起气体分子均匀自由度增大，粒子之间磕碰加重，颗粒凝并速率增大，粒子间易发作凝并长大。别的因为反响器中初生粒子恰当细微，颗粒鸿沟表面能很大，小粒子极易逐步分散，交融构成大粒子，然后下降表面能，反响温度越高，晶界分散速率越快，烧结驱动力越大，然后导致粒子比表面积减小、粒径增大。3 纳米 TiO2的使用    因为纳米超微粒子具有特殊功用，这就决议了它在各个范畴中具有宽广的使用远景。 3.1在化学工业中的使用    催化是纳米超微粒子使用的重要范畴之一。使用纳米超微粒子的高比表面积与高活功用够明显地进步催化功率，国际上已作为第四代催化剂进行研讨和开发。纳米 TiO2具有很高的化学活性，杰出的耐热性和耐化学腐蚀性，可用作功用优秀的催化剂、催化剂载体和吸收剂。如纳米 TiO2在催化 H2S 除掉 S 时，显示出恰当高的催化活性。此外，纳米 SiO2和 TiO2的无机或有机复合材料具有特殊功用，这些纳米材料正在开发中。 3.2在电子工业产品中的使用    纳米 TiO2是许多电子材料的重要组成部分，可用于制造纳米灵敏材料及纳米陶瓷功用材料。因为纳米粒子尺度小，比表面积大，表面活性高，所以适协作气敏材料，如有纳米 TiO2可制成灵敏度很高的气敏元件。一起，因为纳米相陶瓷一次成型塑性形变是能够完成的，人们使用纳米 TiO2一次成型形变制成了纳米 TiO2陶瓷，这种陶瓷具有超细晶粒尺度并坚持它们的特性。 3.3在环保方面的使用    纳米 TiO2粒子的光催化作用在环保方面有宽广的用处。国内外有许多文献报导了这方面的开展。英国伦敦和安大略核子技能环境公司，开发了一种新颖的常温光催化技能，选用人工光和纳米二氧化钛催化剂，可将工业废液和污染地下水中的类化合物分化。当污染水经过二氧化钛涂层网络时，只需遭到低计量紫外光的照耀，便会发作反响，生成活性极强的氢氧自由基，敏捷将有机毒物分化为二氧化碳和水。此外，使用纳米 TiO2材料作为光催化剂还可催化降解纺织印染业和照相业排出的染料污染物。 跟着社会经济的开展，人们越来越注重日子质量和健康水平的进步。抗菌、防腐、除味、净化空气、优化环境将成为人们的寻求。当时全球面临着严峻的环境污染，纳米 TiO2作为而久的光催化剂已被使用在除了水和空气净化之外的各种环境方面的问题。有关资料标明，纳米 TiO2关于损坏微观的细菌和气味是有用的。别的还能够使癌细胞失活，对臭味进行操控，关于氮的固化和关于铲除油的污染都是非常有用的。 [next]3.4在化妆品工业中的使用    纳米 TiO2具有优异的紫外线屏蔽性，再加上它的通明性（不会在皮肤上残留白色，能厚涂改）和无毒（不会影响皮肤引起发炎）等特色，至今已成为防晒化妆品的抱负质料。据职业报导，在日本每年已有必定量的纳米 TiO2作为防晒剂、化妆品底和口红等产品的增加质料。3.5在医药卫生和食物加工范畴的使用    纳米结构不只巩固，并且具有本身对立外界不纯物质的才能，不易与外界不纯物质结合。一起，纳米级微粒或有机小分子将更有利于人体吸收，能进步药物的效能。因而纳米 TiO2在健康卫生及食物工业有宽广的使用远景。有资料报导，已开发出具有抗菌和净化功用的 TiO2薄膜陶瓷。别的，纳米 TiO2已使用在食物工业中，如作乐百氏奶的增加剂。 此外，纳米 TiO2在塑料、涂料等工业也有广泛使用，可用作塑料填料、高档油漆、涂料的质料。 4 定论   纳米材料是当今新材料研讨中最赋有生机的，对未来社会经济开展有着非常重要影响的研讨范畴。纳米 TiO 2作为其间重要的一员，近年来一直是国内外竞相研讨开发的抢手课题，其制法日趋完善，其使用范畴日益扩展，但在超微颗粒的制备进程中，粒子的聚会是需求处理的一大难题。现在，对用湿化学法制备氧化物超微粉体进程中聚会体构成的机理及其聚会状况的操控已有许多报导，这方面的研讨已取得必定开展。就纳米 TiO2 的制备而言，其沉积、枯燥、煅烧等进程都有或许发生聚会，因而，要完成对粉末聚会状况的操控，就有必要对粉末制备的全进程进行操控，然后取得分散性好、功用优秀的纳米 TiO2粉体。