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      膜蒸餾技術在鈦白粉行業應用淺析

      作者:侯瑞 瀏覽:670 發表時間:2020-05-26 15:28:45 來源:原創


      膜蒸餾技術在鈦白粉行業應用淺析(一)    


      一  鈦白粉概述:

      鈦白粉及為二氧化鈦,化學式TiO?,白色固體或粉末狀的兩性氧化物,分子量:79.9,是一種白色無機顏料,在人們的生產生活中運用很廣泛。

      生產鈦白粉需要原礦是鈦鐵礦,我國國內有很豐富的鈦鐵礦的儲量,鈦鐵礦是鐵和鈦的氧化物礦物,又稱鈦磁鐵礦。鈦鐵礦很重,灰到黑色,具有一點金屬光澤。晶體一般為板狀,晶體集合在一起為塊狀或粒狀,成分為FeTiO3,一般礦石中TiO2含量40-50%之間,其他主要物相為CaOMgOSiO2Al2O3MnO2V2O5Cr2O3等。礦石的成分含量為47.86%TiO235.12%Fe0.22%CaO2.01%MgO1.86%SiO2

      二  生產工藝介紹:

      對于工業上來說是怎么產出鈦白粉的呢?現在市場上主要有兩個工藝,一是硫酸法,另一是氯化法。

      首先是硫酸法工藝,該工藝是使用較低品位的鈦鐵礦石為原料,在產生鈦白粉的同時還可以產生副產品硫酸亞鐵,成本低廉。但消耗硫酸太大,污染嚴重難于處理。

      硫酸法生產鈦白粉的具體工藝分四個工段:

      1.酸解2.沉降分離3.水解4.煅燒

      詳細工藝流程為:

       

       

      其次是氯化法工藝,此工藝要求原礦的TiO2的含量在90%以上,副產物較少污染小,而且氯可以循環使用,生產流程主要分3部分:

      1.氯化 四氯化鈦的制備與精制

      二氧化鈦的氯化反應是一個可逆的吸熱反應,而且必須有還原劑的存在下才能進行,否則溫度高達1800℃也無法氯化,反應式如下:

                                            TiO2+C+Cl2→TiCl4+CO(CO2)

      在二氧化鈦氯化的同時,礦中的雜質也參與氯化反應生成FeCl3SiCl4AlCl3VOCl3MnCl2NbCl5SnCl2MgCl2等,在反應氣體出來冷卻到200℃左右后,大部他雜質的氯化物冷凝在爐灰上而沉降下來,氣體經過濾進一步冷凝到-12℃左右以盡可能的回收四氯化鈦(通常用冷四氯化鈦噴淋),不凝性氣體主要是COCO2H2、余氯和微量的四氯化鈦,經氣體處理裝置用堿液吸收后排放。這種粗四氯化鈦是一種紅棕色的渾濁液體,在氯化前要通過蒸餾來精制。

      2.氧化 氧化段是核心段,過程都是在氣相下進行的,在1400-1500度的溫度下四氯化鈦幾乎瞬間被氧化成TiO2。比起硫酸法煅燒的十幾個小時,氯化法的最大優勢體現出來,可以持續運行生產。但是由于高溫,腐蝕性強,對設備的要求很苛刻。

      3.后處理工段,為脫氯和表面處理。

      最后總結一下。氯化法針對硫酸法工藝是一種技術進步,他的優勢為:生產時反應高效連續,自動化操作強,產品質量好,環保三廢排放少,這也是為什么現在氯化法越來越主流的原因。但同樣他對礦石純度的要求高,設備的造價,耐溫耐腐蝕性也高。

        鈦白粉行業的市場調研;

      我國鈦礦資源93%都集中在攀枝花加西川地區,從2019年起攀西地區的鈦礦就已出現供應緊張的情況。與國外巨頭相比,我國國內的鈦白粉企業規模偏小,但是在國家調控行業整合的大形勢下,企業規模集中度在提高。國內鈦白粉產能前五的企業分別是:龍蟒佰利、中核鈦白、攀鋼鈦業、金浦鈦業和山東東佳,僅有龍蟒佰利的產能超過了90萬噸,剩余四家在二三十萬噸左右。201610月,佰利聯與四川龍蟒宣布正式合并,成為亞洲第一、世界第四鈦白粉企業。國內正式拉開行業整合序幕。2019年,龍蟒佰利大動作不斷,5月,龍蟒佰利收購新立鈦業,之后實現全面復產,11月收購東方鋯業,不僅可以擴展鋯產業鏈,還可以供應鈦原料。12月與金川集團簽署《關于鈦產業合作框架協議書》,將成立合資公司,共同建設具有競爭力和特色的西部地區鈦產業基地,加快推進鈦產業的重組和整合。另外,國內鈦白粉上市公司中或將迎來新成員魯北化工。2020114日,魯北化工發布公告稱,收購金海鈦業和祥海鈦業資產的事項目前已完成審計、評估等工作。2020213日,魯北化工披露公告稱,本次重組的其他相關工作正在持續推進。金海鈦業擁有年產超10萬噸的硫酸法鈦白粉生產線,且另有一條年產10萬噸的硫酸法鈦白粉生產線正在建設,建成后其產能將位居國內前列。祥海鈦業正在籌建年產6萬噸氯化法鈦白粉項目。

      對于國外鈦白粉行業,規模排前五的企業分別為科慕(Chemours)、特諾(Tronox)、Venator(亨斯邁子公司)、康諾斯(Kronos)和英力士(INEOS)總產能達到382.5萬噸,占到海外總產能的87%

      他們的產量及占比參考以下表格;

      鈦白粉主要成分是二氧化鈦,被認為是現今世界上性能最好的一種白色顏料。鈦白粉下游主要為涂料、塑料、造紙、油墨、化纖等企業,其中涂料、塑料和造紙三大下游行業分別約占60%20%10%,其市場需求變動與房地產市場景氣度高度相關。

      詳情請咨詢:侯瑞 18511199721


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