[00348708]氯化法制备金红石型二氧化钛

金红石型TiO<,2>折射率高、着色力好，遮盖力强，是当前最佳的白色颜料，在工业、农业、国防等方面得到了越来越广泛地应用。随着国民经济的发展和人们生活水平的提高，市场需求量还会急剧地增长。生产TiO<,2>分硫酸法与氯化法。中国钛铁矿资源丰富，目前基本上是采用硫酸法，以生产锐钛型TiO<,2>为主，个别厂家也能生产金红石型TiO<,2>，但产量低、成本高、效益差。国际上生产涂料级金红石型TiO<,2>则是以氯化法为主，其核心技术由几家大的公司如杜邦公司等所掌握。由于缺少技术每年中国花费巨款购买其金红石型钛白粉，以满足国内市场的需要。硫酸不能溶解金红石型钛矿，但氯化法可容易地使其转化。制备金红石型TiO<,2>，氯化法须用金红石型钛矿。科技日报报道在河南省发现了特大型金红石矿床，这是中国发展用氯化法制备金红石型TiO<,2>、钛盐、金属钛的物质基础。鉴于上述情况，经过多年努力，课题组找到了一条用氯化法制备金红石型TiO<,2>的工艺路线，大体上分下列几步： 获取TiCl<,4>：精选后的金红石型钛矿与适量的碳质材料碾磨粉碎、挤压成型，进行焦化处理后再与氯气反应：TiO<,2>+ 2Cl<,2> + 2C → TiCl<,4> + 2COTiOCl<,2>的合成：TiCl<,4>与适量的晶型转化剂、相变促进剂和增白剂在通入混合气体的情况下，经过加热处理，各成份之间相互作用后，便有TiOCl2与HCl气等化合物生成。TiOCl<,2>的煅烧：在氧化气份下，TiOCl<,2>经过700℃四个小时左右的煅烧后，便生成金红石型TiO<,2>。粉碎、分级处理：钛白粉的多项物理指标是由粒子的大小与分布决定的，对金红石型TiO<,2>粒子进行气流粉碎、分级处理，使粒子的大小与分布控制在特定的范围内，以保证颜料具有优良的物理性能。改性处理：为使金红石型钛白粉具有优良的耐候性，和在不同介质中的易分散性，须对其进行无机、有机包膜处理。氯气的回收循环再利用：为降低生产成本和环保问题，必须对氯气进行回收循环再利用。HCl气体在高温(1100-1200℃)下分解，经过分离提纯后，可以回收Cl<,2>，使Cl<,2>再返回到制备TiCl<,4>的循环中去。须特别指出的是一定要尽可能地除净水，否则会严重地影响TiCl<,4>的生成。2HCl → H<,2> + Cl<,2> 2H<,2> + O<,2> → 2H<,2>O中国具有丰富的钛矿资源，采用氯化法制备金红石型钛白粉产业，是一个朝阳产业。应该变资源优势为技术优势，依靠自己的核心技术，参与国际竞争，去生产市场上急需的高附加值的产品，改变中国钛白粉落后的局面。课题组需要与企业的合作，共同完成拥有自主知识产权的“氯化法制备金红石型二氧化钛”技术的产业化。