有色金屬冶金學鈦冶金2(已修改)
2025-01-16 01:15 本頁面
【正文】 鈦冶金 （二） —— 鈦白粉（ TiO2）的生產(chǎn) 概述 二氧化鈦（俗稱鈦白）自 1916年在挪威建成第一家工業(yè)生產(chǎn)廠以來，它作為一種大宗的無機精細化工產(chǎn)品，以其優(yōu)異的物理、化學、光學和顏色性能，加上技術的不斷進步，已大量用于涂料、塑料、橡膠、造紙、油墨、化纖、搪瓷、陶瓷、電子、冶金等工業(yè)，現(xiàn)仍處于 成長穩(wěn)定期 ，生產(chǎn)方法有 氧化法 和 硫酸法 。 概述 —— 續(xù) 世界鈦白 生產(chǎn)能力 目前已處于高度集中的狀況 主要生產(chǎn)公司： 美國杜邦 、 英國 Tioxide， 美國 SCM、 德國克朗諾斯 、 芬蘭凱米拉 、 美國克爾 ――麥吉 、 日本石原 、 德國拜耳 、 法國羅納 ――普朗克 、 德國薩其賓 占世界鈦白粉生產(chǎn)能力的 82％ 概述 續(xù) 2 美國、德國、日本和英國是鈦白主要消費國。 塑料 工業(yè)需求增長率可達６％， 造紙 工業(yè)為３％， 涂料 工業(yè)為 ％， 其它用途為２％。 鈦的氧化物 在鈦的氧化物中主要是 TiO TiO、Ti2O Ti3O5等，而且鈦 氧間還存在許多低價化合物，它們彼此間可以形成固溶體。 二氧化鈦 二氧化鈦，俗稱鈦白粉，在 ~組成范圍內(nèi)穩(wěn)定。是一種白色粉末，有金紅石、銳鈦礦、板鈦礦三種晶型，其中金紅石型是最穩(wěn)定的晶型。 TiO2的晶型轉化 金紅石型 二氧化鈦是四方晶系，晶格中心有一個鈦原子，其周圍有 6個位于正八面體棱角處的氧原子，兩個 TiO2分子組成一個晶胞，其晶胞參數(shù)為 a=， c=。 銳鈦礦型 二氧化鈦也是四方晶系，但由 4個TiO2分子組成一個晶胞。該晶型僅在低溫下穩(wěn)定，加熱到 610℃ 便開始緩慢轉化為金紅石型，730℃ 時候的轉化速度比較明顯， 915℃ 可以完全轉化為金紅石型。 板鈦礦型 TiO2屬于斜方晶系， 6個 TiO2分子組成一個晶胞。該晶型是不穩(wěn)定晶型，加熱到650℃ 則轉化為金紅石型。 TiO2的主要應用 TiO2是鈦冶金過程的重要原料 ， 也是一種重要的化工產(chǎn)品和迄今為止已知的最好的白色顏料而廣泛應用在油漆 、 涂料 、 化妝品等行業(yè) ， 此外 ， 二氧化鈦還廣泛用于搪瓷釉料的乳白劑 、電焊條外層涂料 （ 焊藥 ） 、 耐熱玻璃 、 乳白玻璃及微晶玻璃 。 近年來，二氧化鈦的光催化作用、光化學活性、吸收紫外線能力等的不斷開發(fā)，進一步拓廣了二氧化鈦作為催化劑、吸收劑、抗菌劑、除臭劑、防曬劑等方面的應用，尤其是二氧化鈦作為室內(nèi)空氣凈化、自潔玻璃 /陶瓷等方面的應用研究非常活躍 ； TiO2在光伏電池中液有應用。 鈦的其它氧化物 鈦酸及其鹽 鈦酸主要是正鈦酸 （ H4TiO4 ） 和偏鈦酸（ H2TiO3） 。 正鈦酸是一種不穩(wěn)定的白色無定型粉末 ， 熱水洗滌 、 加熱 、 真空干燥均可使之轉化為偏鈦酸 。正鈦酸是兩性化合物：常溫下既易溶于無機酸及強有機酸溶液中 ， 也能夠溶解于熱的濃堿溶液中 。 正鈦酸不溶于水或醇 ， 但易轉化成 膠體溶液 。 正鈦酸可以通過硫酸或鹽酸的二氧化鈦溶液與堿金屬氫氧化物或碳酸鹽反應，然后在常溫下干燥產(chǎn)物而制得，也可以通過在大量水中水解TiCl4而制備或者通過鈦粉與沸騰水的反應來制備。 偏鈦酸 偏鈦酸呈白色 ， 加熱變黃 。 偏鈦酸不溶于水 、稀酸 、 堿溶液中 ， 但能夠 溶于熱的濃硫酸中 。偏鈦酸是硫酸法鈦白生產(chǎn)過程中的重要中間產(chǎn)品 ， 通過偏鈦酸脫水而成二氧化鈦 ， 開始脫水溫度為 200℃ ， 工業(yè)生產(chǎn)的實際煅燒溫度為850~1000℃ 。 偏鈦酸可以用金屬鈦
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