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二氧化鈦發(fā)展應(yīng)用及工藝技術(shù)-預(yù)覽頁(yè)

 

【正文】 的原因是由于二氧化鈦的光化學(xué)活性。影響遮蓋力的主要因素是顏料晶體本身的折射率、粒徑及其粒徑分布及其分散性能,其光學(xué)本質(zhì)是顏料與周圍介質(zhì)折射率之差造成的。當(dāng)然顏料的遮蓋力還與顏料的粒徑、粒徑分布及其分散性能有關(guān)。國(guó)外商業(yè)上有時(shí)習(xí)慣用雷諾值(Renolds)表達(dá)顏料的消色力,方法是將碳黑或群青與油加入等量的標(biāo)樣和試樣中,直到兩者明度一致時(shí),根據(jù)試樣中所加入著色劑的量,在已標(biāo)定的指數(shù)表中讀取相應(yīng)的數(shù)值。白度就是物質(zhì)對(duì)可見(jiàn)光吸收和反射兩部分之比,它又綜合了亮度和色調(diào)兩種光學(xué)效果。白度通常是以顏色指數(shù)(color index,簡(jiǎn)稱CI)表達(dá)的。影響吸油量的因素很多,如粒子小,比表面積大,粒子表面所包覆的油多,吸油量就高;凝聚和絮凝的顆粒多,粒子之間的間隙較大,間隙中所填充的油多,吸油量也高;片狀顆粒,在捏合時(shí)呈平行排列,孔隙小,吸油量低;針狀或不規(guī)則形狀的顆粒,由于孔隙較大,吸油量高;而接近球形的顆粒,理論上吸油量在40%左右。分散性的好壞不僅影響鈦白粉的消色力、遮蓋力、吸油量等指標(biāo),而且也影響涂料成膜后的光澤和耐候性能。TiO2是一種性能最為優(yōu)異的白色顏料,廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。就涂料而言,人們一般泛指的是油漆,嚴(yán)格地講油漆是指加入了顏料的色漆,而涂料是指涂在表面后能形成連續(xù)膜的任何一種材料,當(dāng)然包括油漆在內(nèi)。工業(yè)涂料的服務(wù)范圍很廣,包括汽車、船舶、建筑、木器和金屬家俱、家用電器、卷材涂裝、玩具、日用品等?,F(xiàn)價(jià)工業(yè)總產(chǎn)值為2934..60億元,%。最近中國(guó)涂料行業(yè)都會(huì)把中國(guó)重涂市場(chǎng)堪稱中國(guó)涂料發(fā)展的第二次飛躍空間的增加。鈦白粉在塑料制品中的應(yīng)用,除了利用它的高遮蓋力、消色力以及與其他顏料拼用性能好外,它還能提高塑料制品的耐熱、耐光、耐候性能以使塑料制品免受UV光的侵襲,改善塑料制品的機(jī)械強(qiáng)度和電性能。另外,二氧化鈦顏料必須具有良好的耐熱性能以及高分散性。高級(jí)紙張和薄型紙(字典、畫(huà)報(bào)、雜志封面、計(jì)算機(jī)、鈔票、復(fù)印機(jī)紙和裝飾用紙等)中一定要使用鈦白粉,使用鈦白粉的紙張白度好、強(qiáng)度高、有光澤、薄而光滑、印刷時(shí)不穿透,在相同條件下不透明度比碳酸鈣、滑石粉高10倍,重量也能減輕15%~30%,有些包裝紙加入鈦白粉后甚至可以不漂白。銳鈦型二氧化鈦一般不需經(jīng)過(guò)表面處理。銳鈦型鈦白均用在低灰份的紙張中,如圣經(jīng)紙和紙幣等,圣經(jīng)紙要求紙張有很好的不透明度,一般使用銳鈦型鈦白即可滿足。圣經(jīng)紙由于使用鈦白作原料,成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通紙,鑒于國(guó)內(nèi)的消費(fèi)水平,圣經(jīng)紙的市場(chǎng)很有限。造紙工業(yè)中使用的二氧化鈦有兩種方式,一種是以填充劑的形式直接加到紙漿中,另一種是做成涂料后涂在紙張上面。造紙行業(yè)對(duì)鈦白質(zhì)量的要求,按重要性的順序?yàn)椋骸   ?)遮蓋力(不透明度):含相同鈦白的紙張能夠遮蓋住底色的能力,這個(gè)指標(biāo)決定了鈦白的性價(jià)比。鈦白粉在橡膠中除了用作著色劑外,還有補(bǔ)強(qiáng)、填充、防老化的作用,并可使其在硫化過(guò)程中不泛黃,不龜裂,伸屈率大,并具有耐酸堿的性能。 橡膠工業(yè)用的鈦白粉,主要用于汽車輪胎(特別是轎車胎的白色外側(cè)),以及膠鞋(旅游鞋、球鞋、跑鞋等)、橡膠地板、手套、雨衣運(yùn)動(dòng)器材(如批秒千毫微、網(wǎng)球高爾夫球的外層都含有鈦白粉)等。由于顏料與纖維的折射率相差越大其消光效果越明顯,而二氧化鈦在所有白色顏料里的折射率最高,所以鈦白粉是合成纖維最理想的消光材料。油墨是由色料(包括顏料合染料)、填料、助劑和展色劑等組成的一種粘性流體。由于鈦白粉無(wú)毒,遠(yuǎn)比鉛白優(yōu)越,所以各種香粉幾乎都用鈦白粉來(lái)代替鉛白和鋅白。 藥物制劑中,可作為白色著色劑制備薄膜包衣混懸液,糖包衣和明膠膠囊劑,也可與其它著色劑混合使用,應(yīng)用于皮膚用制劑,也可取代淀粉用做藥物的賦型劑。顏料級(jí)鈦白粉的其它用途還有皮革用的著色油膏;文教用品中的美術(shù)顏料、油彩、蠟筆、鉛筆等; 搪瓷是非顏料級(jí)二氧化鈦?zhàn)畲蟮挠脩糁?。電焊條是國(guó)防、機(jī)械、化工、冶金、礦山、造船、汽車、拖拉機(jī)、農(nóng)機(jī)、建筑、修配等工業(yè)必不可少的焊接加工的主要原料。用它制成的電焊條的熔渣熔點(diǎn)低、粘度小、交直流電均可使用,操作時(shí)點(diǎn)弧快、電弧穩(wěn)定、脫渣容易、焊縫美觀、機(jī)械性能好。二氧化鈦是各種電子陶瓷中不可缺少的原料,由于它的介電常數(shù)、電阻率都很高,用它制成的鈦酸鹽大量用于制造各種電容器陶瓷、壓電陶瓷、熱敏陶瓷及透明電光陶瓷等材料,如利用它的電磁性能(介電性、壓電性)、光學(xué)性能(透光偏振性)、半導(dǎo)體性能(熱敏性、光敏性、氣敏性、濕敏性)等,生產(chǎn)各種高技術(shù)領(lǐng)域中的功能陶瓷元件,如鐵電及非鐵電陶瓷電容器、壓電點(diǎn)火裝置、濾波器、半導(dǎo)體傳感器、信號(hào)轉(zhuǎn)換器、各種光電、溫度、濕度自動(dòng)控制器,其中正溫度系數(shù)的熱敏陶瓷(PTC)廣泛用于各種民用小家電,如電飯煲、電烙鐵、電卷發(fā)器、電熱取暖器等。此外,二氧化鈦的大單晶還可以制造人造寶石。15月份我國(guó)鈦白粉累計(jì)出口數(shù)量143187噸,累計(jì)出口金額35378萬(wàn)美元,出口單價(jià)受國(guó)際供需關(guān)系以及經(jīng)濟(jì)形勢(shì)影響,一直處于下行通道。分國(guó)別來(lái)看,德國(guó)出口單價(jià)相對(duì)較高,基本在均價(jià)上方,巴西基本與均價(jià)同步,而俄羅斯基本在均價(jià)下方。有分析師認(rèn)為,去年下半年,國(guó)外巨頭杜邦等國(guó)際品牌對(duì)價(jià)格進(jìn)行了大幅度下調(diào),年初到現(xiàn)在的價(jià)格走低10000元(噸價(jià),下同)。因此,只能大量進(jìn)口。   我國(guó)鈦礦資源主要集中在海南、云南、四川等地,而這些地區(qū)的總產(chǎn)量只能滿足國(guó)內(nèi)一半的市場(chǎng)需求,而其中2/5進(jìn)口鈦礦來(lái)自越南。截止2012年6月全國(guó)在建、擬建、擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目為25項(xiàng),其中廣西金龍鈦業(yè)股份有限公司新增年產(chǎn)5萬(wàn)噸項(xiàng)目已經(jīng)建成,攀枝花市海峰鑫化工有限公司年產(chǎn)6萬(wàn)噸金紅石已建成并試產(chǎn),云南新立有色金屬有限公司年產(chǎn)6萬(wàn)噸氯化法建成即將投產(chǎn),寧波新福鈦白粉有限公司在建年產(chǎn)4萬(wàn)噸金紅石也將在年底之前投產(chǎn)。鈦白粉行情慘淡,對(duì)鈦精礦需求大幅度壓縮,3月攀枝花地區(qū)鈦精礦整體價(jià)格平均每?jī)芍軐?0元/噸,另外,攀枝花地區(qū)正加強(qiáng)資源整合的力度,加之后期天氣干旱和枯水期的到來(lái),部分地區(qū)開(kāi)始限電,多數(shù)礦商庫(kù)存壓力較大,前期因供應(yīng)量減少而增加的利多預(yù)期也無(wú)力支撐,因此有不少礦商借此進(jìn)行停產(chǎn)觀望,以消化庫(kù)存為主。  6月末鈦白粉整體價(jià)格出現(xiàn)異動(dòng),全國(guó)市場(chǎng)調(diào)漲續(xù)跌均有發(fā)生,縱觀6月,6月國(guó)內(nèi)鈦白粉巨頭市場(chǎng)表現(xiàn)冷清,四川龍蟒鈦白粉(金紅石R996)1570017000元/噸,較5月有1300元/噸的下滑。由此可見(jiàn),國(guó)內(nèi)鈦白粉巨頭市場(chǎng)走勢(shì)欠佳,直接影響小型鈦白粉企業(yè)的走勢(shì)。直到6月初,鈦白粉國(guó)際巨頭特諾、杜邦雙雙宣布上調(diào)鈦白粉價(jià)格,而國(guó)內(nèi)上市公司目前似乎并未打算跟進(jìn)漲價(jià)。杜邦將于7月1日起,上調(diào)全球范圍內(nèi)杜邦鈦白粉價(jià)格。  從傳統(tǒng)需求角度看,涂料、汽車、建筑等鈦白粉下游行業(yè)進(jìn)入溫和復(fù)蘇階段,未來(lái)需求或?qū)⒒厣K峤夥磻?yīng)前,用機(jī)械攪拌或壓縮空氣先將礦粉和硫酸的混合物攪拌均勻,加入引發(fā)液利用硫酸的稀釋熱引發(fā)酸解反應(yīng),反應(yīng)產(chǎn)物是鈦、二價(jià)和三價(jià)鐵、其它金屬的硫酸鹽,是一種多孔性的固相物。初步凈化后的鈦液根據(jù)工藝要求的鐵鈦比用冷凍或真空結(jié)晶,讓大部分硫酸亞鐵結(jié)晶析出而得以分離,分離亞鐵后通過(guò)控制過(guò)濾除去鈦液中的微量殘?jiān)K馑玫乃趸伣?jīng)過(guò)濾除去所吸附的母液后用水洗滌,其酸性濾液應(yīng)回收處理。煅燒后的二氧化鈦粗制品經(jīng)研磨、分級(jí)(如是銳鈦型經(jīng)研磨后就得到產(chǎn)品)后,用無(wú)機(jī)、有機(jī)物對(duì)二氧化鈦進(jìn)行表面處理,最后對(duì)表面處理后的二氧化鈦進(jìn)行洗滌、干燥和粉碎,得到金紅石型二氧化鈦產(chǎn)品。硫酸法是用硫酸分解鈦礦成TiOSO4 ,經(jīng)凈化、濃縮后,鈦液水解成TiO2 .H2O,再經(jīng)洗滌、過(guò)濾、煅燒后得產(chǎn)品,再進(jìn)行表面處理,則得金紅石產(chǎn)品,工藝的特點(diǎn)是原料來(lái)源廣、品位要求低、生產(chǎn)技術(shù)容易掌握,但是生產(chǎn)流程長(zhǎng)、操作要求精細(xì)、“三廢”排放量大。氯化法鈦白粉生產(chǎn)流程主要分3部分:氯化、氧化和后處理工段。金紅石礦或高鈦渣等富鈦料經(jīng)粉磨后,與一定比例的石油焦從沸騰層上方加入沸騰爐,從氧化工序返回的循環(huán)氯氣從爐底加入.氯化反應(yīng)在925~1 010℃下連續(xù)進(jìn)行,TiO2 及鐵、硅、礬、鈣、鎂及其他金屬的氧化物被轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的氯化物,隨氣體離開(kāi)氯化爐。氧化反應(yīng)引發(fā)溫度為800℃以上,主反應(yīng)一般在1 300~1 800℃ 進(jìn)行。,經(jīng)砂磨機(jī)進(jìn)料泵打入砂磨機(jī),研磨成粒徑小于1 m的漿料,磨后漿料送人磨后貯槽經(jīng)料漿分級(jí)泵送至分級(jí)器分級(jí),粗料返回砂磨機(jī),細(xì)料自流至表面處理罐。洗滌合格后,橋吊吊起葉濾機(jī)在卸料槽中卸下漿料。由排風(fēng)機(jī)排人大氣?! 《虐罟驹诿绹?guó)之外最大的投資項(xiàng)目當(dāng)屬在我國(guó)東營(yíng)興建一個(gè)20萬(wàn)噸氯化法鈦白粉項(xiàng)目,總投資10億美元。同時(shí),國(guó)家發(fā)改委在2011年6月1日起實(shí)施的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2011年本)》也作了新的規(guī)定,只鼓勵(lì)“二氧化鈦含量不小于90%的富鈦料(人造金紅石、天然金紅石、高鈦渣)為原料的氯化法鈦白粉生產(chǎn)”。除此之外,國(guó)內(nèi)鈦白粉巨頭企業(yè)對(duì)氯化法鈦白粉技術(shù)十分感興趣,并紛紛上馬項(xiàng)目,據(jù)了解,國(guó)內(nèi)鈦白粉巨頭東佳、龍蟒等企業(yè)對(duì)氯化法技術(shù)熟練掌握并運(yùn)用到實(shí)際工作中,東佳集團(tuán)引進(jìn)吸收國(guó)外氯化法鈦白粉技術(shù)生產(chǎn)出SR9000高性能鈦白粉,龍蟒鈦業(yè)新建設(shè)產(chǎn)能為10萬(wàn)噸/年的氯化法金紅石型鈦白粉生產(chǎn)線,佰利聯(lián)IPO募投項(xiàng)目就上馬了“6萬(wàn)噸/年氯化法鈦白粉生產(chǎn)線項(xiàng)目”,預(yù)計(jì)2013年12月投產(chǎn)。目前全國(guó)在建、擬建、擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目為25項(xiàng),其中廣西金龍鈦業(yè)股份有限公司新增年產(chǎn)5萬(wàn)噸項(xiàng)目已經(jīng)建成,攀枝花市海峰鑫化工有限公司年產(chǎn)6萬(wàn)噸金紅石已建成并試產(chǎn),云南新立有色金屬有限公司年產(chǎn)6萬(wàn)噸氯化法建成即將投產(chǎn),寧波新福鈦白粉有限公司在建年產(chǎn)4萬(wàn)噸金紅石也將在年底之前投產(chǎn),預(yù)計(jì)到2015年這些項(xiàng)目全部完成,鈦白粉產(chǎn)能將超過(guò)500萬(wàn)噸。從長(zhǎng)期來(lái)看,“十二五”中國(guó)GDP經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)目標(biāo)定在7%,而鈦白粉的主要應(yīng)用領(lǐng)域又是以基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)——建筑、房地產(chǎn)、汽車、日用品等為主,必將隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展同步
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