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二氧化鈦發(fā)展應(yīng)用及工藝技術(shù)-免費閱讀

2025-07-16 22:02 上一頁面

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【正文】 從長期來看,“十二五”中國GDP經(jīng)濟增長目標定在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,必將隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展同步增長。除此之外,國內(nèi)鈦白粉巨頭企業(yè)對氯化法鈦白粉技術(shù)十分感興趣,并紛紛上馬項目,據(jù)了解,國內(nèi)鈦白粉巨頭東佳、龍蟒等企業(yè)對氯化法技術(shù)熟練掌握并運用到實際工作中,東佳集團引進吸收國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募投項目就上馬了“6萬噸/年氯化法鈦白粉生產(chǎn)線項目”,預(yù)計2013年12月投產(chǎn)?! 《虐罟驹诿绹庾畲蟮耐顿Y項目當(dāng)屬在我國東營興建一個20萬噸氯化法鈦白粉項目,總投資10億美元。洗滌合格后,橋吊吊起葉濾機在卸料槽中卸下漿料。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℃ 進行。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。水解所得的水二氧化鈦經(jīng)過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。酸解反應(yīng)前,用機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、二價和三價鐵、其它金屬的硫酸鹽,是一種多孔性的固相物。杜邦將于7月1日起,上調(diào)全球范圍內(nèi)杜邦鈦白粉價格。由此可見,國內(nèi)鈦白粉巨頭市場走勢欠佳,直接影響小型鈦白粉企業(yè)的走勢。鈦白粉行情慘淡,對鈦精礦需求大幅度壓縮,3月攀枝花地區(qū)鈦精礦整體價格平均每兩周將50元/噸,另外,攀枝花地區(qū)正加強資源整合的力度,加之后期天氣干旱和枯水期的到來,部分地區(qū)開始限電,多數(shù)礦商庫存壓力較大,前期因供應(yīng)量減少而增加的利多預(yù)期也無力支撐,因此有不少礦商借此進行停產(chǎn)觀望,以消化庫存為主。   我國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)量只能滿足國內(nèi)一半的市場需求,而其中2/5進口鈦礦來自越南。有分析師認為,去年下半年,國外巨頭杜邦等國際品牌對價格進行了大幅度下調(diào),年初到現(xiàn)在的價格走低10000元(噸價,下同)。15月份我國鈦白粉累計出口數(shù)量143187噸,累計出口金額35378萬美元,出口單價受國際供需關(guān)系以及經(jīng)濟形勢影響,一直處于下行通道。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、壓電點火裝置、濾波器、半導(dǎo)體傳感器、信號轉(zhuǎn)換器、各種光電、溫度、濕度自動控制器,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。電焊條是國防、機械、化工、冶金、礦山、造船、汽車、拖拉機、農(nóng)機、建筑、修配等工業(yè)必不可少的焊接加工的主要原料。 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。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。 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、雨衣運動器材(如批秒千毫微、網(wǎng)球高爾夫球的外層都含有鈦白粉)等。造紙行業(yè)對鈦白質(zhì)量的要求,按重要性的順序為:    1)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,這個指標決定了鈦白的性價比。圣經(jīng)紙由于使用鈦白作原料,成本遠遠高于普通紙,鑒于國內(nèi)的消費水平,圣經(jīng)紙的市場很有限。銳鈦型二氧化鈦一般不需經(jīng)過表面處理。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。最近中國涂料行業(yè)都會把中國重涂市場堪稱中國涂料發(fā)展的第二次飛躍空間的增加。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。TiO2是一種性能最為優(yōu)異的白色顏料,廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域。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。白度就是物質(zhì)對可見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。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)。發(fā)生這種現(xiàn)象的原因是由于二氧化鈦的光化學(xué)活性。涂膜中應(yīng)用二氧化鈦顏料的主要原因是利用其不透明度和白度。(3)分散性無論光學(xué)性能有多好的二氧化鈦顏料,最終都要看它是否能以微細的顏料,粒子形式均勻地分散到介質(zhì)中,顏料中任何過多的凝聚、聚集和絮凝顆粒,都會對光的散射能力產(chǎn)生不良的影響。散射光主要包括反射光、折射光和衍射光。反應(yīng)方程式如下: 2TiO2 + H2 = Ti2O3 + H2O TiO2 + H2 = TiO+ H2O TiO2 + 2H2 = Ti + 2H2O懸浮在某些有機介質(zhì)中的二氧化鈦,在光和空氣的作用下,可循環(huán)地被還原與氧化而導(dǎo)致介質(zhì)的被氧化,這種光化學(xué)活性,在紫外線照射下銳鈦型鈦白粉尤為明顯。與氧、硫化氫、二氧化硫、二氧化碳和氨都不起反應(yīng),也不溶于水、脂肪酸和其他有機酸及弱無機酸,微溶于堿和熱硝酸,只有在長時間煮沸條件下才能完全溶于濃硫酸和氫氟酸。電子工業(yè)常利用金紅石型二氧化鈦的介電常數(shù)和半導(dǎo)體性質(zhì)來生產(chǎn)陶瓷電容器等電子元器件。由于二氧化鈦的介電常數(shù)較高,因此具有優(yōu)良的電學(xué)性能。在常用的白色顏料中,二氧化鈦的相對密度最小,同等質(zhì)量的白色顏料,二氧化鈦的表面積最大,顏料體積最高。金紅石型是二氧化鈦最穩(wěn)定的結(jié)晶形態(tài),結(jié)構(gòu)致密,與銳鈦型相比有較高的硬度、密度、介電常數(shù)與折光率。銳鈦型在常溫下是穩(wěn)定的,但在高溫下要向金紅石型轉(zhuǎn)化。二氧化鈦的三種同分異構(gòu)體中只有金紅石型最穩(wěn)定,也只有金紅石型可通過熱轉(zhuǎn)換獲得。15℃,熔點與二氧化鈦的純度有關(guān)。銳鈦型二氧化鈦的介電常數(shù)只有48。二氧化鈦的吸濕性與其表面處理時的處理劑性質(zhì)有關(guān),也與其比表面積的大小有一定的關(guān)系,比表面積大的吸濕性也略高。同樣二氧化鈦與氯化硫蒸汽共熱,或與COClCClSiClPOCl3等作用,也能被氯化成四氯化鈦。金紅石型二氧化鈦由于其單位晶格較小,原子堆積密度更緊密,因此比銳鈦型二氧化鈦的的折射率高。(2)粒徑涂料中的大部分漆料(樹脂)~。物體的光澤度是指物質(zhì)對投射來的光線的反射能力,反射能力越強光澤度越大。由于二氧化鈦的晶格缺陷,使得它在日光特別是紫外線的照射及水等催化劑的作用下被還原為不穩(wěn)定的三氧化鈦,同時釋放出初生態(tài)氧,這個氧使作為漆基的有機物氧化,發(fā)生高分子的斷鏈和降解,變成可溶性或易揮發(fā)的物質(zhì)而破壞了漆膜的連續(xù)性。顏料的遮蓋力與折射率之間的關(guān)系可用下式表示: HP∞m2∞(npnb)2式中 HP—遮蓋力; np—顏料的折射率; nb—展色劑(基料)的折射率;m—為Lorentz指數(shù),m=(npnb)。著色力是顏料對光的吸收和散射的結(jié)果,但是對二氧化鈦這種白色顏料來說,由于其對光的吸收非常小,所以它的消色力僅是散射系數(shù)的函數(shù)。通過測定二氧化鈦顏料在紅(G)、綠(G)、藍(B)光下的反射值,按下式進行計算:顏色指數(shù) CI=(RB)/G計算后若為正值,表示顏料呈黃相;負值表示呈藍相。為了提高鈦白粉在不同介質(zhì)中的分散性能,通常要在無機表面處理后,添加各種不同的表面活性劑以增強其在不同展色劑中的分散性。涂料是鈦白粉的最大用戶,全球涂料工業(yè)所消費的TiO2占二氧化鈦顏料總消費量的58%~60%,我國的此項消費比例更高一些,約為60%~65%左右,鈦白粉是涂料工業(yè)中用量最多的一種顏料,占涂料著色劑成本的一半,在涂料工業(yè)中的消費量占涂料工業(yè)消費各種顏料總量的90%。去年中國涂料是1200多萬噸,預(yù)測十年以后僅僅就木器漆這個項目可能是250萬噸以上,建筑涂料接近400萬噸,涂料行業(yè)數(shù)千家企業(yè)產(chǎn)品進入這個市場中,這個市場還在擴容。幾乎所有熱固性和熱塑性的塑料中都使用它,聚烯烴類(主要是低密度的聚乙烯)、聚苯乙烯、ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯的共聚物)、聚氯乙烯等。紙張用二氧化鈦應(yīng)以銳鈦型為主,因為它具有色調(diào)明顯偏蘭底相。造幣紙也要求很好的不透明度,主要也使用銳鈦型。無論哪種紙(原紙),其制作流程是相同的。在硅橡膠中加入鈦白,還可以改變橡膠的耐熱性和穩(wěn)定性。雖然金紅石型的折射率比銳鈦型高,但它沒有銳鈦型那樣軟,金紅石型的顆粒硬容易磨損噴絲孔和切絲刀,因此一般都使用銳鈦型。香粉中只須加入58%的鈦白粉就可以得到永久白色,使香料更滑膩,有附著力、吸收力和遮蓋力。在搪瓷釉料或琺瑯的硼酸鹽玻璃中加入二氧化鈦,由于其折射率高,所得到的瓷釉乳濁度最強、不易結(jié)塊、容易與其它材料混熔,在冷卻結(jié)晶時能形成適當(dāng)?shù)木Я#瑥亩@得最大的不透明度。二氧化鈦在藥皮中的脫氧能力也很好,在焊接過程能保護熔化的金屬,防止空氣中的氧或氮侵入焊縫中而降低焊縫的強度和塑性,另外鈦與氮形成穩(wěn)定的氮化鈦,迅速進入熔渣中,從而排除氮對焊縫的影響。二、鈦白粉的發(fā)展3.鈦白粉行情展望 2013上半年進出口統(tǒng)計據(jù)海關(guān)總署最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,%。這個與具體規(guī)格以及性能有關(guān)。   除了上述因素外,進口量逐年大增的背后是否還有其他原因?業(yè)內(nèi)人士表示,中國“鈦礦饑荒”使鈦白粉市場供求不平衡是導(dǎo)致鈦白粉進口量大幅增加的根本原
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