鈦冶金知識概括(編輯修改稿)
2025-09-01 17:37 本頁面
【文章內容簡介】 ，銅耗高，除釩成本高，含銅廢水污染嚴重，僅適合小規(guī)模生產中應用。因此，需要大力進行礦物油和鋁粉除釩工藝的研究。鋁粉除釩的殘渣量少，不易結疤，容易從殘渣回收釩，除釩成本低，是一種適合用于海綿鈦生產的除釩方法。鋁粉除釩已在獨聯(lián)體國家海綿鈦生產中成功使用多年。但獨聯(lián)體的技術也有許多缺點，需要研究改進。我國鋁粉除釩的試驗研究已取得重要進展，可使用廉價的鋁粉進行除釩，工藝和設備簡單，除釩成本大約是銅絲除釩的1／20左右，目前正在推進工業(yè)應用。3）提高鎂電解技術水平，大幅度提高電解氯的回收利用率。大工業(yè)采用大型無隔板電解槽鎂電解新技術，實現(xiàn)鎂鈦聯(lián)合生產，氯氣的循環(huán)利用等。4） 大型鎂還原蒸餾聯(lián)合法提高產品合格率。大型還原蒸餾聯(lián)合法生產海綿鈦，由于反應器容量的擴大，還原反應產生的熱量不能有效地輸出，造成局部高溫，導致部分產品致密化；同時也妨礙加料速度的提高，使生產周期延長，設備產能降低。因此，有必要進一步研究改進大型聯(lián)合法的工藝和設備，以增加設備產能和提高產品合格率。我國還蒸爐已經由5t發(fā)展到8t和12t還蒸爐。5）生產過程的自動控制和管理。海綿鈦生產過程的自動控制技術已有一定的基礎，今后應進一步研究實現(xiàn)從富鈦料制備、氯化、精制、還原蒸餾、破碎分選包裝、鎂電解全過程的計算機控制和管理，最終實現(xiàn)各工序的控制與主控室的計算機聯(lián)網，使海綿鈦生產管理全面實現(xiàn)自動控制。鈦白是作顏料時二氧化鈦的俗稱，它既是鈦系的最重要產品，又是工業(yè)、農業(yè)、國防和現(xiàn)代科學技術等領域廣泛應用的基礎原材料。鈦白不但具有物理、化學性質十分穩(wěn)定的特點，更具有優(yōu)良的光學、電學、生化特性和卓越的顏料性能，因此，它的應用領域已從傳統(tǒng)的涂料、塑料、橡膠、造紙、化纖、日用化妝品等，逐漸擴展到現(xiàn)代電子技術、光學鍍膜、通訊、納米材料等高新技術行業(yè)。 世界鈦白粉發(fā)展歷史人們早在1824年就開始了鈦白粉的制備和性能的研究。到1916年，挪威建成年產1000t、含25% TiO2的復合顏料廠，使之實現(xiàn)了工業(yè)化生產。在1923年法國塞恩米盧茲公司生產出含96%～99%TiO2的“純凈的”銳鈦型鈦白粉，開創(chuàng)了鈦白粉生產的先河，世界上大規(guī)模采用硫酸法生產鈦白粉開辟了道路。1949年，杜邦公司開始研究氯化法鈦白粉工業(yè)規(guī)模生產。1958年，杜邦公司建成10萬t/a氯化法鈦白粉生產廠。此后，鈦白粉工業(yè)進入了快速發(fā)展的時期。從世界鈦白粉工業(yè)八十多年的發(fā)展歷史看，是在兼并、重組和技術進步的競爭道路上發(fā)展壯大的，逐步形成了國際鈦白粉市場的八大知名公司。這8大公司是美國杜邦、美國美禮聯(lián)、美國亨茲曼、美國克朗諾斯、美國科美基、芬蘭凱米拉、日本石原產業(yè)和德國的薩其賓公司。這8大公司的產量占世界鈦白粉總產量的86%，其中杜邦公司就占了近25%。目前，全球鈦白生產能力已達到470萬噸/年以上，其中，年生產能力２萬噸以上（含２萬噸）的工廠有近50個，工廠規(guī)模都趨向大型化發(fā)展。如：杜邦公司最大的鈦白粉生產廠已達30萬噸/年，氯化法單線生產能力也達15萬噸/年。 中國鈦白粉的發(fā)展歷史 我國鈦白粉工業(yè)是1956年生產搪瓷和電焊條開始，距今已有五十余年的發(fā)展歷史。從第一套正規(guī)設計建設的湖南永利化工股份有限公司(原湖南株洲化工廠)硫酸法鈦白粉裝置開始，五十多年來，我國鈦白粉工業(yè)發(fā)生了很大的變化，取得了令人矚目的成就，目前，我國鈦白粉生產規(guī)模僅次于美國居世界第二。回顧鈦白粉工業(yè)發(fā)展的歷程，我國鈦白粉工業(yè)的發(fā)展大體可分為四個階段：第一階段：70年代初至70年代末的起步階段。70年代初，東華工程科技股份有限公司(原化工部第三設計院)／a鈦白粉工程，這是國家投資和正規(guī)設計的第一套硫酸法鈦白裝置。第二階段：80年代初至80年代末的初步發(fā)展階段。鈦白粉工業(yè)的發(fā)展出現(xiàn)了旺盛的勢頭，尤其是80年代后期，最多時全國共有鈦白粉生產廠100余家。這一時期是我國硫酸法鈦白粉工業(yè)發(fā)展史上的“第一個繁榮期”。第三階段：90年代初至90年代末的“技術成長期”。進入90年代，重慶渝港鈦白粉有限公司、中核華原鈦白股份有限公司及濟南裕興化工總廠相繼引進了3套萬噸級鈦白粉生產裝置，3套裝置的相繼建成投產，標志著中國鈦白粉工業(yè)的發(fā)展走向了一個新的階段。第四階段：從2000年至今的“成熟期”。隨著對國內引進鈦白粉裝置的消化吸收，完成了國產化建設國內大型鈦白裝置的技術積累以及大型設備的國產化工作。鈦白粉工業(yè)向大型化、規(guī)?；l(fā)展，短短幾年內，我國的鈦白粉產量從2000年的290kt至2007年達856kt，年增長率為32%。 鈦白粉的生產工藝鈦白粉的生產主要有硫酸法和氯化法兩種工藝，基于氯化法鈦白粉生產比硫酸法鈦白粉生產具有許多優(yōu)勢，以至于國外氯化法鈦白粉生產發(fā)展迅速，目前占了主導地位，而硫酸法鈦白粉的生產呈逐年下降的趨勢。我國氯化法鈦白粉生產僅有攀錦鈦業(yè)公司一家，大部分仍采用較落后的硫酸法生產工藝。但是隨著環(huán)保法規(guī)的加強和國家產業(yè)政策的限制，隨著我國氯化法鈦白粉生產技術的突破，將大力發(fā)展氯化法鈦白粉工業(yè)。氯化法鈦白粉的生產工藝，主要是富鈦料氯化制備TiCl4（同上），在1200℃以上，使TiCl4在氧化爐中與氧氣進行氧化生成TiO2和氯氣。其中要加入AlCl3作晶型轉化劑及成核劑，生成的氯氣經冷凝后返回氯化工序再用?！ iCl4＋O2＝TiO2＋2Cl2 ↑ 4AlCl3＋3O2＝Al2O3＋6Cl4 ↑將粉碎后的初級鈦白粉進行脫氯、分級等處理，得到金紅石型鈦白粉。鈦冶煉方法綜述 制取鈦的各種途徑以含TiO2的富鈦料為原料制取金屬鈦的途徑很多
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