鈦冶金知識概括(編輯修改稿)
2025-09-01 17:37 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ，銅耗高，除釩成本高，含銅廢水污染嚴(yán)重，僅適合小規(guī)模生產(chǎn)中應(yīng)用。因此，需要大力進(jìn)行礦物油和鋁粉除釩工藝的研究。鋁粉除釩的殘?jiān)可?，不易結(jié)疤，容易從殘?jiān)厥这C，除釩成本低，是一種適合用于海綿鈦生產(chǎn)的除釩方法。鋁粉除釩已在獨(dú)聯(lián)體國家海綿鈦生產(chǎn)中成功使用多年。但獨(dú)聯(lián)體的技術(shù)也有許多缺點(diǎn)，需要研究改進(jìn)。我國鋁粉除釩的試驗(yàn)研究已取得重要進(jìn)展，可使用廉價(jià)的鋁粉進(jìn)行除釩，工藝和設(shè)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(jìn)工業(yè)應(yīng)用。3）提高鎂電解技術(shù)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(shù)，實(shí)現(xiàn)鎂鈦聯(lián)合生產(chǎn)，氯氣的循環(huán)利用等。4） 大型鎂還原蒸餾聯(lián)合法提高產(chǎn)品合格率。大型還原蒸餾聯(lián)合法生產(chǎn)海綿鈦，由于反應(yīng)器容量的擴(kuò)大，還原反應(yīng)產(chǎn)生的熱量不能有效地輸出，造成局部高溫，導(dǎo)致部分產(chǎn)品致密化；同時(shí)也妨礙加料速度的提高，使生產(chǎn)周期延長，設(shè)備產(chǎn)能降低。因此，有必要進(jìn)一步研究改進(jìn)大型聯(lián)合法的工藝和設(shè)備，以增加設(shè)備產(chǎn)能和提高產(chǎn)品合格率。我國還蒸爐已經(jīng)由5t發(fā)展到8t和12t還蒸爐。5）生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制和管理。海綿鈦生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制技術(shù)已有一定的基礎(chǔ)，今后應(yīng)進(jìn)一步研究實(shí)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(jì)算機(jī)控制和管理，最終實(shí)現(xiàn)各工序的控制與主控室的計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，使海綿鈦生產(chǎn)管理全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。鈦白是作顏料時(shí)二氧化鈦的俗稱，它既是鈦系的最重要產(chǎn)品，又是工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)原材料。鈦白不但具有物理、化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定的特點(diǎn)，更具有優(yōu)良的光學(xué)、電學(xué)、生化特性和卓越的顏料性能，因此，它的應(yīng)用領(lǐng)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(kuò)展到現(xiàn)代電子技術(shù)、光學(xué)鍍膜、通訊、納米材料等高新技術(shù)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(chǎn)1000t、含25% TiO2的復(fù)合顏料廠，使之實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。在1923年法國塞恩米盧茲公司生產(chǎn)出含96%～99%TiO2的“純凈的”銳鈦型鈦白粉，開創(chuàng)了鈦白粉生產(chǎn)的先河，世界上大規(guī)模采用硫酸法生產(chǎn)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(chǎn)。1958年，杜邦公司建成10萬t/a氯化法鈦白粉生產(chǎn)廠。此后，鈦白粉工業(yè)進(jìn)入了快速發(fā)展的時(shí)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(shù)進(jìn)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(chǎn)業(yè)和德國的薩其賓公司。這8大公司的產(chǎn)量占世界鈦白粉總產(chǎn)量的86%，其中杜邦公司就占了近25%。目前，全球鈦白生產(chǎn)能力已達(dá)到470萬噸/年以上，其中，年生產(chǎn)能力２萬噸以上（含２萬噸）的工廠有近50個(gè)，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(chǎn)廠已達(dá)30萬噸/年，氯化法單線生產(chǎn)能力也達(dá)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(chǎn)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(shè)計(jì)建設(shè)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(chǎn)規(guī)模僅次于美國居世界第二?；仡欌伆追酃I(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(gè)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(shè)計(jì)院)／a鈦白粉工程，這是國家投資和正規(guī)設(shè)計(jì)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(shí)全國共有鈦白粉生產(chǎn)廠100余家。這一時(shí)期是我國硫酸法鈦白粉工業(yè)發(fā)展史上的“第一個(gè)繁榮期”。第三階段：90年代初至90年代末的“技術(shù)成長期”。進(jìn)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(jì)南裕興化工總廠相繼引進(jìn)了3套萬噸級鈦白粉生產(chǎn)裝置，3套裝置的相繼建成投產(chǎn)，標(biāo)志著中國鈦白粉工業(yè)的發(fā)展走向了一個(gè)新的階段。第四階段：從2000年至今的“成熟期”。隨著對國內(nèi)引進(jìn)鈦白粉裝置的消化吸收，完成了國產(chǎn)化建設(shè)國內(nèi)大型鈦白裝置的技術(shù)積累以及大型設(shè)備的國產(chǎn)化工作。鈦白粉工業(yè)向大型化、規(guī)模化發(fā)展，短短幾年內(nèi)，我國的鈦白粉產(chǎn)量從2000年的290kt至2007年達(dá)856kt，年增長率為32%。 鈦白粉的生產(chǎn)工藝鈦白粉的生產(chǎn)主要有硫酸法和氯化法兩種工藝，基于氯化法鈦白粉生產(chǎn)比硫酸法鈦白粉生產(chǎn)具有許多優(yōu)勢，以至于國外氯化法鈦白粉生產(chǎn)發(fā)展迅速，目前占了主導(dǎo)地位，而硫酸法鈦白粉的生產(chǎn)呈逐年下降的趨勢。我國氯化法鈦白粉生產(chǎn)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(chǎn)工藝。但是隨著環(huán)保法規(guī)的加強(qiáng)和國家產(chǎn)業(yè)政策的限制，隨著我國氯化法鈦白粉生產(chǎn)技術(shù)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(chǎn)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(jìn)行氧化生成TiO2和氯氣。其中要加入AlCl3作晶型轉(zhuǎn)化劑及成核劑，生成的氯氣經(jīng)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(jìn)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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