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鈦白粉是如何生產的？硫酸法和氯化法工藝有何區別？
鈦白粉（二氧化鈦，TiO?）的生產主要有兩種工業方法：硫酸法和氯化法。兩者的關鍵區別在于原料、工藝流程、環保性及產品性能。以下是詳細對比：
1. 硫酸法工藝
原料
- 主要原料：鈦鐵礦（FeTiO?）或鈦渣（TiO?含量≥70%）、濃硫酸（H?SO?）。
工藝流程
1. 酸解：鈦鐵礦與濃硫酸反應，生成硫酸氧鈦（TiOSO?）和硫酸亞鐵（FeSO?）。
2. 還原與凈化：通過鐵屑還原溶液中的Fe3?，再冷凍結晶分離硫酸亞鐵（副產物）。
3. 水解：TiOSO?水解生成偏鈦酸（H?TiO?）。
4. 煅燒：偏鈦酸高溫煅燒得到粗品TiO?，經粉碎、表面處理得成品。
特點
- 優點：技術成熟、投資較低，可處理低品位鈦礦。
- 缺點：
- 產生大量廢酸（20%~30%濃度）和硫酸亞鐵（每噸鈦白粉約3.5噸），環保壓力大。
- 能耗高，工藝流程長（約5~7天）。
- 產品純度較低，適合中低端應用（如涂料、造紙）。
2. 氯化法工藝
原料
- 主要原料：高鈦渣（TiO?≥90%）或金紅石（TiO?≥95%）、氯氣（Cl?）、石油焦（碳源）。
工藝流程
1. 氯化：高鈦渣與氯氣在沸騰床反應器中生成四氯化鈦（TiCl?）。
2. 精制：蒸餾提純TiCl?，去除雜質（如FeCl?、SiCl?）。
3. 氧化：TiCl?與氧氣在高溫（1500℃）下反應生成TiO?和氯氣（Cl?循環利用）。
4. 后處理：TiO?經表面包膜、干燥、粉碎得成品。
特點
- 優點：
- 流程短（約1~2天），連續化生產，能耗低。
- 氯氣可循環利用，廢渣少（少量含氯副產物）。
- 產品純度高、粒徑均勻，適合領域（如化妝品、塑料）。
- 缺點：
- 技術門檻高（需控制高溫腐蝕和風險）。
- 依賴高品位原料（金紅石或高鈦渣），原料成本高。
- 初始投資大（設備需耐氯腐蝕）。
-4. 發展趨勢
- 氯化法主導市場：全球約60%產能為氯化法，歐美以氯化法為主（如科慕、特諾）。
- 硫酸法轉型：中國硫酸法占比高（約70%），但受環保倒逼，企業通過改進工藝（如酸回收、鈦渣替代）降低污染。
- 新興技術探索：鹽酸法、生物浸出法等更環保的工藝在研發中。
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