造纸行业是钛白粉主要用户,作为纸张填料,主要用在纸张和薄型纸张中。在纸张中加入钛白粉,可使纸张具有较好的白度,光泽好,强度高,薄而光滑,印刷时不穿透,质量轻。造纸用钛白粉一般使用未经表面处理的锐钛型钛白粉,可以起到荧光剂的作用,增加纸张的白度。但层压纸要求使用经过表面处理的金红石型钛白粉,以满足耐光、耐热的要求。
钛白粉还是油墨中不可缺少的白颜料。含有钛白粉的油墨耐久不变,表面润湿好,易于分散。油墨行业所用的钛白粉有金红石型,也有锐钛型。
纺织和化学纤维行业是钛白粉的另一个重要应用领域。化纤用钛白粉主要作为消光剂。由于锐钛型比金红型软,一般使用锐钛型。化纤用钛白粉一般不需表面处理,但某些品种为了降低二氧化钛的光化学作用,避免纤维在二氧化钛光催化的作用下降解,需进行表面处理。
钛白粉主要成分为二氧化钛(TiO2)的白色颜料,有金红石和锐钛型二种结构。钛白粉具有的化学稳定性、耐候性、着色力、遮盖力及白度,是世界上性能佳、应用广、用量大的白色无机颜料,已成为世界无机化工产品中三种销售额大的商品之一,仅次于合成氨和磷化工产品。
被广泛应用于涂料、塑料、造纸、橡胶、油墨、化学纤维、电容器、搪瓷、食品、化妆品等工业领域。
钛白粉制造方法:钛白粉制造方法也有两种:硫酸法和氯化法;
1、硫酸法:是将钛铁粉与浓硫酸进行酸解反应生产硫酸亚钛,经水解生成偏钛酸,再经煅烧、粉碎即得到钛白粉产品。此法可生产锐钛型和金红石型钛白粉。硫酸法的优点是能以价低易得的钛铁矿与硫酸为原料,技术较成熟,设备简单,防腐蚀材料易解决。其缺点是流程长,只能以间歇操作为主,湿法操作,硫酸、水消耗高,废物及副产物多,对环境污染大;
2、氯化法:氯化法是将金红石或高钛渣粉料与焦炭混合后进行高温氯化生产四氯化钛,经高温氧化,再经过滤、水洗、干燥、粉碎得到钛白粉产品。氯化法只能生产金红石型产品。氯化法优点是流程短,生产能力易扩大,连续自动化程度高,能耗相对低,“三废”少,能得到产品。其缺点是投资大,设备结构复杂,对材料要求高,要耐高温、耐腐蚀,装置难以维修,研究开发难度大;
替代品:为了解决价格高昂的成本,后来发明了立德粉,锻等产品,但是综合性能远不如钛白粉,只能部分替代钛白粉。
钛白粉(TiO2),学名二氧化钛,为白色粉末,加热时略带微,主要成分为二氧化钛(TiO2)的白色颜料,分子式为TiO2是一种多晶化合物,其质点呈规则排列,具有格子构造。二氧化钛的相对密度小。在整个钛工业中,制取钛白粉耗用的金红石和钛铁矿占耗用总量的90%,制取金属钛(海绵钛)耗用的含钛物料仅占10%左右。
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