钛白粉有两种主要结晶形态:锐
钛型(Anatase),简称A型;
金红石型(Rutile),简称R型。
涂料工业是钛白粉的第一大用户,特别是金红石型钛白粉,大部分被涂料工业所消耗。约占钛白粉
消费的50%以上。随着中国
汽车工业和建筑业发展,涂料工业不仅从数量上需要更多的钛白粉,而且对品种和质量也有更高的要求。用钛白粉制造的涂料,色彩鲜艳,遮盖力高,着色力强,用量省,品种多,对介质的物理稳定性可起到保护作用,并能增强漆膜的
机械强度和附着力,防止裂纹,防止紫外线和
水分透过,延长漆膜寿命。
硫酸法是将
钛铁矿粉与浓硫酸进行酸解反应生成硫酸氧钛,经水生成偏钛酸,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。
优点:原料:
钛精矿、钛渣和硫酸,低价易得,技术较成熟,设备简单,防腐蚀材料易解决。而且可生产氯化法不能生产而市场需要的锐钛型各种
牌号的钛白粉。所以只要重视
环境污染的治理,重视产品质量的提高,重视推进科技进步,硫酸法钛白粉还会与氯化法钛白粉并存,短期内不会被淘汰。
缺点: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,对环境污染比较严重,每吨成品钛白粉分别要排出8吨废酸和3吨多硫酸亚
铁,还有大量的
污水;而且生产的钛白粉质量相对比较差,比如南京钛白粉厂就因为
环保问题被关停。
使用原料:天然金红石、
人造金红石和高钛渣等。
氯化法只能生产金红石型产品。
优点: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,能得到优质产品。缺点:
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。
90年代以前,硫酸法一直占据钛白粉工业的主导地位。1992年后,转为氯化法占主导地位。目前世界上新建或改扩建钛白粉厂多以氯化法为主,杜邦公司全部采用氯化法。氯化法钛白粉生产在技术上有一定难度,基本由少数几个大公司所垄断。我国在90年代初才引进一套氯化法生产装置。改变了我国只能生产低档锐钛型钛白粉的历史。