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美國杜邦鈦白粉制造方法有兩種:硫酸法(Sulphate Process)和氯化法(Chloride Process)。其中56%為氯化法產(chǎn)品,這種產(chǎn)品的70%以上又產(chǎn)自美國杜邦鈦白粉等大廠,其他國家包括中國的鈦白粉工廠仍以硫酸法為主。
美國杜邦鈦白粉硫酸法
將鈦鐵粉與濃硫酸進(jìn)行酸解反應(yīng)生產(chǎn)硫酸氧鈦,經(jīng)水解生成偏鈦酸,再經(jīng)煅燒、粉碎即得到美國杜邦鈦白粉產(chǎn)品。此法可生產(chǎn)銳鈦型和金紅石型美國杜邦鈦白粉。美國杜邦鈦白粉硫酸法的優(yōu)點(diǎn)是能以價低易得的鈦鐵礦與硫酸為原料,技術(shù)較成熟,設(shè)備簡單,防腐蝕材料易解決。其缺點(diǎn)是流程長,只能以間歇操作為主,濕法操作,硫酸、水消耗高,廢物及副產(chǎn)物多,對環(huán)境污染大。
美國杜邦鈦白粉氯化法
美國杜邦鈦白粉氯化法是用含鈦的原料,以氯化高鈦渣、或人造金紅石、或天然金紅石等與氯氣反應(yīng)生成四氯化鈦,經(jīng)精餾提純,然后再進(jìn)行氣相氧化;在速冷后,經(jīng)過氣固分離得到TiO2。該TiO2因吸附一定量的氯,需進(jìn)行加熱或蒸氣處理將其移走。該工藝簡單,但在1000℃或更高條件氯化,有許多化學(xué)工程問題如氯、氯氧化物、四氯化鈦的高腐蝕需要解決,再加上所用的原料特殊,較之硫酸法成本高。氯化法生產(chǎn)為連續(xù)生產(chǎn),生產(chǎn)裝置操作的彈性不大,開停車及生產(chǎn)負(fù)荷不易調(diào)整,但其連續(xù)工藝生產(chǎn),過程簡單,工藝控制點(diǎn)少,產(chǎn)品質(zhì)量易于達(dá)到最優(yōu)的控制。
再加上沒有轉(zhuǎn)窯煅燒工藝形成的燒結(jié),其TiO2原級粒子易于解聚,所以在表觀上人們習(xí)慣認(rèn)為氯化法美國杜邦鈦白粉產(chǎn)品的質(zhì)量更優(yōu)異。氯化法優(yōu)點(diǎn)是流程短,生產(chǎn)能力易擴(kuò)大,連續(xù)自動化程度高,能耗相對低,“三廢”少,能得到優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。其缺點(diǎn)是投資大,設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜,對材料要求高,要耐高溫、耐腐蝕,裝置難以維修,研究開發(fā)難度大。
美國杜邦鈦白粉公司是世界最大的純白顏料——二氧化鈦(TiO2)的最大供應(yīng)商。自1960年開始,杜邦公司以精細(xì)的粒子開發(fā)出更耐久的白色顏料(Ti-Pure®),杜邦公司所有的二氧化鈦工廠全都采用氯化法工藝生產(chǎn),且由于氯化法產(chǎn)品純度高、品質(zhì)穩(wěn)定,故深獲顧客青睞。目前除了美國、墨西哥外,杜邦公司在臺灣桃園縣觀音鄉(xiāng)也投資興建了亞洲最具規(guī)模的二氧化鈦生產(chǎn)工廠,美國杜邦鈦白粉產(chǎn)能為十萬噸每年。
美國杜邦鈦白粉為了適應(yīng)不同客戶的需求,杜邦公司提供多種規(guī)格的美國杜邦鈦白粉。美國杜邦鈦白粉在遮蓋力、分散性、耐侯性、耐粉化性、色調(diào)保留性等方面美國杜邦鈦白粉有著極佳的表現(xiàn),美國杜邦鈦白粉可廣泛應(yīng)用于各種油漆、涂料。同時,美國杜邦鈦白粉是目前塑料工業(yè)上最重要的白色顏料。當(dāng)美國杜邦鈦白粉摻入塑料制品時,美國杜邦鈦白粉可有效地散射可見光而賦予白度,亮度和不透明度。即使在最嚴(yán)苛的處理?xiàng)l件下,美國杜邦鈦白粉都具有化學(xué)惰性,不可溶性和熱穩(wěn)定性。