生產(chǎn)工藝
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)自美國杜邦等鈦白粉大廠,其他國家包括中國的鈦白粉工廠仍以硫酸法為主。
1]硫酸法
將鈦鐵粉與濃硫酸進行酸解反應(yīng)生產(chǎn)硫酸氧鈦,經(jīng)水解生成偏鈦酸,再經(jīng)煅燒、粉碎即得到鈦白粉產(chǎn)品。此
法可生產(chǎn)銳鈦型和金紅石型鈦白粉。硫酸法的優(yōu)點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。
2]氯化法
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,工藝控制點少,產(chǎn)品質(zhì)量易于
達到優(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
認為氯化法鈦白粉產(chǎn)品的質(zhì)量更。氯化法優(yōu)點是流程短,生產(chǎn)能力易擴大,連續(xù)自動化程度高,能耗相
對低,“三廢”少,能得到產(chǎn)品。其缺點是投資大,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。
質(zhì)量標準
TiO2含量:≥97%
亮度:≥95%
消色力:≥100
105℃揮發(fā)物:≤0.5%
水懸浮物pH:6.0-8.0
吸油量:≤24g/100g
篩余物(0.045mm篩孔):≤0.05%
水萃取液電阻率:≥60Ω·m
金紅石含量:≥97%
包裝:25公斤多層紙袋(內(nèi)層塑料袋),或1000公斤大型袋裝。
替代品
為了解決價格高昂的成本,后來發(fā)明了高鈦粉、立德粉、鍛白粉等產(chǎn)品,但是綜合性能不如鈦白粉,運用較
廣的高鈦粉能部分替代鈦白粉。
業(yè)內(nèi)普遍擔(dān)心的是國內(nèi)廠商在高景氣的情況下大量擴產(chǎn)。但我們分析認為,情況并沒有想象的那么嚴重。新
增產(chǎn)能分布為:2010 年70 萬噸、2011 年18 萬噸、2012 年32 萬噸。10 年的產(chǎn)能投放大,并且有53 萬
噸都是在下半年投產(chǎn)??赦伆追蹆r格的大幅上漲也恰恰發(fā)生在下半年,可見供給的大幅增長,并沒有扭轉(zhuǎn)行
業(yè)景氣提升的大趨勢。而未來兩年的產(chǎn)能投放相比10 年是非常溫和的,因此我們判斷行業(yè)供需緊張的局面會
日益嚴重,而非緩和。
氯化法流程短、為連續(xù)法工藝,理論開工率可以達到90%。但核心技術(shù)都掌握在幾個國際手中,很難轉(zhuǎn)讓
。而國內(nèi)僅錦州鈦業(yè)有3 萬噸產(chǎn)能,其他廠商通過氯化法擴產(chǎn)的難度相當(dāng)大。而硫酸法因為是在強酸環(huán)境下
生產(chǎn),采用的是間歇法工藝。國際上的開工率為80%,但國內(nèi)普遍在70%左右。