[其他]盐酸—氯化氢法生产钛白粉方法

说明书

本发明属于用化学方法生产金红石型钛白粉的技术。

目前，国内外普遍采用的生产钛白粉的方法有两种：一种是硫酸法，一种是氯化法，两种方法各有优缺点。本发明是一种不同于这两种方法的化学方法，钛白粉是一种无机颜料，广泛用于涂料、造纸、塑料、合成纤维、橡胶、化妆品、印刷等行业。由于各种原因，目前国内钛白粉供不应求，每年有一定数量的进口以补不足。

本发明是使用一种新的生产方法，以求促使钛白粉生产的发展，满足国内外对钛白粉的需求。

钛铁矿是由金红石型TiO₂和FeO等杂质构成，本发明的实质是除去以Fe为主的杂质，得到较纯的TiO₂，以获得钛白粉。

本发明的主要流程分为二大步：

第一步：用钛铁矿精矿粉和盐酸反应去掉大部分二价、三价铁，得黄白色的钛黄粉，然后，经洗净、干燥后作为第二步反应用，反应中溶入盐酸的FeCl₂可进一步处理成FeCl₃和其它含铁化合物。

第二步：用第一步反应所得钛黄粉在高温下和干燥的氯化氢气体反应得钛白粉，（也可考虑用干燥氯气和钛黄粉反应）。

反应式为：

第二步的作用，主要是去掉残存的二价、三价铁和钙、镁、硫、磷之类杂质，以得较纯的TiO₂。通过控制反应时间、温度，可以得到从钛黄粉-淡钛黄粉-钛乳白粉-钛白粉的一个系列产品。

经高温反应后的TiO₂再用稀盐酸处理，去掉产品上残存的FeCl₃、CaCl₂、MgCl₂等杂质，然后洗净、磨细、干燥等后处理即可。

本发明和现有生产钛白粉技术比较：

硫酸法是以钛铁矿精矿粉和浓硫酸反应，生成TiOSO₄、Ti（SO₄）₂，然后经去掉FeSO₄水解成H₂TiO₃，再经高温焙烧掉H₂O，生成锐钛矿型TiO₂。经破碎、分选。包装而得钛白粉，该工艺不适宜大规模生产，生产中过滤，沉淀较困难，并存在SO₂污染问题，所生产的锐钛矿型钛白粉不及金红石型钛白粉质量高。

另一种是氯化法生产钛白粉，该方法工艺复杂流程长，投资大。工艺为：用钛铁矿制取金红石，用金红石和氯气，石油焦在高温下反应生成TiCl₄TiCl₄精制，TiCl₄和O₂在高温下反应生成TiO₂和Cl₂、Cl₂回收再用，该工艺可以大规模生产。产品为金红石型钛白粉，产品质量较高。该工艺可经改进用于生产海绵钛。

本发明具有工艺简短，共有四大步，投资少，能耗较低，可以和有HCl生产的化学工业相配套。本发明污染问题可以较好解决，生产可以大规模进行，并可生产钛黄粉-淡钛黄粉-钛乳白粉-钛白粉的一个系列产品。

（由于目前个人实验条件限制，暂时不能提供三种方法的产品质量对比资料，可在今后补上。）

本发明用下述方法实施为好，流程见说明书附图，

在流化床反应中，可以考虑使用Cl₂并相应建立Cl₂回收和FeCl₃的收集。