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 二氧化鈦俗稱鈦白粉(TiO₂)，是一種重要的化工原料，它不但物理化學(xué)性能十分穩(wěn)定，而且還有優(yōu)良的光學(xué)、電學(xué)性能和卓越的顏料性能，是當(dāng)前最佳的一種白色顏料，與其他白色顏料比較有優(yōu)越的白度、著色力、遮蓋力、耐候性、耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性特，別是沒有毒性，鈦白粉廣泛用于涂料、塑料、橡膠、油墨、紙張、化纖、陶瓷、日化、醫(yī)藥、食品等行業(yè)。

 目前，二氧化鈦的工業(yè)生產(chǎn)方法主要有硫酸法和氯化法。氯化法以天然金紅石、人造金紅石或高鈦渣為原料，經(jīng)氯化、精制、氧化、表面處理后制得成品，該工藝的特點是生產(chǎn)流程短、連續(xù)化操作、單系列裝置規(guī)模大、“三廢”排放少，但生產(chǎn)技術(shù)難度大。

 氯化法鈦白粉生產(chǎn)工藝流程

 氯化法鈦白粉生產(chǎn)流程主要分3部分：氯化、氧化和后處理工段。

 氯化工段

 金紅石礦或高鈦渣等富鈦料經(jīng)粉磨后，與一定比例的石油焦從沸騰層上方加入沸騰爐，從氧化工序返回的循環(huán)氯氣從爐底加入，氯化反應(yīng)在 925~1 010℃下連續(xù)進行，TiO₂及鐵、硅、礬、鈣、鎂及其他金屬的氧化物被轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的氯化物，隨氣體離開氯化爐。反應(yīng)氣體先經(jīng)旋風(fēng)分離器將未反應(yīng)的固體粉塵和不揮發(fā)的氯化物從反應(yīng)氣體中分離出來，隨后，進行逐級冷卻、冷凝，先分離出亞鐵的氯化物，再分離中沸點的氯化物三氯化鐵，然后，用冷四氯化鈦噴淋等辦法冷凝收集低沸點的四氯化鈦 （內(nèi)含四氯化硅和三氯氧礬等），經(jīng)過濾除泥漿，得到粗四氯化鈦。粗四氯化鈦經(jīng)除礬（一般用礦物油），再經(jīng)蒸餾除去四氯化硅等低沸點雜質(zhì)，得到相對高純度的精制四氯化鈦。

 氧化工段

 經(jīng)蒸發(fā)預(yù)熱的精制四氯化鈦、經(jīng)預(yù)熱的氧氣以及反應(yīng)所必需的成核劑、晶型轉(zhuǎn)化促進劑等反應(yīng)物加入氧化反應(yīng)器。氧化反應(yīng)引發(fā)溫度為 800 ℃以上，主反應(yīng)一般在 1300~1 800 ℃進行。從反應(yīng)器出來的氣流（夾帶反應(yīng)生成的二氧化鈦顆粒）用低溫的循環(huán)氯氣驟冷至 700 ℃以下，再經(jīng)沿程管路冷卻至200℃， 逐級用旋風(fēng)分離器和布袋收集器將二氧化鈦從氯氣中分離出來， 二氧化鈦經(jīng)脫氯處理后送后處理工序。

 后處理階段

 后處理工段由打漿、研磨、化學(xué)品制備、表面處理、過濾洗滌、噴霧干燥、微粉碎及成品包裝等主要工序組成。

 （1）氧化工序來的 TiO2粉料進入打漿槽，分散劑、脫鹽水計量后分別加入打漿槽，打漿合格的漿液送研磨工序。

 （2）打漿工序來的漿料進砂磨機進料槽再分散后，經(jīng)砂磨機進料泵打入砂磨機，研磨成粒徑小于1μm 的漿料 ，磨后漿料送入磨后貯槽 ，經(jīng)料漿分級泵送至分級器分級，粗料返回砂磨機，細(xì)料自流至表面處理罐。

 （3）研磨工序來的漿料經(jīng)計量后進入表面處理罐，再計量加入化學(xué)品制備工序來的各種表面處理劑，反應(yīng)完成后送往過濾工序。

 （4）表面處理工序來的漿料用泵送入吸片槽，葉濾機在吸片槽內(nèi)真空吸濾，完成上片后，橋吊吊起葉濾機，放入充滿脫鹽水的水洗槽中進行漿料洗滌。洗滌合格后，橋吊吊起葉濾機在卸料槽中卸下漿料。

 （5）噴霧干燥工序來的粉料經(jīng)氣流輸送系統(tǒng)送入汽粉前料倉，料倉下設(shè)置螺旋輸送機輸送粉料進入氣流粉碎機，在氣流粉碎機入口處，用移動泵向粉料中加入粉碎助劑，在氣流粉碎機內(nèi)用中壓過熱蒸汽作為工質(zhì)，粉碎粉料至平均粒徑約 0.3μm，出氣流粉碎機物流進蒸汽旋風(fēng)分離粉料，出蒸汽旋風(fēng)尾氣流進高溫袋濾器再分離出夾帶的 TiO₂粉料，出高溫袋濾器氣流經(jīng)噴水激冷后，進入洗滌器，洗滌后的冷凝水去洗滌水槽用于水洗，出洗滌器的不凝性氣體經(jīng)汽液分離器，由排風(fēng)機排入大氣。由蒸汽旋風(fēng)收集的粉料由空氣風(fēng)機鼓入空氣流態(tài)化，粉料被空氣冷卻，物流進入冷卻旋風(fēng)分離出粉料，出冷卻旋風(fēng)氣流進袋濾器再分離夾帶粉料，出袋濾器氣流由排風(fēng)機排入大氣。由冷卻旋風(fēng)、袋濾器收集的粉料進入成品包裝工序。

 （7）微粉碎工序來的 TiO₂成品進入螺旋輸送機，送入成品料倉，可根據(jù)需要供 25 kg/袋包裝機或供1000 kg/袋包裝機使用。

 鈦白粉的生產(chǎn)成本

 1噸鈦白粉的直接成本為 9012.624元，其中，原輔料成本為7276.224元，公用工程成本為 1736.4 元；則10萬t/a 鈦白粉全年制造成本為90126.24萬元，外購原輔料72762.24萬元，公用工程17364萬元。

 單位鈦白粉產(chǎn)品的完全成本為 12511.94 元/t，則10萬t/a 氯化法鈦白粉項目年凈利潤為：（ 220 530.55/1.17-125 119.455）×（1-25%）=47 526.15（萬元）。