氯化法鈦白粉生產(chǎn)工藝及產(chǎn)污環(huán)節(jié)之研究

趙波 馬艷萍 劉紅星 和奔流

摘 要：氯化法鈦白粉的生產(chǎn)過(guò)程是不間斷的生產(chǎn)過(guò)程，氯化法生產(chǎn)出來(lái)的鈦白粉質(zhì)量更高，化學(xué)性能更好，成本低廉，排放的廢氣物也很少，是適合現(xiàn)代化社會(huì)綠色文明建設(shè)的理念，符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的要求，鈦白粉在現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、科學(xué)技術(shù)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，它也是世界上僅次于合成氨和磷酸的第三大無(wú)機(jī)化學(xué)品，有著很高的用途價(jià)值。龍蟒佰利聯(lián)有限公司秉承著綠色可持續(xù)的發(fā)展理念，開(kāi)創(chuàng)了氯化法鈦白粉生產(chǎn)，但是即使是產(chǎn)污極少的氯化法也會(huì)產(chǎn)生污染，因此要嚴(yán)格管理，本文針對(duì)它的生產(chǎn)工藝和產(chǎn)污環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，展現(xiàn)了氯化法鈦白粉生產(chǎn)過(guò)程。

關(guān)鍵詞：氯化法鈦白粉;生產(chǎn)工藝;產(chǎn)污環(huán)節(jié);研究

鈦白粉又稱二氧化鈦，它呈現(xiàn)白色的粉末狀他是最重要的無(wú)機(jī)化工顏料，龍蟒佰利聯(lián)集團(tuán)股份有限公司更是在鈦白粉生產(chǎn)中做出了極大的貢獻(xiàn)，龍蟒佰利聯(lián)總部在河南省焦作市，集團(tuán)經(jīng)過(guò)30多年發(fā)展，初步形成了從礦山開(kāi)發(fā)到原料加工，再到鈦白粉制造，延伸到海綿鈦及高端鈦合金制造的全產(chǎn)業(yè)鏈鈦體系，并涵蓋釩、鋯、鐵、鈧等金屬資源綜合利用體系的高質(zhì)量發(fā)展產(chǎn)業(yè)格局，2018全年鈦白粉產(chǎn)銷超60萬(wàn)t，龍蟒佰利集團(tuán)積極響應(yīng)高質(zhì)量發(fā)展的政策引導(dǎo)，秉持綠色、智能、清潔、高效、可持續(xù)的發(fā)展理念，首創(chuàng)了硫酸法、氯化法產(chǎn)業(yè)鏈硫氯耦合綠色發(fā)展工藝，為鈦白粉的發(fā)展做出了先鋒模范作用，

1 氯化法鈦白粉生產(chǎn)工藝

鈦白粉的制作方法主要有硫酸法和氯化法兩種，但是硫酸法制作的時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)水資源消耗大，產(chǎn)生的廢棄物對(duì)環(huán)境破壞污染嚴(yán)重。所以企業(yè)采用氯化法制作鈦白粉，對(duì)環(huán)境保護(hù)非常有意義。氯化法一般采用富鈦渣作為原材料，以石油焦為還原劑，在高溫下通過(guò)氯氣氯化從而生成氯化鈦，然后在高溫下進(jìn)一步氧化成氧化碳，通過(guò)進(jìn)一步的過(guò)程從而得到鈦白粉，通過(guò)這樣的過(guò)程。得到的鈦白粉，它消耗的能量，制作流程很短，可以進(jìn)行連續(xù)化的操作，從而擴(kuò)大產(chǎn)量，最重要的是對(duì)環(huán)境的污染非常小，而且產(chǎn)生的廢棄物少[1]。

氯化法的工藝流程主要分為氯化、氧化、后處理這三個(gè)主要階段。配料、氯化、精制、氧化、處理這五個(gè)具體的階段，

首先是鈦白粉氯化法的配料，將提濃處理過(guò)的高鈦渣與石油焦，按照一定的比例放到輸送機(jī)里，經(jīng)過(guò)初次的混合后，再放入流化裝置中，然后經(jīng)過(guò)放置處理，送到氯化階段。

然后就是氯化階段，將提前混合好的高鈦渣和石油焦加入氯化爐中，與在氯化階段回收的氯氣和重新進(jìn)行補(bǔ)充的氯氣在高溫下產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，從而生成氯化鈦的混合氣體，氯化反應(yīng)在開(kāi)始的時(shí)候要進(jìn)行電加熱，當(dāng)氯化反應(yīng)開(kāi)始之后，氯化反應(yīng)會(huì)放射出足夠的熱量，這時(shí)可以停止外部的電加熱，向氯化鈦的混合氣體中加入釩渣泥漿和粗四氯化鈦泥漿來(lái)回收鋁化鈦，并讓反應(yīng)的熱氣流變涼，從而在分離器中分離出釩渣，鐵等氯化物雜質(zhì)，這時(shí)候，通過(guò)分離器分離排出的含有氯化鈦的氣體就會(huì)進(jìn)入冷凝器中，進(jìn)行冷凝后得到液態(tài)的粗氯化鈦，將粗氯化鈦放入精制階段[2]。

在氯化鈦的精致階段，將液態(tài)粗氯化鈦和礦物油按照一定的比例連續(xù)送入到除釩反應(yīng)器裝置中，要控制反應(yīng)器的壓力和溫度，使礦物油和氯化鈦中含有的三氯揚(yáng)釩發(fā)生反應(yīng)，從而生成不溶性的二氯揚(yáng)釩。與此同時(shí)，讓四氯化鈦大量蒸發(fā)形成蒸汽，進(jìn)入到蒸餾塔中，從塔頂排出的四硫化態(tài)氣體在經(jīng)過(guò)冷凝處理后得到精四氯化碳，除釩反應(yīng)后，將廢棄釩渣返回到氯化階段可以回收四氯化鈦。

然后進(jìn)入氧化階段。從精制階段得到的精四氯化鈦，用裝置加入到四氯化碳預(yù)熱器中，通過(guò)燃料油進(jìn)行外部加熱，預(yù)熱后的四氯化鈦氣體進(jìn)入氯化鋁發(fā)生器中，將氯氣和鋁粉按照精確標(biāo)準(zhǔn)加入到氯化鋁發(fā)生器中，通過(guò)反應(yīng)生成氯化鋁，利用反應(yīng)產(chǎn)生的熱量進(jìn)一步加熱四氯化鈦，然后氯化鋁和四氯化鈦混合物進(jìn)到氧化反應(yīng)器中[3]。

最后進(jìn)入處理階段，主要是進(jìn)行分散，濕膜表面處理，過(guò)濾洗滌，干燥，微粉碎以及成品包裝。通過(guò)對(duì)氧化階段得來(lái)的二氧化鈦加入各種分散劑，均勻攪拌，將鈦白粉進(jìn)行分級(jí)除去粗粒子后得到合格的二氧化鈦送到表面處理罐，加入各種表面處理劑，在不同條件下得到不同品種的鈦白粉，表面處理后過(guò)濾洗滌，洗滌合格后將其放在干燥機(jī)上，讓水分蒸發(fā)。干燥后送到氣流粉碎機(jī)裝置里，對(duì)其進(jìn)行超微粉碎，然后進(jìn)入疊縮機(jī)和整形機(jī)進(jìn)行包裝，這就是氯化法鈦白粉的生產(chǎn)工藝。

2 氯化法鈦白粉產(chǎn)污環(huán)節(jié)

氯化法的產(chǎn)污環(huán)節(jié)主要會(huì)產(chǎn)生廢氣，廢水和固體廢棄物。產(chǎn)污環(huán)節(jié)主要在以下幾個(gè)階段，主要是在原料破碎階段會(huì)產(chǎn)生污染氣體粉塵在進(jìn)行氯化階段會(huì)產(chǎn)生氯氣，氯化氫和二氧化硫等污染氣體，同時(shí)在四氯化鈦預(yù)熱階段以及氧化階段，干燥階段粉碎階段都會(huì)產(chǎn)生粉塵等廢氣產(chǎn)生廢氣的階段，大部分都是連續(xù)產(chǎn)生的廢氣，因此需要對(duì)這些階段進(jìn)行針對(duì)性的廢氣治理[4]。同時(shí)在氯化階段以及洗滌階段和進(jìn)行最后處理階段都會(huì)產(chǎn)生污水，除了在后處理過(guò)程中，其他階段產(chǎn)生的廢水方式都是階段性產(chǎn)生的，在處理洗滌階段會(huì)產(chǎn)生連續(xù)性的廢水，所以對(duì)于這些廢水要及時(shí)送到污水處理廠處理。除此之外，氯化法生產(chǎn)鈦白粉的過(guò)程中，還會(huì)出現(xiàn)固體污染物，主要是在鋁化階段產(chǎn)生的廢渣，主要包括氯化物，沒(méi)有反應(yīng)的石油焦和少量的重金屬，在氧化階段產(chǎn)生的金屬氧化物和微量的重金屬，這些污染物要送到專門的機(jī)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)處理。

3 鈦白粉重要性以及產(chǎn)污環(huán)節(jié)處理的重要意義

鈦白粉又稱二氧化鈦，它呈現(xiàn)白色的粉末狀他是最重要的無(wú)機(jī)化工顏料，主要在涂料工業(yè)方面發(fā)揮了極大的作用，用鈦白粉制作的涂料，色彩鮮艷，覆蓋性強(qiáng)，著色度高，用量省，種類多，對(duì)于介質(zhì)的物理穩(wěn)定可以起到一個(gè)很好的保護(hù)作用，同時(shí)可以增強(qiáng)漆膜的機(jī)械強(qiáng)度和附著力，防止漆膜產(chǎn)生裂紋，防止紫外線和水分滲透，延長(zhǎng)漆膜的使用壽命。

在塑料工業(yè)也大量的使用鈦白粉，在塑料中加入太白粉，可以讓塑料制品的質(zhì)量更好，提高塑料制品的耐熱性，抗光性，從而增強(qiáng)塑料制品的使用壽命，節(jié)省成本。此外，在造紙工業(yè)中也使用鈦白粉，鈦白粉主要是作為紙張的填充料，用在高級(jí)紙張和薄紙的制作中，可以使紙張具有比較好的光澤度。

鈦白粉還可以用于油墨中，使油墨耐久不變色，濕潤(rùn)度著色度好，同時(shí)，在化妝品中，幾乎各種粉類都添加有鈦白粉，因?yàn)殁伆追郾旧頍o(wú)毒，可以減弱皮膚的油膩感還可以增加皮膚透明感，提升妝感效果。

鈦白粉具有化學(xué)性能穩(wěn)定，耐熱，著色度高等一系列優(yōu)秀特點(diǎn)生產(chǎn)高質(zhì)量的鈦白粉對(duì)企業(yè)和社會(huì)都有重要的意義，龍蟒佰利聯(lián)集團(tuán)開(kāi)創(chuàng)并采用的氯化法鈦白粉的生產(chǎn)，是一種清潔生產(chǎn)工藝，是未來(lái)鈦白粉生產(chǎn)發(fā)展的必經(jīng)之路，但是采用氯化法生產(chǎn)鈦白粉也是會(huì)出現(xiàn)一點(diǎn)污染問(wèn)題，這些污染對(duì)人體是有害的，因此必須對(duì)產(chǎn)污環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，通過(guò)對(duì)產(chǎn)污環(huán)節(jié)把關(guān)和污水廢氣的處理，真正做到無(wú)污染生產(chǎn)，這是十分有意義的，龍蟒佰利聯(lián)集團(tuán)在焦作地區(qū)生產(chǎn)，及時(shí)對(duì)污水處理有利于焦作當(dāng)?shù)氐乃|(zhì)質(zhì)量不受到破壞，美化當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，增強(qiáng)人民群眾生活質(zhì)量，有利于踐行可持續(xù)發(fā)展理念，為集團(tuán)帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，有利于后代子孫的幸福成長(zhǎng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)氯化法鈦白粉的生產(chǎn)，通過(guò)對(duì)氯化法鈦白粉生產(chǎn)的工藝和產(chǎn)污環(huán)節(jié)進(jìn)行了重點(diǎn)的分析，讓人們意識(shí)到鈦白粉的重要作用。有利于氯化法鈦白粉生產(chǎn)工藝的了解，對(duì)于無(wú)廢氣物的控制處理，減少環(huán)境污染，讓龍蟒佰利聯(lián)集團(tuán)更好的發(fā)展鈦白粉工藝同時(shí)做好嚴(yán)格的廢棄物監(jiān)管，秉承國(guó)家既要金山銀山，又要綠水青山的經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念，讓龍蟒佰利聯(lián)集團(tuán)在未來(lái)有著更好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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