氯化法钛白粉生产用钛原料的制备.pdf

２０１３．１Ｏ．２争一３１

氯化法钛白粉生产用钛原料的
制备

李化全１，一，郭传华３
（１．山东东佳集团研发中心，淄博，２５５２００；２．山东理工大学化工学院，淄博，２５５１００；
３．淄博市质检所，淄博，２５５１００）

摘要：氯化法钛白粉生产工艺因为相对硫酸法钛白粉生产工艺流程短，产品质量稳定，所以国家在
新一轮的产业结构调整目录中列为鼓励类。中国大陆目前正在建设和筹建的氯化法钛白粉项目达到十余家。
但是氯化法钛白粉生产的钛原料目前与筹建的氯化法钛白粉项目还有一定差距，本丈从氯化法钛白粉用钛

原料角度进行分析，介绍综述氯化法钛白粉生产用人造金红石和高钛渣的生产状况和产品指标等。

关键词：氯化法；钛白粉；人造金红石；高钛渣；工艺

氯化法钛白粉生产的主要原材料高钛不足。钛铁矿因为含量较低，杂质较多，氯
渣、人造金红石通常由自然界中的天然金红化法生产过程中氯化反应复杂，且三废排放
石矿和钛铁矿通过选矿富集的方式达到钛白和氯气耗用严重。目前只有杜邦公司拥有低
粉生产工艺的要求。天然金红石矿在我国仅品位钛铁矿用氯化法生产钛白粉的技术。因
占２％，而且大部分为低品位的原生矿。９８％此，开发氯化法用的原料，尤其是人造金红
的钛铁矿原生矿占据了９７％，岩矿主要分布石或钛渣熔炼的富钛料作为氯化法生产的必
在四川、云南和河北，砂矿主要分布在广东、备原料，对中国的氯化法钛白粉生产企业意
广西、海南和云南。虽然我国是钛资源的大义重大。
国，但是我国的钛资源以原生矿多，砂矿少，１人造金红石的生产技术
贫矿多，富矿少，所以近几年，商品矿供不
１．１人造金红石的化学指标：
应求，需要从澳洲、加拿大进口钛渣，从越
已经形成工业化生产的人造金红石按照
南、印度等进口钛矿。天然金红石矿因为品
生产方法主要有选择性氯化法、还原．锈蚀
位在９３％一９５％以上，杂质含量少，是氯化法
法、酸浸法等，其基本的化学组成如表１所
钛白粉生产的优质原料，但是其数量有限且
不。
价格昂贵，不能够将其作为稳定的钛白粉生
产原料，世界高品位的天然金红石供应严重
表１人造金红石化学组成
Ｉ

氯２０１３年全国钛白粉行业年会啼仑文集２０＇３－１０．２争一３１
龙
法１．２各工艺原理简述３Ｃ０Ｆｅ２０３－Ｔｉ０２＋１．５Ｃ＋３Ｃ｜２一Ｔｉ０２＋２ＦｅＣｌ３
１．２．１选择性氯化法
＋１．５Ｃ０２
Ｈ按照钛精矿跟各元素与氯气反应能力的２ＦｅＣｌ３＋Ｉ．５０２一Ｆｅ２０３＋３Ｃ｜２
－＿●●不同，将除去二氯化物氧化钛以外的元素通
ｏ其他元素钙、镁、锰、铝、硅等遵循如
ｔＯ过气态或者氯化物水洗的方式除去。
下化学反应通式：
主要的化学反应：
ＭＯ＋Ｃ＋Ｃ１２＝＝＝＝小压Ｃ１２＋ＣＯ
预氧化：
２（ＦｅＯ－Ｔｉ０２）＋０．５０２一Ｆｅ２０３一Ｔｉ０２＋ＭＯ＋Ｃ＋Ｃ１２一ＭＣｌ２＋ＣＯＭＯ＋１／２Ｃ＋Ｃ１２＝＝＝＝ＭＣｌ２＋ｌ／２Ｃ０２
Ｔｉ０２基本工艺流程图见图ｌ：
选择性氯化：

Ｆｅ２０３一Ｔｉ０２十３Ｃ＋３Ｃ１２＝＝＝＝＝Ｔｉ０２＋２ＦｅＣｌ３＋

１人造金红石

图１
ＦｅＴｉ０３＋ＣＯ—Ｆｅ＋Ｔｉ０２＋Ｃ０２
１．２．２还原锈蚀法化学锈蚀：２Ｆｅ＋０２＋２Ｈ２０一２Ｆｅ（ＯＨ）２
还原锈蚀法的主要原理是将钛精矿中的２Ｆｅ（ＯＨ）２＋０．５０２一－Ｆｅ２０３一Ｈ２０＋Ｈ２０
铁深度还原，通过磁选、锈蚀、旋流器或者
基本工艺流程图见图２。
摇床分离达到富集二氧化钛的目的。
１．２．３稀硫酸浸出法
主要的化学反应：
预氧化：稀硫酸浸出法是采用石油焦对砂矿进行
２ＦｅＯ—Ｔｉ０２＋０．５０２一－－Ｔｉ０２＋Ｆｅ２０３一Ｔｉ０２弱还原后采用钛白废酸进行杂质脱除的方
预还原：法。该方法是日本石原株式会社开发的处理
Ｆｅ２０３一Ｔｉ０２＋Ｔｉ０２＋ＣＯ一２ＦｅＴｉ０３＋２ＣＯ人造金红石的典型方法。其特点明显：采用
硫酸法钛自粉生产过程中产生的稀硫酸，采
２０１３年全国钛白粉行业年会论文集２０１３．＇０．２９＂－３１

用低温、低浓度酸浸取工艺，生产成本低廉；基本化学反应：

生产过程中产生的其他物料采取了综合处理Ｆｅ２０３＋Ｃ—＝一２ＦｅＯ＋ＣＯ
措施，形成了硫酸铵、炼铁原料和氧化铁红；２ＦｅＳ０４＋４ＮＨ３一ＦｅＯ—Ｔｉ０２＋Ｈ２Ｓ０４＝＝＝＝＿Ｔｉ０２＋ＦｅＳ０４＋Ｈ２０（ｎ＋２）Ｈ２０＋０．５０２—
整个过程的总收率达到９１％以上，并且人造

金红石的品味达到９５％以上。我国的科研院２（ＮＨ４Ｓ０４＋Ｆｅ２０３一）２ｎＨ２０氯化法叫¨心
所北京有色院开展了多年研究，但是目前还工艺流程图见图３。
存在一定的差距。

图２

ＢＡＧ稀盐酸浸出法原料。
１．２．４
基本化学反应：
该方法是美国贝尼莱特公司发明的生产
Ｆｅ２０３＋Ｃ一２ＦｅＯ＋ＣＯ
工艺技术，被多家公司采用