熔盐法处理富钛渣制备金红石型TiO_2.pdf

第37卷第2期应用化工Vo.l37No.2
2008年2月AppliedChemicalIndustryFeb.2008

熔盐法处理富钛渣制备金红石型TiO2
王强1,2,张庆武1

(1.中国矿业大学化环学院,北京100083;2.中国科学院过程工程研究所,北京100080)

摘要:工业生产钛白粉的方法主要有硫酸法和氯化法两种,但这两种方法都存在环境污染严重的问题。本文提
出了一种常压、低温下钠碱熔盐分解富钛渣制备金红石型二氧化钛的新工艺,从生产源头消除了对环境的污染,实
现钛资源的可持续发展。介绍了该反应的制备、水洗、固相离子交换水解耦合和煅烧过程。实验结果表明,该工艺
可以制得理想的金红石型二氧化钛,二氧化钛含量为96.66%。
关键词:富钛渣;熔盐;金红石型二氧化钛
中图分类号:TQ134.1+1文献标识码:A文章编号:1671-3206(2008)02-0140-02

Preparationofrutiletitaniumdioxidefromtitanium
slagusingmoltenmethod

WANGQiang1,2,ZHANGQingwu1
(1.ChinaUniversityofMining&Technology,Beijing100083,China;2.Institute
ofProcessEngineering,ChineseAcademyofScience,Beijing100080,China)

Abstract:Themainlyindustrialproductionsoftitaniumdioxidearesulfuricacidmethodandthechlorina
tionprocess,buttheyhavecausedtheseriousenvironmentalpollution.Anewprocess,whicheliminates
theenvironmentalpollutionfromproductionsourceandrealizestitaniumresourcessustainabledevelop
men,twasproposedfordecompositionoftitaniumslaginmoltenmethodunderatmosphericpressureand
lowtemperaturetomanufacturerutiletitaniumdioxide.Thereactionprocessofpreparation,laundering,
solidphaseionexchangeandcalciningwasintroduced.Theexperimentaldataindicatethatthisprocess
canmanufactureidealrutiletitaniumdioxide,thecontentoftitaniumis96.66%.
Keywords:titaniumslag;moltensal;trutiletitaniumdioxide

二氧化钛俗称钛白,具有无毒、最佳不透明性、富钛渣主要化学组成见表1。
最佳白度和光亮度,被认为是世界上性能最好的一表1富钛渣化学组成
种白色颜料,占全部白色颜料使用量的80%。工业Table1Chemicalcompositionsofthetitaniumslag
生产钛白粉的方法主要有硫酸法和氯化法两种[1]。元素含量/%
TiO
但硫酸法钛白生产工艺流程长、操作复杂,氯化法生251.70
产工艺对钛原料品位要求高,工艺中氯化、氧化反应Fe1.99

温度高,能耗大,设备投资费用高。且无论是硫酸法Cr0.20
或氯化法,它们在生产过程中存在排废量大、废物毒
Mg3.79
性大、对环境污染严重等问题。近期,中国科学院过
Mn0.40
程工程研究所提出了亚熔盐钛清洁冶金新工艺[2]。
本文正是基于这种新方法,用富钛渣作为原料,采用Al5.10
钠碱熔盐法来制备金红石型二氧化钛。Ca3.19

富钛渣是一种采用电炉熔炼法制得的二氧化钛Si4.89
含量在50%左右的钛工业原料[3],本实验所采用的

收稿日期:20071122
基金项目:国家自然科学基金项目(50574084)
作者简介:王强(1980-),男,甘肃平凉人,中国矿业大学硕士研究生,师从张庆武副教授,从事化学工艺方面的研究。电
话:13810075969,E-mai:[e-mail]
第2期王强等:熔盐法处理富钛渣制备金红石型TiO2141

由表1可知,该富钛渣的特点是铁、镁、铝、钙、2结果与讨论
硅的含量较高如果采用传统的