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硫酸法钛白粉实用生产问答 |
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硫酸法钛白粉实用生产问答 |
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基本信息·出版社：化学工业出版社
·页码：284 页
·出版日期：2009年01月
·ISBN：712203481X/9787122034816
·条形码：9787122034816
·版本：第1版
·装帧：平装
·开本：大32
·正文语种：中文
内容简介 《硫酸法钛白粉实用生产问答》针对硫酸法钛白粉生产原理、操作步骤及要求、三废治理方法、安全生产技术、质量管理及控制作了较为详尽的阐述，对钛白粉的基本性质、用途、生产使用的原辅材料要求、钛白生产采用的防腐蚀措施等同时作了叙述。全书采用问答的形式解答了硫酸法钛白生产常见的技巧与技术改进措施等问题，可以做到知其然又能知其所以然，可提高生产人员操作的科学性、主动性。
《硫酸法钛白粉实用生产问答》可供硫酸法钛白粉生产的生产操作人员作为岗位培训和学习用书，也可供钛白行业管理人员及职业技术学校师生作为参考资料使用。
目录 前言
第一章 钛白粉基本知识
第一节 概述
1.什么是钛白粉？
2.钛白粉是如何分类的？
3.什么叫涂料用钛白粉？
4.什么是硫酸法钛白粉？
5.钛白粉发展简况如何？
6.我国钛白粉较发达国家产品差距在哪里？
7.什么是钛白粉实用工艺技术？
8.为什么要学习钛白粉工艺技术？
第二节 钛白粉的性质
9.钛白粉与纯二氧化钛性质上有何差异？
10.二氧化钛的化学特性有哪些？
11.二氧化钛的物理特性有哪些？
12.二氧化钛的光学特性有哪些？与颜料应用性能有何关系？
13.二氧化钛的电学特性有哪些？
14.钛白粉为何称为最佳白色颜料？
15.什么是钛白粉的白度？
16.如何提高钛白粉的白度？
17.什么是钛白粉的吸油量？
18.什么是钛白粉的细度？
19.什么是钛白粉的晶型转化率？
20.什么是钛白粉的研磨分散性？
21.什么是钛白粉的水分散性？
22.什么是钛白粉的耐候性？
23.什么是钛白粉水溶性盐？
24.水悬浮液pH值是什么？
25.什么是钛白粉的比表面积？
26.什么是钛白粉的吸湿性？
第三节 钛白粉的用途及质量要求
27．涂料用颜料钛白粉质量有何要求？
28．塑料用钛白粉质量有何要求？
29．造纸用钛白粉质量要求如何？
30．油墨工业用钛白粉质量有何要求？钛白粉质量对油墨有何影响？
31．橡胶工业用钛白粉质量有何要求？
32．化学纤维用钛白粉质量有何要求？
33．电焊条用钛白粉质量要求如何？
34．搪瓷用钛白粉质量有何要求？
35．冶金工业用钛白粉质量有何要求？
36．化妆品、日用品钛白粉质量有何要求？
37．电子工业用钛白粉质量有何要求？
38．其他用途钛白粉质量要求？
第四节 硫酸法钛白粉的制造方法
39．硫酸法钛白粉生产原理是什么？
40．什么是硫酸法钛白粉五大生产步骤？
41．什么是硫酸法钛白粉生产的十大环节？
42．硫酸法钛白粉典型生产工艺流程是什么？
43．金红石型钛白粉生产技术难点在哪里？
44．非颜料用钛白粉制造工艺区别在哪里？
45．硫酸法钛白粉生产工艺复杂性表现在哪里？
46．国外钛白粉企业的特点有哪些？
第二章 硫酸法钛白粉生产用原辅材料
第一节 主要生产原料
1．什么是钛铁矿？
2．钛白粉工业生产对钛铁矿的质量要求有哪些？
3．不同产地钛铁矿对钛白生产影响如何？
4．硫酸法钛白生产中对硫酸有何要求？
第二节 辅助生产原料
5．钛白生产为何要用沉降剂、絮凝剂？
6．钛液沉降常用的沉降剂质量要求如何?
7．钛液沉降常用的絮凝沉降剂有哪些？
8．酸解还原时为何用铁屑或铁粉，其质量要求如何？
9．钛液过滤时为何要用木炭粉作助滤剂？其质量要求如何？
10．钛白生产中为何要用烧碱？其质量要求如何？
11．钛白生产为何要用锌粉或铝粉？其质量要求如何？
12．钛白生产为何要用三价钛溶液？其质量要求如何？
13．钛白生产为何要用碳酸钾？其质量要求如何？
14．钛白生产为何要用磷酸？其质量要求如何？
15．钛白生产时何时用硫酸钾？质量要求如何？
16．金红石型钛白粉生产为何用氧化锌？其质量要求如何？
17．钛白生产为何要用盐酸？其质量要求如何？
第三节 钛白后处理专用原料
18．钛白后处理为何要用硅酸钠？其质量要求如何？
19．钛白后处理常用的分散剂有哪些?
20．钍白后处理为何要用硫酸铝?其质量要求如何？
21.硫酸法钛白生产主要原辅材料汇总
第三章 钛白粉黑段生产技术
第一节 钛液的制备
1．什么是钛矿的准备？
2．什么叫钛铁矿的酸解？
3．什么叫钛液的浸取？
4．什么叫钛液的还原？
5．矿酸比是如何确定的？
6．什么是钛液的有效酸？
7．什么是酸度系数（F值）?国外为何用FOA代替F值？
8．钛液为何可以用TiOSO来表示？
9．什么是钛液的稳定性？哪些因素影响稳定性？
10．什么叫钛液的早期水解？其原因有哪些？
11．钛液中为何要有定量的三价钛？
12．什么叫小度水，酸解浸取时为何要加小度水？
13．酸解反应时温度是如何控制的？
14．酸解主反应完成后为何要熟化？
15．影响浸取效果的因素有哪些？
16．钛液中存在三价铁的危害性如何？
17．影响酸解反应的主要因素有哪些？
18．酸解时发生“结锅”的原因有哪些？
19．酸解时为何会发生“冒锅”事故？
20．什么是酸解率？如何提高酸解率？
21．酸解、浸取、还原工艺操作指标有哪些？
22．酸解钛液工艺控制指标有哪些？
23．酸解异常现象如何处理？
24．国内外酸解工艺差别在哪里？
25．酸解用酸解锅设备有何特点？
26．酸解反应节约硫酸的方法有哪些？
第二节 钛液的沉降澄清、除渣
27．钛液沉渣是如何产生的？
28．钛液一般采用何种沉降方法分离沉渣？泥浆处理的基本流程如何？
29．钛液沉降常用的沉降剂是什么？产生沉降的基本原理是什么？
30．二甲胺政性聚丙烯酰胺是如何配制的？
31．影响钛液沉降效果的因素有哪些？
32．如何检测钛液的沉降效果？
33．沉降岗位操作要点有哪些？
34．沉降岗位工艺控制指标有哪些？
35．沉降异常现象及对策有哪些？
36．沉降设备结构特点有哪些?
第三节 沉降泥渣回收及处理
37．钛液沉降下来的泥渣是如何处理的？
38．泥浆处理时为何还要加AMPAM?
39．泥浆回收工艺控制指标如何？
第四节 硫酸亚铁的结晶和分离
40．硫酸亚铁与钛液是如何分离的？常用的分离方式有哪些？
41．亚铁分离时为何要控制铁钛比？
42．从钛液中分离出部分硫酸亚铁有何作用？
43．冷却结晶的原理是什么？真空结晶的原理是什么？不同结晶分离方式的效果如何？二种结晶法的能耗对比情况如何？
44．绿矾晶体是如何分离的？常用的分离设备有哪些？
45．机械冷冻结晶操作要点有哪些？机械冷冻结晶典型流程如何？
46．真空结晶时真空度应达到多少？蒸汽喷射器应如何配置？真空结晶典型流程如何？
47．冷冻结晶设备的结构特点有哪些？
48．亚铁分离工艺控制指标有哪些？
第五节 钛液的过滤净化
49．钛液为何还要经过滤净化？
50．净化工序常用的过滤机械有哪些？
51．什么是暗流式板框压滤机，如何操作的？
52．厢式压滤机由哪些部分组成？
53．全自动厢式压滤机分离有什么特点？
54．钛液净化工艺控制指标要求如何？
55．钛液过滤要除去哪些杂质？
第六节 钛液的浓缩
56．颜料钛白用稀钛液为何要浓缩？
57．钛液浓缩为何都采用负压浓缩？钛液浓缩方法有哪些？
58．什么足单效真空浓缩？钛白用单效真空浓缩器由哪些部分组成？
59．连续真空薄膜蒸发浓缩由哪些部分组成？工作过程如何？
60．薄膜浓缩蒸发器如何操作的？
61．钛液的浓度如何调节？
62．浓缩工艺操作要点有哪些？
63．浓缩工艺控制指标有哪些？
64．浓缩常见异常现象及对策有哪些？
第四章 钛白粉白段生产技术
第一节 钛液的水解
1．钛液水解为何要加晶种？
2．什么是锐钛型品种？
3．锐钛型品种是如何制备的？
4．锐钛型品种配制工艺控制要点有哪些？
5．配制锐钛型品种工艺操作条件有哪些？
6．锐铽型品种工艺控制指标有哪些？
7．常压水解自生晶种如何制备？
8．常用金红石型水解晶种有哪些？
9．四氯化钛法水解晶种如何制备？
10．氧化锌法金红石品种如何制备？
11．碱氯化法金红石晶种如何制备？
12．什么是四价钛晶种？
13．什么是金红石煅烧晶种？
14．水解晶种加入量是如何计算的？
15．什么是钛液的水解？
16．钛液水解的原理是什么？
17．水解的方法有哪些？
18．影响水解过程的主要因素有哪些？
19．钛液的稳定性和澄清度对水解有何影响？
20．钛液中TiO2浓度对水解有何影响？
21．钛液F值对水解有何影响？
22．钍液中三价钛浓度对水解有何影响？
23．水解温度对水解效果有何影响？
24．水解时间对水解效果有何影响？
25．什么叫偏钛酸的沉降速度？
26．外加晶种、间接蒸汽加热、加压水解操作程序如何？
27．外加晶种、间接蒸汽加热、微压水解操作程序如何？
28．外加品种、间接蒸汽加热、常压水解操作程序如何？
29．自生晶种稀释法常压水解操作程序如何？
30．微压水解操作工艺计算方法是什么？
31．什么是水解率？
32．微压水解操作条件有哪些？
33．水解反应工艺控制指标有哪些?
34．水解异常现象及对策有哪些？
35．水解条件对水解率及产品质量影响如何？
36．水解反应设备有何特点？
37．水解反应锅为什么大比小好？
38．水解产品质量为何决定最终产品的质量？
第二节 偏钛酸过滤与水洗
39．水解产物为何称为偏钛酸？
40．偏钛酸净化的目的和作用是什么？
41．为什么都采用水洗的方法净化偏钛酸？
42．偏钛酸与母液是如何分离的？
43．偏钛酸水洗的方法有哪些？
44．水洗用水为何要用砂滤水？
45．水洗为何要用酸化水洗涤？
46．冬季水洗用水为何要加热？
47．什么是负压水洗？
48．叶滤机的构造原理和使用方法如何？
49．真空自动倒液罐工作原理是什么？
50．叶滤机一次水洗是如何操作的？
51．厢式板框压滤机为何可以正压水洗？
52．水洗用的滤布是如何选用的？
53．偏钛酸吸滤前为何要进行预涂布？
54．如何提高水洗的收率？
55．水洗控制要点有哪些？
56．水洗终点如何检验?
57．负压水洗异常现象及对策有哪些？
58．负压水洗对真空度有何要求？
59．哪些因素影响水洗效果？
60．偏钛酸中的废酸如何回收处理？
第三节 偏钛酸的漂白及二次水洗
61．偏钛酸为何还要进行漂白？
62．常用的漂白方法有哪些？
63．锌粉（铝粉）漂白原理是什么？
64．三价钛漂白的原理是什么？
65．连续漂白与间歇漂白有何异同点？
66．三价钛溶液是如何配制的？
67．漂白的操作要点有哪些？
68．漂白工艺控制要点有哪些？
69．漂白异常现象及对策有哪些？
70．连续漂白反应设备结构有何特点？
71．偏钛酸为何要进行二次水洗？
72．二次水洗用的洗水有何要求？
73．二次水洗操作要点有哪些？
74．二次水洗工艺控制要点有哪些？
75．二次水洗洗水中物料如何回收？
第四节 锐钛型钛白粉煅烧前处理
76．偏钛酸煅烧前为何要进行前处理？
77．锐钛型钛白常用哪些盐处理剂？
78．锐钛型钛白为何多用钾盐进行前处理？
79．钾盐添加量如何计算的？
80．锐钛型钛白为何要加磷酸或磷酸盐？
81．磷酸添加量如何计算？
82．偏钛酸浆料浓度为何要控制在一定范围内？
83．为什么加入比计算量多的磷酸最终在滤液中却没有磷酸检出重金属离子对产品有什么危害？
84．钾盐和磷酸为何不能同时加入？
85．盐处理工艺操作要点有哪些？盐处理工艺控制指标有哪些？
86．盐处理设备为何要防腐？
第五节 金红石型钛白粉煅烧前处理
87．什么是金红石钛白粉的煅烧前处理？
88．什么是金红石晶型促进剂？
89．什么是金红石晶型调整剂？
90．什么是金红石型煅烧晶种？
91．各种盐处理剂配合使用作用是什么？
92．金红石型与锐钛型产品盐处理不同点在哪里？
93．盐处理对钛白产品质量有何影响？
94．金红石型钛白盐处理操作要点有哪些？
95．金红石盐处理工艺控制指标有哪些？
第六节 非颜料用钛白前处理
96．搪瓷钛白粉使用什么盐处理剂？
97．电容器钛白粉使用什么盐处理剂？
第七节 盐处理后浆料的脱水
98．盐处理浆料脱水方法有哪些？
99．浆料脱水后滤液如何处理？
100．脱水后滤饼如何送去煅烧？
101.脱水工艺控制指标要求如何？
第五章 偏钛酸煅烧及钛白粉的前粉碎
第一节 偏态酸的煅烧
1．什么是偏钛酸的煅烧？
2．煅烧过程中发生哪些物理化学变化？
3．煅烧条件对产品性能有何影响？
4．煅烧为何多采用回转煅烧窑
5．回转煅烧窑内分为哪些区域？
6．回转窑内温度梯度如何控制？
7．回转窑中干燥区内偏钛酸如何控制？
8．回转窑内晶型转化区内物料有何变化？
9．回转窑中粒子成长区内煅烧温度如何控制？
10．钾盐在煅烧过程中发生什么变化？
11．一氧化碳在煅烧过程有何不良影响？
12．物料在窑内停留时间对产品质量有何影响？
13．回转窑内物料厚度对产品质量有何影响？
14．偏钛酸颗粒度对煅烧后产品质量有何影响？
15．煅烧用的热源燃料有哪几种？对产品质量有何影响？
16．如何目测观察判断煅烧效果？
17．如何用pH试液判断煅烧效果？
18．回转窑头为何要设燃烧室？
19．燃料燃烧的热量是如何传递的？
20．煅烧的异常现象及对策如何？
21．煅烧操作要点有哪些？
22．煅烧工艺控制指标有哪些？
23．回转煅烧窑结构特点有哪些？
24．煅烧操作从何实现自动控制？自动控制有何优点？
25．煅烧窑开车进料前为何要烘窑？
26．停窑操作要注意哪些事项？
第二节 钛白粉的前粉碎．
27．钛白粉为什么要进行粉碎？
28．什么是钛白粉前粉碎？方式有哪些？
29．万能粉碎机工作原理如何？
30．雷蒙磨粉碎的工作原理如何7
31．气流粉碎工作原理如何？
32．钛白粉气流粉碎为什么要用过热蒸汽？
33．气流粉碎操作要点有哪些？
34．不同粉碎工艺优缺点在哪里？
35．前、后粉碎工艺方法如何选择？
36.不同品种钛白粉对产品细度要求有何不同？
第六章 钛白粉的后处理
第七章 硫酸法钛白粉三废处理及回收
第八章 硫酸法钛白工艺设备的腐蚀与防护
第九章 钛白生产的质量管理与产品质量分析控制
第十章 钛白安全生产技术
附录 有关钛白粉的各种分析方法
参考文献
……
序言 二氧化钛（Ti02）是钛的主要氧化物，俗称钛白，商品名称为钛白粉。钛白粉具有实用价值的是锐钛型和金红石型两种晶体粉末。钛白粉物理化学性质稳定，同时具有优良的光学、电学性能及颜料应用性能，因此，具有广泛的使用价值。涂料、化纤、造纸、塑料、油墨、搪瓷、电焊条、冶金、电子工业、日用品工业等都要使用钛白粉作原材料。由于钛白粉是性能最为优异的白色颜料，而且无毒性，对于需要白色、浅色或彩色外表面的涂料、纸张、塑料、橡胶等行业，钛白粉用量最大，约占钛白粉总产量的80%以上。世界钛白粉的总产能2006年底已超过500万吨/年，并以年均2.5%的速度递增。我国从1956年开始生产低档次电焊条、搪瓷钛白粉，1970年在湖南株洲化工厂投产国内第一套正规设计的2500t/a锐钛型钛白粉装置，至今国内已有60多家钛白生产企业，总产能达到128万吨/年。国内消费用钛白粉达到115万吨/年以上，成为世界第二消费大国，占世界总消费量的10%左右。钛白粉生产方法目前主要有硫酸法和氯化法两种工艺路线。硫酸法钛白粉工艺为传统经典工艺，工艺技术成熟，可以生产锐钛型钛白粉，也可以生产金红石型钛白粉。该工艺对主要生产原料钛矿的要求没有氯化法苛刻，但其生产流程长，有五大步骤，十大生产环节。由于硫酸法钛白生产流程长，工序多，对产品收率、产品质量、操作控制难度影响大；许多工序为间歇操作，人为影响因素大；三废排放量大，环保治理难度大。
文摘 4.什么是硫酸法钛白粉？
答：硫酸法钛白粉是用工业硫酸分解钛铁矿制成钛溶液，再经净化、水解后制成水合二氧化钛（偏钛酸），进一步净化偏钛酸除去铁等各类杂质后进行煅烧脱水、脱硫、晶型转化成为钛白粉基料，可不经后处理粉碎作为商品，也可经过后处理进一步研磨分散、水选、表面包膜处理、干燥、精密粉碎后成为商品。此乃湿法路线生产的钛白粉，就是硫酸法钛白粉；是与于法路线的氯化法钛白粉不同的生产工艺。硫酸法既可以生产锐钛型钛白粉，也町生产金红石型钛白粉，已成为成熟的经典工艺路线。
5.钛白粉发展简况如何？
答：国外于1824年开始钛白粉的性能研究．1916年在挪威建成一套年产1000t含TiO225%的复合颜料厂，实现工业化生产；1925年美国铅业公司开始生产纯二氧化钛；1935年日本石原公司开始生产锐钛型钛白粉；1949年美国杜邦公司开始研究氯化法制钛白粉，1956年实现工业化生产。世界上钛白粉的发展历史刚刚渡过90岁生日，目前总产能已超过500万吨／年，世界排名前七位的钛白企业产能合计占世界总产能70%以上。我国钛白粉工业起步较晚，于1956年开始在上海、广州生产低档次的电焊条、搪瓷钛白粉．1957年开始系统研究，并在天津同升化工厂建成中试装置，研究锐钛型钛白粉。1970年在湖南株洲化工厂建成国内第一套正规设计的2500t/a锐钛型钛白粉生产装置，初期只能生产电焊条、搪瓷用钛白粉，到1978年才生产出锐钛型钛白粉。20世纪70年代南京油脂化工厂建成年产500t金红石钛白粉装置，1981年建成1000t/a化纤用钛白粉装置。1976年我国钛白粉总产量只有1.3万吨，1982年2.48万吨。1982年镇江钛白粉厂利用攀枝花钒钛磁铁矿建成一套500t/a涂料用金红石型硫酸法中间试验装置，开始了利用攀矿生产钛白的历史。
