鈦白粉在涂料中的應用及可持續發展途徑
日期:2019-04-17 10:00
藝流程的不同，目前較為成熟的鈦白粉生產工藝可以劃分為硫酸法和氯化法兩種。
1.1 硫酸法
硫酸法工藝始于1918年，并在1931年得以商業化生產鈦白粉。硫酸法工藝中的生產原料主要來源于鈦鐵礦或者酸溶性鐵渣，然后與硫酸發生反應分解為TiOSO4溶液，再進行結晶、沉淀、過濾和水洗，最終通過煅燒獲得二氧化鈦。鈦白粉的晶型主要由結晶和煅燒過程控制。硫酸法工藝中的原料價格低廉且易獲取，合成技術也比較成熟，因此生產成本較低。但由于硫酸法工藝以間歇操作為主，工藝流程較長。并且反應過程中硫酸及水的消耗量大，產生的廢棄物及副產物較多，對環境的危害較大。
1.2 氯化法
20世紀50年代由杜邦公司首次采用氯化法進行商業化生產得到金紅石型鈦白粉。氯化法是以富鈦礦為原料，與氯氣發生還原反應生成四氯化鈦，然后將其進行氣相氧化獲取二氧化鈦。無論是硫酸法還是氯化法，反應得到的二氧化鈦仍需經過進一步研磨分離。并且，涂料中使用的鈦白粉還需要對二氧化鈦粒子進行無機表面處理，通常為氧化鋁或氧化硅。這是因為在紫外光存在的情況下，二氧化鈦能夠產生活性自由基，使涂料發生降解。表面處理作為一種屏障可以阻止這些自由基的產生。氯化法中的氧化過程控制著成