鈦白粉發(fā)展簡史

1、鈦白粉發(fā)展簡史鈦一直被認(rèn)為是一種稀有金屬，可它在地殼的含量并不稀有。它約占地殼質(zhì)量的0.61%，地殼中的元素按豐度排列，鈦占第十位，僅次于氧、硅、鋁、鐵、鈣、鈉、鉀、鎂和氫，比銅、鋅、錫等普通有色金屬要豐富的多，而且在巖石、砂粒、土壤、礦物、煤炭和許多動(dòng)植物中都含有鈦。它的主要工業(yè)制品：A.金屬鈦B.二氧化鈦顏料(俗稱鈦白粉)。鈦白粉行業(yè)及其應(yīng)用市場是本書的主要介紹內(nèi)容。鈦白粉的“鈦”金屬是如何命名的？鈦白粉整個(gè)工業(yè)的發(fā)展軌跡是什么？十

2、八世紀(jì)末，英國傳教士兼業(yè)余礦冶家威廉.規(guī)格勒在所居住的村莊附近發(fā)現(xiàn)了一種黑色帶有磁性的礦石，經(jīng)過一連串的試驗(yàn)，測到其中含有59%在當(dāng)時(shí)并未發(fā)現(xiàn)到的金屬元素。規(guī)格勒以所居住的區(qū)域而名之為Menaccanite又稱該礦為Menaccanite。數(shù)年后，德國科學(xué)家馬丁.克拉普斯從匈牙利山脈中的金紅石礦中提煉出一種新的金屬氧化物。他以希臘神話中宙斯王的第一個(gè)兒子Titans將其所發(fā)現(xiàn)的金屬命名為TitanicEarth。這兩種所發(fā)現(xiàn)的金屬，后來

3、被證明乃屬于一種無素，學(xué)術(shù)界仍以Titanium命名之，但將發(fā)現(xiàn)者之名歸于規(guī)格勒以尊重其貢獻(xiàn)。該礦砂以蘇俄境Ilmen山區(qū)為主要蘊(yùn)藏地，因此將含有鈦金屬的礦泛稱為Ilmenite。鈦金屬元素雖然早在十八世紀(jì)就被發(fā)現(xiàn)，但真正到二十世紀(jì)初期，鈦金屬的潛力及鈦氧化物的利用才逐漸被發(fā)掘出來。“鈦顏料公司”（TitaniumPigmentCompany）于1916年在美加邊境尼加拉瓜瀑布區(qū)建廠生產(chǎn)鈦白粉。大約同一時(shí)期，挪威因其境內(nèi)蘊(yùn)藏大量鈦礦，也

4、開始發(fā)展鈦白粉制造技術(shù)，在1919年成立“鈦公司”（TitanCompany）正式開車生產(chǎn)鈦白粉，年產(chǎn)1000t含25%TiO2的復(fù)合顏料，使之實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。次年該兩大集團(tuán)同意交換技術(shù)及相互使用彼此的專利。也在同年，“國家鉛業(yè)公司”（NationalLeadCompany）買下“鈦顏料公司”（TitaniumPigmentCompany），才開啟了鈦白粉工業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模。當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)制程屬于硫酸法（此法仍沿用至今）。但生產(chǎn)的鈦白粉仍為復(fù)

5、合型鈦白粉：內(nèi)含25%的A型鈦白粉及75%的硫酸鋇，因較當(dāng)時(shí)泛用的“白鉛”和“氧化鋅”有較優(yōu)的遮蓋力，而且不會(huì)和涂料樹脂發(fā)生反應(yīng)而變色，所以20世紀(jì)初期復(fù)合型鈦白粉席卷大部分的市場。第一個(gè)純A型鈦白粉是在1923年由法國ThannetMulhouse公司研制出來的采用稀釋晶種進(jìn)行水解生產(chǎn)出含96%99%TiO2顏料鈦白粉。其所用的制程被廣泛地授權(quán)制造。杜邦公司后來買下其中的一家公司，開始鈦白粉的制造。在二十世紀(jì)30年代，鈦白粉工業(yè)開始蓬

6、勃發(fā)展，以硫酸法制造的A型鈦白粉在市場上與立德粉和白鉛等白色顏料開始競爭。但以A型鈦白粉生產(chǎn)的涂料易粉化，耐候效果欠佳；所以各廠研發(fā)單位，無不盡力在找尋新技術(shù)開發(fā)高遮蓋力及耐候性佳的顏料。1930年，麥克倫堡采用外加堿中和晶種法對水解制鈦白粉的制程作了改進(jìn)。1935年，日本界化學(xué)公司開始生產(chǎn)A型鈦白粉。第一個(gè)R型鈦白粉是在捷克境內(nèi)的實(shí)驗(yàn)室制出，但一直到1939年才正式在市場推出。在二十世紀(jì)40年代，因二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)，影響了鈦白粉技術(shù)在

7、歐洲的發(fā)展，但美國則繼續(xù)地研究發(fā)展。當(dāng)時(shí)的鈦白粉市場主要由NationalLead和杜邦公司所把持。這時(shí)候的R型鈦白粉仍是由硫酸法制成，但卻已經(jīng)漸漸地取代A型鈦白粉在涂料和塑料的地位。到了二十世紀(jì)50年代，環(huán)保意識逐漸被世人所重視，硫酸法所造成的環(huán)境污染也被業(yè)界所注意。1951年，加拿大魁北克鐵鈦公司采用高鈦渣作硫酸法制鈦白粉的原料取得成功，為鈦白粉生產(chǎn)減少副產(chǎn)品提供了新的原料路線。與此同時(shí)，業(yè)界也開始了氯化法的研究制造。1949年，杜

8、邦公司開始研究氯化法鈦白粉工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)。1956年，杜邦公司開中國從國外引進(jìn)了年產(chǎn)1.5萬噸鈦白粉能力的三套硫酸法和一套氯化法生產(chǎn)裝置。硫酸法除濟(jì)南裕興化工總廠一套剛建成試生產(chǎn)外，其余均已投產(chǎn)并運(yùn)轉(zhuǎn)良好。氯化法鈦白粉因熔鹽氯化和氧化還存在一些技術(shù)難題，正在攻關(guān)解決中，目前已取得重大進(jìn)展，其裝置試車已2次達(dá)到連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)7天以上，產(chǎn)品合格率達(dá)90％以上，第一步攻關(guān)目標(biāo)已基本實(shí)現(xiàn)。這幾套裝置，技術(shù)比較先進(jìn)，改變了中國鈦白粉僅有硫酸法工藝，僅能

9、生產(chǎn)低檔銳鈦型鈦白粉、小規(guī)模生產(chǎn)方式的落后面貌。如何閱讀TiO2技術(shù)資料一般鈦白粉的供應(yīng)商所提供的產(chǎn)品介紹資料大致包括以下內(nèi)容TiO2%表示白度遮蓋力(不透明性著色強(qiáng)度消色力)，百分比含量越高，白度、遮蓋力就越大。Al2O3%表示分散光澤耐候性(經(jīng)致密鋁處理)，百分比含量越高，分散、光澤就越大。SiO2%表示耐候性(經(jīng)致密硅處理)，百分比含量越高，耐候性就越大。有機(jī)物具有有機(jī)物包覆分散性(濕潤)更好。ColL表示白度輝度(明亮度)平均粒