氯化法钛白发展方向分析

氯化法钛白发展方向分析攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司2012年12月18日前言氯化法钛白生产过程是连续地、全自动化的生产过程，采用氯化法生产出来的钛白产品相比硫酸法质量更好，光学、化学性能更佳。氯化法钛白生产成本相对硫酸法要低，三废排放量较少，操作及生产人员数量较少，工艺路线较短，厂房及设备数量较少。生产工艺①原料准备②沸腾氯化③固液分离及粗TiCl4冷凝④氯化尾气处理⑤TiCl4精制⑥TiCl4气相氧化⑦TiO2表面处理⑧过滤、干燥和气流粉碎⑨产品包装⑩三废处理氯化法钛白生产由三个主要部分组成：氯化、氧化和后处理。具体可分为以下几个步骤：冷凝氯化渣打浆中和固化水水泥、煤灰、沙无害氯化废渣补充氯气精制除钒水洗碱洗排放蒸馏精TiCl4粗TiCl4氯化尾气蒸发预热AlCl3发生器铝粒氯气氧化预热氧气急冷分离TiO2初品循环氯气打浆水包膜Al、Si、Zr等溶液过滤洗涤废水干燥气流粉碎包装成品钛白钒渣脂肪酸2生产工艺、产业规模化氯化法钛白单线规模已达到15万吨/年。氯化系统TiCl4产能每天达1000吨，是国内装置的5倍。2、装置大型化Dupont公司的最大沸腾氯化炉直径为Φ10970mm，KerrMcGee公司的标准氯化炉直径为Φ3050mm～5490mm。3、生产连续化喷雾冷凝连续收尘、TiCl4连续循环除钒、AlCl3在线连续制备、TiO2初品在线脱氯设备、管道及仪表要求有长周期稳定能力；2.设备运行环境复杂，如高温、腐蚀等；3.具有高温排渣阀、四氯化钛泵以及四氯化钛预热器等氯化钛白专用设备；4.在线检测技术要求较高5.设备材质要求特殊，结构复杂，加工困难3工艺及设备特点发展现状及趋势氯化法钛白技术自诞生之日起，其产量及比重逐年攀升，目前已超过260万吨/年，占世界钛白总产量的60%左右；发达国家20世纪90年代后新建的钛白粉厂几乎全部采用氯化法工艺。氯化法钛白工业生产技术流派主要是杜邦法和APCC法。世界上采用氯化法生产钛白的主要公司有美国杜邦、美国美联、美国科尔－麦吉、德国克罗诺斯、芬兰凯米拉、日本石原。目前，全球钛白产能达500万吨/年以上，主要集中在美、日、德、英、法等几个工业发达国家，其生产能力约占世界的三分之二，其中美国就占三分之一。世界钛白十大公司拥有钛白产能的86%。4发展现状及趋势中国钛白产量从1993年的71kt/年增加至2011年的2600kt(金红石钛白1400kt)，年平均增长率达19.4%，并一跃成为仅次于美国的第二大钛白生产国，但氯化法钛白仅占1%。我国钛白产业规模小、生产企业多、产品质量差，市场急需的高档金红石型钛白粉生产严重不足，导致长期大量进口，且进口量逐年增加，2005年至今，中国高档金红石钛白的年进口量在250kt/a~300kt/a之间，市场容量巨大。4发展现状及趋势气相氧化实验室试验北京有色金属研究院、天津化工研究院1972500kg/天CO燃烧法钛白氧化扩大试验完成化工部涂料所、化工部三院、上海钛白粉厂1974感应等离子气相氧化法制取钛白实验室试验中国科学院化冶所1975-1978300吨/年级感应等离子法钛白扩大试验北京有色金属研究院无刮刀除疤法1975-1980300吨/年级感应等离子法钛白中间试验天津化工厂、中科院化冶所、力学所、北京有色金属研究院1980年部级鉴定（刮刀除疤法）4发展现状及趋势从1960年代开始，中国开始自主开发氯化法钛白生产技术。吨/年级感应等离子法钛白全流程试验北京有色金属研究院、遵义钛厂1986年部级鉴定（无刮刀除疤法）1976-19811000吨/年级一氧化碳氧化法全流程钛白试验化工部涂料所、三院、厦门电化厂1983年部级鉴定（刮刀初除疤法）1987无刮刀除疤扩大试验天津化工厂、北京有色金属研究院、中科院、化冶所1988-19913000吨/年感应等离子法钛白全流程工业试验天津化工厂、中科院、化冶所、力学所、三院1991年鉴定（刮刀初除疤法）4发展现状及趋势发展现状及趋势1990年代初期，锦州铁合金工厂引进TiCl4精制技术、TiCl4氧化技术和后处理技术与我国自行设计的熔盐氯化技术，在锦州建设1.5万吨/年熔盐氯化生产线，该生产线1994年建成。氯化法钛白核心技术被世界上少数钛白生产商所控制，并对其实行高度垄断和严密封锁。我国氯化法钛白工艺技术较国外落后30年以上。国外公司筹备在中国独资建设氯化法钛白厂，意欲继续垄断技术和市场。国内已有多家公司通过国际咨询公司引进国外成熟技术，立足消化吸收再创新，打造具有自主知识产权的氯化法钛白成套技术。4发展现状及趋势万吨氯化法钛白项目（右）云南新立禄丰6万吨氯化法钛白项目（下）氯化法钛白总的发展趋势：规模大型化生产连续化操作智能化产品质量高档化4发展现状及趋势