硫酸法鈦白粉生產(chǎn)原理是什么？恒澤化工帶你一文讀懂生產(chǎn)工藝

來源：發(fā)布時(shí)間：2025-12-04

鈦白粉作為涂料、塑料、造紙等行業(yè)的原料，其生產(chǎn)工藝主要分為硫酸法與氯化法兩大類。其中硫酸法憑借技術(shù)成熟、原料適配性強(qiáng)、設(shè)備投入適中的優(yōu)勢，成為眾多鈦白粉企業(yè)的主流選擇。濰坊恒澤化工深耕硫酸法鈦白粉領(lǐng)域多年，其打造的 HZA - 101 銳鈦型鈦白粉以高純度、穩(wěn)品質(zhì)著稱。下面結(jié)合濰坊恒澤的生產(chǎn)實(shí)踐，帶大家多方面拆解硫酸法鈦白粉的生產(chǎn)原理與工藝。

原料預(yù)處理：筑牢品質(zhì)基礎(chǔ)

原料的優(yōu)劣直接決定鈦白粉的終品質(zhì)，這一步也是濰坊恒澤把控產(chǎn)品純度的起點(diǎn)。公司選用 TiO?含量較高的高純度鈦礦作為原料，先通過高壓輥磨機(jī)與立式磨粉機(jī)組成的粉碎系統(tǒng)，將鈦礦粉碎至 10 - 45μm 的粒徑，確保后續(xù)與硫酸的反應(yīng)能充分進(jìn)行。粉碎后的鈦礦粉與 93% 濃度的濃硫酸，通過星型下料器等計(jì)量設(shè)備按比例混合成漿料，計(jì)量誤差嚴(yán)格控制在 ±0.5% 以內(nèi)，保障后續(xù)反應(yīng)穩(wěn)定，這一操作也為濰坊恒澤鈦白粉純度達(dá) 98% 以上奠定了基礎(chǔ)。

酸解反應(yīng)：轉(zhuǎn)化第一步

酸解是將鈦礦中的鈦元素轉(zhuǎn)化為可后續(xù)加工形態(tài)的關(guān)鍵工序。濰坊恒澤采用耐 180℃高溫和濃硫酸腐蝕的專業(yè)酸解罐，將混合后的礦粉與硫酸漿料注入其中，通過蒸汽加熱促使二者發(fā)生劇烈反應(yīng)。其主要反應(yīng)方程式為FeTiO3+2H2SO4→TiOSO4+FeSO4+2H2O，即鈦鐵礦與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸氧鈦、硫酸亞鐵和水。反應(yīng)過程中，酸解罐內(nèi)的壓縮空氣分布器會(huì)持續(xù)通入特定流量的空氣，避免固相物堆積罐底造成局部反應(yīng)不均，這一細(xì)節(jié)把控有效減少了雜質(zhì)生成，契合濰坊恒澤對產(chǎn)品品質(zhì)的嚴(yán)苛要求。

鈦液凈化：去除雜質(zhì)保純凈

酸解反應(yīng)后的鈦液中含有大量硫酸亞鐵、不溶性雜質(zhì)和膠體顆粒，若不徹底去除，會(huì)導(dǎo)致鈦白粉出現(xiàn)淡黃色調(diào)等品質(zhì)問題。濰坊恒澤通過多步凈化工藝層層提純：首先向鈦液中加入改性聚丙烯酰胺等沉降劑，初步分離膠體雜質(zhì)；隨后將鈦液送入真空結(jié)晶器，通過降溫使硫酸亞鐵結(jié)晶析出，結(jié)晶率可提升至 92%；然后采用水平圓盤過濾機(jī)與離心機(jī)串聯(lián)過濾，將鈦液純度提升至工藝要求的 145g/L，經(jīng)板框壓濾后得到純凈的清鈦液，這一系列操作讓成品鈦白粉的雜質(zhì)含量大幅降低。

水解反應(yīng)：把控晶體關(guān)鍵特性

水解是決定鈦白粉顆粒形態(tài)與性能的環(huán)節(jié)。濰坊恒澤將凈化后的鈦液預(yù)熱至約 110℃，通過引入晶種的方式引發(fā)水解反應(yīng)，反應(yīng)方程式為iOSO4+2H2O→H2TiO3↓+H2SO4，即硫酸氧鈦與水反應(yīng)生成偏鈦酸沉淀和硫酸。生產(chǎn)中，技術(shù)人員通過智能系統(tǒng)嚴(yán)密把控 pH 值在 0.5 - 2.5 之間，同時(shí)調(diào)節(jié)溫度與反應(yīng)時(shí)間，以此控制偏鈦酸顆粒的生長速度和均勻度。正是這種調(diào)控，讓濰坊恒澤鈦白粉具備了晶體結(jié)構(gòu)均勻、分散性優(yōu)異的特點(diǎn)，適配不同涂料體系的使用需求。

漂洗與鹽處理：優(yōu)化煅燒前狀態(tài)

水解生成的偏鈦酸中殘留少量可溶性高鐵等雜質(zhì)，濰坊恒澤先通過水洗分離偏鈦酸與母液，再用酸性還原劑將殘留的不溶性高鐵還原為可溶性亞鐵，經(jīng)二次水洗徹底去除。之后進(jìn)入鹽處理環(huán)節(jié)，在偏鈦酸漿液中加入碳酸鉀和磷酸等試劑，既能防止后續(xù)煅燒時(shí)物料燒結(jié)，又能隱蔽雜質(zhì)的顯色作用，讓終產(chǎn)品色澤更潔白。這一步驟的精細(xì)化操作，是濰坊恒澤鈦白粉白度穩(wěn)定≥97.5 的重要保障。

高溫煅燒：實(shí)現(xiàn)晶型終轉(zhuǎn)化

煅燒是將偏鈦酸轉(zhuǎn)化為具備顏料性能的二氧化鈦。濰坊恒澤采用天然氣回轉(zhuǎn)窯，通過分段溫控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 1000 - 1250℃的梯度煅燒。偏鈦酸在此過程中完成脫水、脫硫和晶型轉(zhuǎn)化，反應(yīng)方程式為H2TiO3→TiO2+H2O，終生成銳鈦型二氧化鈦?；剞D(zhuǎn)窯采用剛玉 - 莫來石質(zhì)耐火材料，既保證了煅燒溫度穩(wěn)定，又減少了能源損耗，同時(shí)配套的旋風(fēng)除塵器與濕法脫硫塔，可將顆粒物和二氧化硫排放控制在較低標(biāo)準(zhǔn)，兼顧生產(chǎn)與環(huán)保。

后處理：適配多元應(yīng)用場景

煅燒后的鈦白粉還需經(jīng)過后處理才能滿足不同行業(yè)的使用需求。濰坊恒澤先通過氣流粉碎機(jī)將鈦白粉粉碎至 d50=0.3 - 0.5μm 的粒徑，再進(jìn)入表面處理環(huán)節(jié)。在特定溫度和 pH 值條件下，通過濕磨機(jī)與無機(jī)包膜槽為鈦白粉顆粒包裹 Al?O?/SiO?復(fù)合包膜層，提升產(chǎn)品的耐候性和分散性。然后經(jīng)干燥、檢測、計(jì)量包裝等步驟，成品出廠前還需通過專業(yè)實(shí)驗(yàn)室檢測白度、著色力等指標(biāo)，確保著色力≥1350 等性能標(biāo)準(zhǔn)，這也讓濰坊恒澤的鈦白粉能適配涂料、塑料、造紙等多個(gè)領(lǐng)域的生產(chǎn)需求。

此外，濰坊恒澤在生產(chǎn)過程中還注重副產(chǎn)物的合理處理，對酸解和水解環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢酸、硫酸亞鐵等，通過回收再利用或加工成化工輔料等方式處理，既降低了環(huán)保壓力，也契合行業(yè)可持續(xù)發(fā)展要求。正是對這些工藝的每一個(gè)細(xì)節(jié)的嚴(yán)苛把控，才讓濰坊恒澤的硫酸法鈦白粉在市場中憑借穩(wěn)定品質(zhì)贏得了下游企業(yè)的認(rèn)可。