鈦白粉生產技術（簡體書）

本書結合作者多年來在鈦白粉生產領域的技術研究開發工作與生產實踐活動，全面介紹了鈦白粉的生產技術，重點闡述了鈦白粉的性質與用途、全球生產市場與技術概況、生產原料的來源與加工、硫酸法和氯化法鈦白粉生產技術、全球產品標準與控制方法及綠色可持續發展的鈦白粉生產耦合資源加工技術等。
本書可供從事鈦白粉生產與使用鈦白粉的塗料、塑料、油墨及造紙等生產領域的工程技術、科研設計、管理與市場營銷人員閱讀，也可供無機化工等相關專業的師生參考。

龔家竹，高級工程師，中國塗料工業協會鈦白粉專家組專家，中國化工學會無機酸鹼鹽專業委員會副主任委員、磷酸鹽專家組組長，中文核心期刊《無機鹽工業》雜誌編輯委員會副主任委員，作為第一完成人「20kt/a晶相控制、清潔生產金紅石型鈦白粉生產裝置」獲四川省科技進步一等獎，兩項發明專利先後獲國家知識產權局優秀專利獎，公開發表論文45篇，個人專著2部、參編6部，獲得中國發明專利32項、美國和日本發明專利各一項，從事無機礦物化學生產技術研究創新開發40餘年。

1.立足鈦白粉生產的化學反應過程及反應機理；2.全面介紹鈦白粉生產技術核心及掌握這些的生產操作方法；3.結合筆者研究與生產的實際經驗與成果，系統介紹現有各類先進的生產方法；4.科學闡述全資源利用的鈦白粉生產方法及發展。

鈦白粉是一種重要的無機化工顏料，主要成分為二氧化鈦（TiO2）。鈦白粉產品廣泛用於塗料、塑料、造紙、化纖、橡膠乃至食品等各種生活及生產領域。從服裝鞋帽的化纖鈦白粉、各類食品與藥品中的食品級鈦白粉，到樓堂館所、高樓大廈、運輸工具，甚至航母、軍艦及火箭、導彈的裝飾與保護，均有鈦白粉繽紛靚麗的“身影”。因此，鈦白粉在“衣、食、住、行”各個領域無處不在；它是人工色彩的基石，裝飾與保護人工制品的“伴侶”，更是人們“半精神、半物質”的視覺“營養品”。有行業友人說，鈦白粉是工業的“味精”，筆者不敢茍同，其褒義不夠；愚見以為，稱之為工業的“食鹽”更加形象貼切。至2018年，全球鈦白粉年用量750余萬噸，市場價值近250億美元。1790年，英國牧師和業余礦物學者威廉·格雷戈爾（William Gregor）發現了鈦元素。自1916年開始工業化生產鈦白粉顏料，鈦白粉生產技術已歷經100余年的發展。生產技術方法從硫酸法到氯化法，再到為滿足化學工業綠色可持續發展的需求而發展起來的新技術和新方法；產品從最早的混合顏料到性能更好的銳鈦型鈦白粉，再到折射率無與倫比的金紅石鈦白粉，鈦白粉生產技術始終在不斷完善與更新，產品也在不斷進步。中國鈦白粉生產，以1952年廣州鈦白粉廠和上海鈦白粉廠進行鈦白粉的研究起步，後原化工部天津化工研究院又開展了金紅石和化纖鈦白粉生產研究，至今已歷時近70年。經過了前50年艱難的生產技術跋涉及之後20年的飛速創新發展，產量現雄踞世界第一，有大量產品出口，形成中、美、歐三大生產市場格局。為總結行業發展成果，筆者將在鈦白粉生產技術上的研究成果、對國內外鈦白粉先進技術的學習心得體會和一些創新工作中的實踐進行積累，整理編寫了《鈦白粉生產技術》一書。全書共分八章。第一章為緒論，介紹了鈦白粉的性質、用途和商業生產方法等；第二章為全球鈦白粉生產概況；第三章為鈦白粉生產原料；第四章為硫酸法鈦白粉生產技術；第五章為氯化法鈦白粉生產技術；第六章為鈦白粉生產後處理技術；第七章為鈦白粉產品標準與質量規格；第八章為鈦白粉生產綠色可持續發展技術。全面介紹了鈦白粉的生產技術。借此書出版之際，首先感謝四川大學李大成教授、博士生導師周大利教授及劉恒教授；感謝周大利教授在百忙之中擠出時間為本書作序，感謝三位教授對筆者從事鈦白粉研究工作幾十年的無私支持與鼓勵。其次，感謝寧波新福鈦白粉有限公司董事長陸祥芳先生對此書出版的熱情贊助及對我工作上始終如一的支持；我們不僅要分享世界產品市場，更要分享世界技術市場。第三，感謝精研德國精湛工業技術、獲取多項德國專利並改寫高效低能氣流磨德國工業標準的北京瑞馳拓維科技有限公司董事長馮平倉博士為此書作序。馮博士在20年前我倆相識時贈送我一臺價值不菲的德國造試驗砂磨機，為鈦白粉生產靈魂技術之一的“分散與解聚”科研試驗工作增色不少。第四，感謝我帶領團隊的每一位成員，感恩我們一起在技術上走過的萬水千山、邁過的艱難險阻，完成的一個又一個鈦白粉生產裝置改造與建設項目，感謝他們對此書出版的貢獻。第五，還要感謝在我從事鈦白粉生產技術的研究實踐活動中，與我們協同配合相互支持過的各鈦白粉生產相關企業的科技人員與生產管理人員，感謝所有支持我從事鈦白粉生產技術研究開發的國內外科學家、工程師、同志們和朋友們。最後，感謝我的家人在我一生的學習、研究和工作中給予的無微不至的照顧與親情上的厚愛和支持。書中技術觀點如有相悖，歡迎討論；不當之處，敬請不吝批評指正。龔家竹2021年12月於成都

第一章 緒論
第一節 鈦白粉簡介
一、鈦元素的發現
二、鈦元素資源產品在國民經濟中的作用
第二節 鈦白粉的性質
一、物理性質
二、化學性質
三、光學性質
第三節 鈦白粉的產品用途
一、塗料用途
二、塑料用途
三、造紙用途
四、油墨用途
五、化纖用途
六、日化、食品及醫藥用途
第四節 鈦白粉的商業生產方法
一、鈦白粉商業生產方法簡況
二、硫酸法
三、氯化法
四、其他生產方法
參考文獻
第二章 全球鈦白粉生產概況
第一節 鈦白粉生產與生產技術回顧
一、國際鈦白粉生產發展概況
二、國內鈦白粉生產技術發展概況
第二節 全球鈦白粉生產量與消費量
一、全球鈦白粉生產量與區域分佈
二、國內鈦白粉生產量與區域分佈
三、全球鈦白粉生產方法產量與發展趨勢
第三節 全球鈦白粉主要生產商
一、科穆（Chemours）
二、特諾（Tronox）
三、泛能拓（Venator）
四、龍蟒佰利聯（Lomon-Billion）
五、康諾斯（Kronos）
六、中核鈦白（CHTi）
七、攀鋼釩鈦（PGVT）
八、東佳（Doguide）
九、石原（Ishihara）
十、金浦鈦業（GPRO）
十一、寧波新福（Xinfu）
十二、克雷米亞鈦坦（CrimeaTitan）
第四節 鈦白粉生產技術發展趨勢
參考文獻

第三章 鈦白粉生產原料

第一節 鈦原料

一、鈦礦資源

二、世界鈦資源儲量與分佈

三、我國鈦資源概況

四、鈦礦資源的開採與富集

五、鈦原料對鈦白粉生產的影響

六、全球鈦礦生產消費格局與變化

第二節 硫酸

一、概述

二、硫酸的性質

三、硫酸生產工藝原理

四、300kt/a硫鐵礦制酸工藝流程概述

五、硫酸法鈦白粉生產中硫資源的循環利用

第三節 氯氣與燒鹼

一、氯氣電解法概況

二、氯氣的性質

三、氯氣的主要用途

四、氯氣與燒鹼生產工藝技術

第四節 石油焦與鐵粉

一、石油焦

二、鐵粉

第五節 其他輔助生產原料

參考文獻

第四章 硫酸法鈦白粉生產技術

第一節 技術概述

第二節 原料製備

一、主要原料

二、主要輔助原料

第三節 酸解與鈦液的製備

一、酸解工藝技術的原理

二、間歇酸解技術

三、連續酸解技術

四、酸解液的沉降與酸解渣的分離

五、硫酸亞鐵的結晶與分離

六、鈦液的凈化與濃縮

第四節 水解與偏鈦酸的製備

一、水解沉澱偏鈦酸

二、過濾與水洗凈化偏鈦酸

第五節 煅燒與鈦白粉初級品的製備

一、偏鈦酸鹽處理與脫水

二、煅燒偏鈦酸生產鈦白粉初級產品

三、煅燒尾氣的顯熱利用和尾氣排放處理

參考文獻

第一節 概述

第五章 氯化法鈦白粉生產技術

第二節 原料製備

一、主要原料製備

二、其他輔助原料

第三節 氯化與四氯化鈦的製備

一、四氯化鈦的性質

二、氯化工藝的生產原理

三、氯化生產技術

四、四氯化鈦的精製與除釩

五、氯化生產中的注意事項

六、氯化工藝技術的發展

第四節 氧化與鈦白粉初級產品的製備

一、氧化的化學反應原理

二、氧化生產技術

三、氧化生產中的注意事項

第五節 關於氯化法鈦白粉生產的能耗討論

一、能源消耗限額標準

二、單位產品能源工質和耗能工質

三、氯化法鈦白粉單位產品綜合能耗

四、使用原料的能耗

參考文獻

第六章 鈦白粉生產後處理技術

第一節 概述

第二節 原料製備

一、無機物包膜劑

二、有機包膜劑

三、輔助試劑與溶液

四、試劑配製流程圖

第三節 鈦白粗品的解聚分散技術

一、鈦白粗品解聚分散原理

二、幹法解聚分散

三、濕法解聚分散

第四節 無機物包膜技術

一、無機物包膜原理

二、無機物包膜主要設備

三、無機物包膜工藝

四、無機包膜主要控制參數

第五節 過濾與乾燥

一、無機物包膜料漿的過濾與洗滌

二、洗滌濾餅的乾燥

第六節 汽流粉碎與有機物包膜

一、汽流粉碎的基本原理

二、汽流粉碎機結構與材質

三、汽流粉碎工藝

四、汽流粉碎主要控制參數

五、汽流粉碎工藝主要設備

六、關於蒸汽壓力與汽粉機規格的討論

第七節 水漿鈦白的生產技術

一、水漿鈦白粉生產的意義

二、水漿鈦白的生產原理、工藝與技術

三、水漿鈦白實驗室製備試驗

四、生產裝置

第八節 造粒鈦白的生產技術

一、鈦白粉成品造粒

二、砂磨半成品處理造粒

第九節 鈦白粉產品的包裝、運輸與儲存

一、標誌

二、包裝

三、運輸

四、儲存

參考文獻

第七章 鈦白粉產品標準與質量規格

第一節 國際現行鈦白粉產品標準

一、國外鈦白