尼龍66生產(chǎn)中加二氧化鈦是為什么
作者:化工綜合網(wǎng)發(fā)布時間:2023-05-29分類:膠粘劑瀏覽:236
一、尼龍66生產(chǎn)中加二氧化鈦是為什么
尼龍66生產(chǎn)中加二氧化鈦(鈦白粉),填充增強,增加白度和便面光澤度啦
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二、鈦白粉在生產(chǎn)PVC-U管材時的作用
在生產(chǎn)生產(chǎn)PVC-U管材時加入鈦白粉,可以提高塑料制品的耐熱性、耐光性、耐候性,使塑料制品的物理化學(xué)性能得到改善,增強制品的機械強度,延長使用壽命, 塑料行業(yè)是鈦白粉的第二大用戶。
鈦白粉(二氧化鈦TiO2)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,在一般情況下不會與大部分物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。在自然界中二氧化鈦有三種結(jié)晶:板鈦型、銳鈦和金紅石型。板鈦型是不穩(wěn)定的晶型,無工業(yè)利用價值,銳鈦型(Anatase)簡稱A型,和金紅石型(Rutile)簡稱R型,都具有穩(wěn)定的晶格,是重要的白色顏料和瓷器釉料,與其他白色顏料比較有優(yōu)越的白度、著色力、遮蓋力、耐候性、耐熱性、和化學(xué)穩(wěn)定性,特別是沒有毒性。 鈦白粉廣泛用于涂料、塑料、橡膠、油墨、紙張、化纖、陶瓷、日化、醫(yī)藥、食品等行業(yè)。
調(diào)色及PVC管道配方填充劑
調(diào)白色.
用于調(diào)色。
三、鈦的 冶煉?
用鈦精礦生產(chǎn)海綿鈦
工藝可分為三大步驟:(1) 富鈦料的制取,(2) TiCl4的制備(粗TiCl4的制備以及純TiCl4的制備) (3) TiCl4的還原
工藝過程; 增大設(shè)備單位容積的產(chǎn)能。TiO2直接還原法無法實現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。金屬鈣、鎂、鋰、錳和鋇等,它們都可把TiCl4還原成金屬鈦。氯化物容易實現(xiàn)金屬的分離、富集、提取和精煉,在稀有金屬冶煉中有廣泛應(yīng)用。能滿足△GoMeClx<△GoTiCl4的活性金屬比較多,有鉀、鈉。
鈦鐵礦富集方法概述
富鈦料:由鈦鐵礦等精礦(含二氧化鈦43%~60%)經(jīng)處理后獲得的鈦品位較高的物料(含二氧化鈦80%~85%),主要包括人造金紅石和高鈦渣。
富集含鈦物的原因 :減少其它原料消耗,降低生產(chǎn)成本; 減輕后續(xù)分離、凈化和處理副產(chǎn)物工序的負擔,簡化工藝過程; 增大設(shè)備單位容積的產(chǎn)能。生產(chǎn)工藝分類:
火法:還原熔煉法、選擇氯化法,濕法:酸浸法、銹蝕法等。
按照最終產(chǎn)物分類 :生產(chǎn)鈦渣的方法:還原熔煉法,
生產(chǎn)人造金紅石的方法:包括其余各種方法
還原熔煉法
方法概述:以無煙煤或石油焦為還原劑,在1600~1800℃高溫下還原熔融的鈦鐵礦。由于密度不同,渣相浮在上面,熔融鐵水位于下面。優(yōu)點:工藝簡單,副產(chǎn)品金屬鐵可以直接應(yīng)用,不產(chǎn)生固體和液體廢料,電爐煤氣可以回收利用,三廢少,工廠占地面積小,是一種高效的冶煉方法。缺點:主要是分離除鐵,除去非鐵雜質(zhì)能力差,耗電量大,限于電力充足地區(qū)使用。酸浸法;方法概述:用酸浸出,以實現(xiàn)鐵與鈦的初步分離。由于氧化鈦比較穩(wěn)定,因此殘留在固相。 優(yōu)點:可有效的除去雜質(zhì)鐵和大部分氧化物雜質(zhì),獲得含TiO290%~96%的高品位人造金紅石。缺點:設(shè)備腐蝕嚴重,三廢量大,副流程復(fù)雜。還原熔煉的實質(zhì) 鈦鐵礦精礦中鐵氧化物的還原并伴隨鈦氧化物還原為低價。初始還原在固態(tài)下進行,隨著原料的渣化及溫度的提高,還原過程在熔融爐料中進行。最終達到熔融生鐵和高鈦渣的分層分離。還原過程中產(chǎn)生復(fù)雜的物理化學(xué)變化和晶型轉(zhuǎn)化。
粗四氯化鈦的生產(chǎn):
在900℃時,△G?=115kJ。因此,在標準狀態(tài)下無還原劑時,以及在氯化作業(yè)溫度范圍內(nèi),TiO2與Cl2不可能自發(fā)的反應(yīng)生成TiCl4。
3.4 氯化工藝
用氯氣氯化鈦原料生產(chǎn)四氯化鈦的工業(yè)爐型有多種,可以根據(jù)不同類型的原料特征選用適當?shù)姆椒?固定床豎爐氯化 ;連續(xù)式豎爐氯化;熔鹽氯化;沸騰氯化; 沸騰氯化工藝
沸騰氯化是將流態(tài)化技術(shù)應(yīng)用于TiCl4的生產(chǎn)過程。將具有一定粒度分布和適宜配比的富態(tài)料和石油焦連續(xù)加入沸騰床內(nèi),氯氣以一定的流速通入氯化爐內(nèi),兩種固態(tài)物料在氯氣的作用下,呈流化狀態(tài),于是,強化了床層內(nèi)的傳熱、傳質(zhì)過程。與此同時發(fā)生氯化反應(yīng)。氯化溫度為800~900℃,生成的TiCl4、CO、CO2等氣體從爐頂逸出。每隔一定時間從氯化爐底部排渣口排放廢渣
沸騰氯化工藝的原料:
鈦渣:沸騰氯化過程中所用高鈦渣的粒度為-80~+200目。
石油焦:經(jīng)過1350 ℃ 煅燒處理的產(chǎn)品,也稱為1# 焦:另一種為未經(jīng)煅燒處理,或者叫做3# 焦。在氯化生產(chǎn)過程中,石油焦的粒度為 - 60~150目。
氯氣:在常溫、常壓下,Cl2為黃綠色有毒氣體。
熔鹽氯化是在熔鹽(可利用電解光鹵石制取金屬鎂的廢電解質(zhì))介質(zhì)中氯化富鈦料制取TiCl4的生產(chǎn)工藝。將具有一定粒度的富鈦料和石油焦按照適當配比加入熔鹽介質(zhì)中,氯氣流以一定的速度噴入熔鹽浴中,使上述物料在熔體中上下翻騰,造成良好的傳熱、傳質(zhì)條件。富鈦料中的鈦和其它一些雜質(zhì)組分被氯化,生成的TiCl4和其它氣態(tài)物質(zhì)從熔體中逸出進入收塵、淋洗、冷凝系統(tǒng)。整個操作過程連續(xù)進行。定期排放廢鹽,補加新鹽。每次排放廢鹽量為爐內(nèi)熔體體積的10%~15%。
熔鹽氯化特點:適用于CaO, MgO 含量高的富鈦料。產(chǎn)物雜質(zhì)少 ,產(chǎn)物中TiCl4分壓高, 產(chǎn)生廢鹽,增加了“三廢”處理的負擔,
爐氣組成;常壓下, 沸點低于150℃的氯化物,包括TiCl4、SiCl4、CCl4、VOCl3等,冷凝后呈液態(tài)溶于粗TiCl4中。
常壓下,沸點高于150℃的氯化物,包括CaCl2、MgCl2、MnCl2、FeCl2、AlCl3、FeCl3等,經(jīng)冷凝,大多數(shù)成為固態(tài)進入泥漿,一部分可溶入粗TiCl4中。
不被冷凝的氣體,其中包括CO、CO2、HCl、N2等。這些氣體經(jīng)冷凝系統(tǒng)后進入尾氣處理系統(tǒng)。
固態(tài)夾雜物,其中包括顆粒較小的還原劑顆粒,富鈦料顆粒以及二次反應(yīng)產(chǎn)物等。
爐氣的冷凝工藝
生產(chǎn)中采用淋洗,冷凝的辦法收集TiCl4。在淋洗塔的頂部設(shè)有噴頭,將低溫的TiCl4液體噴成微滴,混有TiCl4的高溫爐氣在淋洗塔內(nèi)與之發(fā)生熱交換,將TiCl4等物質(zhì)冷凝為液態(tài),由于在常溫下,TiCl4具有較高的蒸汽壓,因此,為了減少TiCl4的損失量,一般還要采用冷凝操作。
鎂還原工藝:還原劑鎂:含鎂大于99.92%,雜質(zhì)總和小于0.08%,如果鎂錠表面有油污或其它雜質(zhì),應(yīng)預(yù)先洗滌將其清除。 TiCl4:TiCl4>99.9%;氬氣:Ar含量大于99.99%。氧含量小于0.0015%,氮含量小于0.01%。
鎂還原工藝:
首先將清洗過的鎂錠或熔融鎂加入反應(yīng)罐內(nèi)。一般還原劑過理論量50%。再安裝好反應(yīng)器的大蓋并抽空檢漏。將組裝好的反應(yīng)器吊入還原爐內(nèi),在300℃下恒溫脫水1小時,然后,繼續(xù)升溫,當溫度達到800℃時,開始加入TiCl4。加料速度在反應(yīng)初期比較慢,在反應(yīng)中期比較快,到了反應(yīng)后期再降低加料速度。在反應(yīng)過程中,每隔一定時間排放一次MgCl2。
更多內(nèi)容請參閱:《稀有金屬冶金學(xué)》,冶金工業(yè)出版社
標簽:冶煉
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