钛白粉的生产选矿工艺究竟是怎样实现的?简单来说,它主要依赖钛矿资源的精选与加工。目前工业上普遍采用硫酸法和氯化法两种技术路线,前者以钛铁矿为原料,后者则多选用金红石等高品位矿物。企业会根据矿石类型、成本控制和环保要求综合选择工艺方案。
硫酸法的核心步骤是酸解反应。钛铁矿经过破碎磨细后,与浓硫酸混合加热发生酸解,生成可溶性钛盐溶液。此时需要重点关注杂质的去除,特别是铁、硅等元素的分离直接影响最终产品纯度。后续通过水解、煅烧等工序,逐步将溶液转化为纯净的二氧化钛粉末。这种方法设备投资较低,但三废处理压力较大。
氯化法则展现出更高的技术门槛。金红石矿经焦炭还原后,在流化床中与氯气反应生成四氯化钛气体。这个环节对温度控制要求严苛,必须维持在950℃左右才能保证反应效率。提纯后的四氯化钛在氧化炉中与氧气瞬间燃烧,生成的二氧化钛微粒经表面处理即得成品。该工艺产品粒径更均匀,但原料成本比硫酸法高出约30%。
选矿阶段的预处理直接影响后续工艺效率。对于低品位钛砂矿,常采用重选-磁选-浮选联合流程。摇床能有效分离钛铁矿与石英,高梯度磁选机可捕获微细粒级矿物,浮选柱则通过药剂吸附实现钛锆分离。有企业实测发现,组合式选矿能使钛回收率提升至82%以上。
环保压力正推动技术创新。酸溶性钛渣技术近年备受关注,它通过电炉熔炼将钛铁矿转化为高钛渣,大幅减少酸耗和废渣量。某新建项目数据显示,采用该技术后硫酸用量降低60%,废水排放量缩减75%。这种变革性工艺或将重塑行业竞争格局。
生产设备选型同样关键。高压反应釜的材质必须耐腐蚀,氧化炉内衬需要承受1600℃高温。某装备制造商推出的陶瓷金属复合内胆,使用寿命比传统材料延长3倍。这些技术进步正在降低钛白粉生产的综合成本。