尼龍66生產中加二氧化鈦是為什么
作者:化工綜合網發布時間:2023-05-29分類:膠粘劑瀏覽:237
一、尼龍66生產中加二氧化鈦是為什么
尼龍66生產中加二氧化鈦(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PVC-U管材時的作用
在生產生產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, 塑料行業是鈦白粉的第二大用戶。
鈦白粉(二氧化鈦TiO2)化學性質穩定,在一般情況下不會與大部分物質發生反應。在自然界中二氧化鈦有三種結晶:板鈦型、銳鈦和金紅石型。板鈦型是不穩定的晶型,無工業利用價值,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越的白度、著色力、遮蓋力、耐候性、耐熱性、和化學穩定性,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、醫藥、食品等行業。
調色及PVC管道配方填充劑
調白色.
用于調色。
三、鈦的 冶煉?
用鈦精礦生產海綿鈦
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; 增大設備單位容積的產能。TiO2直接還原法無法實現大規模的工業生產。金屬鈣、鎂、鋰、錳和鋇等,它們都可把TiCl4還原成金屬鈦。氯化物容易實現金屬的分離、富集、提取和精煉,在稀有金屬冶煉中有廣泛應用。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,降低生產成本; 減輕后續分離、凈化和處理副產物工序的負擔,簡化工藝過程; 增大設備單位容積的產能。生產工藝分類:
火法:還原熔煉法、選擇氯化法,濕法:酸浸法、銹蝕法等。
按照最終產物分類 :生產鈦渣的方法:還原熔煉法,
生產人造金紅石的方法: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。優點:工藝簡單,副產品金屬鐵可以直接應用,不產生固體和液體廢料,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,除去非鐵雜質能力差,耗電量大,限于電力充足地區使用。酸浸法;方法概述:用酸浸出,以實現鐵與鈦的初步分離。由于氧化鈦比較穩定,因此殘留在固相。 優點:可有效的除去雜質鐵和大部分氧化物雜質,獲得含TiO290%~96%的高品位人造金紅石。缺點:設備腐蝕嚴重,三廢量大,副流程復雜。還原熔煉的實質 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。還原過程中產生復雜的物理化學變化和晶型轉化。
粗四氯化鈦的生產:
在900℃時,△G?=115kJ。因此,在標準狀態下無還原劑時,以及在氯化作業溫度范圍內,TiO2與Cl2不可能自發的反應生成TiCl4。
3.4 氯化工藝
用氯氣氯化鈦原料生產四氯化鈦的工業爐型有多種,可以根據不同類型的原料特征選用適當的方法:固定床豎爐氯化 ;連續式豎爐氯化;熔鹽氯化;沸騰氯化; 沸騰氯化工藝
沸騰氯化是將流態化技術應用于TiCl4的生產過程。將具有一定粒度分布和適宜配比的富態料和石油焦連續加入沸騰床內,氯氣以一定的流速通入氯化爐內,兩種固態物料在氯氣的作用下,呈流化狀態,于是,強化了床層內的傳熱、傳質過程。與此同時發生氯化反應。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:經過1350 ℃ 煅燒處理的產品,也稱為1# 焦:另一種為未經煅燒處理,或者叫做3# 焦。在氯化生產過程中,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)介質中氯化富鈦料制取TiCl4的生產工藝。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、傳質條件。富鈦料中的鈦和其它一些雜質組分被氯化,生成的TiCl4和其它氣態物質從熔體中逸出進入收塵、淋洗、冷凝系統。整個操作過程連續進行。定期排放廢鹽,補加新鹽。每次排放廢鹽量為爐內熔體體積的10%~15%。
熔鹽氯化特點:適用于CaO, MgO 含量高的富鈦料。產物雜質少 ,產物中TiCl4分壓高, 產生廢鹽,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,經冷凝,大多數成為固態進入泥漿,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。這些氣體經冷凝系統后進入尾氣處理系統。
固態夾雜物,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產物等。
爐氣的冷凝工藝
生產中采用淋洗,冷凝的辦法收集TiCl4。在淋洗塔的頂部設有噴頭,將低溫的TiCl4液體噴成微滴,混有TiCl4的高溫爐氣在淋洗塔內與之發生熱交換,將TiCl4等物質冷凝為液態,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%,雜質總和小于0.08%,如果鎂錠表面有油污或其它雜質,應預先洗滌將其清除。 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罐內。一般還原劑過理論量50%。再安裝好反應器的大蓋并抽空檢漏。將組裝好的反應器吊入還原爐內,在300℃下恒溫脫水1小時,然后,繼續升溫,當溫度達到800℃時,開始加入TiCl4。加料速度在反應初期比較慢,在反應中期比較快,到了反應后期再降低加料速度。在反應過程中,每隔一定時間排放一次MgCl2。
更多內容請參閱:《稀有金屬冶金學》,冶金工業出版社
標簽:冶煉
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