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第5章钛白粉5.1钛白粉的性质、种类和用途5.1.1 钛白粉简介钛白粉学名为二氧化钛，分子式为TiO2，相对分子质量79.90，属于惰性颜料，被认为是目前世界上性能最好的一种白色颜料，因同分异构体的不同决定了产品的晶型不同，二氧化钛有锐钛型、板钛型和金红石型三种晶型，不同的晶型有着不同的物理和化学性能。
其中有工业利用价值的是锐钛型和金红石型。
板钛型是不稳定的晶型，无工业利用价值，锐钛型(Anatase)简称A型，和金红石型(Rutile)简称R型，都具有稳定的晶格，是重要的白色颜料和瓷器釉料，与其他白色颜料比较有优越的白度、着色力、遮盖力、耐候性、耐热性和化学稳定性，特别是没有毒性。
5.1.2 二氧化钛的物理性质自然界存在三种结晶形态：金红石型、锐钛型和板钛型。
板钛型不稳定，尚没有工业用途。
金红石型和锐钛型都属于四方晶系，但因晶型不同，所以有不同的晶体习性。
金红石型是细长的成对的孪生晶体，每个金红石晶胞含有两个二氧化钛分子，以两个棱边相连。
而锐钛型则以八面体的形式出现，氧位于八面体的顶角，每个锐钛晶胞含有四个二氧化钛分子，以八个棱边相接。
图5-1 不同钛白晶型的晶胞图表5-1 二氧化钛的物理性质物性金红石型锐钛型结晶系四方晶系四方晶系相对密度 3.9~4.2 3.8~4.1折射率 2.76 2.55莫氏硬度6-7 5.5-6熔点(℃) 1858 高温时转变为金红石型晶格常数A轴0.458，c轴0.795 A轴0.378，c轴0.949 电导率（S/m）10-11~10-1210-11~10-12吸油度16～48 18～30着色强度1650~1900 1200~1300 颗粒大小(微米) 0.2~0.3 0.35.1.3 二氧化钛的化学性质二氧化钛的化学性质极为稳定，是一种偏酸性的两性氧化物，常温下几乎不与其他元素和化合物作用，对氧、氨、氮、硫化氢、二氧化碳、二氧化硫都不起作用。
也不溶于水、稀酸、脂肪酸和其他有机酸及弱无机酸，只微溶于氢氟酸，在长时间高温煮沸下才溶于浓硫酸，微溶于碱和热硝酸。
钛白生产培训教材 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998第一部分钛白粉的性能及应用第一章概述名称钛白粉的化学名称：二氧化钛，分子式TiO2，分子量，其质量组成中%为Ti，O 占%。
英文名：Titanic anhydride；Titanic oxide；Titanium dioxide；Titanium white；Titania；Titanium dioxide pigment。
别名：钛白，钛白粉。
通常人们把在涂料、油墨、塑料、橡胶、造纸、化纤、美术颜料和日用化妆品等行业中以白色颜料为主要使用目的的二氧化钛称为钛白粉、二氧化钛颜料或钛白，而把在搪瓷、电焊条、陶瓷、电子、冶金等工业部门以纯度为主要使用目的的二氧化钛称为二氧化钛或非颜料级钛白粉、非涂料用钛白粉。
二氧化钛工业生产情况二氧化钛是一种重要的无机化工原料，无毒、对健康无害，是最重要的白色颜料，占全部白色颜料使用量的80%。
从全世界范围来说，所开采的钛矿90％以上用于TiO2颜料的生产。
1998年，世界总的TiO2颜料消费量为355万吨，按2000美元/吨的单价计其总价值为70亿美元，是仅次于合成氨和磷酸的第三大无机化工产品。
许多发达国家都将其列为关键化学品行列，在某些国家和地区，其生产量与国民生产总值成正比，它已成为衡量一个国家经济发展和人民生活水平高低的重要标志之一。
钛白粉的工业生产方法有氯化法和硫酸法两种，其中56%为氯化法产品，这种产品的70%以上又产自美国杜邦、克尔麦吉公司和美资美联公司，其他国家的钛白粉工厂仍以硫酸法为主。
我公司拟建的这套钛白装置也属于硫酸法。
我国钛资源储量居世界之首，到2000/2001年上半年，全国各钛白生产企业的产能总和将达到38万t/a。
除锦州铁合金总厂为氯化法生产外，其余厂家均为硫酸法。
世界钛白粉生产的特点是技术高度垄断，迄今为止，世界上只有20几个国家、30多家公司、50来家工厂生产钛白粉。
钛白粉技术应用中心为什么使用钛白粉二氧化钛（钛白粉）是在涂料行业中广泛使用的及其重要的白色颜料。
杜邦钛白粉能够有效地散射可见光而赋予制品白度、亮度及不透明度。
杜邦™钛白粉通过广泛地反射光线来增强漆膜的不透明性。
白色颜料能够强烈地散射或折射光线并造成这种反射。
所有的可见光在通过白色颜料时都将被反射，从而使漆膜显得不透明、洁白和明亮。
杜邦TM钛白粉将最程度地增强遮盖能力，耐候性能，提高着色强度，并确保任一批次之间的一致性。
杜邦™拥有您所需要的高科技，在全球众多钛白粉制造商中，其生产能力、产品质量和技术支持等方面均排名第一。
钛白粉有两种晶体结构存在：金红石型和锐钛型。
不过，金红石型钛白粉颜料能够更有效地分散光，同锐钛型钛白粉相比具有更强的稳定性和出色的耐久性。
提高着色力什么是着色力着色力衡量着色剂改变漆膜颜色的能力遮盖力和着色力是用来描述白色颜料的光散色效率的两种光学性能。
遮盖力衡量钛白粉增强白色漆膜不透明性的能力；而着色力则描述其增加有色涂料颜色的白度和亮度的能力。
着色力测试是指当某白色漆料的反射率被特定一彩色颜料调到50%时，钛白粉光散射能力相对于彩色颜料光吸收能力的贡献。
为确保絮凝不对着色力的结果造成干扰，我们建议在衡量着色力的同时，通常需要衡量絮凝作用，比方说在部分干燥的有色涂料上进行擦亮测试。
遮盖力最大化遮盖力是一种光学性能，用来描述白色颜料的光散射效率。
颜料的遮盖力用来衡量其遮盖对比色背景的能力。
白色颜料散射所有波长上的可见光，反之，彩色颜料吸收特有波长上的可见光。
粘合剂媒介里颜料的良好散性能强烈地影响涂料的遮盖力，而颜料粒子的凝聚性则会降低颜料的遮盖力。
使用钛白粉使遮盖力最大化？涂料中低遮盖力由以下因素导致：不充分的解团聚颜料絮凝作用增强耐候性什么是耐候性耐候性是用于描述有色涂料的外观和功能价值所发生各种变化的术语。
它涵盖全面的外部使用能力，比如颜色和光泽的保留率，粉化、粘结性和漆膜的完整性。
钛白粉的品种和详细的介绍1.钛白粉品牌有：（1）亨斯曼（2）美礼联（2）杜邦（3）攀钢（4）添光（5）东佳（6）金海（7）龙蟒（8）新福（9）惠云2.钛白粉的型号分为：（1）亨斯曼R-FC5钛白粉R-TC30钛白粉R-TR28钛白粉（2）美礼联RCL-69钛白粉（3）杜邦R-103钛白粉R-104钛白粉R-105钛白粉R-902钛白粉（4）攀钢R-248钛白粉R-254钛白粉（5）惠云R-666钛白粉R-K95钛白粉（6）新福R-606钛白粉（7）龙鳞LR-996钛白粉LR-108钛白粉（8）添光TR-33钛白粉TR-36钛白粉（9）东佳SR-2400钛白粉（10）金海R-6628钛白粉A-121钛白粉3.钛白粉产品的详细介绍：（1）亨斯曼R-FC5钛白粉：1.产品介绍钛白粉R-FC5是专门适宜于塑料工业的细晶状金红石钛白粉，它令产品更光亮，蓝相及高度遮盖力，透过硅氧烷处理使之有低吸湿量及出色的分散性。
因此它既可以液态加料，又可以熔态加料，并对粘度影响最少。
2.钛白粉R-FC5为塑料用高性能金红石钛白粉，具有良好的色彩稳定性和低微反应力之综合优点，并极易分散、遮盖力且带蓝色光普。
所有的TIOXIDE钛白粉都不属于有害物质，且满足TiIFNO小册子2.10.2所订出的与食品接触的规定，是安全无毒的高级钛白颜料。
3.产品应用Tioxide R-FC5钛白粉是专门适宜于塑料工业的细晶状金红石钛白粉，它令产品更光亮,蓝相及高度遮盖力,透过硅氧烷处理使之有低吸湿量及出色的分散性.因此它既可以液态加料，又可以熔态加料，并对粘度影响最少。
（2）亨斯曼R-TC30钛白粉1 产品介绍TioxideR-TC30是一种耐候的，金红石型钛白颜料。
其独特的优点综合了优异的颜色稳定性，低反应性，和出色的分散性，遮盖力及蓝相等.这些性能使它成为许多塑料应用领域的理想颜料，如非增塑PVC、聚乙烯、聚丙烯及工程塑料等。
金城色母集团总代理英国R-TC30、R-FC5、R-PP25、澳洲美礼联钛白粉R-CL69、R-CL595、美国杜邦钛白粉R-902、R-900、R-706、R-103、R-104、R-105、日本钛白粉R-930、攀钢R-248、攀钢R-258，龙蟒R-996等进口国产钛白粉。
钛白粉的生产工艺硫酸法钛白粉的生产工艺主要有硫酸法和氯化法2种。
硫酸法生产工艺1925年始于美国的NationalLeadIndustry，之后各地逐步建立生产厂，1941年生产出金红石型产品。
氯化法工艺开始于1932年，德国法本公司发表了第一个四氯化钛气相氧化法制钛白粉专利，在1959年杜邦公司开发了杜邦法生产工艺，并建成了10万t/a的生产厂，正式实现大型工业化，但是氯化法工艺的技术难度非常大，目前核心技术仍只有少数企业掌握。
硫酸法是将钛铁粉与浓硫酸进行酸解反应生产硫酸亚钛，经水解生成偏钛酸，再经锻烧、粉碎即得到钛白粉产品。
此法可生产锐钛型和金红石型钛白粉。
硫酸法的优点是能以价低易得的钛铁矿与硫酸为原料，技术较成熟，设备简单，防腐蚀材料易解决。
其缺点是流程长，只能以间歇操作为主，湿法操作，硫酸、水消耗高，废物及副产物多，对环境污染大。
钛白粉的生产工艺氯化法氯化法对于硫酸钡而言是一个技术进步，它可以高效率的连续化、自动化操作，产品质量好，直接排放的“三废”比硫酸法少得多，这是它可以取而代之硫酸法的原因。
但是氯化法“三废”少主要取决它的原料，大部分氯化法工厂使用的原料是TiO2含量95%以上的天然金红石或TiO2含量90%左右的人造金红石和钛渣，只有美国杜邦公司的氯化法工艺可以使用TiO2含量60%—84%的混合矿，当然这种工艺的“三废”排放量要比使用天然金红石和人造金红石钛渣工艺的高，氯化法一般只能生产金红石型。
氯化法的工艺流程比硫酸法短得多，主要包括四氯化钛制备、四氯化钛的氧化和二氧化钛的表面处理三大部分。
1.四氯化钛的制备与精制氯化法对原料的要求比硫酸法苛刻得多，它要求使用TiO2含量在90%以上的钛矿，目前常用的有天然金红石矿、人造金红石和高钛渣。
氯化法对矿粉的细度和湿度要求比硫酸法严，因为在沸腾氯化时要使质量较重的钛矿和质量较轻的石油焦或焦碳都能顺利的流态化，矿粉细度的均匀是很重要的，此外湿度大水分含量高，在氯化过程中产生氯化氢和氯化氧钛，前者会腐蚀设备，后者会堵塞管道阀门。
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钛白粉的危害辨识和急救措施
危害辨识：
1、眼睛接触可能会刺激眼睛，会有流泪、疼痛或视觉模糊的症状。
2、重复接触钛白粉，对于敏感性体质的个人，可能会引起皮肤干燥。
3、短时间内吸入钛白粉可能会刺激鼻子、喉咙和肺部，引起咳嗽。
全球最大的钛白粉供应商杜邦公司的流行病研究显示：在其公司钛白粉生产部工作场所的浓度下，钛白粉不会造成人类患肺部疾病或慢性呼吸疾病。
急救措施：
1、皮肤接触：皮肤接触没有危害，但使用后建议清洗皮肤。
2、眼睛接触：用足量的水冲洗。
3、食入：食入无害，如有症状产生，尽快就医。
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