鈦白粉：聽過鈦白粉，但你知不知道它是誰？它有哪些特性？它從哪里來？它要到哪里去？）

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— 什么是鈦白粉 —

鈦白粉學(xué)名為二氧化鈦（ Titanium Dioxide），分子式為TiO2，相對分子質(zhì)量79.90。也稱鈦白。屬于惰性顏料，被認(rèn)為是目前世界上性能最好的一種白色顏料。

它有金紅石型(Rutile R型)和銳鈦型(Anatase A型)二種結(jié)構(gòu)，金紅石晶體結(jié)構(gòu)致密，比較穩(wěn)定，光學(xué)活性小，因而耐候性好，同時(shí)有較高的遮蓋力，消色力。

— 鈦白粉怎么來的 —

鈦白粉的主要制造方法有硫酸法和氯化法兩種，其中，大約56%的鈦白粉為氯化法產(chǎn)品，這種產(chǎn)品的70%以上又產(chǎn)自美國杜邦等鈦白粉大廠，其他國家包括中國的鈦白粉工廠仍以硫酸法為主。

硫酸法：使用鈦精礦或酸溶性鈦渣與硫酸反應(yīng)進(jìn)行酸解反應(yīng)，得到硫酸氧鈦溶液，經(jīng)水解得到偏鈦酸沉淀；再進(jìn)入轉(zhuǎn)窯煅燒產(chǎn)出二氧化鈦。硫酸法既可以生產(chǎn)銳鈦型二氧化鈦，也可以生產(chǎn)金紅石型二氧化鈦。

硫酸法生產(chǎn)工藝圖

（數(shù)據(jù)來源于公開資料整理，僅供參考）

氯化法：使用含鈦的原料，以氯化高鈦渣、或人造金紅石、或天然金紅石等與氯氣反應(yīng)生成四氯化鈦，經(jīng)精餾提純，然后在進(jìn)行氣相氧化；在速冷后，經(jīng)過氣固分離得到二氧化鈦。

氯化法生產(chǎn)工藝圖

（數(shù)據(jù)來源于公開資料整理，僅供參考）

— 鈦白粉的分類 —

1.按生產(chǎn)工藝路線分為硫酸法鈦白粉和氯化法鈦白粉，下游產(chǎn)品應(yīng)用中，往往會(huì)根據(jù)自身的特性，選擇合適的鈦白粉種類。

2.按結(jié)晶形態(tài)分為銳鈦型鈦白粉和金紅石型鈦白粉：

銳鈦型鈦白粉：即A型鈦白粉。是一種優(yōu)良的白色粉末顏料，具有良好的光散射能力，因而白度好，遮蓋力強(qiáng)，同時(shí)具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性，無毒無味，對人體無刺激作用，廣泛應(yīng)用于許多工業(yè)領(lǐng)域，如涂料、塑料、造紙及油墨等。

金紅石型鈦白粉：即R型鈦白粉。結(jié)合硫酸法金紅石型鈦白粉生產(chǎn)質(zhì)量控制經(jīng)驗(yàn)，集合無機(jī)包膜、有機(jī)處理、鹽處理、煅燒控制、水解與產(chǎn)品應(yīng)用等方面的創(chuàng)新研究，采用了先進(jìn)的色相與粒徑控制，鋯硅鋁磷多元無機(jī)包膜和新型的有機(jī)處理技術(shù)，開發(fā)的新一代高檔通用型(偏水性)金紅石鈦白粉。適用于各種建筑涂料、工業(yè)漆、防腐漆、油墨、粉末涂料等行業(yè)。

3.按使用對象分為顏料鈦白粉和特殊專用鈦白粉：

顏料鈦白粉：顏料鈦白粉是高級(jí)油墨中不可缺少的白色顏料。含有鈦白粉的油墨耐久不變色，表面潤濕性好，易于分散。油墨行業(yè)所用的鈦白粉有金紅石型，也有銳鈦型。

特殊專用鈦白粉：其他專用鈦白粉包括涂料，塑料、造紙、含化妝品、化纖、電子、陶瓷、搪瓷、焊條、合金、玻璃等眾多領(lǐng)域。

— 鈦白粉應(yīng)用注意 —

1.質(zhì)量的穩(wěn)定性：

鈦白粉的質(zhì)量穩(wěn)定性直接關(guān)系到它的下游用戶產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。如果其某些指標(biāo)不穩(wěn)定，即使鈦白粉的某個(gè)指標(biāo)有很大提高，這也不是下游用戶所期望的產(chǎn)品，必須根據(jù)鈦白粉質(zhì)量指標(biāo)的變化對配方進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，否則產(chǎn)品質(zhì)量就會(huì)出現(xiàn)問題。

2.選擇適合的鈦白粉產(chǎn)品：

選擇適合本應(yīng)用領(lǐng)域的鈦白粉產(chǎn)品非常重要?，F(xiàn)在國內(nèi)外的鈦白粉分為通用型和專用型兩大類。通用型產(chǎn)品就是在很多領(lǐng)域都適用，但它在某一特定應(yīng)用領(lǐng)域，相對于某個(gè)領(lǐng)域的專用型產(chǎn)品來說，就存在一定差距。

— 鈦白粉上游原料 —

制造鈦白粉的材料主要包括：鈦精礦、氯氣、硫酸、金紅石、四氯化鈦、高鈦渣。

1.鈦精礦：

鈦精礦是從鈦鐵礦或鈦磁鐵礦中采選出來，是生產(chǎn)用途非常廣泛的鈦白粉的原料。根據(jù) USGS 2017 年的數(shù)據(jù)，全球鈦礦（鈦鐵礦和金紅石） 儲(chǔ)量約 8.3 億噸，其中鈦鐵礦占 89%。我國鈦礦儲(chǔ)量約 2.2 億噸，占全球總儲(chǔ)量的 26.4%， 位居世界第一，澳大利亞的鈦礦儲(chǔ)量占世界儲(chǔ)量的 21.2%，居世界第二。然而我國鈦資源純度較低， 對進(jìn)口依賴度高。

2.氯氣：

氯氣是氯化法生產(chǎn)鈦白粉的重要原料之一，以含鈦的原料與氯氣反應(yīng)生成四氯化鈦，再經(jīng)過氣相氧化、速冷、氣固分離等步驟即得到鈦白粉產(chǎn)品。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017年我國燒堿的產(chǎn)能為4161.7萬噸，產(chǎn)量為3436.78萬噸，較2016年比，產(chǎn)量產(chǎn)能均成上升態(tài)勢，而按行業(yè)經(jīng)驗(yàn)及理論換算，生產(chǎn)1噸氫氧化鈉（折百）可產(chǎn)生0.88噸氯氣，由此可見，我國氯氣產(chǎn)量供應(yīng)越來越充足。

3.硫酸

硫酸是硫酸法生產(chǎn)鈦白粉的重要原料之一，將鈦鐵粉與濃硫酸進(jìn)行酸解反應(yīng)生產(chǎn)硫酸氧鈦，經(jīng)水解生成偏鈦酸，再經(jīng)煅燒、粉碎即得到鈦白粉產(chǎn)品。我國硫酸的需求穩(wěn)定在9700萬噸左右，而據(jù)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2017年里，有總計(jì)450萬噸的硫酸產(chǎn)能建成投產(chǎn)，全國硫酸總產(chǎn)能突破1.3億噸，我國硫酸行業(yè)產(chǎn)能過剩的局面日益嚴(yán)峻。

4.金紅石

金紅石是提煉金屬鈦的重要礦物原料，也是生產(chǎn)金紅石型鈦白粉的最佳原料。我國的鈦資源非常豐富，位居世界第一，約占世界鈦儲(chǔ)量的48%，現(xiàn)探明的儲(chǔ)量達(dá)9億噸，但可經(jīng)濟(jì)利用的鈦鐵礦約1億噸，金紅石礦為數(shù)千萬噸，金紅石資源含鈦量占鈦資源總量的2.01%，因此國內(nèi)天然金紅石資源是非常寶貴的。

5.四氯化鈦

四氯化鈦是制取海綿鈦和氯化法鈦白的主要原料，大約90%的四氯化鈦都被用于制造鈦白粉，其次是鈦金屬和粉末。除了兩大應(yīng)用之外，其他領(lǐng)域的用途也在不斷擴(kuò)大，顯示了一個(gè)前景廣闊的市場。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2017年，氯化法鈦白粉市場表現(xiàn)良好，使得四氯化鈦產(chǎn)量有明顯的增加，市場開工率基本維持在40.6%，總產(chǎn)量在58.7萬噸，相比2016年43.7萬噸產(chǎn)量，上升幅度為34.2%。

6.高鈦渣

高鈦渣是經(jīng)過物理生產(chǎn)過程而形成的鈦礦富集物俗稱，是生產(chǎn)四氯化鈦、鈦白粉和海綿鈦產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)原料。目前全國鈦渣生產(chǎn)能力仍很小，與我國豐富的鈦資源和全球第二大鈦白生產(chǎn)國的地位極不相稱。因此，必須加快我國鈦渣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為鈦白和鈦材業(yè)提供更多的優(yōu)質(zhì)原料，減輕鈦白行業(yè)環(huán)保壓力，促進(jìn)我國鈦白和鈦材工業(yè)整體水平的全面提高。

— 鈦白粉下游應(yīng)用 —

1.涂料行業(yè)

涂料行業(yè)是鈦白粉的最大用戶，特別是金紅石型鈦白粉，大部分被涂料工業(yè)所消耗。用鈦白粉制造的涂料，色彩鮮艷，遮蓋力高，著色力強(qiáng)，用量省，品種多，對介質(zhì)的穩(wěn)定性可起到保護(hù)作用，并能增強(qiáng)漆膜的機(jī)械強(qiáng)度和附著力，防止裂紋，防止紫外線和水分透過，延長漆膜壽命。

2.塑料行業(yè)

塑料行業(yè)是鈦白粉的第二大用戶，在塑料中加入鈦白粉，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(qiáng)制品的機(jī)械強(qiáng)度，延長使用壽命。

3.造紙行業(yè)

造紙行業(yè)是鈦白粉第三大用戶，作為紙張?zhí)盍希饕迷诟呒?jí)紙張和薄型紙張中。在紙張中加入鈦白粉，可使紙張具有較好的白度，光澤好，強(qiáng)度高，薄而光滑，印刷時(shí)不穿透，質(zhì)量輕。造紙用鈦白粉一般使用未經(jīng)表面處理的銳鈦型鈦白粉，可以起到熒光增白劑的作用，增加紙張的白度。但層壓紙要求使用經(jīng)過表面處理的金紅石型鈦白粉，以滿足耐光、耐熱的要求。

4.橡膠行業(yè)

鈦白粉在橡膠行業(yè)中既作為著色劑，又具有補(bǔ)強(qiáng)、防老化、填充等作用。在白色和彩色橡膠制品中加入鈦白粉，在日光照射下，耐日曬、不開裂、不變色，伸展率大于耐酸堿。橡膠用鈦白粉，主要用于汽車輪胎以及膠鞋、橡膠地板、手套、運(yùn)動(dòng)器材等，一般以銳鈦型鈦白粉為主。常在汽車輪胎生產(chǎn)中加入一定量的金紅石型鈦白粉，以增強(qiáng)抗臭氧和抗紫外線能力。

5.油墨行業(yè)

含有鈦白粉的油墨耐久不變色，表面潤濕性好，易于分散。油墨行業(yè)所用的鈦白粉有金紅石型，也有銳鈦型。

6.紡織和化學(xué)纖維行業(yè)

化纖用鈦白粉主要作為消光劑。因銳鈦型比金紅石型軟，因此一般使用銳鈦型?；w用鈦白粉一般不需表面處理，但某些特殊品種為了降低二氧化鈦的光化學(xué)作用，避免纖維在二氧化鈦光催化的作用下降解，需進(jìn)行表面處理。

7.化妝品行業(yè)

由于鈦白粉無毒，遠(yuǎn)比鉛白優(yōu)越，各種香粉幾乎都用鈦白粉來代替鉛白和鋅白。香粉中只須加入5%-8%的鈦白粉就可以得到永久白色，使香料更滑膩，有附著力、吸收力和遮蓋力。在水粉和冷霜中鈦白粉可減弱油膩及透明的感覺。其他各種香料、防曬霜、皂片、白色香皂和牙膏中也可用鈦白粉。