《偏鈦酸直接包膜生產(chǎn)鈦白新工藝研究》可行性報(bào)告2010.1.28

1、攀枝花市產(chǎn)業(yè)化科技推進(jìn)行動(dòng)可行性報(bào)告 項(xiàng)目名稱(chēng)：偏鈦酸直接包膜生產(chǎn)鈦白新工藝研究 申報(bào)單位：攀枝花學(xué)院材料工程學(xué)院 協(xié)作單位：攀枝花鈦?？萍脊尽⑴输撯仒I(yè)公司 申報(bào)日期： 2010年12月10日可行性研究報(bào)告內(nèi)容（一）項(xiàng)目的背景和意義 攀枝花地區(qū)富含豐富的鈦資源，已建成的鈦白粉產(chǎn)能為25.5萬(wàn)噸/a，全部采用硫酸法生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)除錦州鈦白粉廠外，全部采用硫酸法進(jìn)行生產(chǎn)，目前國(guó)內(nèi)硫酸法鈦白產(chǎn)能占鈦白總產(chǎn)能的99%，硫酸法鈦白年產(chǎn)能約150萬(wàn)噸。當(dāng)前硫酸法鈦白生產(chǎn)過(guò)程中存在的比較突出的問(wèn)題，一是環(huán)保，二是成本。目前國(guó)內(nèi)外硫酸法鈦白的生產(chǎn)工藝是采用鈦礦（鈦渣）酸解后獲得鈦液（硫酸氧鈦），經(jīng)水解后得到偏鈦

2、酸，再通過(guò)高溫煅燒獲得TiO2粉末，如果是生產(chǎn)銳鈦型鈦白產(chǎn)品，則對(duì)該TiO2粉末可直接進(jìn)行干磨即得到商品鈦白，如果是生產(chǎn)金紅石型鈦白產(chǎn)品，則需對(duì)該TiO2粉末進(jìn)行后處理（包膜）才能得到商品鈦白。在金紅石鈦白后處理過(guò)程中，需要對(duì)干粉狀的鈦白粗品加水使之變成液態(tài)狀的漿料，經(jīng)過(guò)砂磨機(jī)濕磨后包膜處理，再次干燥脫水并氣流粉碎使之成為干粉狀的鈦白成品。在此干燥過(guò)程中消耗了大量的熱并帶來(lái)設(shè)備投資（如噴霧干燥器等），同時(shí)，在此砂磨過(guò)程中也會(huì)消耗大量的電并帶來(lái)設(shè)備投資（如耐馳臥式砂磨機(jī)等），由此引發(fā)環(huán)境污染等一系列問(wèn)題。若將包膜工序放在偏鈦酸水洗及漂白工序后，直接對(duì)純凈的偏鈦酸進(jìn)行包膜處理，再經(jīng)煅燒并氣流粉碎后

3、即可得商品鈦白，該方法取消了干磨工序、打漿工序、干燥脫水工序和濕磨工序等四道工序，必將帶來(lái)能耗和成本的大大降低，具有直接的巨大經(jīng)濟(jì)效益，也將為硫酸法鈦白行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)新的機(jī)遇和動(dòng)力，突破傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝流程，對(duì)建立節(jié)能、環(huán)保、增效、短流程的硫酸法鈦白工藝具有重要的理論和實(shí)際意義，同時(shí)也將為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出顯著貢獻(xiàn)。目前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)偏鈦酸直接包膜生產(chǎn)鈦白的研究開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)實(shí)踐，本研究如能成功，在鈦白領(lǐng)域?qū)儆谠紕?chuàng)新，因此開(kāi)展此項(xiàng)研究具有重要的意義和良好的技術(shù)推廣前景。（二）國(guó)內(nèi)外研究開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)（包括知識(shí)產(chǎn)權(quán)狀況）作為第三大無(wú)機(jī)化學(xué)品的二氧化鈦，近幾年全球需求持續(xù)保持高速增長(zhǎng)，隨著全球二氧化鈦市

4、場(chǎng)不斷細(xì)分，大量新產(chǎn)品的出現(xiàn)使需求增幅更大。未來(lái)幾年全球二氧化鈦需求年增速保持在2%3%，但隨著二氧化鈦應(yīng)用領(lǐng)域向功能材料的延伸，全球二氧化鈦市場(chǎng)供應(yīng)仍將進(jìn)一步趨緊。目前鈦白生產(chǎn)方法主要有硫酸法和氯化法，而鹽酸法在國(guó)外目前還處于產(chǎn)業(yè)化研究階段。從國(guó)外來(lái)看，氯化法約站60%，硫酸法約占40%，而國(guó)內(nèi)氯化法目前僅有攀錦鈦一家，杜邦和阿斯創(chuàng)公司在國(guó)內(nèi)擬建約30萬(wàn)噸產(chǎn)能的氯化鈦白生產(chǎn)線。鈦白生產(chǎn)在國(guó)內(nèi)還是主要以硫酸法為主，2009年占國(guó)內(nèi)產(chǎn)能的99%，產(chǎn)出鈦白約150萬(wàn)噸。攀西地區(qū)全部以硫酸法生產(chǎn)鈦白，產(chǎn)能達(dá)25.5萬(wàn)噸/a，都是采用國(guó)內(nèi)外傳統(tǒng)的、比較成熟的鈦白生產(chǎn)工藝。國(guó)內(nèi)外采用硫酸法生產(chǎn)鈦白已有近

5、百年的歷史，在此過(guò)程中對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行了不計(jì)其數(shù)的研究開(kāi)發(fā)和技術(shù)改進(jìn)，最終形成了目前比較成熟的整體工藝路線。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外研究人員對(duì)硫酸法鈦白的研究主要集中在四個(gè)方面。一是不同原料選擇上的研究。最初硫酸法鈦白生產(chǎn)采用的是鈦礦（鈦精礦），針對(duì)鈦礦的工藝流程要長(zhǎng)，主要表現(xiàn)在硫酸亞鐵的冷凍結(jié)晶工序。后來(lái)部分工廠采用TiO2品位較高的鈦渣作為原料，使硫酸亞鐵的冷凍結(jié)晶工序得以取消，也有工廠采用鈦渣和鈦礦的混合物作為原料。該技術(shù)目前已在國(guó)內(nèi)部分廠家應(yīng)用。該研究成果使得硫酸法鈦白生產(chǎn)工藝的環(huán)保問(wèn)題得到明顯緩解。二是各生產(chǎn)工序參數(shù)的優(yōu)化研究。包括酸解工序、沉降工序、鈦液濃縮工序、水解工序、鹽處理工序、煅燒工序

6、等等。通過(guò)這些研究，使得各中間產(chǎn)品的質(zhì)量得到提高，各過(guò)程環(huán)節(jié)的成本得以下降，從整體工藝來(lái)看，主要體現(xiàn)在鈦白產(chǎn)品的質(zhì)量得到明顯改善，特別是國(guó)內(nèi)產(chǎn)品與國(guó)外產(chǎn)品的差距越來(lái)越小。三是鈦白后處理的研究。在鈦白前段工藝基本成熟的情況下，鈦白產(chǎn)品，特別是金紅石鈦白產(chǎn)品的品質(zhì)主要取決于后處理（包膜）工藝。近年關(guān)于鈦白的專(zhuān)利絕大部分是包膜方面的研究，國(guó)外在后處理研究方面已經(jīng)進(jìn)行了30余年，而國(guó)內(nèi)開(kāi)展這方面的研究還只是近10年的事情。因此，國(guó)內(nèi)鈦白產(chǎn)品目前與國(guó)外相比還是存在較大差距的。包膜的研究成果使得鈦白產(chǎn)品的品質(zhì)進(jìn)一步提高。四是環(huán)保問(wèn)題的研究。主要集中在廢酸濃縮和硫酸亞鐵處理研究?jī)煞矫?。?guó)外的廢硫酸主要采用濃

7、縮回用的方法處理，國(guó)內(nèi)目前主要采用廢酸中和處理的方式，由于濃縮成本偏大的原因，國(guó)內(nèi)僅有少數(shù)廠家采用濃縮方法處理廢酸。硫酸亞鐵目前在國(guó)外主要采取鈦渣原料路線消除，國(guó)內(nèi)主要采取作為飼料添加劑、凈水劑及生產(chǎn)其它化工原料等方法處理。目前在硫酸法整體工藝路線上進(jìn)行結(jié)構(gòu)性改進(jìn)研究的很少，幾乎未見(jiàn)報(bào)道。國(guó)內(nèi)攀枝花學(xué)院與攀鋼集團(tuán)公司目前在開(kāi)展取消鈦液濃縮工序的研究，其思路是采用稀鈦液直接水解方法，稀鈦液不經(jīng)過(guò)濃縮，該方法節(jié)省了大量熱能和設(shè)備投資，如能成功，則可對(duì)傳統(tǒng)硫酸法工藝帶來(lái)一次較深的變革。在偏鈦酸直接進(jìn)行包膜處理的研究方面，國(guó)內(nèi)某鈦白生產(chǎn)廠家曾經(jīng)有人進(jìn)行過(guò)實(shí)驗(yàn)室初步探索，即將少量硅酸鈉加入偏鈦酸中，不作

8、任何處理，發(fā)現(xiàn)通過(guò)煅燒后獲得的銳鈦型鈦白產(chǎn)品耐溫變色性能有所提高。除此之外，關(guān)于偏鈦酸直接進(jìn)行包膜處理的研究，目前尚未見(jiàn)報(bào)道，說(shuō)明目前國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有人進(jìn)行過(guò)該研究。對(duì)硫酸法鈦白生產(chǎn)工藝中的各具體工序開(kāi)展研究，可以降低一定的成本，但降低幅度較小，要明顯降低鈦白生產(chǎn)成本，只有對(duì)鈦白整體生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，甚至取消部分工序，使之成為短流程綠色工藝，才能較大幅度降低生產(chǎn)成本，這是今后硫酸法鈦白生產(chǎn)工藝獲得新生力量的源泉，也是硫酸法鈦白生產(chǎn)工藝研究的發(fā)展趨勢(shì)之一。目前國(guó)內(nèi)外鈦白市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，開(kāi)發(fā)節(jié)能減排、短流程高效的生產(chǎn)工藝是增加產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的核心所在，這必將帶來(lái)攀枝花地區(qū)鈦白市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力的增強(qiáng)，該項(xiàng)

9、研究對(duì)硫酸法鈦白生產(chǎn)具有廣闊的市場(chǎng)前景，有巨大的市場(chǎng)技術(shù)需求空間，同時(shí)對(duì)攀枝花地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展也具有極大的促進(jìn)作用。參考文獻(xiàn)：（1）陳朝華、劉長(zhǎng)和. 鈦白粉生產(chǎn)及應(yīng)用技術(shù)M，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006（2）唐振寧. 鈦白粉的生產(chǎn)與環(huán)境治理M，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000（3）陳德彬. 硫酸法鈦白粉實(shí)用生產(chǎn)問(wèn)答M，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009（4）鄧捷、吳立峰. 鈦白粉應(yīng)用手冊(cè)M，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005（5）國(guó)家化工行業(yè)生產(chǎn)力促進(jìn)中心鈦白分中心. 第二屆鈦白生產(chǎn)裝備技術(shù)交流會(huì)論文集，2005（6）畢勝. 國(guó)家化工行業(yè)生產(chǎn)力促進(jìn)中心鈦白分中心會(huì)2006年會(huì)員大會(huì)論文集（7）畢勝. 20

10、07年全國(guó)鈦白行業(yè)年會(huì)論文集（8）攀枝花市. 2007年全國(guó)鈦白行業(yè)年會(huì)攀枝花論文集（9）攀枝花市科協(xié). 2008攀枝花科技論壇打造中國(guó)釩鈦之都論文集（10）畢勝. 鈦白J，2009.6（三）現(xiàn)有研究基礎(chǔ)、特色和優(yōu)勢(shì)前期研究工作主要包括三方面：一是項(xiàng)目負(fù)責(zé)人系統(tǒng)地進(jìn)行過(guò)回轉(zhuǎn)窯煅燒試驗(yàn)研究，開(kāi)展過(guò)水解研究，參與過(guò)鈦渣制取鈦白生產(chǎn)試驗(yàn)研究。二是項(xiàng)目負(fù)責(zé)人主持過(guò)鈦白后處理工藝研究，熟悉鈦白表面處理研究工作。三是項(xiàng)目負(fù)責(zé)人在實(shí)驗(yàn)室就偏鈦酸直接包膜技術(shù)進(jìn)行了預(yù)研，結(jié)果表明：（1）某商品包膜鈦白經(jīng)920高溫煅燒6小時(shí)后，未發(fā)生顆粒凝聚現(xiàn)象，但白度和消色力有所下降，其它指標(biāo)區(qū)別不大，說(shuō)明包膜鈦白經(jīng)高溫煅燒后

11、未對(duì)包膜層產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的影響；（2）某廠偏鈦酸經(jīng)硅鋁包膜后，通過(guò)烘箱120干燥并粉碎，消色力和耐溫變色性明顯提高，說(shuō)明硅鋁氧化磨是可以包覆在偏鈦酸上面。以上研究工作為本項(xiàng)目的開(kāi)展展現(xiàn)了樂(lè)觀的前景。（四）應(yīng)用或產(chǎn)業(yè)化前景、科技發(fā)展或市場(chǎng)需求傳統(tǒng)硫酸法鈦白生產(chǎn)工藝在近數(shù)十年來(lái)基本比較穩(wěn)定，期間進(jìn)行了多次小型化的工藝改進(jìn)，如加壓水解改為常壓水解，包膜前增加濕磨工序，等等，每次有效的改進(jìn)，都會(huì)在較短的時(shí)間內(nèi)自發(fā)地推廣應(yīng)用到國(guó)內(nèi)甚至國(guó)外的絕大多數(shù)鈦白粉廠。本新工藝在實(shí)驗(yàn)室完成后，擬在合作廠家進(jìn)行中試，中試成功后則進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化示范生產(chǎn)，進(jìn)而可以推廣應(yīng)用到國(guó)內(nèi)外硫酸法鈦白生產(chǎn)廠家。本工藝在所有硫酸法鈦白生產(chǎn)廠家

12、都是適合推廣應(yīng)用的。如果是一個(gè)已建成后處理生產(chǎn)線的廠家，可將偏鈦酸用管道直接輸送到打漿槽，經(jīng)包膜、水洗后再用管道輸回至鹽處理罐，煅燒品出窯后運(yùn)至后處理工序進(jìn)行氣流粉碎，除了取消四道工序外，不用增加新設(shè)備；如果是一個(gè)在生產(chǎn)的銳鈦型鈦白生產(chǎn)廠家，可以在鹽處理工序前增加包膜工序，只需鹽處理罐，不需要增加砂磨機(jī)和分級(jí)設(shè)備，也不需要增加噴霧干燥器，將氣流粉碎機(jī)安裝在回轉(zhuǎn)窯工序后，所有新增設(shè)備較少，就可完成表面處理；如果是一個(gè)新建鈦白生產(chǎn)線，則直接按照新工藝布置各工序的設(shè)備即可，自然就取消了四道工序。取消四道工序后，保守估算，按每噸鈦白節(jié)約成本500元計(jì)，攀枝花地區(qū)每年可創(chuàng)直接經(jīng)濟(jì)效益1.275億元（25

13、.5 × 500 = 12750萬(wàn)元），全國(guó)每年可創(chuàng)直接經(jīng)濟(jì)效益7.5 億元（150 × 500 = 75000萬(wàn)元）。目前國(guó)內(nèi)外鈦白市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，開(kāi)發(fā)節(jié)能減排、短流程高效的生產(chǎn)工藝是增加產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的核心所在，這必將帶來(lái)攀枝花地區(qū)鈦白市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力的增強(qiáng)，該項(xiàng)研究對(duì)硫酸法鈦白生產(chǎn)具有廣闊的市場(chǎng)前景，有巨大的市場(chǎng)技術(shù)需求空間。同時(shí)對(duì)攀枝花地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展也具有極大的促進(jìn)作用。（五）擬承擔(dān)單位的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和條件技術(shù)優(yōu)勢(shì)：攀枝花學(xué)院及合作單位通過(guò)技術(shù)人才引進(jìn)、合作研究、承擔(dān)各級(jí)課題等方式，在鈦白研究領(lǐng)域，技術(shù)已達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平，在國(guó)內(nèi)具有一定的知名度。課題研究小組成員長(zhǎng)期以來(lái)一直從事

14、鈦材料制備等領(lǐng)域的研究，具備材料制備和性能檢測(cè)方面的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)積累。課題組負(fù)責(zé)人曾在攀鋼鈦業(yè)公司從事多年的生產(chǎn)和科研工作，主持過(guò)“鈦白回轉(zhuǎn)窯煅燒試驗(yàn)研究”，參研過(guò)“鈦渣制取鈦白試驗(yàn)研究”、“鈦白廢酸濃縮試驗(yàn)研究”、“鈦白水解試驗(yàn)研究”等課題，目前在攀枝花學(xué)院從事教學(xué)和科研工作，主持過(guò)攀枝花市科技局兩項(xiàng)課題“鈦白初品后處理制備高檔金紅石鈦白研究”（2004-2007）及“碳化法制備低成本復(fù)合鈦白研究”（2007-2009）。課題組其他成員先后主持、主研或參研過(guò)鈦白研究領(lǐng)域科研項(xiàng)目多項(xiàng)，部分成員在國(guó)內(nèi)鈦白技術(shù)領(lǐng)域具有較高知名度。條件：依托學(xué)校已建成（在建）的攀枝花市鈦材料實(shí)驗(yàn)室、四川省釩鈦材料工程

15、中心、釩鈦資源綜合利用省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等平臺(tái)，目前項(xiàng)目組已擁有全套鈦白后處理實(shí)驗(yàn)裝置、水解裝置、鹽處理和煅燒設(shè)備，如自動(dòng)包膜機(jī)、板框過(guò)濾機(jī)、氣流粉碎機(jī)、砂磨機(jī)、程控高溫爐、色彩色差儀等設(shè)備，能夠獨(dú)立進(jìn)行相關(guān)鈦白合成制備與大部分檢測(cè)研究。近年來(lái)借“教育部本科教學(xué)水平評(píng)估”和攀枝花學(xué)院“奧地利政府貸款”專(zhuān)項(xiàng)資金，實(shí)驗(yàn)室新近增添了有關(guān)材料制備、儀器分析方面的設(shè)備，如激光粒度分析儀、熱重-差熱分析儀、原子吸收分光光度計(jì)、X射線衍射儀XRD、掃描電鏡SEM等，基本滿(mǎn)足項(xiàng)目研究分析測(cè)試的需要。偏鈦酸原料的取樣由合作單位鈦?？萍加邢薰竞团输撯仒I(yè)公司提供，鈦白的制備在攀枝花學(xué)院完成，工藝參數(shù)的選定參考兩個(gè)合作

16、單位的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)值共同商討后確定，產(chǎn)品性能的檢測(cè)主要在攀枝花學(xué)院完成，部分指標(biāo)在合作單位及其它單位完成（如攀鋼研究院、四川大學(xué)、常州涂料研究所等）。 （六）研究?jī)?nèi)容、關(guān)鍵技術(shù)和預(yù)期目標(biāo)研究?jī)?nèi)容：與傳統(tǒng)工藝相比，新工藝取消了鈦白粉干磨工序、打漿工序、濕磨分級(jí)工序和干燥工序等四道工序。對(duì)比分析新舊兩種工藝流程，可以確定需要研究的內(nèi)容如下：（1）研究偏鈦酸的分散性和濃度，使之適應(yīng)于硅、鋁酸鹽等包膜劑能有效包覆在偏鈦酸顆粒上面。（2）研究包膜工藝，包括包膜溫度、pH值、包膜時(shí)間、包膜量、包膜速度等參數(shù)，使包膜偏鈦酸具有良好的中間產(chǎn)品性能。（3）研究鹽處理制度，未包膜的偏鈦酸顆粒與已包膜的偏鈦酸顆粒在鹽處

17、理劑種類(lèi)、鹽處理量等方面都會(huì)產(chǎn)生變化，需要制定一套新的鹽處理工藝。（4）研究煅燒制度，包膜后的偏鈦酸煅燒強(qiáng)度與未包膜的偏鈦酸是不一樣的，需要研究煅燒溫度、煅燒時(shí)間等參數(shù)。（5）針對(duì)相同的偏鈦酸，研究傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的鈦白與新工藝生產(chǎn)的鈦白在產(chǎn)品質(zhì)量上進(jìn)行分析比較。（6）研究?jī)煞N工藝路線在生產(chǎn)成本、環(huán)保和設(shè)備投資方面的差異。擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題： （1）偏鈦酸中TiO2顆粒十分細(xì)小，如何將凝聚狀的偏鈦酸分散成單個(gè)顆粒，并且控制包膜參數(shù)，使無(wú)機(jī)包膜劑均勻包覆在單個(gè)TiO2顆粒上，是本課題需要解決的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。 （2）經(jīng)過(guò)無(wú)機(jī)包膜后的偏鈦酸中TiO2顆粒在煅燒過(guò)程中，要發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變和長(zhǎng)大，晶型轉(zhuǎn)變過(guò)程中是

18、否會(huì)破壞無(wú)機(jī)包膜層，800-900的高溫是否會(huì)破壞無(wú)機(jī)包膜層，無(wú)機(jī)包膜層的存在是否會(huì)阻礙TiO2顆粒的長(zhǎng)大，這些是本課題需要研究和解決的另一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。預(yù)期目標(biāo)：（1）以工業(yè)偏鈦酸為原料，采用本課題新工藝制備出包膜鈦白成品，其顏料性能指標(biāo)符合國(guó)家最新二氧化鈦顏料國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 1706 - 2006）。（2）實(shí)現(xiàn)新工藝各環(huán)節(jié)工藝技術(shù)路線暢通，并在機(jī)理上進(jìn)行分析研究。（3）在此基礎(chǔ)上爭(zhēng)取申請(qǐng)省級(jí)及以上重點(diǎn)項(xiàng)目，在可能情況下與合作單位走產(chǎn)業(yè)化路線并技術(shù)推廣。（4）申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利一項(xiàng)。（七）研究方案、技術(shù)路線、組織方式（1）技術(shù)路線傳統(tǒng)的硫酸法鈦白生產(chǎn)工藝流程為：將鈦礦（鈦渣）酸解后生成鈦液，

19、鈦液經(jīng)沉降、結(jié)晶、濃縮后得到純凈的濃鈦液，再經(jīng)水解、水洗與漂白獲得純凈的偏鈦酸，偏鈦酸經(jīng)過(guò)鹽處理后進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行煅燒，再經(jīng)干磨后進(jìn)行后處理，后處理具體流程為打漿分散、砂磨分級(jí)、包膜、水洗過(guò)濾、干燥、氣流粉碎。從偏鈦酸工序開(kāi)始的工藝流程如圖1所示。 分散劑 無(wú)機(jī)處理劑 純凈偏鈦酸 鹽處理 煅燒 干磨 打漿分散 濕磨分級(jí) 表面處理 有機(jī)處理劑 水洗過(guò)濾 干燥 氣流粉碎 成品鈦白 圖1 傳統(tǒng)硫酸法鈦白生產(chǎn)工藝流程本項(xiàng)目擬采取的硫酸法鈦白生產(chǎn)工藝流程為：偏鈦酸工序以前的工藝與傳統(tǒng)流程相同，從偏鈦酸工序以后開(kāi)始，純凈的偏鈦酸經(jīng)強(qiáng)力分散，直接進(jìn)行表面包膜處理，再通過(guò)水洗除去包膜時(shí)留下的酸堿鹽，然后進(jìn)入回轉(zhuǎn)

20、窯煅燒，出窯后進(jìn)行氣流粉碎，即可得到最終產(chǎn)品。新工藝流程如圖2所示。 分散劑 無(wú)機(jī)處理劑 有機(jī)處理劑 純凈偏鈦酸 強(qiáng)力分散 表面處理 水洗 鹽處理 煅燒 氣流粉碎 成品鈦白 圖2 硫酸法鈦白生產(chǎn)新工藝流程（2）研究方案a采用合作廠家的偏鈦酸作為原料，通過(guò)高速分散劑強(qiáng)力分散，參考國(guó)內(nèi)鈦白生產(chǎn)廠家的典型硅鋁包膜工藝，對(duì)偏鈦酸進(jìn)行包膜試驗(yàn)，按照經(jīng)驗(yàn)值加入鹽處理劑，并在程控高溫爐內(nèi)煅燒，氣流粉碎后即得成品，對(duì)該鈦白產(chǎn)品進(jìn)行顏料性能檢測(cè)，與傳統(tǒng)工藝在實(shí)驗(yàn)室制得的鈦白比較，分析引起顏料性能差別的原因，由此進(jìn)行初步探索性試驗(yàn)。b改變偏鈦酸濃度、分散劑種類(lèi)、分散劑加量、攪拌速度等參數(shù)分別進(jìn)行包膜，研究該工序的

21、最佳工藝參數(shù)。c按照上述思路分別對(duì)新工藝技術(shù)路線中的表面處理、鹽處理、煅燒等工序逐一進(jìn)行研究，找出所有工序的最佳工藝參數(shù)。d整合各工序最優(yōu)參數(shù)，按照新工藝技術(shù)路線制備鈦白，并進(jìn)行檢測(cè)，分析研究指標(biāo)狀況和根源。（3）組織方式項(xiàng)目負(fù)責(zé)單位牽頭商定試驗(yàn)方案，整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程在負(fù)責(zé)單位完成，主要顏料性能檢測(cè)在負(fù)責(zé)單位完成，部分性能指標(biāo)檢測(cè)在合作生產(chǎn)廠家進(jìn)行，偏鈦酸原料由合作單位提供，工藝參數(shù)值由合作單位提供經(jīng)驗(yàn)值。（八）經(jīng)費(fèi)預(yù)算 經(jīng)費(fèi)來(lái)源預(yù)算經(jīng)費(fèi)支出預(yù)算科 目預(yù)算數(shù)科 目預(yù)算數(shù)1.申請(qǐng)市級(jí)科技項(xiàng)目撥款301、擬研項(xiàng)目費(fèi)用192.國(guó)家部委撥款0（1）設(shè)備費(fèi)32.省科技廳撥款0（2）材料費(fèi)83.行業(yè)主管部門(mén)撥

22、款0（3）測(cè)試化驗(yàn)加工費(fèi)54.縣區(qū)財(cái)政撥款0（4）燃料動(dòng)力費(fèi)05.銀行貸款0（5）試驗(yàn)外協(xié)費(fèi)36.單位配套52、會(huì)議差旅費(fèi)57.其它來(lái)源03、爭(zhēng)取擬報(bào)層次專(zhuān)家提名工作費(fèi)04、國(guó)際合作與交流費(fèi)07、資料、數(shù)據(jù)采集、印刷費(fèi)18、培訓(xùn)費(fèi)19、出版/文獻(xiàn)/信息傳播/知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)費(fèi)210、勞務(wù)費(fèi)2.511、專(zhuān)家咨詢(xún)費(fèi)312、項(xiàng)目管理費(fèi)1.513、0經(jīng)費(fèi)來(lái)源預(yù)算合計(jì)35經(jīng)費(fèi)支出預(yù)算合計(jì)35申請(qǐng)市級(jí)科技項(xiàng)目撥款預(yù)算年度撥款2011 年2012 年2013 年總計(jì)2010 30（九）年度進(jìn)度和目標(biāo)2011.1 - 2011.12，完成新工藝探索性試驗(yàn)：以偏鈦酸為原料，各生產(chǎn)工序以生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)值做參考，全流程制備出包膜鈦白產(chǎn)品；完成偏鈦酸分散性試驗(yàn)：研究偏鈦酸濃度、攪拌速度、分散劑種類(lèi)、數(shù)量及加入方式等參數(shù)對(duì)包膜的影響。2012.1 2012.12，完成鹽處理試驗(yàn)：研究鹽處理劑種類(lèi)、數(shù)量、加入方式等參數(shù)對(duì)煅燒過(guò)程的影響；完成包膜試驗(yàn)：研究包膜劑種類(lèi)、包膜量、包膜溫度、pH值、加料方式等工藝參數(shù)對(duì)包膜效果的影響；完成煅燒試驗(yàn)：研究偏鈦酸煅燒時(shí)間、煅燒溫度等參數(shù)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響。2013.1 2013.12，完成新工藝全流程試驗(yàn)：以各工序最優(yōu)化參數(shù)值