中國(guó)粉體網(wǎng)訊 世界上目前生產(chǎn)鈦白粉的方法主要有硫酸法和氯化法兩種工藝。由于在環(huán)保和產(chǎn)品質(zhì)量上的優(yōu)勢(shì)，氯化法成為國(guó)內(nèi)鈦白粉行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的方向。在不久前召開(kāi)的2015中國(guó)(德陽(yáng))磷鈦化工綠色發(fā)展高端論壇上，對(duì)于這一先進(jìn)工藝在國(guó)內(nèi)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，東華工程科技股份有限公司副總工程師徐興榮認(rèn)為，經(jīng)過(guò)半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，可以說(shuō)我國(guó)已基本掌握該工藝的核心技術(shù)，但氯化渣處理仍是難點(diǎn)，而大規(guī)模裝置的氯化和氧化技術(shù)也有待進(jìn)一步的摸索和實(shí)踐驗(yàn)證。
氯化：兩種工藝均已掌握
在氯化工藝技術(shù)方面，目前成熟的、廣泛使用的鈦氯化工藝有熔鹽氯化和沸騰氯化。目前這兩種氯化工藝在國(guó)內(nèi)都廣泛使用，并已取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。
“熔鹽氯化工藝采用熔鹽氯化爐，是一種成熟的鈦氯化技術(shù)，主要用于海綿鈦廠的四氯化鈦生產(chǎn)。錦州鈦業(yè)兩套1.5萬(wàn)噸/年氯化法鈦白裝置均采用熔鹽氯化工藝，他們?cè)缭?000年就開(kāi)發(fā)并建成了日產(chǎn)130噸粗四氯化鈦的大型熔鹽氯化爐及其成套氯化工藝，這也是目前世界上最大的熔鹽氯化爐。”徐興榮介紹說(shuō)。
沸騰氯化工藝又稱流態(tài)化氯化工藝。沸騰氯化的主體設(shè)備是沸騰氯化爐。主要優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備能力大，便于氯化與氧化的對(duì)接�！澳壳盁o(wú)論是3萬(wàn)噸/年、6萬(wàn)噸/年還是10萬(wàn)噸/年鈦白粉裝置，均能實(shí)現(xiàn)氯化爐與氧化爐的生產(chǎn)能力一對(duì)一匹配。因此可以說(shuō)。國(guó)內(nèi)已經(jīng)掌握了大型沸騰氯化爐的設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)操作�！毙炫d榮表示。
氧化：不同規(guī)模情況不同
氧化工藝技術(shù)被認(rèn)為是氯化法鈦白最關(guān)鍵的技術(shù)�！拔覈�(guó)目前已建和在建的氯化法鈦白裝置產(chǎn)能規(guī)模分別為1.5萬(wàn)噸/年、3萬(wàn)噸/年、6萬(wàn)噸/年和10萬(wàn)噸/年。裝置規(guī)模不同，與其匹配的氧化技術(shù)也處在不同階段�！毙炫d榮介紹說(shuō)。
目前1.5萬(wàn)噸級(jí)的氧化爐和氧化工藝技術(shù)已經(jīng)成熟，錦州鈦業(yè)該規(guī)模的氧化設(shè)備全部國(guó)產(chǎn)化；3萬(wàn)噸/年級(jí)氧化技術(shù)上，國(guó)內(nèi)兩套3萬(wàn)噸/年氯化法鈦白粉生產(chǎn)線采用的氣相氧化工藝，目前已實(shí)現(xiàn)沸騰氯化與氧化聯(lián)動(dòng)穩(wěn)定運(yùn)行20多天的成果。該規(guī)模裝置的氧化爐、三氯化鋁發(fā)生器等關(guān)鍵設(shè)備全部國(guó)產(chǎn)化，可以說(shuō)國(guó)內(nèi)已掌握該級(jí)別氧化爐和氧化系統(tǒng)技術(shù)；國(guó)內(nèi)第一套6萬(wàn)噸/年氯化法鈦白粉生產(chǎn)線氧化裝置已于2013年下半年開(kāi)始投料試車，目前最長(zhǎng)連續(xù)運(yùn)行時(shí)間超過(guò)150小時(shí)。第二套裝置今年9月投料，10月生產(chǎn)產(chǎn)品3000多噸。這兩套裝置氧氣預(yù)熱器、四氯化鈦預(yù)熱器從國(guó)外引進(jìn)，三氯化鋁發(fā)生器國(guó)內(nèi)制造，氧化爐既有引進(jìn)的，也有國(guó)內(nèi)制造的，試生產(chǎn)期基本上按75%~80%生產(chǎn)負(fù)荷運(yùn)行�！翱梢哉f(shuō)，國(guó)內(nèi)基本掌握了6萬(wàn)噸級(jí)的氧化技術(shù)�！毙炫d榮總結(jié)道。
而對(duì)于10萬(wàn)噸/年級(jí)氧化技術(shù)，由于目前國(guó)內(nèi)兩套10萬(wàn)噸/年氯化法鈦白粉裝置均未建成，所以徐興榮認(rèn)為單爐能力年產(chǎn)10萬(wàn)噸鈦白粉的氣相氧化工藝技術(shù)還需要實(shí)踐的進(jìn)一步檢驗(yàn)。
后處理：具備設(shè)計(jì)建設(shè)能力
后處理技術(shù)的先進(jìn)性體現(xiàn)在軟件和硬件兩方面。軟件包括產(chǎn)品的包膜配方和包膜操作工藝，不同的技術(shù)來(lái)源有所差異，但一般只能提供通用型產(chǎn)品的配方，專用型產(chǎn)品的后處理工藝(包膜工藝)應(yīng)根據(jù)用戶要求進(jìn)行開(kāi)發(fā)。
徐興榮認(rèn)為，氯化法鈦白的后處理工藝過(guò)程和設(shè)備與硫酸法鈦白基本相同，包膜劑也大同小異，區(qū)別在于大型氯化法鈦白裝置的整體控制水平較高，所以后處理裝置自動(dòng)化水平普遍提高，氯化法鈦白后處理裝置實(shí)現(xiàn)全流程DCS控制。包膜罐安裝在線pH計(jì)，連續(xù)測(cè)量和控制pH值，實(shí)現(xiàn)了包膜質(zhì)量的可控性和穩(wěn)定性，這些都保證了氯化法鈦白最終質(zhì)量的穩(wěn)定。
徐興榮指出，目前國(guó)內(nèi)已完全有能力設(shè)計(jì)、建設(shè)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平的6萬(wàn)噸/年、10萬(wàn)噸/年氯化法鈦白后處理裝置�！澳切┛此粕衩氐陌づ浞脚c操作工藝，其實(shí)只要掌握基本原理，再結(jié)合產(chǎn)品的性能指標(biāo)要求，經(jīng)試驗(yàn)摸索開(kāi)發(fā)出滿足用戶要求的新產(chǎn)品并非難事。國(guó)內(nèi)硫酸法鈦白金紅石型產(chǎn)品的發(fā)展就是例證�！毙炫d榮表示。
氯化渣處理：主要提高經(jīng)濟(jì)性
氯化廢渣處理是氯化法鈦白生產(chǎn)中環(huán)保治理的重點(diǎn)和難點(diǎn)�！坝捎诼然üに囁迷隙趸伷肺桓撸s質(zhì)含量低，所以廢渣量比硫酸法工藝少，但氯化渣的處理難度大。”徐興榮介紹說(shuō)。
其中，熔鹽氯化工藝廢渣主要包括氯化氣體收塵渣和氯化爐排出的廢鹽。氯化氣體收塵渣來(lái)自于氯化爐反應(yīng)氣體冷卻后在收塵系統(tǒng)中分離的固體物，主要成分是金屬氯化物和未反應(yīng)完全的高鈦渣和石油焦；氯化爐排放的廢熔鹽量是其收塵渣的2倍，其中NaCl占30%~40%，其他是金屬氯化物和未反應(yīng)的高鈦渣和石油焦。該廢鹽直接堆存遇雨水要溶解，目前采取在防水和防滲池內(nèi)封存，費(fèi)用較高。對(duì)于熔鹽氯化工藝廢渣的處理，徐興榮認(rèn)為，目前已有的利用方式在技術(shù)上是可行的，主要需要解決其經(jīng)濟(jì)性。
沸騰氯化工藝廢渣包括兩種情況，無(wú)篩板的上排渣氯化爐，只有氯化氣體收塵渣；有爐體側(cè)排渣氯化爐，除了氣體收塵渣外，還有爐體側(cè)排渣。這兩種渣的組分都是金屬氯化物和未反應(yīng)的高鈦渣和石油焦。
據(jù)徐興榮介紹，國(guó)內(nèi)目前均采用溶解中和法處理沸騰氯化工藝廢渣。具體做法是用酸性水將收塵渣溶解，一次過(guò)濾，固體渣主要成分是未反應(yīng)的高鈦渣和石油焦，可回收利用；濾液用石灰乳中和，金屬氯化物生成氫氧化物沉淀，二次過(guò)濾，固體渣以氫氧化鐵為主，為一般工業(yè)廢渣，送渣場(chǎng)填埋；濾液經(jīng)提濃蒸發(fā)生產(chǎn)固體氯化鈣。徐興榮認(rèn)為，該工藝技術(shù)成熟，基本上做到無(wú)害化處理。存在的問(wèn)題一是需要固體填埋場(chǎng)，二是固體氯化鈣的市場(chǎng)銷路有限。
“而對(duì)于那些位于平原地區(qū)難以找到建設(shè)固體填埋場(chǎng)的氯化法鈦白工廠來(lái)說(shuō)，加緊開(kāi)發(fā)氯化廢渣資源化回收利用技術(shù)，從根本上解決廢渣問(wèn)題尤為必要。”徐興榮表示。
