硫酸法鈦白生產(chǎn)線的對(duì)比與選擇

硫酸法鈦白生產(chǎn)線的對(duì)比與選擇

鈦白粉（簡(jiǎn)稱(chēng)鈦白）的生產(chǎn)主要有兩種類(lèi)型：硫酸法和氯化鈉法。由于歷史的原因,在我國(guó)目前大約20萬(wàn)t/a生產(chǎn)能力中,除錦州鐵合金廠采用氯化法(1.5萬(wàn)t/a規(guī)模)外,其余幾十家皆為硫酸法生產(chǎn)工藝。今后,除幾家硫酸法鈦白廠有改擴(kuò)建的計(jì)劃外,擬新建的鈦白生產(chǎn)線都將采用氯化法。所以,我國(guó)未來(lái)氯化法鈦白產(chǎn)能和產(chǎn)量的比重將會(huì)大大上升。我國(guó)硫酸法鈦白生產(chǎn)廠可分為兩類(lèi):一類(lèi)是我國(guó)自己研制、建設(shè)的中小型工廠;另一類(lèi)是90年代以來(lái)引進(jìn)東歐波蘭和南斯拉夫技術(shù)發(fā)展起來(lái)的萬(wàn)噸級(jí)鈦白生產(chǎn)線(實(shí)際上只有國(guó)營(yíng)404廠、重慶渝港鈦白粉股份有限公司和濟(jì)南裕興化工廠3家引進(jìn)生產(chǎn)線,每家都是1.5萬(wàn)t/a能力)。本文擬對(duì)自行開(kāi)發(fā)的生產(chǎn)線與引進(jìn)生產(chǎn)線作一對(duì)比,從中找到存在的問(wèn)題和差距,以便探討改進(jìn)的辦法和措施。1必須積極引進(jìn)國(guó)外專(zhuān)利產(chǎn)品,生產(chǎn)部分鈦白我國(guó)自主研制建設(shè)的硫酸法鈦白生產(chǎn)廠家多達(dá)60余家,生產(chǎn)能力從每年幾百到幾千噸不等,生產(chǎn)規(guī)模太小、太分散,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)規(guī)模。全國(guó)總生產(chǎn)能力約20萬(wàn)t/a,只相當(dāng)于發(fā)達(dá)國(guó)家?guī)准夜S的生產(chǎn)能力。生產(chǎn)規(guī)模太小,造成產(chǎn)品成本上升,效益下降。我國(guó)3家硫酸法鈦白引進(jìn)生產(chǎn)線規(guī)模較大,每家能力都是1.5萬(wàn)t/a(重慶渝港鈦白粉股份有限公司還為擴(kuò)建至3萬(wàn)t/a鈦白粉作了預(yù)留)。大規(guī)模帶來(lái)的好處是有利于降低生產(chǎn)成本,提高經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)鈦白品種很少,主要生產(chǎn)未經(jīng)后處理的銳太型BA01-01,專(zhuān)用化和高功能化水平很低,如化纖專(zhuān)用鈦白生產(chǎn)至今還是空白,全部依賴進(jìn)口。雖有一些研究成果,但未形成規(guī)模生產(chǎn)。造紙鈦白、電陶級(jí)TiO2和食品添加劑用TiO2等近幾年來(lái)已陸續(xù)開(kāi)始生產(chǎn),但質(zhì)量都有待提高。涂料用鈦白,國(guó)外一些著名公司,如美國(guó)杜邦、日本石原、德國(guó)拜耳等都是幾十種之多。我國(guó)3家引進(jìn)生產(chǎn)線品種也較多,如重慶渝港鈦白粉股份有限公司(波蘭技術(shù))能生產(chǎn)3種銳鈦型、8種金紅石型鈦白產(chǎn)品。銳鈦型基本牌號(hào)(A-111)未包膜,其余兩個(gè)牌號(hào)(A-201和A-102)進(jìn)行了無(wú)機(jī)和有機(jī)包膜處理,分別專(zhuān)用于聚丙烯酰胺纖維和粘膠纖維。金紅石型所有8個(gè)牌號(hào)(R-221、R-242、R-105、R-206、R-223、R-244、R-331、R-332)全部進(jìn)行了無(wú)機(jī)包膜或有機(jī)處理。牌號(hào)多,用途廣,專(zhuān)用性強(qiáng),是引進(jìn)生產(chǎn)線的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。就產(chǎn)品質(zhì)量而言,我國(guó)產(chǎn)品一般較差,檔次較低,不夠穩(wěn)定,但進(jìn)口生產(chǎn)線產(chǎn)品質(zhì)量較高,且穩(wěn)定,白度、分散性、抗粉化性和光學(xué)性能皆優(yōu)良。其品種的增加和性能的改善,在很大程度上得益于表面處理技術(shù),這是值得我們注意的。另外,引進(jìn)生產(chǎn)線對(duì)成品檢測(cè)和崗位分析控制嚴(yán)格。如渝港鈦白粉股份有限公司,其工藝技術(shù)是從波蘭引進(jìn)的,而主要和關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備、檢測(cè)儀器(如電鏡、X-射線衍射儀、X熒光分析儀等),則分別從美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、瑞士、芬蘭、丹麥和荷蘭等國(guó)家的17家公司引進(jìn),儀器先進(jìn),手段齊全。據(jù)了解,由于產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良而穩(wěn)定,1999年以來(lái),渝港鈦白粉股份有限公司產(chǎn)品行銷(xiāo)海內(nèi)外,供不應(yīng)求,很受用戶歡迎。技改時(shí)要注意將技術(shù)含量與經(jīng)濟(jì)效益有機(jī)地結(jié)合起來(lái),實(shí)行強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,政策傾斜,重點(diǎn)支持,有條件的可適當(dāng)擴(kuò)大規(guī)模,增加新品種,提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低能耗,抓好三廢處理和綜合利用。如攀枝花鈦白粉廠就是本著這樣的精神,1999年實(shí)現(xiàn)了4000t/a改6000t/a的任務(wù),2000年將實(shí)現(xiàn)6000t/a改1萬(wàn)t/a的目標(biāo),除生產(chǎn)涂料用鈦白外,該廠還大量生產(chǎn)造紙鈦白新品種。對(duì)虧損嚴(yán)重、污染大、能耗高、質(zhì)量不過(guò)關(guān)的廠家,要堅(jiān)決實(shí)行關(guān)停并轉(zhuǎn)。2生產(chǎn)線工藝落后表1按生產(chǎn)流程各工序?qū)ξ覈?guó)硫酸法鈦白生產(chǎn)線與引進(jìn)技術(shù)的生產(chǎn)工藝和裝置作了對(duì)比。可以看出,我國(guó)自主建設(shè)的生產(chǎn)線不僅存在規(guī)模小,品種少,檔次低,專(zhuān)用化和高性能化、高功能化不強(qiáng)的弱點(diǎn),而且存在工藝不夠完善、裝置不夠先進(jìn)、能耗比較大、后處理能力差的問(wèn)題。針對(duì)存在的問(wèn)題和差距,表1列出了技改措施供參考。3廢水排放大,4-9-o硫酸法鈦白生產(chǎn)的致命弱點(diǎn)就是廢副產(chǎn)物多,治理比較困難,而且花錢(qián)多。酸解時(shí)硫酸進(jìn)入了流程,1t鈦白產(chǎn)品約耗4t硫酸(折合成100%H2SO4計(jì)),但落窯料(煅燒成品)中基本不含硫,硫最終大部以SO2+442+形式轉(zhuǎn)入綠礬(FeSO4·7H2O),以硫酸鈣等不溶物形式進(jìn)入了酸解反應(yīng)殘?jiān)?部分進(jìn)入了廢稀酸和酸性廢水;部分硫以SO3和SO2形式進(jìn)入了酸解廢氣和TiO2鍛燒轉(zhuǎn)窯尾氣中。如圖1所示。據(jù)統(tǒng)計(jì),生產(chǎn)1t鈦白粉,大約將排出15%～20%廢稀酸8～10t,綠礬((FeSO4·7H2O)2.5～3.5t,5%以下酸性廢水200～300t,酸性廢渣500～600kg(濕渣計(jì),若以干基計(jì)約200kg),酸解煙氣50～60m3/min,一座日產(chǎn)24tTiO2的回轉(zhuǎn)窯,排出煙氣量約為15000m3/h。如此多的三廢排量是硫酸法鈦白廠最感頭痛的難題。國(guó)內(nèi)外雖有該方面的大量文章、專(zhuān)利發(fā)表,但并未從根本上解決問(wèn)題?？梢哉f(shuō),在綠礬和廢稀硫酸的處理方面,我國(guó)相對(duì)落后。由于技術(shù)經(jīng)濟(jì)原因,目前我國(guó)一些工廠全部廢稀酸和酸性廢水都是用石灰或石灰石、白云石等中和處理后排放,這雖最省事,但這是一種容易產(chǎn)生二次污染的消極治理方法。相對(duì)而言,引進(jìn)生產(chǎn)線在廢稀酸處理方面較為先進(jìn)。渝港鈦白粉股份有限公司從芬蘭引進(jìn)稀硫酸處理技術(shù)及裝置,通過(guò)該裝置的處理,每年可回收、利用80%硫酸2.6萬(wàn)t。這值得我們借鑒和消化、吸收。關(guān)于三廢治理問(wèn)題,有關(guān)文獻(xiàn)作了詳細(xì)討論。應(yīng)指出的是,由于硫酸法鈦白生產(chǎn)固有的缺點(diǎn),如流程長(zhǎng),工序多,三廢排放量大,處理起來(lái)既困難費(fèi)用又高(三廢處理費(fèi)用約占鈦白生產(chǎn)成本的20%左右);而且我國(guó)對(duì)氯化法鈦白生產(chǎn)的主要技術(shù)難題已基本攻克,通過(guò)錦州鐵合金廠氯化法鈦白引進(jìn)生產(chǎn)線幾年的試運(yùn)轉(zhuǎn),取得了不少經(jīng)驗(yàn),我國(guó)已具備了利用