氯化法

    氯化法因?yàn)樾枰獌r(jià)格高昂的氯，所以最好使用高品位的原料礦石。在表4的原料中，通常使用的是天然金紅石和合成金紅石(例如Rupaque)6)。由于高品位的天然金紅石偏布于澳大利亞和非洲所以如何使合成金紅石一類的低品位礦富礦化，是此一工藝方法的重要課題之一。礦石是在高溫還原狀態(tài)下氯化的，結(jié)果Ti成為TiC14而Fe則成為FeCl2。經(jīng)過冷凝處理后，氯化鐵就與液體的TiCl4分離。

    這樣制取的粗TiC14將于精餾之后，添加核生成劑，然后以1000℃以上的溫度使之與氧發(fā)生瞬時(shí)反應(yīng)以制取粗二氧化鈦(TiO2)。

    上述工藝過程是以高溫狀態(tài)，在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)的。通常條件下將全部成為金紅石型的二氧化鈦。為了對(duì)通過上述氧化分解過程制取的粗二氧化鈦給予顏料所應(yīng)具備的性質(zhì)，隨后還得進(jìn)行各種加工處理，具體方法與硫酸法相同。

    1791年，Gregor在分析砂鐵的時(shí)候發(fā)現(xiàn)了一種新的白色金屑氧化物，其后這一物質(zhì)被確定為二氧化鈦。及至1912年，Jebsen和Farup確立了從原料礦石制造白色顏料的硫酸法，并且從1916年起開始進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。走上1940年代以后，氧化法的工業(yè)化生產(chǎn)工藝也邁入了研究階段，而在50年代末葉正式投產(chǎn)。目前，硫酸法和氯化法已平行而立，成為二氧化鈦生產(chǎn)的兩種主要方式。

    在日本，以國產(chǎn)砂鐵為原料的工業(yè)化生產(chǎn)，可以追溯到1920年代。但一直到我公司進(jìn)口鈦鐵礦，實(shí)現(xiàn)了金紅石型二氧化鈦的國產(chǎn)化以后，日本產(chǎn)二氧化鈦的質(zhì)量才在國際市場上受到了評(píng)價(jià)。

    硫酸法

    通常硫酸法的工藝流程，所使用的原料礦石有：北美、拉美、印度、挪威、澳大利亞、馬來西亞、斯里蘭卡、非洲、蘇聯(lián)產(chǎn)的鈦鐵礦。此外，經(jīng)過脫鐵，并加以濃縮的含鈦熔渣也受到利用。

    制造工藝概要如下：

    首先，用硫酸蒸煮經(jīng)過粉碎處理的原料礦石，以硫酸鹽的形態(tài)抽出鈦和鐵。接著，以晶析分離法去除硫酸鐵，然后過濾精制剩下的硫酸氧鈦，并進(jìn)行加熱水解，這樣含水的二氧化鈦就沉淀下來。這些含水二氧化鈦經(jīng)過過濾洗滌去除夾雜物并且添加粒徑調(diào)節(jié)劑后，再以800-1000℃的溫度進(jìn)行燃燒，就可制成粗二氧化鈦。

    所制取的二氧化鈦究競是金紅石型，或是銳鈦礦型，將由加熱水解時(shí)添加的核生成劑種類決定。

    最后，為了使上述組二氧化鈦具備顏料應(yīng)有的性質(zhì)，還得經(jīng)過粉碎、整粒和表面處理等加工工序，才能獲得通稱的二氧化鈦顏料。