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新環保政策下的硫酸法鈦白粉發展趨勢 |
來源:中國粉體技術網 更新時間:2013-12-04 09:10:14 瀏覽次數: |
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(中國粉體技術網/劉莉)鈦白粉是全球僅次于合成氨、磷酸的第三大無機化工產品,許多國家都將鈦白粉列為影響國民經濟發展的關鍵化學品,人均鈦白粉消耗量也被看作反映一個國家經濟發展水平的重要指標。中國鈦白粉行業發展快速,目前已成為世界鈦白粉生產大國和消費大國。
目前鈦白粉的生產主要有氯化法和硫酸法兩種工藝,由于技術限制,我國主要應用硫酸法生產鈦白粉。即以鈦鐵礦為原料用硫酸進行分解,然后除鐵后經水解制得。這種生產方法不可避免的要排放大量的廢硫酸、酸性廢水、廢渣和廢氣,許多生產廠家污染嚴重,環保問題突出。因此,2005年以來,硫酸法鈦白粉先后被國家列入產業結構調整的限制性目錄、進口加工貿易禁止類目錄、“雙高”(高污染、高環境風險)產品目錄等環保黑名單,全行業面臨著極大的環保壓力。
從2013年鈦白粉行業年會上了解到,鈦白粉工業污染防治技術政策的初稿已制定完成,正式文件有望在2014年發布。根據初稿,文件將在清潔生產、大氣污染防治、水污染防治、固廢處理等方面提出要求。業內人士認為,行業的存量產能將進入優化發展階段。傳統硫酸法產能將受到越來越大的約束,鈦白粉行業準入條件將大幅提高。因此,改進國內硫酸法鈦白粉的生產工藝和技術、最大限度實現節能環保是今后整個行業的發展趨勢。
注重設備改造,降低產品投資
中鹽湖南株洲化工集團有限責任公司1.5萬t/a硫酸法鈦白粉生產工藝存在"三廢"排放量大、能耗高、生產成本居高不下等問題。針對以上問題相關研究單位對鈦白粉生產工藝進行了優化,對設備進行了改造,主要包括酸解反應過程、煅燒尾氣處理過程以及轉窯系統等,最大程度地降低了鈦白粉的生產成本。實踐結果表明:將廢酸回用于酸解反應,可將酸解率提高并穩定在95%以上,每噸鈦白粉硫酸消耗從4.52t下降到4.25t;將偏鈦酸二次洗水用作煅燒尾氣噴淋水再回用到偏鈦酸一次洗水,每年可節約蒸汽5.9×103t;改造轉窯系統,提高了燃燒效率,每噸鈦白粉煤氣消耗從780m3降至533m3。通過以上工藝優化和設備改進,累計可降低鈦白粉生產成本912.8元/t。
注重產品開發,擴展鈦白粉的應用領域
江蘇檢驗檢疫局工業品中心在其承擔的“改性鈦白粉的表征與功能性應用研究”科研課題中,合成了三種最常見的改性鈦白粉,分別是有機物表面改性鈦白粉、離子摻雜鈦白粉、生物質碳負載鈦白粉,其中離子摻雜鈦白粉分別選取了摻雜鐵和鋅,且每種摻雜鈦白粉分別有0.5%、5%、30%三種不同的濃度,生物質碳負載鈦白粉也分別選取1%、5%、10%、20%四種濃度,并分別用四種方式X射線衍射技術(XRD)、掃描電子顯微分析(SEM)、電子能譜(EDS)、紅外光譜(FTIR)對鈦白粉內部結構和表面性質進行了系統分析,深入研究了不同離子、不同摻雜量和負載比例的影響,以確定不同改性技術的納米級鈦白粉與未改產品的結構區別。同時還研究了改性鈦白粉在改善涂料性能、降解有機污染物方面的應用。
該課題研究項目對每種測試手段在不同改性技術上的表征應用所進行的分析,對工廠和企業在對改性鈦白粉的鑒別上具有較強的理論指導和實用意義,已在江蘇部分鈦白粉生產企業中進行了推廣應用;江蘇鎮鈦化工有限公司已打算引入相關鑒別技術用于改性鈦白粉生產過程中的質量控制,這將大大提高企業質控的準確性和可靠性。
注重清潔生產,提升鈦白粉的社會和經濟價值
四川省環境工程評估中心和四川省工業環境監測研究院利用分別對全鈦精礦、渣礦混合和全鈦渣這3種不同原料生產硫酸法鈦白粉的工藝的環境負荷進行了研究。結果表明:采用全鈦渣為原料的硫酸法鈦白粉生產工藝既能減少副產物對環境的影響,又能降低酸耗、能耗,現階段硫酸法鈦白粉生產工藝中環境最優的。 |
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