二氧化钛(TiO2)的生产已经存在了将近100年。人们每天都在使用这种主要的白色颜料，因为它被用于油漆、塑料、食品和饮料、化妆品、纺织品和纸张。全球TiO需求22012年为530万吨(北美人均8磅)。

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作为颜料，TiO2是分散在各种矩阵，以允许散射和反射可见光。多年来，不同的物质，以其折射率(RI)为特征，已被用于实现光反射- RI越高，反射越高。TiO2在工业常用的白色颜料中具有最高的RI(表1)。可见光散射使TiO2它最重要的光学特性，包括不透明度、亮度、光泽度、色调(白色)和底色(颜色)、亮度(着色强度)、耐候性、耐久性和耐磨性。

直到现在，TiO2通过硫酸盐法(1916年)或氯化物法(1948年)生产。每个过程都有自己的优点和缺点。加拿大公司Argex Titanium Inc.最近从一家在拉布拉多拥有资产的采矿勘探公司转型为近期的TiO2第三个TiO的开发2名为Argex Technology (AT)的工艺。这种具有专利和专利的湿法冶金工艺，基于CTL溶剂萃取技术，采用溶剂萃取(SX)。SX是一种冶金工艺(液-液萃取)，是一种用于分离化合物的著名技术。多年来，它已被用于多种用途，如铀生产。

AT过程

在AT工艺中，钛铁矿先用酸浸出，然后进行第一次溶剂萃取去除铁，再进行第二次溶剂萃取去除TiOCl2并得到含有钛的透明溶液。在这种没有杂质和污染物的透明溶液上水解，将产生纯TiO2．与硫酸盐工艺相比，AT工艺中的颜料洗涤步骤更简单，效率更高(图1)。

价格便宜，可用TiO2原料作为原料，由常规矿石供应商(即钛铁矿)提供;也使用来自采矿业的“尾矿”(成本较低)，这是其他工艺不能使用的原材料。188金宝搏bet官网作为一种具有成本效益的工艺，AT在环境方面具有吸引力，因为它节能，不使用高压或高温，或氯，是一种闭环操作，具有非常低的惰性尾矿，易于回收。所有的副产品都有很高的纯度，很容易在各种行业中重复使用，如水处理。AT工艺代表了TiO在环境可持续性和碳足迹方面的新一步2的过程。

这种高效的工艺正在Argex目前位于魁北克Salaberry-de-Valleyfield的试验工厂进行，并持续运行。第一个5万吨的生产单位也将在这个地点。棕地现有的工业基础设施节省了时间和大量的资本支出，并且可以容纳额外的TiO2生产模块，提供了巨大的扩展潜力。靠近主要港口、铁路和公路基础设施，便于通过地面和海上航线运输原材料和商品。188金宝搏bet官网该地区已经受到湿法冶金和化学加工业的青睐，靠近盐酸生产，获得天然气供应，靠近魁北克水电的博哈诺瓦发电站，靠近蒙特利尔的特鲁多国际机场。Valleyfield工厂将于2015年初投产，并将于同年上半年投产。

纯金红石TiO2通过AT流程

氯化过程始于矿石在流化床反应器中存在焦炭的1000°C左右的温度下的氯化。焦炭是一种杂质少、含碳量高的燃料，通常由煤制成。它是低灰分、低硫烟煤经破坏蒸馏后得到的固体碳质物质。

硫酸盐过程析出TiO2由钛铁矿(FeTiO)浸出的溶液(黑液)水解而成3.)与硫酸(H2所以4)和微量金属，特别是铬(Cr)、钒(V)和铁(Fe)，会影响产品的颜色并使其呈现黄色(图2)。

在得到最终的固体TiO之前，这两种工艺都有微量的杂质2粒子。这些杂质会影响颜料的形态、颗粒大小和色调。通过两个溶剂萃取步骤，AT工艺沉淀出TiO2从无杂质的透明溶液(图3)。

三叔2生产过程有很大的差异。AT工艺在质量和成本方面都有很大的改进，而且是最环保的工艺(表2)。

从AT过程中获得的属性

白度可以用隐藏力(不透明度)、亮度和色调等参数来表征。在涂料中，这些性能只有当TiO2颜料完美地分散在基质中。

隐藏功率主要依赖于光散射。典型的人眼对波长约为400到700纳米的波长有反应。适应光线的眼睛的最大灵敏度通常在555纳米左右。当粒子的直径约为入射波长的一半时，波长散射变得更有效。TiO2的最有效散射功率达到粒径重量平均约为0.28 μ m。其他关键参数包括颗粒设计(越球形越好)和粒径分布(粒径分布越窄越好)。对于AT进程，TiO2在两种溶剂萃取后，从纯TiOCl中产生粒子2解决方案。在二氧化钛晶格中发生的沉淀没有其他金属离子的杂质，如Fe, Cr和V，将允许更好地控制粒度设计和分布。

亮度主要取决于颜料的纯度。同样，由于AT过程中的两个溶剂萃取步骤，TiO2与氯化物或硫酸盐工艺相比，所得到的颜料含有较少的着色微量元素。

色调可以看作是颜料的身份。需要考虑两个值:色调(白色)，它或多或少取决于颗粒大小的权重平均，以及底色(灰色)，它取决于颗粒大小的分布。当分散成彩色颜料的糊状时，得到的颜色可能不同，这取决于TiO的批次2，因为较短和较长的波长散射不同。TiO2粒度分布较粗的粒子优先散射红色和绿色波长，而粒度分布较细的粒子则更好地散射蓝色波长。

因为带蓝色调的灰色在人眼看来更清新，而带黄色调的颜色有染色的外观，TiO2带蓝色调者优先。然而，我们必须记住，细粒径分布，即蓝色色调，将导致较长的波长(例如红色)散射功率的损失，这意味着总隐藏功率或不透明度的降低。

在目前的氯化物和硫酸盐工艺中，TiO2批次与批次之间的颗粒很少相同，有时会给出较大的底色规格。利用AT工艺及其专有的溶剂萃取步骤，更容易控制颗粒大小分布。

表面处理

获得纯净且分布良好的TiO2颗粒是必要的，但还不够——特别是在涂料行业，纯TiO188BET竞彩2颗粒需要进行一些表面处理，如有机处理以提高粘结剂中的流动性和分散性，无机处理以提高稳定性和耐光性(耐久性)。

颜料分散是优先考虑的问题。在分散性差的情况下，即使是最好的颜料也不能发展出自己的光学特性。理论上，所有的色素都可以很好地分散——这只是一个时间和/或使用化学助剂的问题。然而，这增加了成本。

作为一个新的TiO2生产商，我们没有现有装置的限制来强制要求表面处理方法，我们的材料将提出最新的可用技术，如氧化铝加上致密的二氧化硅和/或锆。188金宝搏bet官网这项技术是与PPG合作开发的。

三种颜料系列将很快推出:

  • RGX™100系列:用于化妆品、食品、医疗和造纸的未经处理金红石;
  • RGX™200系列:塑料用处理金红石;而且
  • RGX™300系列:涂层用处理金红石。

结论

如今，二氧化钛行业面临着巨大的变化和挑战。在硫酸盐工艺首次工业化生产的一个世纪后，在氯化物工艺诞生的60年后，AT工艺为该行业带来了一个新的方面。凭借更好的原材料使用灵活性、成本效益和环保功能，Argex将能够将T188金宝搏bet官网iO推向市场2能够更好地满足当前和未来工业需求的颜料。与主要终端用户和分销商的nda已经到位，更多的合作和购买协议即将出台。

更多信息，请访问www.argex.ca．