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科技名詞定義
中文名稱:
英文名稱:
titanium oxide
定義:
主要成分為二氧化鈦(TiO2)的白色顏料。
應用學科:
材料科學技術(一級學科);高分子材料(二級學科);高分子材料相關助劑(二級學科)
以上內容由全國科學技術名詞審定委員會審定公布
百科名片
鈦白粉
鈦白粉學名為二氧化鈦( Titanium Dioxide),分子式為TiO2,相對分子質量79.90。CAS 登錄號:13463-67-7 ,EINECS 登錄號:236-675-5.也稱鈦白。屬于惰性顏料,被認為是目前世界上性能好的一種白色顏料。它有金紅石型(Rutile R型)和銳鈦型(Anatase A型)二種結構。
目錄
發(fā)展
成分結構
應用領域
行情趨勢
行業(yè)發(fā)展
顏料
主要特性
展開
發(fā)展
成分結構
應用領域
行情趨勢
行業(yè)發(fā)展
顏料
主要特性
展開
編輯本段發(fā)展
我國鈦白粉工業(yè)始于20世紀50年代中期,經過半個世紀的緩慢發(fā)展,我國鈦白工業(yè)的面貌和結構發(fā)生了顯著的變化,取得了可喜的成績。自1998年以來,在國內積極拉動內需的有利形勢下,建筑、涂料、汽車、塑料、造紙等行業(yè)發(fā)展迅速,鈦白粉需求旺盛,產能快速擴張。
1998年以前,我國鈦白粉產品結構性矛盾較為突出,國內的鈦白產品以非顏料級的搪瓷和焊條用為主,銳鈦型產品占一小部分,的銳鈦型和高檔金紅石型鈦白粉需要大量進口。隨著國內鈦白粉消費市場的擴大,以及國際上先進的裝備、工藝和自動控制技術在國內的廣泛應用,促進了國內產品品質的穩(wěn)定提高和產品結構的改善。前瞻網認為我國鈦白粉產業(yè)發(fā)展的方向已從低端的銳鈦型產品轉向了的金紅石產品,品種也由數(shù)個通用型品種發(fā)展到近百個功能性的品種。甚至出現(xiàn)了一些產品質量接近國際同類產品水平,可以部分替代進口產品用于中領域。
《2013-2017年中國鈦白粉行業(yè)產銷需求與投資預測分析報告》[1]數(shù)據顯示,我國鈦白粉總產能占世界的30%,是世界大的鈦白粉生產國,2011年全國鈦白粉總產能為約260萬噸。此外,我國也已成為世界大的鈦白粉消費國,1999-2011年,我國鈦白粉消費量從24.8萬噸/年增長至165萬噸/年,年復合增長率達17.11%,遠超GDP增速。
2011年中國鈦白粉行業(yè)進出口總額為18.58億美元,其中進口額為7.04億美元,同比增長9.22%;出口額為11.55億美元,同比增長122.58%;2011年鈦白粉國際貿易出現(xiàn)貿易順差,順差額4.51億美元。
2011年,全國鈦白粉進口總量20萬噸,較上一年減少了6.9萬噸,增長率為-25.65%;鈦白粉出口總量為38萬噸,較上一年增加了11.4萬噸,增長率為42.86%。凈出口量達18萬噸。這表明,國產鈦白粉的質量有所提高,能滿足國內大部分下游產品的需求,在替代一部分進口產品的同時,也增加了出口量。
編輯本段成分結構
它有金紅石型[2](Rutile R型)和銳鈦型(Anatase A型)二種結構
鈦白粉
,金紅石晶體結構致密,比較穩(wěn)定,光學活性小,因而耐候性好,同時有較高的遮蓋力,消色力。
編輯本段應用領域
鈦白粉的主要應用領域:涂料、塑料、油墨、造紙,其中涂料占60%,塑料占20%、造紙占14%,其它(含化妝品、化纖、電子、陶瓷、搪瓷、焊條、合金、玻璃等領域)占6%。
鈦白粉在橡膠行業(yè)中既作為著色劑,又具有補強、防老化、填充作用。在白色和彩色橡膠制品中加入鈦白粉,在日光照射下,耐日曬,不開裂、不變色,伸展率大及耐酸堿。橡膠用鈦白粉,主要用于汽車輪胎以及膠鞋、橡膠地板、手套、運動器材等,一般以銳鈦型為主。但用于汽車輪胎生產量,常加入一定量的金紅石型產品,以增強抗臭氧和抗紫外線能力。
鈦白粉在化妝品中應用也日趨廣泛。由于鈦白粉無毒,遠比鉛白優(yōu)越,各種香粉幾乎都用鈦白粉來代替鉛白和鋅白。香粉中只須加入5%-8%的鈦白粉就可以得到白色,使香料更滑膩,有附著力、吸收力和遮蓋力。在水粉和冷霜中鈦白粉可減弱油膩及透明的感覺。其他各種香料、防曬霜、皂片、白色香皂和牙膏中也可用鈦白粉。一、化妝品級二氧化鈦分為油性和水性鈦白粉。由于它化學性質穩(wěn)定,折射率高、不透明度高、遮蓋力高、白度好、且無毒害,被廣泛應用于化妝品領域,起美容美白的功效。
性能特點:
1.白度高,遮蓋力強。
2.親水、親油產品它克服了一般鈦白粉在各自的分散體系中不易分散、易沉淀等缺陷,顯著改善了它的分散性和抗沉淀性,使您的產品更加穩(wěn)定和滿意。
3.耐候性強。
4.與化妝品其他原料配伍性好。
編輯本段行情趨勢
6月3日消息,鈦白粉兩大巨頭特諾、杜邦近日雙雙宣布上調鈦白粉價格。具體來看,特諾2013年5月30日宣布于6月1日起,特諾鈦白粉將上調其價格,或另見合同要求,具體如下:拉丁美洲:低175美元/噸;亞太地區(qū):低175美元/噸;日本地區(qū):低22日元/公斤;澳大利亞:低175美元/噸;北美地區(qū):低0.06美元/磅;歐洲、中東、非洲地區(qū):125歐元/噸或者是美金市場的175美元/噸。
杜邦2013年5月30日宣布將于7月1日起,全球杜邦鈦白粉價格上調,或另見合同要求,具體如下:亞太以及拉丁美洲地區(qū),杜邦鈦白粉價格將上調200美元/噸;歐洲、中東以及非洲地區(qū),美金市場杜邦鈦白粉價格上調200美元/噸,歐元市場杜邦鈦白粉價格上調160歐元/噸;北美地區(qū),除用于造紙以及卡紙領域的杜邦鈦白粉外,其余杜邦鈦白粉價格將上調8美分/磅。
編輯本段行業(yè)發(fā)展
行業(yè)發(fā)展狀況
一、涂料行業(yè)狀況
1、數(shù)量多規(guī)模小
由于涂料生產具有投資少、見效快的特點,隨著國民經濟的發(fā)展,各地鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、民營企業(yè)和外企迅速進入涂料行業(yè)。據不完全統(tǒng)計,如今全國8000多家涂料企業(yè)主要集中在長三角、珠三角和環(huán)渤海地區(qū)。其中,“洋品牌”和國內較大規(guī)模的生產廠家,市場定位在中高檔產品,處于市場領導地位,引導涂料消費趨勢。其它國內眾多中小涂料企業(yè),則以生產中低檔涂料產品為主,處于市場追隨地位。
2、行業(yè)競爭大
3、國內品牌與國外品牌存在一定差距
4、高質量產品不足低質量產品過剩
5、涂料需求不減
二、塑料行業(yè)
金融危機的爆發(fā)對中國塑料業(yè)來講幾近致命。塑料玩具、人造革、包裝、絲繩等塑料產品的出口急速萎縮,導致大量塑料生產的企業(yè)倒閉。中國塑料行業(yè)協(xié)會的2009年塑料行業(yè)報告顯示:今年有四分之一的塑料企業(yè)虧損。而實際情況恐怕要比統(tǒng)計的糟得多,比如PVC(聚氯乙?。┥a企業(yè)是全行業(yè)虧損。種種跡象表明,當前中國的塑料行業(yè)正面臨一場大考,如果不及格,后果將不堪設想。在其中,和企業(yè)的合力、合理“出牌”至關重要。
2010年6月,中國與海灣合作委員會在沙特首都利雅得進行的自由貿易區(qū)談判結果讓很多塑料企業(yè)松了一口氣,中國終沒有加入海合組織,讓中國企業(yè)擔憂的中東將新建的5大乙烯生產項目,也并沒有實際投產。
據了解,2009年中東地區(qū)將有5個新的乙烯裂解項目試運行,主要為乙烷法生產的乙烯。此5大項目投產后,中東乙烯年產能將從2008年的1690萬噸增至2012年的2810萬噸。2009年中東乙烯產能將增加710萬噸,其中沙特阿拉伯新增產能將超過400萬噸/年,伊朗新增產能超過100萬噸/年,科威特新增產能85萬噸/年,卡塔爾新增產能97.5萬噸/年。這5個乙烯裂解項目現(xiàn)在只是有初步意向,達成意向之后因為危機的影響一直沒有實際投產,具體何時投產還沒日期,所以目前中國進口的乙烯價格沒有出現(xiàn)暴跌。然而,中東低成本的塑料產品仍是懸在中國企業(yè)頭上的達摩克利斯之劍。
三、造紙行業(yè)
我國造紙行業(yè)正處于一個高速成長期。歷年的統(tǒng)計數(shù)據表明,我國紙和紙板的總產量一直大幅低于總消費量,年人均紙張消費量遠低于世界發(fā)達國家水平。在加工制造業(yè)生產能力普遍過剩的現(xiàn)階段,造紙業(yè)是為數(shù)不多的需求量不斷增長且供不應求的行業(yè)之一,屬典型的需求拉動型行業(yè)。
從1997年-2010年國內紙張及紙板年消費量和生產量的增長率與GDP增長率的比較可以看出,紙張及紙板年消費量與生產量的增長率起伏較大,兩者保持一個非常相似的增長趨勢。與我國GDP的增長率相比,紙張及紙板年消費量與生產量的增長率從2002年開始一直都處于一個比較高的水平,可以說我國的造紙行業(yè)現(xiàn)在正處于一個高速成長期。
市場供給狀況
現(xiàn)在業(yè)內普遍擔心的是國內廠商在目前高景氣的情況下大量擴產。但我們分析認為,情況并沒有想象的那么嚴重。近三年來新增產能分布為:2010 年70 萬噸、2011 年18 萬噸、2012 年32 萬噸。10 年的產能投放大,并且有53 萬噸都是在下半年投產??赦伆追蹆r格的大幅上漲也恰恰發(fā)生在下半年,可見供給的大幅增長,并沒有扭轉行業(yè)景氣提升的大趨勢。而未來兩年的產能投放相比10 年是非常溫和的,因此我們判斷行業(yè)供需緊張的局面會日益嚴重,而非緩和。
氯化法流程短、為連續(xù)法工藝,理論開工率可以達到90%。但核心技術都掌握在幾個國際巨頭手中,很難轉讓。而國內僅錦州鈦業(yè)有3 萬噸產能,其他廠商通過氯化法擴產的難度相當大。而硫酸法因為是在強酸環(huán)境下生產,采用的是間歇法工藝。目前國際上的開工率為80%,但國內普遍在70%左右。
競爭策略建議
一、競爭戰(zhàn)略選擇建議
1、注重規(guī)模與效益的關系。
鈦白粉企業(yè)通過不斷擴張能夠給企業(yè)帶來各種有形和無形的規(guī)模性,使企業(yè)的固定成本得到更大范圍的分攤,使企業(yè)的風險規(guī)避能力得到更有效的提高,使企業(yè)在與供應商的討價還價中處于更有利的地位。但是規(guī)模擴大不等于自然地增加效益,鈦白粉企業(yè)效益的提高還依賴于經營理念的更新及人員素質的提高。實質不是簡單地追求規(guī)模而是效益,效益來自規(guī)模,更來自科學的管理。國內鈦白粉企業(yè)應該從品類管理、存貨管理、商品和服務組合優(yōu)化、物流優(yōu)化、采購渠道優(yōu)化、自有品牌開發(fā)等多方面持續(xù)改善經營業(yè)績。
2、發(fā)展合理的布局,向內地進行戰(zhàn)略擴散。
3、選擇適合自身實力的業(yè)態(tài)發(fā)展模式,發(fā)揮自己熟悉國情、貼近百姓的優(yōu)勢。
二、產業(yè)升級策略建議
1、產品結構與技術的升級
目前我國已從過去以硫酸法銳鈦型鈦白粉為主,轉變?yōu)榻鸺t石鈦白粉為主,金紅石鈦白粉產能已超過70%,而且這一比例還在提升中,但產品仍然集中在中低檔次,鈦白粉還靠大量進口,國內產品質量明顯有優(yōu)勢的主要還是幾家大的鈦白粉企業(yè)。另外,氯化法鈦白粉產品目前全國僅有3萬噸,在147萬噸總量中微不足道,下一步有四五家企業(yè)擬發(fā)展氯化法鈦白粉業(yè)務,規(guī)劃產能達到60多萬噸,所以這個時期是轉變產品結構、提升我國技術水平、引進國外先進技術并消化承接的關鍵期。
2、節(jié)能減排與環(huán)保的提升
節(jié)能減排、清潔生產、保護環(huán)境、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,是國家“十二五”規(guī)劃提出的明確任務。針對我國鈦資源特點、鈦白粉行業(yè)現(xiàn)狀和開發(fā)引進氯化法鈦白粉技術的難度,今后一段時間內鈦白粉產業(yè)發(fā)展仍將以硫酸法為主,在如何有效利用硫酸法產生的廢副物并引導并規(guī)范企業(yè)走循環(huán)經濟發(fā)展道路等方面,國家和行業(yè)組織都在積極努力,從政策、法規(guī)多方面促使企業(yè)走循環(huán)經濟道路。在此過程中一些不能達標的企業(yè)將被淘汰出局,這將給企業(yè)生存帶來更大壓力,而對那些具有社會責任感的企業(yè)來說卻是完善產業(yè)布局和提升競爭實力的大好時期。
三、產業(yè)轉移策略建議
四、價值鏈定位建議
近年來,我國鈦白粉表觀消費量以年均14%左右的速度增長,2011年表觀消費量為164萬噸,預計2012年鈦白粉表觀消費量將達187萬噸,我國已成為全球大鈦白粉生產和消費國。截至2012年6月30日,中國鈦白粉年產能已近280萬噸。目前全國在建、擬建、擴產項目為25項,其中廣西金龍鈦業(yè)股份有限公司新增年產5萬噸項目已經建成,攀枝花市海峰鑫化工有限公司年產6萬噸金紅石已建成并試產,云南新立有色金屬有限公司年產6萬噸氯化法建成即將投產,寧波新福鈦白粉有限公司在建年產4萬噸金紅石也將在年底之前投產,預計到2015年這些項目全部完成,鈦白粉產能將超過500萬噸。
若“十三五”初期我國能達到人均2千克的鈦白粉消費量,則我國市場需求約為290萬噸,若考慮發(fā)達國家產業(yè)轉移等因素,我國市場生產量有可能達到350萬噸。而到2020年,我國市場生產和消費量將達到400萬~450萬噸,如果年人均消費取美國和西歐的平均數(shù)3.6千克計算的話,對鈦白粉的需求量將達520萬噸。
從長期來看,“十二五”中國GDP經濟增長目標定在7%,而鈦白粉的主要應用領域又是以基礎產業(yè)——建筑、房地產、汽車、日用品等為主,必將隨著國民經濟的發(fā)展同步增長。預測到2015年,中國鈦白粉總產能將達到340萬~350萬t,其中金紅石型鈦白粉將達到270萬~280萬t。中部分應用領域的鈦白粉,如:造紙鈦白粉、食品級鈦白粉、日化用鈦白粉、涂料鈦白粉和鈦白粉的深加工產品等,這些產品必將得到開發(fā),這些都會對鈦白粉提出新的需求,成為下一時期新的增長點。
編輯本段顏料
基本介紹
中文別名:
C.I.顏料白6;鈦白;鈦酸桿;二氧化鈦;鈦糖;鈦酐;二氧化鈦(IV);金紅石;銳鈦礦;鈦白顏料0-520;二氧化鈦;氧化鈦(IV);鈦白粉(納米級);二氧化鈦(納米級)
英文名稱:Titanium(IV) oxide
英文別名:
C.I. 77891;C.I. Pigment White 6;Titanium dioxide;Titanium Dioxide Anatase;Titanium Oxide;Titania;Titanium (IV) dioxide;Rutile;dioxotitanium;Titanium(IV)oxide;
鈦白粉顏料是,精選結構外型和粒度分布等與鈦白類似,且表面具有反應活性的無機粉體為基本原料(內核),TiO2為包膜物,應用新材料改性復合制備、無機包膜、粉體均化等高新技術,通過二者的分割細化,表面羥基化改造和機械力化學反應等方式制備而成的新型復合白色顏料。它具有與鈦白粉相同或近似的物化性質,因而具有二氧化鈦顏料性質。廣泛應用于涂料、塑料、橡膠、油墨行業(yè),可取得與使用鈦白粉相同的技術性能,且較大幅度地降低原材料的使用成本。
鈦白粉顏料的生產和應用,是解決鈦白粉生產中的鈦資源短缺、降低環(huán)境污染、提高鈦白資源利用率的有效途徑。產品的制備和應用技術通過北京市科委組織的專家鑒定,被評定達到國際先進水平,產品被評定為安徽省高新技術產品。
性能特點
1、鈦白粉顏料制備技術達到國際先進水平,包核物的選用、包核物與包膜物表面羥基化以及復合白色顏料具有與鈦白粉接近或相同性能的特點在國內外均屬首創(chuàng)。
2、鈦白粉顏料顆粒表面呈結晶TiO2性能,晶型分金紅石型和銳鈦型,因此產品具有與鈦白粉相同或近似的性能,如:遮蓋力、白度、吸油量等。
3、鈦白粉顏料與鈦白粉比:產品的粒度、粒徑分布更佳,復合物的異質性質及低密度,使得產品在涂料體系中使用具有更佳的分散性和適用性。
4、消費成本較鈦白粉大幅度降低,產品成本小于鈦白粉3000-5000元/噸。
5、生產過程對環(huán)境無污染,符合國家可持續(xù)發(fā)展的產業(yè)政策。
性能驗證
1、鈦白粉顏料對涂料對比率性能的影響
涂料的遮蓋性能是反映白色顏料性能的直接和關鍵的指標,在涂料其它組分和條件相同的前提下,涂料的遮蓋力越強,表明顏料的遮蓋性能越強。
2、鈦白粉顏料對紫外光的吸收屏蔽性能
將GR復合鈦白顏料(金紅石型)與金紅石鈦白粉(R818)用水配成0.2%的懸浮體,經超聲波分散20分鐘后,取樣放入72型紫外與可見光分光光度計中測試其光透過率(見表4),以此來判斷產品對紫外光的吸收情況。
鈦白粉顏料、金紅石鈦白粉分別與水組成的懸浮體對各波長單色光的透過率與規(guī)律基本一致,對波長小于400nm的紫外光透過率均極低,隨著入射光波長的增加,懸浮體的光透過率大幅度增加,至700nm已達40%以上。由于懸浮體透過率的差別可近似認為是固體物質本身的因素所導致,因此認為鈦白粉顏料與金紅石鈦白粉相比,對紫外光均有很強的吸收屏蔽作用。
金紅石鈦白粉對紫外線的吸收屏蔽作用是其具備佳化學穩(wěn)定性和良好的耐老化、抗粉化和抗變色性能的體現(xiàn),鈦白粉顏料呈現(xiàn)的相似光學特性顯示了其同樣具備耐老化等光穩(wěn)定性能。
通過以上兩項實驗可以看出:在涂料體系中使用鈦白粉顏料可限得與鈦白粉相同或相近的性能指標; 鈦白粉顏料可廣泛應用于涂料體系中,改善涂料的性能,較大幅度的降低材料的使用成本。
物化性質
(Physical Properties)
1、TiO2(W%):≥90;
2、白度(與標準樣比):≥98%;
3、吸油量(g/100g):≤23;
4、PH值:7.0~9.5;
5、105℃揮發(fā)份(%):≤0.5;
6、消色力(與標準樣比):≥95%;
7、遮蓋力(g/m2):≤45;
8、325目篩余物:≤0.05%;
9、電阻率:≥80Ω·m;
10、平均粒徑:≤0.30μ·m;
11、分散性:≤22μ·m;
12、水溶物(W%):≤0.5
13、密度4.23
14、沸點2900 ℃
15、熔點1855 ℃
分子式:TiO2
分子量:79.87
CAS登錄號:13463-67-7
EINECS 登錄號:236-675-5
編輯本段主要特性
物理性質
1)相對密度
在常用的白色顏料中,二氧化鈦的相對密度小,同等質量的白色顏料中,二氧化鈦的表面積大,顏料體積高。
2)熔點和沸點
由于銳鈦型在高溫下會轉變成金紅石型,因此銳鈦型二氧化鈦的熔點和沸點實際上是不存在的。只有金紅石型二氧化鈦有熔點和沸點,金紅石型二氧化鈦的熔點為1850℃、空氣中的熔點為(1830±15)℃、富氧中的熔點為1879℃,熔點與二氧化鈦的純度有關。金紅石型二氧化鈦的沸點為為(3200±300)℃,在此高溫下二氧化鈦稍有揮發(fā)性。
3)介電常數(shù)
由于二氧化鈦的介電常數(shù)較高,因此具有優(yōu)良的電學性能。在測定二氧化鈦的某些物理性質時,要考慮二氧化鈦晶體的結晶方向。銳鈦型二氧化鈦的介電常數(shù)比較低,只有48。
4)電導率
二氧化鈦具有半導體的性能,它的電導率隨溫度的上升而迅速增加,而且對缺氧也非常敏感。金紅石型二氧化鈦的介電常數(shù)和半導體性質對電子工業(yè)非常重要,可利用該性質生產陶瓷電容器等電子元器件。
5)硬度
按莫氏硬度十分制標度,金紅石型二氧化鈦為6~6.5,銳鈦型二氧化鈦為5.5~6.0,因此在化纖消光中為避免磨損噴絲孔而采用銳鈦型。
6)吸濕性
二氧化鈦雖有親水性,但其吸濕性不太強,金紅石型較銳鈦型為小。二氧化鈦的吸濕性與其表面積的大小有一定關系,表面積大,吸濕性高,還與表面處理與性質有關。
7)熱穩(wěn)定性
二氧化鈦屬于熱穩(wěn)定性好的物質。
8) 粒度
鈦白粉粒度分布是一個綜合性的指標,它嚴重影響鈦白粉顏料性能和產品應用性能,因此,對于遮蓋力和分散性的討論可直接從粒度分布上進行分析。
影響鈦白粉粒度分布的因素較為復雜,首先是水解原始粒徑的大小,通過控制和調節(jié)水解工藝條件,使原始粒徑在一定范圍內。其次是煅燒溫度,偏鈦酸在煅燒的過程中,粒子經歷一個晶型轉化期和成長期,控制適宜的溫度,使成長粒子在一定范圍內。后就是產品的粉碎,通常對雷蒙磨的改造和分析器轉速的調節(jié),控制粉碎質量,同時可以采用其它粉碎設備,例如:磨、氣流粉碎機和錘磨裝置。
晶體性質
二氧化鈦在自然界有三種結晶形態(tài):金紅石型、銳鈦型和板鈦型。板鈦型屬斜方晶系,是不穩(wěn)定的晶型,在650℃以上即轉化成金紅石型,因此在工業(yè)上沒有實用價值。銳鈦型在常溫下是穩(wěn)定的,但在高溫下要向金紅石型轉化。其轉化強度視制造方法及煅燒過程中是否加有抑制或促進劑等條件有關。一般認為在165℃以下幾乎不進行晶型轉化,超過730℃時轉化得很快。金紅石型是二氧化鈦穩(wěn)定的結晶形態(tài),結構致密,與銳鈦型相比有較高的硬度、密度、介電常數(shù)與折光率。金紅石型和銳鈦型都屬于四方晶系,但具有不同的晶格,因而X射線圖象也不同,銳鈦型二氧化鈦的衍射角位于25.5°,金紅石型的衍射角位于27.5°。金紅石型的晶體細長,呈棱形,通常是孿晶;而銳鈦型一般近似規(guī)則的八面體。
金紅石型比起銳鈦型來說,由于其單位晶格由兩個二氧化鈦分子組成而銳鈦型卻是由四個二氧化鈦分子組成,故其單位晶格較小且緊密,所以具有較大的穩(wěn)定性和相對密度,因此具有較高的折射率和介電常數(shù)及較低的熱傳導性。
二氧化鈦的三種同分異構體中只有金紅石型穩(wěn)定,也只有金紅石型可通過熱轉換獲得。天然板鈦礦在650℃以上即轉換為金紅石型,銳鈦礦在915℃左右也能轉變呈金紅石型。
化學性質
二氧化鈦的化學性質極為穩(wěn)定,是一種偏酸性的兩性氧化物。常溫下幾乎不與其他元素和化合物反應,對氧、氨、氮、硫化氫、二氧化碳、二氧化硫都不起作用,不溶于水、脂肪,也不溶于稀酸及無機酸、堿,只溶于氫氟酸。但在光作用下,鈦白粉可發(fā)生連續(xù)的氧化還原反應,具有光化學活性。 這一種光化學活性,在紫外線照射下銳鈦型鈦白粉尤為明顯,這一性質使鈦白粉即使某些無機化合物的光敏氧化催化劑,又是某些有機化合物光敏還原催化劑。
應急處理:隔離泄漏污染區(qū),限制出入。建議應急處理人員戴防塵面具(全面罩),穿一般作業(yè)工作服。避免揚塵,小心掃起,置于袋中轉移至安全場所。若大量泄漏,用塑料布、帆布覆蓋。收集回收或運至廢物處理場所處置。
二氧化鈦(或稱鈦白粉)廣泛用于各類結構表面涂料、紙張涂層和填料、塑料及彈性體,其它用途還包括陶瓷、玻璃、催化劑、涂布織物、印刷油墨、屋頂鋪粒和焊劑。據統(tǒng)計,2006年全球二氧化鈦需求達460萬噸,其中涂料行業(yè)占58%、塑料行業(yè)占23%、造紙10%、其他9%。鈦白粉既可用鈦鐵礦、金紅石制取,也可用鈦渣制取。鈦白粉生產工藝有兩種:即硫酸鹽工藝和氯化物工藝,硫酸鹽法的技術比氯化物法簡單,可以用品位低和比較便宜的礦物。如今世界上約有47%產能采用硫酸鹽工藝,53%產能為氯化物工藝。
編輯本段生產工藝
鈦白粉生產方法主要有硫酸法和氯化法。
硫酸法是用鈦精礦或酸溶性鈦渣與硫酸反應進行酸解反應,得到硫酸氧鈦溶液,經水解得到偏鈦酸沉淀;再進入轉窯煅燒產出TiO2。硫酸法以間歇法操作為主,生產裝置彈性大,利于開停車及負荷調整。但其工藝復雜,需要近二十幾道工藝步驟,每一工藝步驟必須嚴格控制,才能生產出好質量的鈦白粉產品,并滿足顏料的優(yōu)性能。硫酸法既可生產銳鈦型產品,又可生產金紅石型產品。
氯化法是用含鈦的原料,以氯化高鈦渣、或人造金紅石、或天然金紅石等與氯氣反應生成四氯化鈦,經精餾提純,然后再進行氣相氧化;在速冷后,經過氣固分離得到TiO2。該TiO2因吸附一定量的氯,需進行加熱或蒸氣處理將其移走。該工藝簡單,但在1000℃或更高條件氯化,有許多化學工程問題如氯、氯氧化物、四氯化鈦的高腐蝕需要解決,再加上所用的原料特殊,較之硫酸法成本高。氯化法生產為連續(xù)生產,生產裝置操作的彈性不大,開停車及生產負荷不易調整,但其連續(xù)工藝生產,過程簡單,工藝控制點少,產品質量易于達到優(yōu)的控制。再加上沒有轉窯煅燒工藝形成的燒結,其TiO2原級粒子易于解聚,所以在表觀上人們習慣認為氯化法鈦白粉產品的質量更優(yōu)異.
編輯本段用途
鈦白粉被認為是目前世界上性能好的一種白色顏料,廣泛應用于涂料、塑料、造紙、印刷油墨、化纖、橡膠、化妝品等工業(yè)。
鈦白粉(二氧化鈦)化學性質穩(wěn)定,在一般情況下與大部分物質不發(fā)生反應。在自然界中二氧化鈦有三種結晶:板鈦型、銳鈦和金紅石型。板鈦型是不穩(wěn)定的晶型,無工業(yè)利用價值,銳鈦型(Anatase)簡稱A型,和金紅石型(Rutile)簡稱R型,都具有穩(wěn)定的晶格,是重要的白色顏料和瓷器釉料,與其他白色顏料比較有優(yōu)越的白度、著色力、遮蓋力、耐候性、耐熱性、和化學穩(wěn)定性,特別是沒有毒性。
鈦白粉廣泛用于涂料、塑料、橡膠、油墨、紙張、化纖、陶瓷、日化、醫(yī)藥、食品等行業(yè)。
涂料行業(yè)是鈦白粉的大用戶,特別是金紅石型鈦白粉,大部分被涂料工業(yè)所消耗。用鈦白粉制造的涂料,色彩鮮艷,遮蓋力高,著色力強,用量省,品種多,對介質的穩(wěn)定性可起到保護作用,并能增強漆膜的機械強度和附著力,防止裂紋,防止紫外線和水分透過,延長漆膜壽命。
塑料行業(yè)是第二大用戶,在塑料中加入鈦白粉,可以提高塑料制品的耐熱性、耐光性、耐候性,使塑料制品的物理化學性能得到改善,增強制品的機械強度,延長使用壽命。
造紙行業(yè)是鈦白粉第三大用戶,作為紙張?zhí)盍希饕迷诟呒壖垙埡捅⌒图垙堉?。在紙張中加入鈦白粉,可使紙張具有較好的白度,光澤好,強度高,薄而光滑,印刷時不穿透,質量輕。造紙用鈦白粉一般使用未經表面處理的銳鈦型鈦白粉,可以起到熒光增白劑的作用,增加紙張的白度。但層壓紙要求使用經過表面處理的金紅石型鈦白粉,以滿足耐光、耐熱的要求。
鈦白粉還是高級油墨中不可缺少的白色顏料。含有鈦白粉的油墨耐久不變色,表面潤濕性好,易于分散。油墨行業(yè)所用的鈦白粉有金紅石型,也有銳鈦型。
紡織和化學纖維行業(yè)是鈦白粉的另一個重要應用領域?;w用鈦白粉主要作為消光劑。由于銳鈦型比金紅型軟,一般使用銳鈦型?;w用鈦白粉一般不需表面處理,但某些特殊品種為了降低二氧化鈦的光化學作用,避免纖維在二氧化鈦光催化的作用下降解,需進行表面處理。
搪瓷行業(yè)是鈦白粉的一個重要應用領域,搪瓷級鈦白粉具有純度高、白度好、顏色鮮、粒徑均勻、很強的折射率和較高消色力,具有很強的乳濁度和不透明性,使涂搪后涂層薄、光滑和耐酸性強,在搪瓷制造工藝中能與其他材料混合均勻、不結塊、易于熔制等優(yōu)點。
陶瓷行業(yè)也是鈦白粉的重要應用領域,陶瓷級鈦白粉具有純度高、粒度均勻、折射率高,有優(yōu)良的耐高溫性,在1200度高溫條件下保持1小時不變灰的特性。不透明度高、涂層薄、重量輕,廣泛應用于陶瓷、建筑、裝飾等材料。
編輯本段識別方法
物理方法:
1、簡單的方法是比較手感,假鈦白粉較滑,真鈦白粉較澀
2、水沖,手上沾點鈦白粉,假的容易沖掉,真的不容易沖掉
3、取一杯清水,丟鈦白粉進去,浮上來的為真,沉淀下去的為假(如果是活化改性的產品就不靈)。
化學方法:
1、摻了輕鈣或重鈣:加入稀硫酸或鹽酸,有氣泡可以使澄清石灰水變渾濁,因為碳酸鈣會與酸反應產生二氧化碳
2、摻了立德粉:加入稀硫酸或鹽酸,有臭雞蛋氣味
3、做成乳膠漆,加鐵紅,顏色深,說明遮蓋力差的為假或質量很差的鈦白粉。
另外還有兩個比較好的方法:
1. 利用同樣的PP+30%GF+5%PP-G-MAH+0.5%鈦白粉,強度越低,鈦白粉(金紅石)越真。
2.選擇一個透明樹脂,比如透明ABS+0.5%的鈦白粉,測量透光率,透光率越低,鈦白粉越真
編輯本段制造方法
鈦白粉制造方法有兩種:硫酸法(Sulphate Process)和氯化法(Chloride Process)。其中56%為氯化法產品,這種產品的70%以上又產自美國杜邦等鈦白粉大廠,其他國家包括中國的鈦白粉工廠仍以硫酸法為主。
硫酸法
是將鈦鐵粉與濃硫酸進行酸解反應生產硫酸氧鈦,經水解生成偏鈦酸,再經煅燒、粉碎即得到鈦白粉產品。此法可生產銳鈦型和金紅石型鈦白粉。硫酸法的優(yōu)點是能以價低易得的鈦鐵礦與硫酸為原料,技術較成熟,設備簡單,防腐蝕材料易解決。其缺點是流程長,只能以間歇操作為主,濕法操作,硫酸、水消耗高,廢物及副產物多,對環(huán)境污染大。
氯化法
氯化法是將金紅石或高鈦渣粉料與焦炭混合后進行高溫氯化生產四氯化鈦,經高溫氧化,再經過濾、水洗、干燥、粉碎得到鈦白粉產品。氯化法只能生產金紅石型產品。氯化法優(yōu)點是流程短,生產能力易擴大,連續(xù)自動化程度高,能耗相對低,“三廢”少,能得到產品。其缺點是投資大,設備結構復雜,對材料要求高,要耐高溫、耐腐蝕,裝置難以維修,研究開發(fā)難度大。
編輯本段替代品
為了解決價格高昂的成本,后來發(fā)明了立德粉,鍛白粉等產品,但是綜合性能遠不如鈦白粉,只能部分替代鈦白粉。
編輯本段晶型介紹
1、金紅石型鈦白粉:結合硫酸法金紅石型鈦白粉生產質量控制經驗,集合無機包膜、有機處理、鹽處理、煅燒控制、水解與產品應用等方面的創(chuàng)新研究,采用先進的色相與粒徑控制,鋯硅鋁磷多元無機包膜和新型的有機處理技術。開發(fā)的新一代高檔通用型(偏水性)金紅石鈦白粉,適用于各種建筑涂料、工業(yè)漆、防腐漆、油墨、粉末涂料等行業(yè)。
2、銳鈦型鈦白粉:銳鈦型鈦白粉,即A型鈦白粉,鈦白粉學名為二氧化鈦(Titanium Dioxide),鈦白粉有金紅石(Rutile)和銳鈦型(Anatase)兩種晶型。銳鈦型鈦白粉是一種優(yōu)良的白色粉末顏料,具有良好的光散射能力,因而白度好,著色力高,遮蓋力強,強同時具有較高的化學穩(wěn)定性和較好的耐候性,無毒無味,對人體無刺激作用,廣泛應用于許多工業(yè)領域,如涂料、塑料、造紙及油墨等。
編輯本段鈦白粉概念
目前鈦白粉生產企業(yè),環(huán)保成本約為100元/噸,如果國家鈦白粉行業(yè)準入標準出臺,相當多的企業(yè)將面臨巨大危機,另外,將會提高環(huán)保成本,產品價格上漲,中小型企業(yè)形勢尤其嚴峻。
長期以來,鈦粉行業(yè)各地準入條件參差不齊,“地方保護主義”在鈦粉生產領域盛行。天下私募在1月底消息,工信部著手制定鈦粉行業(yè)準入條件,但目前并無政策出臺,生意社分析師表示,種種跡象表明,鈦粉行業(yè)準入標準擬出臺。
諾貝爾化學獎今日將揭曉,比較熱門的人選有二氧化鈦相關的研發(fā)人員,因此,安納達等鈦白粉概念股大漲。與此同時,目前鈦白粉價格高位強勢震蕩,仍有突破的可能性。所以,佰利聯(lián)等相關個股的股價走勢或將樂觀。
發(fā)改委今日印發(fā)《釩鈦資源綜合利用和產業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》?!兑?guī)劃》提出了七項任務,包括:嚴格控制提釩鋼產量;推進產業(yè)基地建設;加強資源保護和綜合利用;加快淘汰落后產能;培育市場;加速技術創(chuàng)新和產業(yè)化應用。推動一批重大核心技術研究,實現(xiàn)重大技術突破;強化節(jié)能減排和環(huán)境保護。
《規(guī)劃》同時還提出嚴格市場準入、實施有保有壓的融資政策、嚴格供地用地管理、鼓勵尾礦廢棄物綜合利用、推進直購電交易試點、加強宏觀引導與行業(yè)管理以及及時總結與宣傳推廣等七項實施保障措施。
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中核鈦白:中核鈦白主營鈦白粉產品的生產、銷售及服務,03年4月公司獲得了自營進出口權。公司主要產品包括:金紅石型鈦白粉、銳鈦型鈦白粉系列、七水硫酸亞鐵產品;主要消費群體為:涂料(含油漆)行業(yè)、造紙行業(yè)和塑料和橡膠行業(yè)等。公司生產的鈦白粉及相關副產品都需通過營銷鏈條進入終端市場,銷售產品以自身的分支機構為主,輔以代理商代銷。2012年,通過資產重組,將金星鈦白及下屬的無錫豪普、鹽城福泰、正坤貿易納入上市公司。
安納達:安納達是目前安徽省大的鈦白粉生產企業(yè),其主要產品銳鈦型鈦白粉產量居全國前列。公司十多年來通過不斷的技術創(chuàng)新,鈦白粉產能已達到3萬噸/年,產品合格率達,一級品率達95%以上。公司生產的“安納達”牌鈦白粉被評為安徽省產品,“安納達”注冊商標榮膺安徽省商標。
佰利聯(lián):佰利聯(lián)為我國鈦白粉行業(yè)企業(yè)之一。主要從事鈦白粉、鋯制品和硫酸鋁等產品的生產與銷售。2008 至2010 年,公司鈦白粉綜合產量排名分別位居全國同行業(yè)第二、第三和第二位。根據海關相關統(tǒng)計數(shù)據,2008 至2010 年,公司鈦白粉出口量連續(xù)三年均位居行業(yè)。公司是河南省科技廳、財政廳、國稅局和地稅局聯(lián)合認定的首批高新技術企業(yè),也是河南省委、省認定的“河南省50 家高成長型高新技術企業(yè)”和“河南省民營企業(yè)”,還是河南省工業(yè)和信息化廳認定的2010 年度“河南省高技術工業(yè)企業(yè)60 強”,綜合研發(fā)實力和產品開發(fā)能力居行業(yè)水平。公司鈦白粉產品為“河南省產品”,“雪蓮牌”商標為“河南省商標”。