钛白粉的工业化生产方法有两种:硫酸法和氯化法。硫酸法用硫酸酸解含钛矿物,得到的硫酸氧钛溶液,经纯化和水解得到偏钛酸沉淀,再进入转窑煅烧产出钛白粉颜料产品,是非连续生产工艺,工艺流程复杂,需要20道左右的步骤,排放废弃物较多。晶型转变需更多操作步骤,采用的焚烧工艺需要消耗大量能源。 氯化法是以钛铁矿、高钛渣、人造金红石或天然金红石等与氯气反应生成四氯化钛,经精馏提纯,再进行气相氧化;速冷后,经过气固分离得到钛白粉。由于没有转窑煅烧工艺形成的烧结,其钛白粉原级粒子易于解聚,所以在产品精制的过程较硫酸法大幅度节省能量。进入20世纪80年代后,由于各国环保法规日益严格和用户对产品质量要求的提高,相继关闭了部分硫酸法钛白粉厂,加快了发展氯化法钛白粉的步伐。目前,世界上仍有约50%的工厂在使用硫酸法生产,其中约有40%以上的厂家因不符合环保要求,将逐步被淘汰。 20世纪90年代以前,硫酸法一直占据钛白粉工业的主导地位,1992年后,转为氯化法占主导地位。尤其是从80年代后期起,世界钛白粉总生产能力中,氯化法钛白粉所占比例增长速度明显加快,1970年仅23%,1980年不过29%,1990年为47%,1999年达56%;1971年至1980年的10年,增长率仅6%,1981年至1990年的10年增长率高达18%,1991年至2000年间增长率也达到了10%。目前世界上新建或改扩建钛白粉厂多以氯化法为主,不过,氯化法钛白粉生产在技术上有一定难度,目前基本由少数几家大公司所掌握。 硫酸法钛白粉虽从20世纪80年代开始走下坡路,但经过十多年来的技术改进,如采用酸溶性钛渣代替钛精矿作原料,开发了20%废酸浓缩循环利用技术等,使硫酸法工厂的环境污染有了较大改善,同时它的一些优点也得到了显露,如可使用容易获得的品位和价格较低的钛精矿或钛渣作原料,可氯化法不能生产市场需要的锐钛型各种牌号的钛白粉。故业内人士认为,只要加强环境污染的治理,重视产品质量的提高,加快科技进步,硫酸法钛白粉今后仍将与氯化法钛白粉并存,短期内不会被淘汰。
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