摘要：文章介绍了钛白粉的生产方法，通过调查与研究了解到钛白粉的应用现状，针对其应用时的多种状态，提出其在油墨、造纸、涂料、塑料四方面的应用方法以完善钛白粉的整体发展。钛白粉的应用优势较多，如遮盖能力强、着色力好、耐热性与化学稳定性较强，在应用过程中需掌握其生产与应用方法，才能增强钛白粉的使用效果。

关键词：钛白粉；生产方法；应用现状

0  引言

钛白粉的别名为二氧化钛，其耐候性与耐热性极强，属性能极佳的白色颜料，在开展实际应用时，其可用在多个领域中，如电焊、冶金、油墨、塑料及橡胶等。技术人员借用钛白粉的生产工艺开发出了无机颜料，此颜料用量极大，且应用范围广，其光亮度、白度与不透明性较强，因而其发展速度快，发展前景较好。

1  钛白粉的生产方法

1.1  硫酸法

生产钛白粉的整个过程主要分为三步，即预处理原料、钛白粉生产及产品处理，钛白粉的生产原料为钛矿，当前应用最多的两种钛矿为砂矿与岩矿。在应用钛矿以前，钛白粉需使用多种生产方法进行富集与浓缩，进而提升其原料内部的含量，当前钛白粉最为常见的生产方法是硫酸法。

最早应用硫酸法的时间在1918年，当前其生产方法已较为成熟，其主要的原料为酸溶性钛渣或钛铁，该方法的流程为将硫酸置于钛原料中，可将其有效分解为Ti(SO₄)₂,并适时开展分离与除杂工作，进而得到完整的钛白粉产品。有三种钛白粉会采用硫酸法，其分别为二氧化钛产品、锐钛类钛白粉与金红石类钛白粉，其生产过程中主要分为酸解、浸取、水解及煅烧四个阶段。

钛白粉在生产过程中采用硫酸法的优势较多，其一，该方法采用的原料为酸溶性钛渣或钛铁，其不但较易获得还价格低廉，因而生产成本不高。其二，硫酸法的应用历史较早，其生产方法较成熟，且应用的设备简单，具有较强的可复制性，同时，由于多项技术的完善，使其在产品生产上也取得较好的效果。但硫酸法的劣势在于其生产的时间长，且产品质量也正处在进步的过程中，由于水与硫酸的消耗量较大，会衍生出较多的副产物与废物，从而造成环境污染。

1.2  氯化法

在应用氯化法生产钛白粉时，技术人员应严格遵守生产流程，以保障产后钛白粉产品的整体质量。首先，高纯度的焦炭要与矿石混合，在高温作用下，二者会与氯气形成化学反应，并生成钛氯化物，但此类物质的杂质较多，属粗状TiCl₄。其次，技术人员需借用化学处理剂或蒸馏法将粗状TiCl4进行多种离子的去除工作，其离子包含铬锰铁钒，使四氯化钛变得更为纯净，此后开展气相氧化工作。最后，四氯化钛在实行气相氧化以后，要进一步处理其粗状的TiO₂，在对其脱氯后，应继续处理与打磨其表面与球磨。

采用氯化法进行钛白粉的产品生产能有效缩短生产时间，减少其工艺控制点，由于能连续生产，其产品生产的效率较高，控制能力强。氯化法的控制方式为自动控制，其并不会产生污染物，可有效降低环境污染，与此同时，此类钛白粉产品的质量具有较强的稳定性，其杂质较少，且消色力大，在其粒径均一的情况下，还有较强的分散性，因此，应用此方式生产钛白粉产品能有效降低生产成本，促进该行业的经济效益。

1.3  盐酸法

当钛白粉产品的原料为钛铁矿时可采用盐酸法，一方面，运用浓盐酸将钛铁矿分解，在经过沉降、还原、水解、净化、盐处理与煅烧等工艺以后会形成钛白粉。金红石类钛白粉最常应用盐酸法，此类原料的颗粒较松软，且粉碎性强，其整个生产流程都会完成在含氯介质内部。另一方面，在应用盐酸法时，技术人员需注意盐酸体积分数与其挥发时的温度，具体来说，当盐酸体积分数在35%以下时，则盐酸溶解的速度就会有所下降，影响产品生成的质量，同时，当其挥发温度处在较低的状态时，会给设备带来较大的腐蚀性，且此类缺陷较难很快改善，因此，在工业生产中盐酸法的应用范围较窄。

2  钛白粉的应用现状

2.1  产能状态

当前钛白粉的产能集中度较高，其海外市场主要在5大巨头中，如科慕、特诺、康诺斯、科斯特、泛能拓等，但在中国的集中度则较为一般，其中只有龙蟒佰利联产能占全国约1/4，其他钛白粉企业分布在我国的各个区域中，大多数企业分布于我国的东部地区，但该区域的钛矿资源较少，而西部虽钛矿资源较多，但企业分布却较为松散，不利于钛白粉行业的整体发展。近年来，随着我国钛矿资源开发程度的加深，钛白粉的产量已呈现稳定态势，同时，随着生产技术的进步，钛白粉产品质量获得了进一步的保证，该行业的发展前景也得到较大改善^[1]。

例如，龙蟒佰利联集团在近年来不断扩大钛白粉总体产能，在2019年收购了云南新立钛业后，进一步巩固扩大了公司氯化法技术优势，公司氯化法钛白粉产能将进一步扩容，形成了河南焦作，四川德阳、攀枝花，湖北襄阳，云南楚雄四省五地市六大生产基地的发展布局，主营钛白粉产能将超百万吨，规模居亚洲第一，全球第三。

2.2  价格走势

近年来，受多重因素影响，如同质化严重、低端产能太多与市场需求下降等，钛白粉价格的总体趋势为下降态势，但随着市场需求的改善和生产工艺的进步，在2016年，其价格有所回调，平均价格甚至上涨到4000元/吨。然而在生产钛白粉产品的过程中，部分生产方法对自然环境造成了些许影响，2017年开始，国家再度对该行业实行管控，进而保证节能减排政策的顺利实施，严格控制钛白粉的生产方法与产能，由于生产成本的提升与钛白粉产品需求量的下降，在2018年钛白粉的价格出现回落，并逐渐呈现稳定态势。基于供求关系的态势，目前钛白粉价格再度出现不稳定趋势，国家在进行严格管控的同时也应适当增加钛白粉产能，在稳定价格的基础上还能改善钛白粉的发展趋势。

例如，龙蟒佰利联企业针对钛白粉价格采取了多种措施，由于供需关系与产能的变化，该企业紧跟国家政策，在生产钛白粉产品时，加大了生产技术的投入度，保证了相关产品质量，而在国家适当放宽后，其又在生产方法不变的情况下增加了产能，利用钛白粉提升该企业的整体发展。

2.3  进出口量

随着生产技术水平的进步，我国钛白粉产品质量已变得越来越好，而基于对环境的保护与供需关系的变化，国内外几乎同时收缩了钛白粉产能。在出口方面，我国钛白粉总量持续增长，仅在2018年，其总出口量就达到90.72万吨，而出口的国家也较多，如巴西、美国与印度等。在钛白粉的进口方面，由于我国开采的能力较强，其总量始终维持在20万吨上下，其进口的产品大多为高端钛白粉，主要的国家是英国、墨西哥或澳大利亚等。

2.4  供需格局

在钛白粉的供需关系上，在2018年由于国内外的房屋有了二次装修的需求，再加上当时房地产行业的发展速度使钛白粉的供需格局发生了较大变化，其需求量也呈现上涨趋势。同样在那一年，钛白粉总体需求量增加了30万吨，出口占据了12万吨，而国内则激增了18万吨左右，由于钛白粉的产能增速低于需求量速度，供需关系将呈现趋紧态势，此状态极易使钛白粉的价位继续升高。因此，为改善当前应用现状，维持钛白粉供需关系的平衡，在保证环境无污染的情况下，钛白粉相关企业应适当增加产能，应用更加科学的生产方法，在保障生产成本不变的同时，进一步促进行业发展。

3  钛白粉的具体应用

3.1  油墨

基于钛白粉产品良好的性能，其可应用到多个领域中，而由于其内部隐含的白度质量，且遮盖力与抗水性较强，因此，其可应用在油墨产业中。具体来说，油墨内部需要较强的耐热性与耐候性，而钛白粉不仅具有该特点，其化学性质也较为稳定，不易受到外界的改变，因此，其广泛使用在油墨领域中。同时，油墨在应用钛白粉的过程中，由于其长期处在烘烤或高温环境中，在钛白粉内部特性的影响下避免了油墨颜色的变化，既不会使其颜色发黄，也不会让其丧失光泽，因此，多种形态的钛白粉可存于油墨中。

3.2  造纸

钛白粉还可应用在造纸领域中，钛白粉的消耗量约有11%用在造纸工业中，相较于塑料行业，其采用了相似的应用方法，而在该领域内的作用也与塑料行业相同，即作为其内部颜料。在造纸行业内部，钛白粉还可当作填料，在作为填料应用时，纸张内部的光学性能会得到较大改善，进而有效加强其不透明度。此外，良好的纸张需要具备较强的均匀度、平滑度与白度，而当钛白粉作用在纸张工艺中可改进其内部缺陷，如改变亮度，其均匀度、白度或平滑度也会得到有效加强，提升纸张的整体质量，促进该领域的发展建设^[2]。

3.3  涂料

钛白粉除了应用在油墨与造纸行业外，其也会处在涂料内部，主要有卷材或印铁涂料。彩钢内部在使用钛白粉的过程中，会将其性质中的优势发挥出来，如美观性、自然性与可拆卸性。汽车漆内也含有钛白粉，由于其对耐候性、光泽与遮盖力要求较高，应用钛白粉能有效提升汽车漆的整体性能。家电金属件或汽车零件用到的涂料都需带有钛白粉，技术人员可将不同种类的颜料与热熔助剂放置到钛白粉内，并采用先进技术对其进行煅烧，当其处在熔融状态后，可对颜料实行科学化分散，再将其冷却后就能得到粉末状涂料，此类涂料是颜料与钛白粉的有效结合，其质量与性能都处在较高水平，因此，其能保障家电金属件与汽车零件的性能与质量。

3.4  塑料

钛白粉主要应用在塑料工业中，大约有20%的钛白粉作用在塑料的生产与制造中。钛白粉具有极强的分散性、遮盖力与耐候性，其化学与物理性能都可与塑料行业相匹配，而钛白粉产品的质量与性能也能达到该行业的生产制造标准。一般来讲，塑料产品在应用钛白粉的过程中能充分利用其内部的高遮盖力、高消色力与其颜料性能，与此同时，基于钛白粉的耐热性、耐光性及耐候性，塑料制品的整体质量也会得到改善，进而避免因紫外线照射而影响塑料制品的内部性能，增加了该产品的使用次数与频率。此外，应用钛白粉还能改进塑料制品中的机械性能与电性能，保障该产品的使用安全，增加塑料制品的销售额，加强其经济效益的同时，促进塑料行业的整体发展。

4  结语

综上所述，随着技术水平的不断提升，钛白粉行业的发展速度较快，但在发展过程中仍存在些许问题，比如，钛白粉的生产技术不强、产业集中程度不高或生产规模较小等，技术人员需大力发展钛工艺的生产技术，加大相关产品的研究与开发，不断整合钛白粉的生产与应用方法，借助国内外的钛资源，促进该行业的整体发展。

参考文献：

[1]阮朝进，李建菊，徐云旺，等.钛白粉后处理干燥方法和旋转闪蒸在生产中的应用[J].世界有色金属，2018(11):7-8.

[2]艾婕姗，胡永强.钛白粉生产中干燥方法的选择及应用[J].化工管理，2017(03):56.

作者简介：娄晓杰(1989-)，男，汉族，河南焦作人，本科，助理工程师，研究方向：钛白粉工艺技术与产品研发。