金红石型钛白粉的优势是什么

【背景及概述】^[4]

钛白粉学名为二氧化钛 ( TiO₂ ) ，为白色粉末，加热时略带微黄色。钛白粉是一种白色无机颜料，具有无毒、极佳的不透明性、白度和光亮度等特点，被认为是目前世界上性能、最重要的一种白色颜料，钛白粉占全部白色颜料使用量的 80% 以上，在整个钛工业中，制取钛白粉耗用的金红石和钛铁矿占耗用总量的90%，制取金属钛(海绵钛)耗用的含钛物料仅占10%左右。1908年法国A.J.罗西首先在实验室制得。1916年挪威钛公司建成世界第1座钛白粉厂，年产1000t。钛白粉系以钛矿为原料，采用硫酸法和氯化法2种方法生产。1999年美国生产钛白粉149.3万t。中国于20世纪50年代生产钛白粉，1999年产量13.97万t，2000年为17.70万t。用途分配：涂料60%，塑料和橡胶15%～17%，造纸13%～15%，电焊条药剂、陶瓷等10%～12%。

钛白粉的折射率和稳定性高，遮盖性能和光泽好，是优质的白色颜料。因此，被大量用于油漆、造纸、塑料、橡胶、化纤、搪瓷等工业。商品钛白粉一般分为2个级别：高档金红石级钛白粉和低档锐钛级钛白粉。在国际市场上，前者的价格约比后者高50%～80%。钛白粉分为锐钛型钛白粉和金红石型钛白粉。目前，金红石钛白粉的生产方法有氯化法和硫酸法两种，相对于硫酸法，氯化法具有污染少、自动化程度高、产品质量好等特点而在国际上倍受青睐。不论是硫酸法或氯化法，其生产过程都由两部分构成: 钛白粉基料生产和后处理加工。后处理加工是对钛白粉基料进行表面处理，克服二氧化钛粉体存在的一些固有缺陷 (如光化学活性) ，防止二氧化钛与光、空气、水的直接接触，提高产品的光泽度、白度和耐候性等。

【产能及市场】^[1][2]

数据显示，2017上半年金红石型钛白粉价格从 1 月初的 15 970 元 /t 上涨到6月末的19390元 /t(均含税) ，涨幅为21．42% ; 部分公司产品价格涨幅远高于这一水平。受到价格持续上涨带动，近期公布的业绩报告显示: 我国各主要钛白粉企业上半年盈利丰厚。中核华原钛白股份有限公司利润增长21倍，安徽安纳达钛业股份有限公司利润增长近19倍，龙蟒佰利联集团股份有限公司利润增长18倍左右，金浦钛业股份有限公司净利润增长近2倍。

据统计，2017年全国41家能维持正常生产的全流程型钛白粉企业的综合产量为 2，869，539吨，同比增长10. 49% 。其中，金红石型钛白粉产量2，276，426 吨，占钛白粉总产量的79.33% ; 锐钛型钛白粉产量443，272吨，占总产量的15. 45% ; 非颜料类钛白粉产量为149，841吨，占总产量的 5. 22%。2017年，全国41家全流程型钛白粉企业中，产量比上年增加的有 30 家，占企业总数的 73. 17% ，2016年占比为 79. 50% ; 9家企业的产量同比下降，占比为22. 00% 。企业产量下降的原因主要与环保有关。2017年，全国钛白粉产量达到10万吨级以上的企业共10家，其合计产量为186万吨，占全国总量64. 8% 。这10家企业分别是: 龙蟒佰利联、中核钛白、攀钢钒钛、中国蓝星化工、金浦钛业、山东东佳、山东金海、山东道恩、广西金茂和宁波新福。2017年全国5家采用氯化法生产钛白粉的企业( 龙蟒佰利联、锦州钛业、云南新立、漯河兴茂、攀钢钒钛)合计产量为167，500吨，比上年增加62，128吨，增幅为58. 96% 。2017年，氯化法生产钛白粉的产量占全国钛白粉总产量的5. 83% ，占比提升。

【应用及优势】^[3]

提高薄页特种印刷纸不透明度的方法有很多，例如提高成纸灰分、降低成纸水分、降低压光机压力等，而薄页特种印刷纸指标控制较为严格，各项指标之间又是相互制约、相辅相成的关系，以上调整方法在提高产品不透明度指标的同时，会对产品其他指标造成一定的损失。通过系统内添加钛白粉(二氧化钛)的方式提高成纸不透明度，效果显著。二氧化钛在自然界有三种结晶形态：金红石型、锐钛型和板钛型。板钛型属斜方晶系，是不稳定的晶型，在 650℃以上即转化成金红石型，在工业上没有实用价值，金红石型比起锐钛型来说，由于其单位晶格由两个二氧化钛分子组成而锐钛型却是由四个二氧化钛分子组成，故其单位晶格较小且紧密，所以具有较大的稳定性和相对密度，因此具有较高的折射率。所以首先选用金红石型钛白粉。

【性能】^[3]

金红石型钛白粉对不透明度指标提高效果明显，随着钛白粉加量的增加，不透明度指标也随之提高，但钛白粉加量达到一定数量后，对不透明度指标提高作用逐渐减弱。

不同粒径金红石型钛白粉对不透明度指标影响不同，粒径为(2.0～3.0)um 的钛白粉对不透明度指标提高效果最明显。

钛白粉对薄页特种印刷纸不透明度指标提高效果显著，其中，金红石型钛白粉效果，粒径范围为(2.0～3.0)um，钛白粉可以在薄页特种印刷纸产品中推广使用；钛白粉加入量要合理，加入量过大会对产品质量造成负面影响，通过本文研究，认为(50～100)kg/ 吨纸为宜；钛白粉加入方式要根据实际情况进行优化，根据机台性质不同，选择合适的加入点会提高钛白粉的使用效率。

【主要参考资料】

[1].我国主要钛白粉企业上半年盈利丰厚[J].氯碱工业,2017,53(09):46.

[2]姚文静.2017年全国钛白粉总产量创新高[J].中国钛业,2018(01):15.

[3]周再利,刘春亮,才鑫.钛白粉在薄页特种印刷纸产品中的应用[J].造纸装备及材料,2017,46(03):21-24.

[4]姜亚玲,张苏,杨钢.金红石型钛白粉后处理工艺技术进展[J].云南冶金,2013,42(01):52-54+61.