简述世界范围内常用钛白生产工艺及其相关原理？ 钛白粉的生产工艺主要有硫酸法和氯化法2种。
（1）硫酸法始于1918年，是相对历史长和陈旧的工艺过程。硫酸法用硫酸酸解钛渣，得到硫酸氧钛溶液，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。硫酸法是非连续生产工艺，工艺流程复杂，需要20道左右的工艺步骤，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。硫酸法是将钛铁粉与浓硫酸进行酸解反应生产硫酸亚钛，经水解生成偏钛酸，再经锻烧、粉碎即得到钛白粉产品。此法可生产锐钛型和金红石型钛白粉。硫酸法的优点是能以价低易得的钛铁矿与硫酸为原料，技术较成熟，设备简单，防腐蚀材料易解决。其缺点是流程长，只能以间歇操作为主，湿法操作，硫酸、水消耗高，废物及副产物多，对环境污染大。
（2）氯化法是将金红石或高钛熔渣粉料与焦炭混合后进行高温氯化生产精四氯化钛，精馏、除钒后，进行高温氧化，分级、表面处理，再经过滤、水洗、干燥、粉碎得到钛白粉产品。氯化法只能生产金红石型产品。氯化法优点是流程短，生产能力易扩大，连续自动化程度高，能耗相对低，“三废”少，能得到优质产品。缺点是投资大，设备结构复杂，对材料要求高，要耐高温、耐腐蚀，装置难以维修，研究开发难度大。
氯化法工艺开始于1932年，德国法本公司发表了第一个四氯化钛气相氧化法制钛白粉专利，在1959年杜邦公司开发了杜邦法生产工艺，并建成了10万t/a的生产厂，正式实现大型工业化，但是氯化法工艺的技术难度非常大，目前核心技术仍只有少数企业掌握。氯化法以钛铁矿、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。氯化法生产技术是连续生产工艺，与非连续工艺的硫酸法相比，过程简单，工艺控制点少，产品质量易于达到最优的控制，大大减少了废弃物的产生，再加上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。氯化法生产涂料级钛白要经过原矿准备、钛的氯化物制备、钛的氯化物氧化、二氧化钛表面处理。包括环节如下：矿焦干燥、矿焦粉碎、氯化、钛的氯化物精制、钛的氯化物氧化、二氧化钛打浆分散分级、无机表面处理、水洗、干燥、气流粉碎和有机处理、包装、废副产品的回收、处理和利用。氯化钛白生产工艺研究始于上世纪五十年代初，工艺发展到现在已比较完善，虽然各厂家有不同的特色，但主要的流程都几乎相同。首先是原料的准备，主要是石油焦和钛矿，应工艺要求，对二者进行干燥，使水分和含氢有机物降到一定的要求值，然后送入氯化炉进行氯化，钛等金属被氯化形成氯化物，气态的氯化物被气流
输送到后面的收集槽分阶段冷却，高沸点、高熔点的氯化物首先分离出来，其次是低沸点的氯化物如四氯化钛冷凝出来，液体四氯化钛送精制工序进行除杂，通过加入还原剂将影响产品质量的杂质含量将低到要求值，精制好的精四氯化钛送入氧化工序，通过高温氧化转化为二氧化钛粉末，同时加入盐粒、钾盐、三氯化铝等以保证氧化初品的颜料性能和生产的连续进行。氯气送回氯化工序。二氧化钛粉末进行打浆分散砂磨分级，合格的料将送表面处理工序，按要求程序加入试剂，对二氧化钛颗粒进行表面处理，处理后的料浆进行洗涤，除去可溶性的盐份，洗涤合格的料浆送干燥工序脱去游离钛的水，水分合格后利用中压过热蒸汽进行气流粉碎，同时进行必要的有机表面处理，粉碎合格的产品送包装岗位进行包装。
相关原理：
(1)硫酸法:到目前为止，国内钛白粉的工业生产方法应用较广的是硫酸法。硫酸法的生产操作程序非常复杂，其基本化学反应中包含有一系列的简单的化学反应，硫酸法的三步最基本的化学反应分别是在酸解、水解和煅烧阶段中发生的。
(2)氯化法:以金红石、钛渣等为原料，经氯化、提纯制得的精TiCl4，再经氧化和表面处理制取钛白的过程，为铁白生产方法之一。其技术关键是TiCl4氧化工艺。20世纪40
至50年代，美国杜邦公司(DuPontco)研究用氯化法制取钛白获得成功，并用于工业生产。至80年代末，世界上仅有美国、英国、日本、德国、加拿大等少数几个国家用这种方法生产钛白，但产量已占世界钛白总产量的40%以上，而美国的氯化法钛白占其钛白总产量的85%以上。氯化使原料中钛的氧化物转变为TiCl4并除去杂质的过程。所用的原料除(天然) 金红石外，亦可采用人造金红石、钛渣和钛白石等。氯化(见四氯化铁制取) 制得的粗TiCl4经提纯(见粗四氯化钛精制) 得精TiCl4后用作制取TiO2的原料。氧化TiCl4与氧气在高温下作用制取TiO2粉料的过程。TiO2粉料经打浆、脱氯得钛白浆液送表面处理。TiCl4气相氧化制取TiO2的主要反应是：TiCl4(g)+O2(g)==TiO2(s)+2Cl2(g)
过程为放热反应，标准生成热△H 为一181．6kJ/mol。
简述世界范围内常用钛白生产工艺及其相关原理？ 钛白粉的生产工艺主要有硫酸法和氯化法2种。
（1）硫酸法始于1918年，是相对历史长和陈旧的工艺过程。硫酸法用硫酸酸解钛渣，得到硫酸氧钛溶液，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。硫酸法是非连续生产工艺，工艺流程复杂，需要20道左右的工艺步骤，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。硫酸法是将钛铁粉与浓硫酸进行酸解反应生产硫酸亚钛，经水解生成偏钛酸，再经锻烧、粉碎即得到钛白粉产品。此法可生产锐钛型和金红石型钛白粉。硫酸法的优点是能以价低易得的钛铁矿与硫酸为原料，技术较成熟，设备简单，防腐蚀材料易解决。其缺点是流程长，只能以间歇操作为主，湿法操作，硫酸、水消耗高，废物及副产物多，对环境污染大。
（2）氯化法是将金红石或高钛熔渣粉料与焦炭混合后进行高温氯化生产精四氯化钛，精馏、除钒后，进行高温氧化，分级、表面处理，再经过滤、水洗、干燥、粉碎得到钛白粉产品。氯化法只能生产金红石型产品。氯化法优点是流程短，生产能力易扩大，连续自动化程度高，能耗相对低，“三废”少，能得到优质产品。缺点是投资大，设备结构复杂，对材料要求高，要耐高温、耐腐蚀，装置难以维修，研究开发难度大。
氯化法工艺开始于1932年，德国法本公司发表了第一个四氯化钛气相氧化法制钛白粉专利，在1959年杜邦公司开发了杜邦法生产工艺，并建成了10万t/a的生产厂，正式实现大型工业化，但是氯化法工艺的技术难度非常大，目前核心技术仍只有少数企业掌握。氯化法以钛铁矿、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。氯化法生产技术是连续生产工艺，与非连续工艺的硫酸法相比，过程简单，工艺控制点少，产品质量易于达到最优的控制，大大减少了废弃物的产生，再加上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。氯化法生产涂料级钛白要经过原矿准备、钛的氯化物制备、钛的氯化物氧化、二氧化钛表面处理。包括环节如下：矿焦干燥、矿焦粉碎、氯化、钛的氯化物精制、钛的氯化物氧化、二氧化钛打浆分散分级、无机表面处理、水洗、干燥、气流粉碎和有机处理、包装、废副产品的回收、处理和利用。氯化钛白生产工艺研究始于上世纪五十年代初，工艺发展到现在已比较完善，虽然各厂家有不同的特色，但主要的流程都几乎相同。首先是原料的准备，主要是石油焦和钛矿，应工艺要求，对二者进行干燥，使水分和含氢有机物降到一定的要求值，然后送入氯化炉进行氯化，钛等金属被氯化形成氯化物，气态的氯化物被气流
输送到后面的收集槽分阶段冷却，高沸点、高熔点的氯化物首先分离出来，其次是低沸点的氯化物如四氯化钛冷凝出来，液体四氯化钛送精制工序进行除杂，通过加入还原剂将影响产品质量的杂质含量将低到要求值，精制好的精四氯化钛送入氧化工序，通过高温氧化转化为二氧化钛粉末，同时加入盐粒、钾盐、三氯化铝等以保证氧化初品的颜料性能和生产的连续进行。氯气送回氯化工序。二氧化钛粉末进行打浆分散砂磨分级，合格的料将送表面处理工序，按要求程序加入试剂，对二氧化钛颗粒进行表面处理，处理后的料浆进行洗涤，除去可溶性的盐份，洗涤合格的料浆送干燥工序脱去游离钛的水，水分合格后利用中压过热蒸汽进行气流粉碎，同时进行必要的有机表面处理，粉碎合格的产品送包装岗位进行包装。
相关原理：
(1)硫酸法:到目前为止，国内钛白粉的工业生产方法应用较广的是硫酸法。硫酸法的生产操作程序非常复杂，其基本化学反应中包含有一系列的简单的化学反应，硫酸法的三步最基本的化学反应分别是在酸解、水解和煅烧阶段中发生的。
(2)氯化法:以金红石、钛渣等为原料，经氯化、提纯制得的精TiCl4，再经氧化和表面处理制取钛白的过程，为铁白生产方法之一。其技术关键是TiCl4氧化工艺。20世纪40
至50年代，美国杜邦公司(DuPontco)研究用氯化法制取钛白获得成功，并用于工业生产。至80年代末，世界上仅有美国、英国、日本、德国、加拿大等少数几个国家用这种方法生产钛白，但产量已占世界钛白总产量的40%以上，而美国的氯化法钛白占其钛白总产量的85%以上。氯化使原料中钛的氧化物转变为TiCl4并除去杂质的过程。所用的原料除(天然) 金红石外，亦可采用人造金红石、钛渣和钛白石等。氯化(见四氯化铁制取) 制得的粗TiCl4经提纯(见粗四氯化钛精制) 得精TiCl4后用作制取TiO2的原料。氧化TiCl4与氧气在高温下作用制取TiO2粉料的过程。TiO2粉料经打浆、脱氯得钛白浆液送表面处理。TiCl4气相氧化制取TiO2的主要反应是：TiCl4(g)+O2(g)==TiO2(s)+2Cl2(g)
过程为放热反应，标准生成热△H 为一181．6kJ/mol。