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世界上目前生產(chǎn)鈦白粉的方法主要有硫酸法和氯化法兩種工藝。由于在環(huán)保和產(chǎn)品質(zhì)量上的優(yōu)勢，氯化法成為國內(nèi)鈦白粉行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的方向。在不久前召開的2015中國(德陽)磷鈦化工綠色發(fā)展高端論壇上，對于這一先進工藝在國內(nèi)的開發(fā)和應(yīng)用，東華工程科技股份有限公司副總工程師徐興榮認為，經(jīng)過半個世紀的發(fā)展，可以說我國已基本掌握該工藝的核心技術(shù)，但氯化渣處理仍是難點，而大規(guī)模裝置的氯化和氧化技術(shù)也有待進一步的摸索和實踐驗證。

氯化：兩種工藝均已掌握

在氯化工藝技術(shù)方面，目前成熟的、廣泛使用的鈦氯化工藝有熔鹽氯化和沸騰氯化。目前這兩種氯化工藝在國內(nèi)都廣泛使用，并已取得了長足進步。

“熔鹽氯化工藝采用熔鹽氯化爐，是一種成熟的鈦氯化技術(shù)，主要用于海綿鈦廠的四氯化鈦生產(chǎn)。錦州鈦業(yè)兩套1.5萬噸/年氯化法鈦白裝置均采用熔鹽氯化工藝，他們早在2000年就開發(fā)并建成了日產(chǎn)130噸粗四氯化鈦的大型熔鹽氯化爐及其成套氯化工藝，這也是目前世界上最大的熔鹽氯化爐。”徐興榮介紹說。

沸騰氯化工藝又稱流態(tài)化氯化工藝。沸騰氯化的主體設(shè)備是沸騰氯化爐。主要優(yōu)點是設(shè)備能力大，便于氯化與氧化的對接。“目前無論是3萬噸/年、6萬噸/年還是10萬噸/年鈦白粉裝置，均能實現(xiàn)氯化爐與氧化爐的生產(chǎn)能力一對一匹配。因此可以說。國內(nèi)已經(jīng)掌握了大型沸騰氯化爐的設(shè)計、制造、生產(chǎn)操作。”徐興榮表示。

氧化：不同規(guī)模情況不同

氧化工藝技術(shù)被認為是氯化法鈦白最關(guān)鍵的技術(shù)?！拔覈壳耙呀ê驮诮ǖ穆然ㄢ伆籽b置產(chǎn)能規(guī)模分別為1.5萬噸/年、3萬噸/年、6萬噸/年和10萬噸/年。裝置規(guī)模不同，與其匹配的氧化技術(shù)也處在不同階段?！毙炫d榮介紹說。

目前1.5萬噸級的氧化爐和氧化工藝技術(shù)已經(jīng)成熟，錦州鈦業(yè)該規(guī)模的氧化設(shè)備全部國產(chǎn)化；3萬噸/年級氧化技術(shù)上，國內(nèi)兩套3萬噸/年氯化法鈦白粉生產(chǎn)線采用的氣相氧化工藝，目前已實現(xiàn)沸騰氯化與氧化聯(lián)動穩(wěn)定運行20多天的成果。該規(guī)模裝置的氧化爐、三氯化鋁發(fā)生器等關(guān)鍵設(shè)備全部國產(chǎn)化，可以說國內(nèi)已掌握該級別氧化爐和氧化系統(tǒng)技術(shù)；國內(nèi)第一套6萬噸/年氯化法鈦白粉生產(chǎn)線氧化裝置已于2013年下半年開始投料試車，目前最長連續(xù)運行時間超過150小時。第二套裝置今年9月投料，10月生產(chǎn)產(chǎn)品3000多噸。這兩套裝置氧氣預(yù)熱器、四氯化鈦預(yù)熱器從國外引進，三氯化鋁發(fā)生器國內(nèi)制造，氧化爐既有引進的，也有國內(nèi)制造的，試生產(chǎn)期基本上按75%~80%生產(chǎn)負荷運行。“可以說，國內(nèi)基本掌握了6萬噸級的氧化技術(shù)。”徐興榮總結(jié)道。

而對于10萬噸/年級氧化技術(shù)，由于目前國內(nèi)兩套10萬噸/年氯化法鈦白粉裝置均未建成，所以徐興榮認為單爐能力年產(chǎn)10萬噸鈦白粉的氣相氧化工藝技術(shù)還需要實踐的進一步檢驗。

后處理：具備設(shè)計建設(shè)能力

后處理技術(shù)的先進性體現(xiàn)在軟件和硬件兩方面。軟件包括產(chǎn)品的包膜配方和包膜操作工藝，不同的技術(shù)來源有所差異，但一般只能提供通用型產(chǎn)品的配方，專用型產(chǎn)品的后處理工藝(包膜工藝)應(yīng)根據(jù)用戶要求進行開發(fā)。

徐興榮認為，氯化法鈦白的后處理工藝過程和設(shè)備與硫酸法鈦白基本相同，包膜劑也大同小異，區(qū)別在于大型氯化法鈦白裝置的整體控制水平較高，所以后處理裝置自動化水平普遍提高，氯化法鈦白后處理裝置實現(xiàn)全流程DCS控制。包膜罐安裝在線pH計，連續(xù)測量和控制pH值，實現(xiàn)了包膜質(zhì)量的可控性和穩(wěn)定性，這些都保證了氯化法鈦白最終質(zhì)量的穩(wěn)定。

徐興榮指出，目前國內(nèi)已完全有能力設(shè)計、建設(shè)達到國際先進水平的6萬噸/年、10萬噸/年氯化法鈦白后處理裝置。“那些看似神秘的包膜配方與操作工藝，其實只要掌握基本原理，再結(jié)合產(chǎn)品的性能指標要求，經(jīng)試驗摸索開發(fā)出滿足用戶要求的新產(chǎn)品并非難事。國內(nèi)硫酸法鈦白金紅石型產(chǎn)品的發(fā)展就是例證?！毙炫d榮表示。

氯化渣處理：主要提高經(jīng)濟性

氯化廢渣處理是氯化法鈦白生產(chǎn)中環(huán)保治理的重點和難點?！坝捎诼然üに囁迷隙趸伷肺桓?，雜質(zhì)含量低，所以廢渣量比硫酸法工藝少，但氯化渣的處理難度大。”徐興榮介紹說。

其中，熔鹽氯化工藝廢渣主要包括氯化氣體收塵渣和氯化爐排出的廢鹽。氯化氣體收塵渣來自于氯化爐反應(yīng)氣體冷卻后在收塵系統(tǒng)中分離的固體物，主要成分是金屬氯化物和未反應(yīng)完全的高鈦渣和石油焦；氯化爐排放的廢熔鹽量是其收塵渣的2倍，其中NaCl占30%~40%，其他是金屬氯化物和未反應(yīng)的高鈦渣和石油焦。該廢鹽直接堆存遇雨水要溶解，目前采取在防水和防滲池內(nèi)封存，費用較高。對于熔鹽氯化工藝廢渣的處理，徐興榮認為，目前已有的利用方式在技術(shù)上是可行的，主要需要解決其經(jīng)濟性。

沸騰氯化工藝廢渣包括兩種情況，無篩板的上排渣氯化爐，只有氯化氣體收塵渣；有爐體側(cè)排渣氯化爐，除了氣體收塵渣外，還有爐體側(cè)排渣。這兩種渣的組分都是金屬氯化物和未反應(yīng)的高鈦渣和石油焦。

據(jù)徐興榮介紹，國內(nèi)目前均采用溶解中和法處理沸騰氯化工藝廢渣。具體做法是用酸性水將收塵渣溶解，一次過濾，固體渣主要成分是未反應(yīng)的高鈦渣和石油焦，可回收利用；濾液用石灰乳中和，金屬氯化物生成氫氧化物沉淀，二次過濾，固體渣以氫氧化鐵為主，為一般工業(yè)廢渣，送渣場填埋；濾液經(jīng)提濃蒸發(fā)生產(chǎn)固體氯化鈣。徐興榮認為，該工藝技術(shù)成熟，基本上做到無害化處理。存在的問題一是需要固體填埋場，二是固體氯化鈣的市場銷路有限。

“而對于那些位于平原地區(qū)難以找到建設(shè)固體填埋場的氯化法鈦白工廠來說，加緊開發(fā)氯化廢渣資源化回收利用技術(shù)，從根本上解決廢渣問題尤為必要。”徐興榮表示。