二氧化鈦又名鈦白﹐是一種白色的無(wú)機(jī)化工產(chǎn)品﹐由鈦礦石化學(xué)加工而來(lái)。由于二氧化鈦在涂料﹑塑料﹑造紙﹑合成纖維﹑印刷油墨﹑橡膠﹑搪瓷等工業(yè)領(lǐng)域的重要用途﹐其消費(fèi)量已成為經(jīng)濟(jì)學(xué)家用來(lái)衡量一個(gè)國(guó)家生活水平的主要標(biāo)志之一。
二氧化鈦為粉末狀的多晶型化合物﹐有板鈦型﹑銳鈦型和金紅石型三種晶型存在。板鈦型極不穩(wěn)定﹐沒(méi)有實(shí)用價(jià)值。工業(yè)上主要利用后兩種﹐它們同屬正方晶系。二氧化鈦的折射率(金紅石型為2.70﹐銳鈦型為2.55)在所有白色顏料中最高﹐因此具有最優(yōu)異的顏料性能。
二氧化鈦的化學(xué)穩(wěn)定性好﹐無(wú)毒﹐不溶于水﹑稀酸﹑有機(jī)溶劑和弱無(wú)機(jī)酸﹐微溶于堿和熱硝酸﹐長(zhǎng)時(shí)間煮沸才能溶于濃硫酸和氫氟酸。二氧化鈦能強(qiáng)烈吸收紫外線﹐生成活化物質(zhì)。這種活化物質(zhì)能促使應(yīng)用體系(如涂料﹑塑料等)中的有機(jī)物降解﹐影響使用性能。為了消除這種光化學(xué)活性﹐現(xiàn)代二氧化鈦顏料都需經(jīng)過(guò)表面改性處理。
沿革1908年法國(guó)人AJ羅西首次在美國(guó)用化學(xué)方法在實(shí)驗(yàn)室制得了比較純的有遮蓋力的二氧化鈦。 1912年羅西與LE巴頓合作﹐開(kāi)發(fā)了含二氧化鈦25％的鈦復(fù)合顏料的工業(yè)化制造技術(shù)。為了利用這項(xiàng)技術(shù)﹐美國(guó)專門組建了鈦顏料公司。該公司于1916年在紐約州尼亞加拉瀑布城建廠(于1919年正式生產(chǎn))。與此同時(shí)﹐挪威人G.耶布森和P.法魯普也進(jìn)行了相應(yīng)的研究工作﹐并于1912年開(kāi)發(fā)成功二氧化鈦的制造技術(shù)。 1916年挪威的鈦公司成立﹐在腓特烈斯塔建設(shè)了一座年產(chǎn)1kt的復(fù)合二氧化鈦顏料廠。 1923年﹐法國(guó)唐－米盧茲公司開(kāi)始用硫酸法生產(chǎn)純度96％～99％的二氧化鈦。
1941年美國(guó)市場(chǎng)上出現(xiàn)了金紅石型二氧化鈦。 1959年杜邦公司向市場(chǎng)上供應(yīng)了由氯化法生產(chǎn)的二氧化鈦商品﹐這標(biāo)志著二氧化鈦制造技術(shù)的飛躍。世界二氧化鈦產(chǎn)量發(fā)展曾十分迅速。 1920年僅為1kt﹐1925年為5kt﹐1974年達(dá)到2.5Mt。其后﹐由于受能源和環(huán)保等因素的影響﹐產(chǎn)量下降。自1984年以來(lái)﹐國(guó)際二氧化鈦出現(xiàn)了供不應(yīng)求的局面。
二氧化鈦的生產(chǎn)屬于高度技術(shù)密集型精細(xì)化工﹐生產(chǎn)難度大﹐迄今世界上只有20多個(gè)國(guó)家約40家公司生產(chǎn)。 80％～85％的生產(chǎn)能力集中在西歐﹑北美和日本。中國(guó)二氧化鈦的工業(yè)化生產(chǎn)始于50年代﹐目前主要采用硫酸法和氯化法生產(chǎn)銳鈦型二氧化鈦及少量金紅石型二氧化鈦。硫酸法能生產(chǎn)銳鈦型和金紅石型﹐氯化法只能生產(chǎn)金紅石型。
