二氧化鈦
中文名：二氧化鈦
CAS：13463-67-7
中文別名：板鈦礦;鈦鋇白;試劑級(jí)納米二氧化鈦;鈦酐;氧化鈦(IV);鈦糖;二氧化鈦(CI77891);二氧化鈦納米顆粒,5%分散于水中
英文名：Titanium dioxide
性質(zhì)：熔點(diǎn);1840℃ 沸點(diǎn);2900 °C 密度;4.26 g/mL at 25℃(lit.) 折射率;2.61 閃點(diǎn);2500-3000°C 儲(chǔ)存條件;-20°C 形態(tài) powder 顏色 White to slightly yellow PH值 7-8 (100g/l, H2O, 20℃)(slurry) 水溶解性;insoluble Merck;14,9472 CAS 數(shù)據(jù)庫 13463-67-7(CAS DataBase Reference) NIST化學(xué)物質(zhì)信息 Titanium dioxide(13463-67-7) EPA化學(xué)物質(zhì)信息 Titanium oxide (TiO2)(13463-67-7)
用途：概述 二氧化鈦?zhàn)匀淮嬖谟阝伒V和金紅石等鈦礦石中。其分子結(jié)構(gòu)使之具有高亮度和遮蓋性，但首先必須經(jīng)過化學(xué)提取和純化。60多年前，杜邦公司發(fā)明氯化法二氧化鈦生產(chǎn)工藝，因其相對于陳舊的硫酸法工藝，能在制造高品質(zhì)顏料產(chǎn)品的同時(shí)，減少環(huán)境排放和能源消耗，目前已成為全球首選的技術(shù)。 二氧化鈦（或稱 TiO2）是工業(yè)界使用最廣泛的白色顏料，應(yīng)用在建筑、工業(yè)和汽車用涂料；家具、電器、塑料帶及塑料盒用塑料；高檔雜志、宣傳畫冊和附膜用的紙張，以及墨水、橡膠、皮革和彈性體等特種產(chǎn)品。 鑒別試驗(yàn) 溶解性 不溶于水和有機(jī)溶劑；緩慢溶于氫氟酸和熱濃硫酸。按OT-42方法測定。 顯色反應(yīng)取試樣0.5g，加硫酸5ml，緩緩加熱至出現(xiàn)硫酸煙霧后冷卻。謹(jǐn)慎地用水稀釋至約100ml后過濾。取5ml透明濾液，加過氧化氫數(shù)滴，應(yīng)立即出現(xiàn)橘紅色。 含量分析 精確稱取預(yù)經(jīng)105℃干燥3h的試樣約300mg，移入250ml燒杯中，加硫酸20ml和硫酸銨7～8g，混勻。在加熱板上加熱至出現(xiàn)硫酸煙霧，繼續(xù)在強(qiáng)火焰上加熱至試樣溶解，或明顯地看出不溶殘?jiān)枪栀|(zhì)物。冷卻，用100ml水小心稀釋后攪勻。在攪拌下小心加熱至沸，俟不溶物沉降后過濾。把全部殘?jiān)迫脒^濾器，用冷的稀硫酸試液(TS-241)充分洗滌。用水稀釋濾液和洗液至200ml，小心地加濃氨試液(TS-14)約10ml，以降低酸濃度至約5%(以硫酸體積計(jì))。 在25cm瓊斯還原管中制備鋅汞合金柱，把玻璃棉拭子置于管底，用鋅汞合金充填還原管的狹窄部分，制備方法如下：將20～30目鋅粉加入2%氯化汞溶液中，每100g鋅約用100ml溶液。約經(jīng)10min后，從鋅中潷出溶液，再以潷析法用水洗滌鋅。將鋅汞合金移入還原管，然后每次用100ml稀硫酸試液(TS-241)洗滌該柱，至100ml洗出液不能使1滴0.1mol/L高錳酸鉀液褪色為止。 在一個(gè)500ml吸濾瓶中放入硫酸鐵銨試液(TS-99)50ml，加0.1mol/L高錳酸鉀至粉紅色，并持續(xù)5min。將盛有鋅汞合金柱的瓊斯還原管與吸濾瓶頸相連，使50ml稀硫酸試液以約30mL/min的速率通過該管。再將配制好的鈦溶液以相同速率通過柱，繼而通過稀硫酸試液和水各100ml。在此操作期間，使管內(nèi)充填的溶液或水始終保持在鋅汞合金柱上部液位以上。逐漸消除抽吸，沖洗出口管和接受器的側(cè)壁后，立即用0.1mol/L高錳酸鉀滴定。同時(shí)進(jìn)行空白試驗(yàn)，即以5%稀硫酸200ml代替試樣液，并作必要校正。每0.1mol/L高錳酸鉀相當(dāng)于二氧化鈦(TiO₂)7.990mg。 毒性 ADI不作限制性規(guī)定(FAO/WHO，2001)。LD₅₀≥12000mg/kg(小鼠，經(jīng)口)。人體不吸收，不積累，無致癌性。 德國不準(zhǔn)用于食品。 使用限量 GB 2760-2002(g/kg)：糖果包衣2.0；涼果、膨化食品、油炸食品、果凍，10；口香糖5.0；固體飲料GMP；非碳酸飲料渾濁劑10gL。 EEC(1990)：Mozzalella干酪，400mg/kg，余不限。 FDA，§73.575，2000，可安全用于食品，限量<1.0%。 按日本規(guī)定，不得用于著色以外的目的。禁用范圍見焦油系色素。 化學(xué)性質(zhì);白色粉末。 用途;用于油漆、油墨、塑料、橡膠、造紙、化纖等行業(yè)。 用途;食用白色色素；增容劑。常用二氧化硅和/或氧化鋁作分散助劑。 用途;作食品著色劑，我國規(guī)定可用于涼果中，最大使用量為：10g／kg；在糖果包衣中，最大使用量為2.0g／kg。 用途;白色無機(jī)顏料。是白色顏料中著色力最強(qiáng)的一種，具有優(yōu)良的遮蓋力和著色牢度，適用于不透明的白色制品。金紅石型特別適用于室外使用的塑料制品，可賦予制品良好的光穩(wěn)定性。銳鈦型主要用于室內(nèi)使用制品，但略帶藍(lán)光，白度高、遮蓋力大、著色力強(qiáng)且分散性較好。鈦白粉廣泛用作油漆、紙張???橡膠、塑料、搪瓷、玻璃、化妝品、油墨、水彩和油彩的顏料，還可用于冶金、無線電、陶瓷、電焊條的制造。近年來發(fā)現(xiàn)納米級(jí)二氧化鈦具有某些特殊用途，如可用于防曬化妝品、木器保護(hù)、食品包裝材料、農(nóng)用塑料薄膜、天然纖維和人造纖維、透明外用耐久型面漆及效應(yīng)顏料，也可用作高效光催化劑、吸附劑、固體潤滑劑的添加劑等。 用途;用于油漆、塑料、橡膠等行業(yè) 用途;1.粒徑均勻，分散性好； 2.對入射可見光基本無散射作用，具有很強(qiáng)的屏蔽紫外線能力和優(yōu)異的透明性，作為一種新型材料已廣泛應(yīng)用于化妝品、涂料、油漆等產(chǎn)品中； 3.應(yīng)用于塑料、橡膠和功能纖維產(chǎn)品，它能提高產(chǎn)品的抗老化能力、抗粉化能力、耐候性和產(chǎn)品的強(qiáng)度，同時(shí)保持產(chǎn)品的顏色光澤，延長產(chǎn)品的使用期； 4.應(yīng)用于油墨、涂料、紡織，能很好的提高其粘附力、抗老化、耐擦洗性能； 5.親油性,能很好地分散在有機(jī)溶劑和塑料樹脂中； 6.用于造紙工業(yè)中，能提高易打印性和不滲透性； 7.也可以應(yīng)用于冶金和航天工業(yè)。 用途;1.粒徑均勻，分散性好；2.對入射可見光基本無散射作用，具有很強(qiáng)的屏蔽紫外線能力和優(yōu)異的透明性，作為一種新型材料已廣泛應(yīng)用于化妝品、涂料、油漆等產(chǎn)品中；3.應(yīng)用于塑料、橡膠和功能纖維產(chǎn)品，它能提高產(chǎn)品的抗老化能力、抗粉化能力、耐候性和產(chǎn)品的強(qiáng)度，同時(shí)保持產(chǎn)品的顏色光澤，延長產(chǎn)品的使用期；4.應(yīng)用于油墨、涂料、紡織，能很好的提高其粘附力、抗老化、耐擦洗性能；5.用于造紙工業(yè)中，能提高易打印性和不滲透性；6.也可以應(yīng)用于冶金和航天工業(yè)。 生產(chǎn)方法;鈦白粉的生產(chǎn)方法有硫酸法和氯化法兩種。硫酸法是將鈦鐵礦經(jīng)濃硫酸酸解成塊狀固相物，用酸性水浸取后得到鈦液，經(jīng)沉降除雜質(zhì)、冷凍分離副產(chǎn)硫酸亞鐵后，加晶種使硫酸氧鈦分解生成偏鈦酸。經(jīng)水洗達(dá)標(biāo)后煅燒、粉碎而制得鈦白粉。反應(yīng)方程式： H2SO4 + TiO2→TiOSO4 + H2O Ti(SO4)2 + H2O→ TiOSO4 + H2SO4 TiOSO4 + H2O→H2TiO3↓+ H2SO4 H2TiO3·SO3→TiO2+H2O+SO3↑ 氯化法是將粉碎后的金紅石或高鈦渣與焦炭混合，在硫化床氯化爐中與氯氣反應(yīng)生成四氯化鈦，經(jīng)凈化，加入晶型轉(zhuǎn)化劑于高濁罡氧化生成二氧化鈦，再經(jīng)水洗、干燥、粉碎得到。反應(yīng)方程式：2TiO2 + 3C + 4Cl2→2TiCl4 + 2CO↑+ CO2↑ TiCl4(汽）+O2 （氣）→TiO2 (固）+ 2Cl2 (汽） 操作方法如下。 硫酸法。在圓錐形內(nèi)襯兩層瓷磚的酸解槽內(nèi)。按礦酸比1:1.5～1:1.7的比例（質(zhì)量比，硫酸以100%計(jì)），使預(yù)調(diào)至工藝濃度為88%～90%硫酸與預(yù)粉碎至325目并摻混0.2%氧化銻的干燥的鈦鐵礦粉進(jìn)行酸解反應(yīng)。酸解反應(yīng)須將反應(yīng)物預(yù)熱至90℃以上才能發(fā)生。在壓縮空氣攪拌下，隨反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)熱增加，溫度漸升至180～200℃發(fā)生激烈反應(yīng)。之后生成多孔狀固相酸解反應(yīng)產(chǎn)物。降溫后于55～65℃條件下，在沉淀罐中進(jìn)行浸取。向所得浸取液加入絮凝劑，用沉降法分離浸取液內(nèi)懸浮的未分離物和機(jī)械雜質(zhì)，所得浸取液中主要含有硫酸鈦鹽，但也含有很多二價(jià)及三價(jià)硫酸鐵鹽。用加入鐵屑的辦法使三價(jià)鐵還原，再冷凍至3～5℃。可用冷凍鹽水制冷裝置、也可用真空絕熱蒸發(fā)制冷裝置使硫酸亞鐵結(jié)晶析出，過濾除去副產(chǎn)硫酸亞鐵，純凈的鈦液經(jīng)真空蒸發(fā)濃縮至190～210g TiO2/L溶液，在攪拌下送入水解反應(yīng)器，加入在晶種罐中預(yù)先特制的晶種進(jìn)行水解生成水合二氧化鈦（即俗稱的偏鈦酸）。工業(yè)上實(shí)現(xiàn)水解過程有常壓、加壓兩種方法，溫度各不相同。晶種的制法也有多種，隨產(chǎn)品要求和生產(chǎn)廠家而異。水解生成的偏鈦酸用葉濾機(jī)反復(fù)水洗除去可溶性鐵鹽后送回轉(zhuǎn)爐，在800～850℃下煅燒，煅燒前要在鹽處理罐中加入鹽類作鹽處理。鹽處理的目的是為了降低煅燒溫度和促進(jìn)晶型轉(zhuǎn)化，并提高顏料的研磨潤濕性。煅燒生成的二氧化鈦尚不具備顏料性能，還需進(jìn)行后處理。后處理是先用雷蒙磨或萬能粉碎機(jī)對煅燒后的二氧化鈦進(jìn)行干法粉碎，再經(jīng)打漿、水選分級(jí)、表面包膜處理后，用噴霧干燥器（或帶式干燥器、沸騰流化干燥器、烘房等）干燥，之后再用氣流粉碎機(jī)進(jìn)行超微粉碎，確保產(chǎn)品粒徑在1μm以下。 氯化法。含金紅石90%～95%的金紅石礦經(jīng)粉碎、干燥并被嚴(yán)格控制粒度（或高鈦渣）與石油焦連續(xù)進(jìn)入流化 床氯化爐，通氯氣進(jìn)行氯化反應(yīng)，溫度900～1000℃。由于原料中含有鐵、錳、硅、鋯等氧化物雜質(zhì)，故氯化所得的四氯化鈦經(jīng)冷卻至400℃、初步凈化后還需經(jīng)過精餾才可制得精四氯四鈦。精四氯化鈦在150～200℃經(jīng)汽化并加入高純?nèi)然X作為晶型轉(zhuǎn)化劑，再預(yù)熱升溫至1000℃左右進(jìn)入氧化爐。氧化爐所用氧氣也經(jīng)過預(yù)熱。氧化溫度1300～1500℃。經(jīng)氣相氧化生成的固體二氧化鈦已初具顏料性質(zhì)。再經(jīng)過后處理即可得到顏料二氧化鈦的產(chǎn)品。后處理方法與硫酸法相同。 生產(chǎn)方法;硫酸法 鈦鐵礦粉經(jīng)硫酸分解、酸水浸取得到偏鈦酸，后者經(jīng)焙燒成為二氧化鈦。高品位的鈦鐵礦石用雷蒙磨粉碎至0.043mm，在酸解槽內(nèi)用88%～90%的硫酸分解，在90℃開始酸解，自熱升溫至180~200℃生成多孔性酸解產(chǎn)物。礦酸質(zhì)量比為1：(1.5～1.7)(硫酸以i00%計(jì))。 TiO2+H2SO4→TiOSO4+H2O 酸解產(chǎn)物在55~65℃下用酸性水浸取，在浸取液中加入鐵屑使三價(jià)鐵還原，再冷凍至3~5℃，析出硫酸亞鐵結(jié)晶。純凈的鈦液經(jīng)真空濃縮至190～210g/L，再經(jīng)常壓或加壓水解得水合二氧化鈦即偏鈦酸。 TI(SO4)2+H2O→TiOSO4→H2TiO3↓ 偏鈦酸經(jīng)葉濾機(jī)反復(fù)水洗除去可溶性鐵鹽，再在800～850℃下于回轉(zhuǎn)窯中煅燒成二氧化鈦。 H2TiO3→TiO2+H2O 氯化法 將粉碎至一定粒度、干燥的金紅石(含二氧化鈦90%～95%，或高鈦渣)與粉碎干燥的石油焦連續(xù)進(jìn)入流化床氯化爐，在900～1000℃下通氯氣進(jìn)行氯化反應(yīng)生成四氯化鈦。 2TiO2+3C+4Cl2→TiCl4+CO2↑+CO↑ 氯化產(chǎn)物經(jīng)冷卻、凈化后送入氧化爐，并在1300~1500℃下通氧氣氧化成二氧化鈦。 TiCl4+O2→TiO2+2Cl2 生產(chǎn)方法; 由高品位的鈦礦石經(jīng)氯化反應(yīng)生成TiCl₂，精制成高純度TiCl₂，再經(jīng)氧化分解而成。 用硫酸分解原料礦石，所得液體經(jīng)加熱分解成偏鈦酸，再經(jīng)焙燒而得。 將濃硫酸添加至鈦鐵礦中使其溶解，用水萃取。濾液中加入鐵屑、磷酸鹽等，煮沸生成TiO(OH) ₂。將此沉淀充分洗凈后經(jīng)焙燒、粉碎而得。 通常包覆少量礬土和/或二氧化硅以改進(jìn)產(chǎn)品特性。
產(chǎn)品類別：