鈦白后處理實驗室儀器設備的選擇與應用

1、1鈦白表面處理實驗工藝及設備的選擇與應用鈦白表面處理實驗工藝及設備的選擇與應用鄒建新1，2（1攀枝花學院材料系；2釩鈦材料與復合技術四川省重點實驗室，攀枝花617000）摘要摘要：介紹了實驗室中鈦白后處理各階段所用儀器設備的種類、名稱、技術規(guī)格、生產(chǎn)廠家、價格和應用情況，對鈦白裝備企業(yè)提出了開發(fā)相關實驗室用儀器設備的意見和建議。關鍵詞關鍵詞：鈦白；后處理；實驗室；儀器設備ChoiceApplicationofExperimentEqui

2、pmentDuringTitaniumDioxideAftertreatmentZOUJianxin1，2(1MaterialsEngineeringDepartmentPanzhihuaUniversity2KeyLabofSichuanProvinceonTitanium&VanadiumMaterialCompositeTechnologySichuanPanzhihua617000China)Abstract:Thekindna

3、metechnicspecificationproductionplantapplicationofexperimentequipmentduringtitaniumdioxideaftertreatmentwereintroducedadviceaboutexperimentequipmenttotitaniumdioxideequipmentfactywasgiven.Keywds:titaniumdioxideaftertreat

4、mentlabequipment1前言2004年國內(nèi)鈦白產(chǎn)量已達到60萬ta，2005年國內(nèi)的鈦白產(chǎn)能預計將達到90萬ta，目前產(chǎn)品仍然是銳鈦型占絕對優(yōu)勢，約占總量的77%，金紅石型只占23%，但是，目前國內(nèi)鈦白新增產(chǎn)能主要是金紅石鈦白，這也是今后的發(fā)展趨勢。建設金紅石生產(chǎn)線很重要的環(huán)節(jié)是后處理，目前新上鈦白粉廠的技術路線主要有兩條：一是引進國外技術，二是采用國內(nèi)相對成熟的后處理技術，但目前國內(nèi)金紅石鈦白生產(chǎn)廠家還較少，金紅石鈦白質(zhì)量還

5、急待提高，后處理技術急待改進。因此，無論是老廠，還是新建金紅石鈦白廠，加強鈦白后處理研發(fā)是十分重要的。我國在這方面目前還比較薄弱，少數(shù)生產(chǎn)廠在后處理實驗室研發(fā)上剛起步，研究院所從事這方面工作的也較少，通過文獻資料的查閱，目前還未發(fā)現(xiàn)有系統(tǒng)的專門論述后處理實驗儀器設備的文章，因此，本文較系統(tǒng)地介紹了鈦白后處理工藝過程中實驗儀器設備的技術規(guī)格、選擇與應用狀況，以期對國內(nèi)鈦白后處理研發(fā)有一定的參考。此外，除了更多地培養(yǎng)后處理研發(fā)人員外，國內(nèi)裝

6、備行業(yè)提供必需的、先進的鈦白后處理實驗室儀器設備就顯得尤為重要了，因此，作者也對裝備廠家提出了相關意見和建議。2后處理實驗室儀器設備的種類、技術參數(shù)及供應狀況2.1打漿分散階段打漿需要軟水和熱水，一般溫度控制在50~60℃較好，因此蒸餾水器必不可少，相應的保溫設施及稱重設備也要有，近年市場上出現(xiàn)了實驗室純水系統(tǒng)，利用反滲透膜技術獲得高標準純水，這方面的設備供貨商很多，鈦白裝備企業(yè)可以提供但沒必要參與。高速分3司、重慶五環(huán)試驗儀器有限公司

7、等等，價格通常在20004000元之間。PH計通常采用數(shù)顯式，包膜劑加量的控制采用恒流泵（或蠕動泵），生產(chǎn)廠家也不少，如上海滬西分析儀器廠等，價格通常在3000元左右。包膜過程中必需采用電動攪拌機進行充分攪拌，以保證適宜的動力學條件。采用該套設備環(huán)節(jié)多，精確度不高，效率較低，難以達到理想的包膜效果。值得高興的是，最近出現(xiàn)了一種適合于鈦白包膜的全自動反應斧，即中科院理化所研制的通用智能化學反應包膜系統(tǒng)，帶兩個反應容器，容積為2L和8L，溫

8、度范圍為：室溫~90℃1℃，PH范圍精度為：2~130.1，流量精度每分鐘為0~60100ml1%，電腦控制包膜劑的加量和溫度、PH值，以及加料速度等參數(shù)，整個包膜過程完全按照配方設計實現(xiàn)了全自動控制。但該反應斧價格較貴，約13萬元RMB。目前國內(nèi)鈦白行業(yè)已有4家購買，12家已有購買意向。相信該設備會在鈦白行業(yè)得到推廣應用，特別是再經(jīng)過合理改進并降低價格后。此外，河南中原實驗設備有限公司也經(jīng)銷2NY2000型智能生化反應實驗裝置，單筒，

9、溫度范圍為：室溫~200℃，加壓控制，價格約2.5萬元，但未在鈦白領域使用過，估計使用效果沒有中科院的好。此外，河北保定也有生產(chǎn)的，主要用于感光膠片領域，但質(zhì)量不太理想。2.5水洗、過濾與干燥階段實驗室通常采用真空吸濾方式過濾和洗滌無機包膜后鈦白。真空泵是通用型設備，其它如抽濾瓶等就更為常見。鈦白裝備企業(yè)在這方面基本沒有參與的機會。該方法進行水洗過濾效率較低，對公斤級的實驗就不大適合。因此，鈦白實驗室最好采用小型的壓濾機，國內(nèi)生產(chǎn)壓濾機

10、的廠家很多，但適合實驗用的手動式小型壓濾機不多，目前國內(nèi)有河北景津集團、浙江建華壓濾機有限公司生產(chǎn)這種實驗室用板框型壓濾機，過濾面積為1–3m2，此外，還有杭州天堂壓濾機廠、杭州興源過濾機有限公司也生產(chǎn)，過濾面積為0.16–3m2，價格約在5000元，濾布通常采用621型專用濾布。目前壓濾機廠家進軍鈦白行業(yè)的有景津集團、衡水海江過濾機廠等。如果國內(nèi)有更多的廠家生產(chǎn)，相信會有市場的。實驗室進行包膜鈦白的干燥通常采用電熱恒溫干燥箱，溫度通常

11、控制在110120℃之間，該設備生產(chǎn)廠家眾多，如成都天宇試驗設備有限公司等，也不屬于鈦白裝備廠家的強項，不適合參與。該干燥方法方便、實用，但容易造成鈦白干燥后的結塊。目前在食品、醫(yī)藥行業(yè)已有專門的實驗室用噴霧干燥機，如上海沃迪科技公司即可生產(chǎn)，但未在鈦白領域使用過。山東天力公司也有5kgh的可用于鈦白實驗的噴霧干燥器，甚至有300600mlh的小型噴霧干燥器，但需要改進后使用效果才好。如鈦白裝備廠家能開發(fā)出象噴霧干燥器一類的專門用于鈦白

12、（及其它粉體材料）實驗室干燥的設備是最好，相信市場前景廣闊。2.6有機包膜階段鈦白后處理的微粉碎基本都采用氣流粉碎機，產(chǎn)品細度通?？蛇_15μm，在此過程中同時進行有機包膜。國內(nèi)生產(chǎn)實驗室用氣流粉碎機的廠家不太多，但也不少，有華東理工大學氣流粉碎分級技術裝備中心、上海化機三廠、宜興清新粉體機械有限公司等幾家，全套價格通常在8萬元左右，單機價格在35萬元之間，第三家目前暫時還只生產(chǎn)生產(chǎn)型裝置。此外，國外較好的實驗型氣流粉碎機是加拿大ATS工

13、業(yè)系統(tǒng)公司（上海代表處）生產(chǎn)的，產(chǎn)品處理量分別為0.250g和3g–20kg，主要應用于醫(yī)藥領域，價格約2萬歐元，產(chǎn)品粒度可達0.120μm，在國內(nèi)鈦白實驗領域還未使用過，但預計用于粉碎鈦白的效果會很好。配套的全無油潤滑空氣壓縮機和空氣干燥器生產(chǎn)廠家就較多，價格分別為8000元和11000元左右。有機表面處理劑可以有效改善鈦白在溶劑中的表面能、表面潤濕性、電性和分散性能等，主要有偶聯(lián)劑、高級脂肪酸、不飽和有機酸及有機硅等，近年使用性能比