罗武生 ，喻胜飞

（1.中南林业科技大学机电工程学院，湖南长沙410004；2.中南大学能源科学与工程学院；3.中南林业科技大学材料科学与工程学院）

在硫酸法二氧化钛生产中，原料钛铁矿（FeTiO3）或含钛炉渣经硫酸分解成松散的TiOSO4及硫酸亚铁。经浸取，硫酸亚铁和硫酸氧钛溶解于水，后通过沉降、过滤除杂、真空或冷冻结晶除去七水硫酸亚铁，其余的TiOSO4液经浓缩后再加入蒸汽水解形成约5～15 nm的锐钛矿型微晶沉淀，由于有—OH基团吸附在晶粒表面上，晶体由氧化钛组合物TiO（OH）2来体现（俗称偏钛酸）。由于水解的不完全， 约 5%～10%的钛仍以 TiOSO4·H2O和 TiOSO4·2H2O形式存在。水解产物是通过真空转鼓过滤器脱水到水质量分数约为55%的滤饼，糊状滤饼用转窑烘干脱水、热分解脱硫、煅烧形成锐钛型或金红石型二氧化钛。煅烧是硫酸法生产二氧化钛发生化学变化或晶型转变的最后过程步骤，对二氧化钛的质量影响很大，是二氧化钛生产3个关键工序之一，同时，煅烧过程的能耗也是二氧化钛生产综合能耗指标高低的关键。因此，合理设计二氧化钛生产过程中的煅烧系统与恰当地调节煅烧参数，对提高二氧化钛质量、产量，降低能耗起到至关重要的作用。

1 二氧化钛煅烧的热工参数及影响因素

进入转窑的物料包括 TiO（OH）2、H2O、TiOSO4·H2O和TiOSO4·2H2O，它们在转窑内发生的反应如下：

煅烧是将偏钛酸转变成具有基本颜料性能的二氧化钛的过程，该过程主要是除去偏钛酸中的水分和硫，同时使二氧化钛转变成具有特定颜料性能所需要的晶型［1］。……