钛白粉发展简史
钛
一直被认为是一种稀有金属,可它在地壳的含量并不稀有。它约占地壳质量的0.61%,地壳中的元素按丰度排列,钛占第十位,仅次于氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁和氢,比铜、锌、锡等普通有色金属要丰富的多,而且在岩石、砂粒、土壤、矿物、煤炭和许多动植物中都含有钛。它的主要工业制品:A.金属钛,B.二氧化钛颜料(俗称钛白粉)。
首先,钛白粉的“钛”金属是如何命名的?钛白粉整个工业的发展轨迹是什么?
十八世纪末,英国传教士兼业余矿冶家威廉规格勒在所居住的村庄附近发现了一种黑色带有磁性的矿石,经过一连串的试验,测到其中含有59%在当时并未发现到的金属元素。规格勒以所居住的区域而名之为Menaccanite;又称该矿为Menaccanite。数年后,德国科学家马丁克拉普斯从匈牙利山脉中的金红石矿中提炼出一种新的金属氧化物。他以希腊神话中宙斯王的第一个儿子Titans将其所发现的金属命名为Titanic Earth。这两种所发现的金属,后来被证明乃属于一种无素,学术界仍以Titanium命名之,但将发现者之名归于规格勒以尊重其贡献。该矿砂以苏俄境Ilmen山区为主要蕴藏地,因此将含有钛金属的矿泛称为Ilmenite。
钛金属元素虽然早在十八世纪就被发现,但真正到二十世纪初期,钛金属的潜力及钛氧化物的利用才逐渐被发掘出来。
“钛颜料公司”(Titanium Pigment Company)于1916年在美加边境尼加拉瓜瀑布区建厂生产钛白粉。
大约同一时期,挪威因其境内蕴藏大量钛矿,也开始发展钛白粉制造技术,在1919年成立“钛公司”(Titan Company)正式开车生产钛白粉,年产1000t含25% TiO2的复合颜料,使之实现了工业化生产。
次年该两大集团同意交换技术及相互使用彼此的专利。也在同年,“国家铅业公司”(National LeadCompany)买下“钛颜料公司”(Titanium Pigment Company),才开启了钛白粉工业生产的规模。当时的生产制程属于硫酸法(此法仍沿用至今)。但生产的钛白粉仍为复合型钛白粉:内含25%的A型钛白粉及75%的硫酸钡,因较当时泛用的“白铅”和“氧化锌”有较优的遮盖力,而且不会和涂料树脂发生反应而变色,所以20世纪初期复合型钛白粉席卷大部分的市场。
第一种纯A型钛白粉是在1923年由法国Thann et Mulhouse公司研制出来的,采用稀释晶种进行水解,生产出含96% - 99% TiO2 颜料钛白粉。其所用的制程被广泛地授权制造。杜邦公司后来买下其中的一家公司,开始钛白粉的制造。
在二十....
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