钛白粉是当今世界发展最快的无机化工产品之一,在最重要的无机化合物中排第三位,位于氨和磷酸之后,广泛用于涂料、塑料、橡胶、油墨、纸张、化纤、陶瓷、日化、医药、食品等行业,是应用非常广泛的基础精细化工原料。目前,全世界钛白生产方法主要有两大类:硫酸法和氯化法,此外还有盐酸法、混合法以及硝酸法等,由于钛的回收率低、设备腐蚀严重以及对原料的要求高等原因,使得仅有硫酸法和氯化法应用于工业生产。本课题针对贵州省遵义钛业股份有限公司提供的低品位高钛渣的物化特性,以盐酸法为基础提出了一种新的制备钛白粉的方法,通过添加改性剂提高高钛渣的酸溶性能,并采用废酸代替浓盐酸进行浸出,之后再经过水解和煅烧工艺制取钛白粉。并得到如下结论:(1)通过对高钛渣改性焙烧过程的分析表明,高钛渣中的复杂固溶体与Na2CO3发生反应生成钛酸钠和铁酸钠,改善了高钛渣的酸溶性。改性焙烧的最佳条件为焙烧时间2h,焙烧温度850℃,改性剂配比为0.7:1,此时Ti浸出率为95.48%。(2)通过对改性焙烧过程的动力学分析,得出Na2CO3与高钛渣的反应限制环节为Na2CO3在固体产物层间的扩散。动力学模型可用GB模型来描述。动力学方程式为,活化能为93.532KJ/mol。(3)最佳浸出条件为粒度200目以下,液固比5:1、废酸浓度30%、反应时间1.5h、浸出温度70℃。此条件下Ti浸出率为95.60%。最佳水解条件为水解温度100℃,水解时间70min,稀释比为1.此时水解率为94.02%(4)水解产物在煅烧温度为1200℃,煅烧时间为2h的煅烧条件下,可得到品位为99.41%钛白粉;通过XRD分析,可确定在该条件下,最终产品基本转为金红石型二氧化钛。