晶體結(jié)構(gòu)
二氧化鈦在自然界有三種結(jié)晶形態(tài):金紅石型、銳鈦型和板鈦型。板鈦型屬斜方晶系,是不穩(wěn)定的晶型,在
650℃以上即轉(zhuǎn)化成金紅石型,因此在工業(yè)上沒(méi)有實(shí)用價(jià)值。銳鈦型在常溫下是穩(wěn)定的,但在高溫下要向金紅
石型轉(zhuǎn)化。其轉(zhuǎn)化強(qiáng)度視制造方法及煅燒過(guò)程中是否加有抑制或促進(jìn)劑等條件有關(guān)。
一般認(rèn)為在165℃以下幾乎不進(jìn)行晶型轉(zhuǎn)化,超過(guò)730℃時(shí)轉(zhuǎn)化得很快。金紅石型是二氧化鈦穩(wěn)定的結(jié)晶形
態(tài),結(jié)構(gòu)致密,與銳鈦型相比有較高的硬度、密度、介電常數(shù)與折光率。金紅石型和銳鈦型都屬于四方晶系
,但具有不同的晶格,因而X射線(xiàn)圖象也不同,銳鈦型二氧化鈦的衍射角位于25.5°,金紅石型的衍射角位于
27.5°。金紅石型的晶體細(xì)長(zhǎng),呈棱形,通常是孿晶;而銳鈦型一般近似規(guī)則的八面體。
金紅石型比起銳鈦型來(lái)說(shuō),由于其單位晶格由兩個(gè)二氧化鈦分子組成而銳鈦型卻是由四個(gè)二氧化鈦分子組成
,故其單位晶格較小且緊密,所以具有較大的穩(wěn)定性和相對(duì)密度,因此具有較高的折射率和介電常數(shù)及較低
的熱傳導(dǎo)性。
二氧化鈦的三種同分異構(gòu)體中只有金紅石型穩(wěn)定,也只有金紅石型可通過(guò)熱轉(zhuǎn)換獲得。天然板鈦礦在650℃
以上即轉(zhuǎn)換為金紅石型,銳鈦礦在915℃左右也能轉(zhuǎn)變呈金紅石型
化學(xué)性能
二氧化鈦的化學(xué)性質(zhì)極為穩(wěn)定,是一種偏酸性的兩性氧化物。常溫下幾乎不與其他元素和化合物反應(yīng),對(duì)氧
、氨、氮、硫化氫、二氧化碳、二氧化硫都不起作用,不溶于水、脂肪,也不溶于稀酸及無(wú)機(jī)酸、堿,只溶
于氫氟酸。但在光作用下,鈦白粉可發(fā)生連續(xù)的氧化還原反應(yīng),具有光化學(xué)活性。 這一種光化學(xué)活性,在紫
外線(xiàn)照射下銳鈦型鈦白粉尤為明顯,這一性質(zhì)使鈦白粉既是某些無(wú)機(jī)化合物的光敏氧化催化劑,又是某些有
機(jī)化合物光敏還原催化劑。
應(yīng)急處理:隔離泄漏污染區(qū),限制出入。建議應(yīng)急處理人員戴防塵面具(全面罩),穿一般作業(yè)工作服。避
免揚(yáng)塵,小心掃起,置于袋中轉(zhuǎn)移至安全場(chǎng)所。若大量泄漏,用塑料布、帆布覆蓋。收集回收或運(yùn)至廢物處
理場(chǎng)所處置。
二氧化鈦(或稱(chēng)鈦白粉)廣泛用于各類(lèi)結(jié)構(gòu)表面涂料、紙張涂層和填料、塑料及彈性體,其它用途還包括陶瓷
、玻璃、催化劑、涂布織物、印刷油墨、屋頂鋪粒和焊劑。據(jù)統(tǒng)計(jì),2006年全球二氧化鈦需求達(dá)460萬(wàn)噸,其
中涂料行業(yè)占58%、塑料行業(yè)占23%、造紙10%、其他9%。鈦白粉既可用鈦鐵礦、金紅石制取,也可用鈦渣制取
。鈦白粉生產(chǎn)工藝有兩種:即硫酸鹽工藝和氯化物工藝,硫酸鹽法的技術(shù)比氯化物法簡(jiǎn)單,可以用品位低和
比較便宜的礦物。如今世界上約有47%產(chǎn)能采用硫酸鹽工藝,53%產(chǎn)能為氯化物工藝。
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質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
TiO2含量:≥97%
亮度:≥95%
消色力:≥100
105℃揮發(fā)物:≤0.5%
水懸浮物pH:6.0-8.0
吸油量:≤24g/100g
篩余物(0.045mm篩孔):≤0.05%
水萃取液電阻率:≥60Ω·m
金紅石含量:≥97%
包裝:25公斤多層紙袋(內(nèi)層塑料袋),或1000公斤大型袋裝。
替代品
為了解決價(jià)格高昂的成本,后來(lái)發(fā)明了高鈦粉、立德粉、鍛白粉等產(chǎn)品,但是綜合性能不如鈦白粉,運(yùn)用較
廣的高鈦粉能部分替代鈦白粉。