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新技术有望解决钛白粉“双高”难题

2017-01-10 来源:中国高新技术产业导报
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钛白粉生产企业是能源、资源消耗大户,同样也是环境污染大户。”近日,中国地质大学(北京)材料工程学科负责人丁浩在一次关于微纳米复合材料与产业应用专场上表示,采用矿物与二氧化钛(TiO2)微纳米颗粒复合的方式,可有效减少钛白粉的用量,并达到理想中的效果。


据丁浩介绍,作为目前性能最佳、应用范围最广和用量占绝对优势的白色颜料,钛白粉一度被业界称为“工业味精”,而我国更是世界上最大的钛白粉生产国和消费国。但是,目前采用硫酸法生产1吨钛白粉需消耗含二氧化钛59%的钛精矿1.9吨,浓硫酸3.2吨,水100吨,铁屑0.15吨。采用氯化法生产1吨钛白粉将消耗1.2吨金红石矿物,0.12吨氯气,0.25吨石油焦、30千克氯化铝和0.5吨氧气。与此同时,还将排放100吨的酸性废水、5-8吨的固体废弃物以及2.5万立方米的含有二氧化硫、酸雾和粉尘的废气。近年来,伴随着工业的发展,寻找钛白粉的替代品日益成为社会关注的焦点。


据丁浩介绍,矿物与二氧化钛微纳米颗粒复合是将特定组分、特定物相的无机矿物与晶相TiO2实现界面有序复合,并实现复合产物功能化的技术,形成了包括矿物-TiO2复合颜料、复合乳浊剂和复合光催化剂等多种新功能材料。


其中,矿物-TiO2复合白色颜料可大大降低TiO2用量,对缓解钛白粉生产和消费中的资源、环境、成本及对应用行业的制约等突出问题具有现实作用,可用于发挥钛白粉物理性能的领域,例如涂料、油漆、塑料、橡胶、造纸、油墨等。矿物-TiO2复合乳浊剂可取代硅酸锆成为新型乳浊剂,可用于制造绿色陶瓷卫生洁具和陶瓷砖,消除使用传统乳浊剂釉面的放射性危害,有利于解决我国硅酸锆原料依赖进口、价格高、加工难度大和存在放射性污染等问题,有利于绿色建材产业发展和产品升级。矿物-TiO2复合光催化材料可以提高纳米TiO2的光催化能力和效率,降低成本,实现可回收性和重复利用,主要用于光催化降解污染物、制氢和水处理等。


对此,环保部污染防治司原巡视员李新民表示,“人均钛白粉使用量的多少曾一度成为衡量一个国家发展程度的重要指标。但是作为高耗能、高污染的‘双高’大户,钛白粉生产企业也经常被列入环境治理的黑名单,如今有复合新材料能够有效减少钛白粉的使用量,是一件足以另所有人振奋的消息,对促进传统产业升级改造具有重要作用。”

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