【科技】填补国内外技术空白，这项高端核心技术为涂料带来了福音

日前，四川省科学技术厅公示了2021年度四川省科学技术奖受理项目，攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司、攀枝花东方钛业有限公司共同完成的“高遮盖力钛白产品生产关键技术开发及应用”项目入围。

钛白粉是当前世界上最好的白色颜料，其消费量是衡量国家经济发展水平和人民生活水平高低的一个重要标志，目前我国已成为全球最大的钛白粉生产国，但国内生产的钛白粉几乎全部用于中低端领域，高端领域被国外钛白厂家占领甚至垄断。

与国外进口产品相比，我国钛白粉在遮盖力方面还有较大差距，遮盖力是颜料级钛白粉一项非常重要应用性能，一直被涂料、塑料、造纸和油墨等领域用户重视，高遮盖力的钛白粉能使其应用体系获得极佳的不透明度，使底色不能再透过涂料而显露出来的能力。

我国钛资源90%以岩矿形式存在于攀西钒钛磁铁矿中，适直硫酸法制备钛白工艺。经历几十年的发展，硫酸法工艺仍存在一些无法攻克的技术难题，如盐处理作用机理不明确、产品粒径及分布不可控、产品形貌差异大等。上述难题阻碍着对钛白产品遮盖力系统和深入的研究。

该项目针对国内钛白粉晶体生长不佳、产品粒径分布宽和颗粒形貌球形度差导致产品遮盖力偏低的行业共性难题，于2013年正式立项开展“高遮盖力钛白产品生产关键技术开发及应用”研究，从基础性研究出发，打破技术壁垒，攻克了盐处理剂作用机理难题，创建了硫酸法钛白最难的金红石型TiO2晶体生长控制技术，开发一系列原创性关键技术，填补了国内外技术空白。

该项目创新成果如下：1、攻克盐处理剂作用机理难题。攻克了一直困扰业内学者和生产技术人员的盐处理剂作用机理难题，阐明了KOH、H3PO4和A I 2（SO4）3在钛白生产过程中的的作用机理，定位了钾、磷和铝元素的存在形式，并揭示了盐处理剂对金红石转化率的影响规律。

2、创建“晶胞-晶粒-粒径”控制技术。开启了从微观到宏观控制粒子生长的新模式，创建“晶胞参数-晶粒尺寸-宏观粒径”控制技术，成功使产品品胞参数、晶粒尺寸及宏观粒径与国际高档产品相当，小粒径颗粒由原来的11.59%降至5.93%，大粒径颗粒由原来的2.17%减少至0，粒径分布更窄，突破了行业内无法控制粒径及分布的难题。

3、突破产品形貌控制技术。针对经过回转窑煅烧，产品形貌球形度变差难题，通过控制水解、盐处理配方及煅烧工艺成功将钛白产品形貌长径比由原来的1.54降至1.36左右，解决产品形貌差难题。

4、形成高遮盖力钛白产品关键工艺控制技术。全面掌握关键工艺对产品金红石转化率、颜料性能等影响规律，开发出水解偏钛酸精确控制、盐处理剂优化配方、窑前压榨稳定操作、煅烧温度适直控制、包膜参数选取等技术，形成了高遮力钛自产品关键工艺控制技术。

该项目获得授权国际发明专利2项，国内发明专利16项，发表论文8篇。研究成果已在生产线成功应用，生产了27.72万吨钛白产品。产品遮盖力由83.09%提高至96.41%，产品优等品率由7.19%提高至73.26%。经SGS检测认证，项目实施后钛白粉涂料遮盖力与国际硫酸法高端产品媲美，可降低国内对进口高端钛白产品的依赖度，吨钛白煤气用量由2565m3降至1970m3，节能降耗效果明显。截止2020年底项目累计创效27882.47万元，具有广阔的推广应用前景，经济和社会效益显著。（涂界）