唐振寧，原南京鈦白化工有限責(zé)任公司總工程師，高級(jí)工程師。從事鈦白粉生產(chǎn)、研究40余年，曾任鈦白粉生產(chǎn)車間主任、鈦白粉分廠副廠長(zhǎng)，技術(shù)處處長(zhǎng)，總工程師等職。

參與了建設(shè)國內(nèi)第一家金紅石型鈦白粉生產(chǎn)車間及負(fù)責(zé)組織并親自參與化工部化纖鈦白粉技術(shù)攻關(guān)會(huì)戰(zhàn)和建設(shè)國內(nèi)首家化纖鈦白粉生產(chǎn)車間的建設(shè)工作。

發(fā)表有關(guān)鈦白的論文60余篇，主要著作有《鈦白粉的生產(chǎn)與環(huán)境治理》(化學(xué)工業(yè)出版社)，并參加《化工百科全書》(第15卷鈦白粉)的編寫。

退休后兼任國家化工生產(chǎn)力促進(jìn)中心鈦白分中心和鈦白粉產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟專家組副組長(zhǎng)和《鈦白》雜志、江蘇省涂料工程技術(shù)中心顧問等職。

我國鈦白粉工業(yè)起步較晚1954～1955年才有單位開始研發(fā)、1956年公私合營(yíng)上海華恒化工廠和公私合營(yíng)廣州合眾化工廠開始生產(chǎn)電焊條、搪瓷用鈦白粉以來，到2017年，我國鈦白粉工業(yè)已走過62年的歷程。回顧早期我國鈦白行業(yè)的從業(yè)人員，在一無圖紙、二無技術(shù)資料，毫無外援的情況下，因陋就簡(jiǎn)，在當(dāng)時(shí)物資條件極度匱乏的情況下，依靠我們中國人特有的聰明、勤勞、堅(jiān)忍不拔的精神，自力更生、艱苦奮斗逐步建立完善了我國鈦白粉工業(yè)的基礎(chǔ)。現(xiàn)僅以本文來紀(jì)念早期在我國鈦白粉行業(yè)奮斗的廣大職工和科研技術(shù)人員，對(duì)他們辛勤的勞動(dòng)和卓越的貢獻(xiàn)表示深深的敬意。

01

國外鈦白粉工業(yè)的發(fā)展歷程

1790年英國科學(xué)家葛里哥(Willam Gregor)與一位鄉(xiāng)村傳教士分析他家鄉(xiāng)的一種黑色而有磁性的砂石時(shí)，發(fā)現(xiàn)其中一半是一種白色的金屬氧化物，這是人類對(duì)鈦元素的首次發(fā)現(xiàn)。

1795年德國科學(xué)家馬丁·克勒浦洛(Martin Klaproth)在匈牙利產(chǎn)的一種Red Schorl的礦石，即后來稱之為的金紅石中分離出一種白色氧化物，與葛里哥的發(fā)現(xiàn)完全相同，并稱這種元素為“鈦”(拉丁字Titans——希臘神話中大地長(zhǎng)子的名字)。

因?yàn)檫@些黑色磁性礦砂大多是從俄國ILMEn山中發(fā)現(xiàn)的，故又把這種礦稱為Ilmenite，直到現(xiàn)在鈦鐵礦的英文單詞仍為Ilmenite。

1824年人們開始了鈦白粉制備的研究。

1908年法國人沃古斯特·雅克·羅西(Auguste·Iacques·Rossi)在美國一個(gè)鈦礦處理公司生產(chǎn)了一些不太純的二氧化鈦，并于1911年10月申請(qǐng)了專利(美國專利US№118411)。他們的方法是把鈦礦與碳酸氫鈉或碳酸鈉熔融焙燒，再溶于稀酸中的工藝。在這期間(1908～1912)，挪威的杰布森(Jebsen)和法魯普(Farup)及美國的巴頓(L.E Barton)也分別完成了用硫酸法及熔融法從鈦鐵礦中制取二氧化鈦的研究。這就是硫酸法鈦白粉生產(chǎn)的前身，以后硫酸法鈦白的制備，雖然發(fā)表了眾多個(gè)專利，仍未擺脫1910年的雛形和理論依據(jù)。

1916年，在挪威的菲特烈斯特(Fredrikstad)成立了挪威鈦顏料公司并建成了規(guī)模為1 000 t/a的世界上第一個(gè)鈦白粉生產(chǎn)車間(產(chǎn)品為含TiO?25%的復(fù)合顏料)。

1918年美國鈦顏料公司成立(后被國家鉛業(yè)公司NL并購)，成為NL公司的子公司。

1920年挪威鈦顏料公司與美國鈦顏料公司合并，并成為美國NL公司的子公司。

1921～1923年，在法國Societe de Produits Chimiques des Terren Rares in Serquigny公司的實(shí)驗(yàn)室里，在約瑟夫·布魯門菲爾德(Joseph Blumenfeld)的領(lǐng)導(dǎo)下，成功開發(fā)出自生晶種稀釋法水解工藝，并把它稱為“布魯門菲爾德法”而申請(qǐng)了專利。由于處理鈦鐵礦需要大量硫酸，該公司又與塞恩·米盧茲公司(Than etMilhouse，后歸屬法國羅納普朗克公司)聯(lián)合用布魯門菲爾德法第一次在世界上生產(chǎn)出TiO?含量為96%～99%的銳鈦型二氧化鈦顏料。

1925年美國NL公司完成了100%純二氧化鈦單晶的制備。

1930年麥克倫堡(Meklenberg)采用堿中和外加晶種，對(duì)硫酸法的水解工藝又作了一次重大改革，使硫酸法工藝更趨完善。直到現(xiàn)在，全世界硫酸法鈦白粉工廠的水解工藝毫無例外的均采用這兩種方法。

布魯門菲爾德法后來在全世界被廣泛的轉(zhuǎn)讓，在世界各地建立了許多工廠，其中之一為美國杜邦公司所有，而美國國家鉛業(yè)公司(NL)利用該技術(shù)在德國、英國、日本等地建立了一系列的合資公司，這些裝置就是后來在德國的克朗諾斯(Kronos，現(xiàn)中譯為康諾斯)、英國的BTP(后變?yōu)镮CI下面的二氧化鈦集團(tuán))、日本的鈦工業(yè)公司等。二氧化鈦集團(tuán)后來一度成為僅次于杜邦的世界第二大鈦白粉生產(chǎn)商，美國的SCM(后為美利聯(lián))購買了NL在美國的工廠，及英國拉波特(Larpote)在英國和澳大利亞的工廠成為世界上第三大鈦白粉生產(chǎn)商。這就是90年代世界主要鈦白粉生產(chǎn)商的格局。2000年后國外的幾大鈦白粉商又經(jīng)過了幾次兼并組合成了目前的格局，前五大生產(chǎn)商是杜邦(科慕)，亨茲曼。Cristal,康諾斯，特諾，大家也比較熟悉，本文不在此贅述了。

在氯化法方面，1930～1937年捷克用外加晶種水解法和四氯化鈦加熱法首次在試驗(yàn)室里制造出金紅石型鈦白粉，后因第二次世界大戰(zhàn)未能繼續(xù)下去，緊接著1940年美國匹茲堡平板玻璃公司(PPG)也用四氯化鈦溶液制造出金紅石型鈦白粉，并于1941年正式在美國市場(chǎng)上出售。

金紅石型鈦白粉的開發(fā)成功，使鈦白粉工業(yè)得到巨大的發(fā)展，1934～1959年期間平均每年以12%的速度增長(zhǎng)(世界鈦白粉的生產(chǎn)能力：1934年22.5萬t/a，1940年51.6萬t/a，1950年65.5萬t/a，1965年151.8萬t/a，1976年250萬t/a)。

1948年美國杜邦公司開始研究氯化法生產(chǎn)技術(shù)，在特拉華州的艾奇摩爾建立了一套35 t/d的中試裝置，并于1954年在田納西州的新約翰遜維爾建了一座10萬t/a的工廠，經(jīng)過5年的調(diào)試優(yōu)化，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的氯化法鈦白粉。但此方法僅能生產(chǎn)金紅石型不能生產(chǎn)銳鈦型，從1967年開始杜邦公司開始大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)氯化法鈦白粉。

1975年美國杜邦公司成功地利用氯化法生產(chǎn)出銳鈦型鈦白粉，并實(shí)現(xiàn)用鈦鐵礦氯化生產(chǎn)四氯化鈦，杜邦公司在氯化法技術(shù)上的重大突破，使它很快取代NL公司成為美國最大，也是世界上最大的鈦白粉生產(chǎn)商。

1951年加拿大魁北克鐵鈦冶金公司(QIT)開發(fā)出TiO2含量70%～85%的酸溶性鈦渣，為硫酸法減少廢副排放提供了優(yōu)質(zhì)原料。

上世紀(jì)50年代國外鈦白行業(yè)才廣泛使用無機(jī)表面處理劑來改善其耐候性能，60年代才開始用有機(jī)表面處理劑來提高其分散性能。

02

已具有63年歷史的中國鈦白工業(yè)

我國的鈦白粉工業(yè)比較年輕，1954～1955年一些單位才開始接觸二氧化鈦方面的研究。

1956年公私合營(yíng)上海華恒化工廠(后來的上海鈦白粉廠)開始用硫酸法生產(chǎn)電焊條、搪瓷用的非顏料級(jí)鈦白粉，緊接著公私合營(yíng)廣州合眾化工廠(后來的廣州鈦白粉廠)也用類似的工藝，生產(chǎn)類似的產(chǎn)品，這與1916年挪威建成的世界上第一座鈦白粉工廠晚了整整40年。

1957年化工部天津化工研究院開始組織力量系統(tǒng)的研究開發(fā)顏料級(jí)銳鈦型鈦白粉的生產(chǎn)工藝。

1958年在當(dāng)時(shí)工業(yè)生產(chǎn)大躍進(jìn)的形勢(shì)下，天津、濟(jì)南、遼陽、無錫等地相繼建成了年產(chǎn)非顏料級(jí)小型鈦白粉工廠。

1962～1963年，天津化工研究院顏料級(jí)銳鈦型鈦白粉擴(kuò)大試驗(yàn)成果在上海華恒化工廠和天津同生化工廠進(jìn)行了工業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大試生產(chǎn)，并通過了化工部和上海市化工局共同組織的鑒定，為我國硫酸法銳鈦型鈦白粉生產(chǎn)奠定了工藝基礎(chǔ)。

1966年，化工部天津化工研究院開始研究用硫酸法生產(chǎn)金紅石型鈦白粉，并于1968年在南京油脂化工廠建成了一座300 t/a的金紅石型鈦白粉中試車間，隨后擴(kuò)建至1 000 t/a，1970年投產(chǎn)，產(chǎn)品在天津油漆廠應(yīng)用獲得成功并擴(kuò)建至3 000 t/a的規(guī)模。

1972年化工部涂料工業(yè)研究所和化工部第三設(shè)計(jì)院以及南京油脂化工廠、鎮(zhèn)江鈦白粉廠等單位在上海鈦白粉廠內(nèi)進(jìn)行了一氧化碳內(nèi)加熱法氯化法工藝小試，根據(jù)其小試結(jié)果在福建省廈門電化廠內(nèi)建成了一座中試車間。接著1973年～1974年左右，冶金部有色金屬研究總院和中科院化學(xué)冶金研究所分別在天津化工廠和貴州遵義鐵合金廠建立了30 kW和40 kW等離子火炬內(nèi)加熱法的氯化法鈦白粉中試裝置，以上兩地的試驗(yàn)裝置都生產(chǎn)出氯化法金紅石型鈦白粉，后因技術(shù)不成熟，設(shè)備材質(zhì)解決不了，終未投入工業(yè)化生產(chǎn)。

1975年化工部為了配合國內(nèi)幾套引進(jìn)的大型化纖裝置配套提供化纖用鈦白粉，在南京油脂化工廠內(nèi)組織化纖鈦白粉攻關(guān)會(huì)戰(zhàn)，由南京大學(xué)牽頭，參加單位有上海鈦白粉廠、上海東昇鈦白粉廠、鎮(zhèn)江、濟(jì)南等單位。而化工部第三設(shè)計(jì)院在吳建生大師帶領(lǐng)下，十余名工程技術(shù)人員，在南京油脂化工廠鈦白粉車間跟班操作，現(xiàn)場(chǎng)收集測(cè)試工程數(shù)據(jù)和工藝數(shù)據(jù)，在此數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上在南京油脂化工廠內(nèi)建成了一座1 000 t/a全流程化纖鈦白粉車間(可生產(chǎn)銳鈦型2 000 t/a)，該工程包括三廢治理(酸解尾氣、煅燒尾氣、廢酸濃縮、污水處理)、公用工程(變電站、自來水廠、鐵路專用線、部分辦公生活設(shè)施)，該項(xiàng)工程設(shè)計(jì)曾在化工部和環(huán)保部獲獎(jiǎng)。

1976～1977年，化工部涂料工業(yè)研究所硫酸法的六項(xiàng)試驗(yàn)新成果：改性聚丙烯胺絮凝劑(在此之前國內(nèi)一直使用硫化鐵+氧化銻無機(jī)沉降劑)、三價(jià)鈦漂白(在此之前國內(nèi)一直使用鋅粉或鋁粉漂白)、四氯化鈦晶種、金紅石煅燒晶種、水力旋流分級(jí)器以及硅、鋁包膜技術(shù)在南京油脂化工廠進(jìn)行工業(yè)化試用，直到現(xiàn)在這6項(xiàng)試驗(yàn)成果除四氯化鈦晶種因原料供應(yīng)、貯運(yùn)方面的問題未使用外，其余5項(xiàng)試驗(yàn)成果國內(nèi)鈦白行業(yè)到目前仍在使用。

為了配合攀枝花鈦礦的綜合利用，化工部在1979年由化工部涂料工業(yè)研究所組織攻關(guān)，并在鎮(zhèn)江鈦白粉廠開展了用攀枝花高硫鈦鐵礦生產(chǎn)金紅石型鈦白粉的工業(yè)試驗(yàn)獲得成功，并通過了化工部科技局組織的鑒定，為我國鈦白粉行業(yè)大規(guī)模利用攀礦積累了實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。

上世紀(jì)80年代中期隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)過熱，全國各地興建了許多小型鈦白粉工廠，據(jù)統(tǒng)計(jì)最高達(dá)108家，主要集中在河南省、廣西、江蘇省，這些小鈦白粉廠大多是鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，工廠規(guī)模小、技術(shù)、裝置落后、產(chǎn)品質(zhì)量差、“三廢”污染嚴(yán)重，還造成了短期國內(nèi)鈦礦供應(yīng)奇缺。

為了限制不具備生產(chǎn)條件的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)一哄而上，1988年化工部制訂了不準(zhǔn)再建3 500 t/a以下的鈦白粉工廠的國家產(chǎn)業(yè)政策，并在1991年實(shí)行了鈦白粉生產(chǎn)許可證制度。

為了迅速擺脫我國鈦白粉工業(yè)的落后面貌，在制訂“七五”計(jì)劃時(shí)，化工部在總結(jié)當(dāng)時(shí)我國鈦白粉生產(chǎn)和建設(shè)工作的基礎(chǔ)上，提出了“硫酸法和氯化法兩種工藝并舉;基本建設(shè)與技術(shù)改造并舉;技術(shù)引進(jìn)與國內(nèi)技術(shù)開發(fā)并舉”的發(fā)展戰(zhàn)略方針，有計(jì)劃的安排了鈦白粉的生產(chǎn)、建設(shè)和科研項(xiàng)目，一批萬噸級(jí)鈦白粉工廠開始籌建，引進(jìn)技術(shù)也在有序的進(jìn)行。

上世紀(jì)80年代末期化工部組織有關(guān)企業(yè)出國考察，選擇引進(jìn)技術(shù)的對(duì)象，其中核工業(yè)部404廠，通過南斯拉夫的一家咨詢公司引進(jìn)了捷克波利彩公司鈦白粉的工藝、工程技術(shù)(系來自法國羅納普朗克工廠的技術(shù))于1993年建成了1.5萬t/a硫酸法鈦白粉工廠;四川重慶渝港鈦白粉股份有限公司引進(jìn)了波蘭波利茲鈦白粉工廠的技術(shù)和設(shè)備(系原德國克朗諾斯的技術(shù))于1995年建成了1.5萬t/a的鈦白粉工廠;遼寧錦州鐵合金廠，通過在美國韓國人開的一間技術(shù)咨詢公司，找到一些曾在杜邦公司工作過的美國人提供了一部分氯化鈦白粉生產(chǎn)技術(shù)的信息并在國外購買了一些關(guān)鍵設(shè)備于1994年建成了我國第一套氯化法1.5萬t/a的工廠。與此同時(shí)廣州鈦白粉廠通過引進(jìn)澳大利亞原Laport公司的退休技術(shù)人員提供了金紅石型鈦白粉的工藝技術(shù)，并購買了部分生產(chǎn)設(shè)備和分析儀器，由廣州市化工局設(shè)計(jì)院在廣州鈦白粉廠原搪瓷鈦白粉生產(chǎn)線上改造成生產(chǎn)金紅石型鈦白粉的生產(chǎn)車間，后被業(yè)內(nèi)人士稱之為“廣鈦技術(shù)”或“澳州技術(shù)”。在此基礎(chǔ)上化工部又組織湖南株洲鈦白粉廠、上海鈦白粉廠、南京油脂化工廠、鎮(zhèn)江鈦白粉廠、濟(jì)南裕興化工廠、遼陽冶建化工廠等6家工廠共享了“廣鈦技術(shù)”。后來濟(jì)南裕興化工廠通過同樣渠道又引進(jìn)了捷克的工藝技術(shù)建成了一座1.5萬t/a鈦白粉工廠，與404廠當(dāng)時(shí)引進(jìn)的主要不同之處是把自身晶種稀釋法水解改為外加晶種微壓水解法。

以上引進(jìn)項(xiàng)目的消化吸收，特別是404廠、渝鈦白和濟(jì)南裕興三家引進(jìn)的成套技術(shù)裝置的投產(chǎn)成功，為我國鈦白粉行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步、裝置大型化方面起到極大的推動(dòng)和示范作用。

63年以來我國的鈦白粉行業(yè)從無到有，從小到大，從1993年51家鈦白粉工廠年產(chǎn)13.35萬t，生產(chǎn)能力17.5萬t/a，到2018年39家全流程生產(chǎn)企業(yè)實(shí)際產(chǎn)量295.43萬t，出口90.83萬t，產(chǎn)能340余萬t，連續(xù)11年總產(chǎn)量世界第一，并成為鈦白粉凈出口大國。90年代前我國尚無一座萬噸級(jí)企業(yè)，到2016年河南龍蟒佰利聯(lián)總產(chǎn)量58.8萬t/a，亞洲第一、世界第四;90年代前我國只有南京一家鈦白粉工廠生產(chǎn)少量金紅石型鈦白粉，到2018年我國金紅石型鈦白粉產(chǎn)量高達(dá)229.28余萬t，占全國總產(chǎn)量的77.61%;90年代前我國尚無一家氯化法鈦白粉工廠，到2018年已有4家氯化法鈦白粉工廠開工生產(chǎn)，生產(chǎn)能力21萬t/a，實(shí)際產(chǎn)量13.4萬t/a。

我國鈦白粉行業(yè)這些年來的巨大發(fā)展成就應(yīng)歸功于國家的改革開放政策和各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的重視與支持，更是廣大鈦白粉行業(yè)職工和工程技術(shù)人員努力奮斗、辛勤勞動(dòng)的結(jié)果。

目前我國已是世界上名副其實(shí)的鈦白粉生產(chǎn)大國，但還不是強(qiáng)國，我們?cè)诋a(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、控制管理方面與國外的大公司尚有一定差距，在氯化生產(chǎn)技術(shù)方面差距更大。今后我們要在切實(shí)做好節(jié)能減排、清潔文明生產(chǎn)的同時(shí)，努力提高產(chǎn)品質(zhì)量和專用品種的開發(fā)，創(chuàng)建自主品牌，不斷開拓國際市場(chǎng)，繼續(xù)氯化法鈦白攻關(guān)，在掌握其真正關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上，在國內(nèi)大力推廣氯化法工藝，老的硫酸法企業(yè)大力推廣聯(lián)產(chǎn)法路線，實(shí)現(xiàn)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展，早日成為世界上鈦白粉生產(chǎn)大國和強(qiáng)國。

(關(guān)鍵字：鈦白粉)