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淺談鈦白粉行業(yè)的樹脂防腐
鈦白粉（二氧化鈦）被認為是目前世界上性能-好的一種白色顏料，廣泛應(yīng)用于涂料、塑料、造紙、印刷油墨、化纖、橡膠、化妝品等工業(yè)。鈦白粉生產(chǎn)方法主要有硫酸法和氯化法（通常國內(nèi)叫氣相法）。
氣相法生產(chǎn)納米二氧化鈦是國內(nèi)一些研究超細納米的實驗室，研究非常熱門的了，比如我的母校華東理工大學(xué)材料學(xué)院的李春忠老師、胡艷杰老師。氣相法鈦白粉產(chǎn)品的質(zhì)量更優(yōu)異，但生產(chǎn)成本更高。這里不作詳細討論。
硫酸法是用鈦精礦或酸溶性鈦渣與硫酸反應(yīng)進行酸解反應(yīng)，得到硫酸氧鈦溶液,經(jīng)水解得到偏鈦酸沉淀；再進入轉(zhuǎn)窯煅燒產(chǎn)出TiO2。硫酸法是一種間歇法操作，工藝復(fù)雜，幾乎包括萃取、蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶、沉降等所有的化工單元操作，一共有接近二十幾道工序。其生產(chǎn)設(shè)備、管道、構(gòu)筑物的防腐蝕設(shè)計及防腐蝕施工極其重要。
1 硫酸法二氧化鈦生產(chǎn)工序
硫酸法生產(chǎn)鈦白粉的主要工序有：鈦鐵礦粉礦石準(zhǔn)備――鈦鐵礦物酸解――鈦液沉降――冷凍結(jié)晶或真空結(jié)晶――亞鐵分離――鈦液過濾――薄膜濃縮或真空濃縮――水解――吸片――水洗――打漿――漂洗――鹽處理――轉(zhuǎn)鼓脫水或板框脫水――煅燒――二氧化鈦后處理－包裝。具體工序為：
1 酸解：利用熱濃硫酸與鈦鐵礦粉反應(yīng),使鈦鐵礦各組分轉(zhuǎn)化成可溶性的硫酸鹽的過程。所得產(chǎn)物為鈦液，也就是硫酸鈦、硫酸亞鐵、硫酸等的混合溶液。酸解工序的設(shè)備叫酸解釜。
2 鈦液沉降：酸解得到的鈦液放入沉降槽，加入助沉劑0.1%改性氨甲基聚丙烯或硫化亞鐵之類的助沉降助劑，溫度控制在60±3℃，靜置沉降。沉降槽的目的主要是將Sb的氧化物和硫酸鹽-終以Sb2S3形式沉淀下來。
3 結(jié)晶、亞鐵分離：經(jīng)過沉降之后的澄清鈦液中主要成份為Ti(SO4)2、TiOSO4、FeSO4和水,要制得純凈的鈦白粉必須將FeSO4從鈦液中分離出來, 分離方法目前有冷凍結(jié)晶法和真空結(jié)晶法。冷凍結(jié)晶在冷凍罐中進行，真空結(jié)晶在真空結(jié)晶罐中進行。
4 鈦液過濾、濃縮：鈦液中的膠體雜質(zhì)在沉降中難以被除盡,在水解過程前應(yīng)進一步將其除去, 一般采用板框壓濾機進行嚴(yán)格的精濾。經(jīng)亞鐵分離和精濾后的鈦液為稀鈦液,需進一步濃縮,一般采用薄膜濃縮或真空濃縮。
5 水解：鈦液水解是可溶性的硫酸鈦Ti(SO4)2和硫酸氧鈦TiOSO4在晶種誘導(dǎo)下, 轉(zhuǎn)化成水合二氧化鈦,俗稱偏鈦酸的過程,水解的目的是制取符合一定組成或粒子大小的偏鈦酸TiO(OH)2。
6 水洗和漂洗（偏鈦酸的凈化）：水解得到的偏鈦酸漿液除含有工藝所需要的偏鈦酸外,還含有大量的游離硫酸和硫酸亞鐵以及少量的其它金屬鹽。凈化的目的是采用過濾的方法分離出偏鈦液。國內(nèi)廠家主要采用真空葉濾機法( 較多) 和板框壓濾機法。
7 鹽處理和過濾：在洗凈的偏鈦酸漿液中加入某些鹽處理劑,促進TiO2晶型轉(zhuǎn)化,降低煅燒溫度,提高產(chǎn)品性能。用途不同的鈦白粉鹽處理劑也不同。
8 鍛燒：鍛燒是在熱的作用下,水合二氧化鈦轉(zhuǎn)變成二氧化鈦的過程, 鍛燒在回轉(zhuǎn)窯中進行, 生產(chǎn)二氧化鈦的同時，會產(chǎn)生三氧化硫氣體等其他尾氣。
2 各工序段中腐蝕的特點及原因分析
在鈦白粉生產(chǎn)系統(tǒng)中,從原料到成品TiO2的生產(chǎn)過程涉及到各種腐蝕介質(zhì),如二氧化硫SO2、三氧化硫SO3、濃稀硫酸H2SO4、硫酸鈦Ti(SO4)2、硫酸氧鈦TiOSO4、偏鈦酸TiO(OH)2、硫酸亞鐵FeSO4等。酸的濃度波動也較大,SO2、SO3氣體中夾帶著蒸汽,生產(chǎn)過程中的溫度變化也較大,一些設(shè)備及裝置還帶有攪拌?？傊? 在鈦白生產(chǎn)中,以酸性介質(zhì)為主,其主要腐蝕為氫去極化腐蝕。
（1）氫去極化腐蝕是指H+作為去極化劑的腐蝕過程。硫酸溶液及SO2、SO3等酸性介質(zhì)的水溶液對金屬的腐蝕是一種電化學(xué)反應(yīng)過程，反應(yīng)的結(jié)果就是金屬材料不斷地溶解（減?。?/font>
（2）露點腐蝕。介質(zhì)SO2、SO3與水蒸氣結(jié)合成硫酸或亞硫酸蒸氣,當(dāng)其與冷面相遇或受到冷卻(至露點以下)時,就會凝結(jié)出來,腐蝕設(shè)備和管線。
3 鈦白粉生產(chǎn)裝置及設(shè)備的防腐蝕措施
鈦白生產(chǎn)系統(tǒng)中防腐蝕措施主要有以下幾個方面:（1）金屬耐蝕材料, 如不銹鋼、鈦金板、紫銅等；（2）非金屬耐蝕材料，如塑料、橡膠、陶瓷等。以下分別介紹鈦白粉生產(chǎn)系統(tǒng)中的耐蝕金屬材料和非金屬襯里防腐技術(shù)。
3.1 金屬防腐材料
金屬防腐材料的優(yōu)點很明顯，如不銹鋼及特種合金，優(yōu)點在于防腐同時耐高溫、耐侯、耐萃冷、優(yōu)異力學(xué)性能等，缺點在于成本高、加工成型難、耐強酸強堿不行（鈦金屬等合金除外），尤其是鈦白粉行業(yè)應(yīng)用的鈦金板材料十分昂貴，所以不是萬不得已，一般不會選取鈦金屬材料做防腐材料。在鈦白粉行業(yè)，金屬防腐材料按照制備原理可分：
1 改變金屬內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，在普通鋼材中加入鉻、鎳等制成不銹鋼，加入鈦，制成鈦合金，鈦金板就是鈦白粉領(lǐng)域采用的一種防腐材料。
2 用電鍍、熱噴等方法，在鋼鐵表面再去鍍上一層不易被腐蝕的其他金屬材料，即表面合金化方法，如鋅、鋁、錫、鉻、鎳等，這些金屬常因為氧化形成一層致密的氧化物薄膜，有效得阻止水和空氣對鋼材的腐蝕，316L不銹鋼就是這一類，它也是鈦白粉行業(yè)常用的金屬防腐材料。
3 用化學(xué)或電化學(xué)方法、用表面覆蓋有機物、復(fù)合材料等非金屬材料的方法來達到防腐目的，不在次之列。
不銹鋼的耐腐蝕性隨鋼中鉻含量的增加而提高，當(dāng)鉻含量達到一定的百分比時，鋼的耐蝕性發(fā)生突變，即從易生銹到不易生銹，從不耐蝕到耐腐蝕。市場上較容易理解的分類是：鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼兩大系統(tǒng)；
鉻決定了不銹鋼性屬，所有的不銹鋼中含有鉻，鉻是決定不銹鋼性能的主要元素，添加鉻之后的不銹鋼，促使其內(nèi)部的矛盾運動向有利于抵抗腐蝕破壞的方面發(fā)展，可以提高鐵基材料電極電位，可以吸收電子使鐵鈍化。碳是不銹鋼中的主要元素之一，不銹鋼的性能與組織在很大程度上決定于碳在不銹鋼中的含量極其分布形式。碳是穩(wěn)定的奧氏體元素，并且和鉻的親和力很大。
304 是一種通用性的不銹鋼，它廣泛地用于制作要求良好綜合性能（耐腐蝕和成型性）的設(shè)備和機件。
316L不銹鋼是含鉬不銹鋼種，總的性能優(yōu)于304不銹鋼，高溫條件下，當(dāng)硫酸的濃度低于15％和高于85％時，316L不銹鋼具有廣泛的用途。
鈍鈦和以鈦為主的合金是新型的耐蝕結(jié)構(gòu)材料，耐熱性很好，熔點高達1725℃。在常溫下，鈦可以安然無恙地躺在各種強酸強堿的溶液中。就連-兇猛的酸（王水），也不能腐蝕它。鈦是一種具有高度化學(xué)活性的金屬，但是，它對大多數(shù)腐蝕介質(zhì)都呈現(xiàn)出特別優(yōu)異的耐腐蝕性。原因是鈦和氧有很大的親和力，當(dāng)鈦暴露于大氣，或任何含氧介質(zhì)時，表面立即形成一種堅固而緊密的鈍化氧化薄膜。這種薄膜十分穩(wěn)定，如果產(chǎn)生機械損傷，又會立即重新形成（只要存在一定量的氧），這種良好的自愈合能力決定了-終優(yōu)異的耐腐蝕性能。耐蝕鈦合金的品種不多，商品化的更少。在鈦金屬中加入微量的Pd、Ru、Pt等貴金屬，就具有很好的耐蝕性能。鈦及鈦合金不僅耐蝕性能良好，而且比強度高、耐熱性好，已成為許多部門替代傳統(tǒng)材料的不可多得的結(jié)構(gòu)材料。
哈氏合金耐不了高濃度的強氧化性的硫酸，在鈦白粉行業(yè)使用很少。
紫銅的化學(xué)穩(wěn)定性較高，電極電位較正，所以在酸性溶液中一般不發(fā)生腐蝕，在非氧化性酸中，紫銅具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性，但在氧化性強酸中，紫銅的耐蝕性較差。這些年，紫銅的價格越來越高，現(xiàn)在鈦白粉行業(yè)采用已經(jīng)不多了。
綜合而言，在鈦白粉行業(yè)采用的純金屬耐蝕材料的工藝段和相應(yīng)的金屬耐蝕材料有:
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工藝段
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設(shè)備
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金屬耐蝕材料
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備注
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酸解前配料
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鈦鐵礦粉礦石裝配系統(tǒng)，入料斗、料筒等
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304鋼材、316L鋼材
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耐磨，經(jīng)久耐用
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原料準(zhǔn)備段
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濃硫酸原料冷卻器、儲槽
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316L鋼材、鈦金屬
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90%以上硫酸原料制備，并從近100℃冷卻至室溫，作為酸解用原料。
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酸解
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酸解釜
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316L鋼材、鈦金屬
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固、液相混合，加熱（70℃～200℃）酸解，-終成份有硫酸鈦、硫酸亞鐵、硫酸及其他金屬鹽，硫酸相對濃度30%～85%。
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濃縮
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蒸發(fā)器
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316L鋼材、鈦金屬
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高溫、高壓的酸性氣體
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其他
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泵、閥門、法蘭
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金屬材料再襯塑、整體玻璃鋼
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接觸中高溫酸性介質(zhì)
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煅燒
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回轉(zhuǎn)窯
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陶瓷、搪瓷、金屬
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高溫煅燒，尾氣含硫
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3.2 襯膠
襯膠也叫橡膠襯里，是選取一定厚度的片狀耐蝕橡膠,貼合在基體的給定表面, 形成連續(xù)完整的保護覆蓋層, 藉以隔離腐蝕介質(zhì)對基體的作用,達到防腐蝕的目的。目前可用于襯里的橡膠有兩大類,即天然橡膠和合成橡膠,合成橡膠包括丁基橡膠、氯丁橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠等。
鈦白粉行業(yè)常用的襯膠，一般都只能在90℃以下使用，相對乙烯基酯樹脂玻璃鋼和玻璃鱗片膠泥而言，襯膠無論是從原料成本、施工便捷程度、耐腐蝕性能、耐溫等方面來講，都沒有什么優(yōu)勢，因此大部分襯膠的防腐部位都已經(jīng)被乙烯基酯樹脂玻璃鋼內(nèi)襯及玻璃鱗片膠泥內(nèi)襯給取代了，當(dāng)然也有一些需承受應(yīng)力應(yīng)變的設(shè)備，還是在采用襯膠來達到兼具防腐和耐應(yīng)變的目的。鈦白粉行業(yè)可采用襯膠，也可采用防腐效果及性價比更高的玻璃鋼內(nèi)襯及玻璃鱗片膠泥內(nèi)襯的裝置設(shè)備主要有：
沉降池，基材水泥，腐蝕環(huán)境：等效于30%硫酸，80℃；
甲基聚丙烯（PAM）稀釋槽，鋼質(zhì)，腐蝕環(huán)境：甲基聚丙烯水溶液，50℃；
結(jié)晶鈦液槽，鋼質(zhì)，腐蝕環(huán)境：等效于30%硫酸，還含有其他金屬鹽，60℃；
框板供料槽，鋼質(zhì)，腐蝕環(huán)境：等效于30%硫酸，還含有其他金屬鹽，60℃；
濃鈦液儲槽，鋼質(zhì)，腐蝕環(huán)境：等效于30%硫酸，還含有其他金屬鹽，80℃；
偏鈦酸儲槽，鋼質(zhì)，腐蝕環(huán)境：等效于30%硫酸，還含有其他金屬鹽，70℃；
水洗槽，鋼質(zhì)，腐蝕環(huán)境：等效于20%硫酸，還含有其他金屬鹽，70℃；
漂洗前緩沖槽，鋼質(zhì)，腐蝕環(huán)境：等效于10%硫酸，還含有其他金屬鹽，70℃；
漂洗槽，鋼質(zhì)，腐蝕環(huán)境：等效于10%～20%硫酸，還含有其他金屬鹽，70～95℃；
漂洗后緩沖槽，鋼質(zhì)，腐蝕環(huán)境：等效于10%硫酸，還含有其他金屬鹽，70℃；
漿液槽，鋼質(zhì)，腐蝕環(huán)境：等效于30%硫酸，還含有其他金屬鹽，70℃；
鹽處理槽，鋼質(zhì)，腐蝕環(huán)境：等效于20%硫酸，還含有其他金屬鹽，60℃；
泥漿槽，鋼質(zhì)，腐蝕環(huán)境：等效于30%硫酸，還含有其他金屬鹽，90℃；
木粉混合槽，鋼質(zhì)，腐蝕環(huán)境：等效于30%硫酸，還含有其他金屬鹽，60℃；
濃鈦液預(yù)熱槽，鋼質(zhì)，腐蝕環(huán)境：等效于30%硫酸，還含有其他金屬鹽，100℃；
水解槽，鋼質(zhì)，腐蝕環(huán)境：等效于30%硫酸，還含有其他金屬鹽，115℃；
水洗打漿槽，鋼質(zhì)，腐蝕環(huán)境：等效于20%硫酸，還含有其他金屬鹽，70℃；
漂前打漿槽，鋼質(zhì)，腐蝕環(huán)境：等效于20%硫酸，還含有其他金屬鹽，70℃；
晶種鍋，鋼質(zhì)，腐蝕環(huán)境：等效于30%硫酸，還含有其他金屬鹽，100℃；
晶種鈦液預(yù)熱槽，鋼質(zhì)，腐蝕環(huán)境：等效于30%硫酸，還含有其他金屬鹽，90℃；
濾液槽，鋼質(zhì)，腐蝕環(huán)境：等效于30%硫酸，還含有其他金屬鹽，50℃；
磷酸稀釋槽，鋼質(zhì)，腐蝕環(huán)境：等效于30%硫酸，60℃；
結(jié)晶器，鋼質(zhì)，腐蝕環(huán)境：等效于30%硫酸，－0.1MPa，60℃；
磚窯尾氣風(fēng)管及風(fēng)機，鋼制，腐蝕環(huán)境：酸性尾氣，100℃；
酸解尾氣風(fēng)管及風(fēng)機，鋼制或整體玻璃鋼，腐蝕環(huán)境：酸性尾氣，100℃。
3.3 玻璃鋼內(nèi)襯、玻璃鱗片膠泥
玻璃鋼內(nèi)襯，是指采用熱固性樹脂為粘結(jié)劑，纖維及其他無機材料為增強材料，在金屬或混泥土基材上，制作一層3mm以上的復(fù)合材料，用以達到耐腐蝕的目的。耐腐蝕性能和耐溫級別和樹脂原料及成型操作都有關(guān)系，目前鈦白粉行業(yè)玻璃鋼襯里常用的熱固性樹脂原料有環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、乙烯基酯樹脂、酚醛樹脂。
環(huán)氧樹脂玻璃鋼，機械強度高，與基材粘結(jié)力好，收縮小，耐堿、耐低溫的稀酸，但耐熱、耐高溫酸及氧化性介質(zhì)腐蝕性能不足，粘度大施工操作不便，現(xiàn)場施工常溫固化之固化物致密性不足，抗?jié)B性能欠缺。
不飽和聚酯樹脂玻璃鋼，機械性能較好，操作工藝好，收縮大，耐濃度低的無機酸，但耐濃酸、強酸、氧化性介質(zhì)、堿的性能大大不足，并且長期耐溫低于80℃，在鈦白粉行業(yè)僅用于腐蝕性較弱的酸性介質(zhì)環(huán)境。
呋喃樹脂玻璃鋼，機械性能一般，與基材粘結(jié)力一般，耐中低溫下的酸、堿、鹽溶液侵蝕，耐氣相高溫（可耐180℃氣相高溫），但-大缺陷在于收縮太大、固化物太脆，此外操作性能不佳，固化放熱過劇烈，養(yǎng)護期也長，在鈦白粉行業(yè)，用于中溫下的低濃度酸、堿腐蝕，以及酸堿交替的腐蝕環(huán)境，但實際應(yīng)用并不多。
酚醛樹脂玻璃鋼，機械性能一般，與基材粘結(jié)力好，耐酸性好，但不耐強氧化性酸（如濃硫酸等）和堿性介質(zhì)，耐高溫（優(yōu)于聚酯和環(huán)氧玻璃鋼），但操作工藝性不佳，常溫固化時有小分子揮發(fā)物釋放出來，常溫固化的固化物致密性不足，抗?jié)B性能不夠，-大缺陷在于收縮太大、固化物太脆。為改善某種玻璃鋼的性能或降低成本,常加入另一種樹脂進行改性,使其兼具兩種樹脂的性能。如環(huán)氧酚醛玻璃鋼,既具有環(huán)氧玻璃鋼的良好機械性能、粘結(jié)強度和耐堿性,又具有酚醛玻璃鋼較好的耐酸性能和耐熱性；又如環(huán)氧呋喃玻璃鋼，既具有呋喃玻璃鋼較好的耐酸性能和耐熱性，加入環(huán)氧樹脂又改善了呋喃樹脂玻璃鋼的韌性不足的缺陷，還可以提高與基材的粘結(jié)強度和耐堿性。
乙烯基酯樹脂玻璃鋼，機械性能好，操作工藝好，與基材粘結(jié)力大，盡管收縮也很大，但經(jīng)過纖維和填料的作用，輔以合理的施工操作，可以大大降低其內(nèi)襯玻璃鋼的收縮。乙烯基酯樹脂玻璃鋼耐酸、堿、鹽溶液、部分強氧化性介質(zhì)以及有部分機溶劑的腐蝕性能都很好，選用合適的乙烯基酯樹脂類型，其長期耐介質(zhì)浸泡溫度達80℃～140℃，在鈦白粉行業(yè)有廣泛的應(yīng)用。乙烯基酯樹脂玻璃鋼和后文的玻璃鱗片膠泥的-大缺陷是耐極限高溫（如長期使用溫度在200℃以上）、耐部分強氧化性介質(zhì)腐蝕（如90%以上硫酸）、耐有機溶劑侵蝕等性能不足，尤其是耐高低溫驟變以及耐應(yīng)力驟變，則更是玻璃鋼內(nèi)襯和膠泥內(nèi)襯解決不了的問題。
玻璃鱗片膠泥內(nèi)襯，是一種采用熱固性樹脂和玻璃鱗片，輔以其他助劑而制成的膠泥狀的材料，再涂覆在金屬或混凝土基材表面，以達到耐腐蝕的目的。玻璃鱗片膠泥內(nèi)襯一般厚度在2.5mm以上，相比玻璃鋼內(nèi)襯，玻璃鱗片膠泥內(nèi)襯的抗?jié)B透性能更佳。-終的耐腐蝕性能和玻璃鱗片原料及樹脂原料都有關(guān)，常用的熱固性樹脂有環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂和乙烯基酯樹脂。目前市場上采用玻璃鋼內(nèi)襯和玻璃鱗片膠泥內(nèi)襯復(fù)合的防腐蝕方法也很多，它很好得兼顧了整體強度、抗?jié)B性能、耐腐蝕性能、成本、施工操作性能。
鈦白粉行業(yè)，玻璃鋼材料和玻璃鱗片膠泥內(nèi)襯常以下幾個具體方式體現(xiàn)出來: A 用作為耐腐蝕襯里層和隔離層；B 用作為制造整體玻璃鋼設(shè)備、管道和零部件；C 用
作為外纏繞增強各種脆性材料（如玻璃鋼增強塑料管、罐等)；D 用作為修補其它防腐蝕襯里層（如修補襯膠層)；E 用作為臨時性補漏。其中應(yīng)用-多的是玻璃鋼襯里和玻璃鱗片膠泥內(nèi)襯。
玻璃鋼襯里和玻璃鱗片膠泥襯里主要起屏蔽作用, 也就是使介質(zhì)與基體隔離而起到防腐作用。玻璃鋼、膠泥或兩者復(fù)合的襯里應(yīng)具有耐腐蝕、抗?jié)B透性能,與基體表面有較好的粘結(jié)強度。
一般玻璃鋼襯里層應(yīng)由四部分構(gòu)成,包括底層、膩子層、玻璃鋼增強層及面層。當(dāng)襯里層較薄時,不分增強層和面層。面層是富樹脂層,一般采用表面氈作增強材料,以提高其含膠量。對于一般靜態(tài)，腐蝕性不是很苛刻，體積不大的液體貯槽, 玻璃鋼襯層一般襯3～5層玻纖布，對腐蝕苛刻的環(huán)境,襯里層厚度要求有3～4mm 厚,以具有足夠的抗?jié)B能力。
一般玻璃鱗片膠泥襯里層應(yīng)由三部分構(gòu)成,包括底層、中涂層、面涂層。必要時也可添加膩子層。面涂層的樹脂相對含量較中涂層高。對于一般靜態(tài)，腐蝕性不是很苛刻，體積不大的液體貯槽, 玻璃鱗片膠泥襯里層一般只有1～2mm厚，對腐蝕苛刻的環(huán)境,襯里層厚度要求有2.5mm以上,以具有足夠的抗?jié)B能力。目前市場上很多人為了提高整體強度，也將玻璃鱗片膠泥和玻璃鋼復(fù)合在一起使用，即打底后，采用纖維積層樹脂玻璃鋼作為增強層，再在上面做玻璃鱗片膠泥面涂層。
可采用乙烯基酯樹脂玻璃鋼內(nèi)襯或乙烯基酯樹脂玻璃鱗片膠泥內(nèi)襯的除前文3.2節(jié)闡述的既可采用襯膠也可采用玻璃鋼的設(shè)備外，還有一些：鈦液計量槽、甲基聚丙烯（PAM）儲槽、鈦液過濾槽、晶種儲槽、聚并PAM儲槽、淡白水儲槽、廢酸過濾槽、回收槽、濾液回收槽、打漿槽、淡液儲槽、淡液計量槽、酸解崗位樓面梁柱及墻裙。
冷凍崗位樓面梁柱及墻裙、水洗崗位樓面梁柱及墻裙、壓濾機地面、放料槽等常采用環(huán)氧樹脂玻璃鋼。
3.4 磚板襯里
磚板襯里就是在金屬或混凝土設(shè)備的內(nèi)壁,以耐腐蝕膠泥襯砌耐腐蝕磚板, 使腐蝕性介質(zhì)與設(shè)備基體隔離,從而達到對設(shè)備防腐蝕的目的。磚板襯里技術(shù)施工簡單,取材方便,防腐蝕效果好,耐熱性高,耐磨好，在鈦白粉行業(yè)中也有廣泛的應(yīng)用。
磚板襯里用的粘結(jié)材料俗稱膠泥,它主要由粘結(jié)劑、固化劑、耐腐蝕填料等組成。目前常用的膠泥主要有水玻璃膠泥與樹脂膠泥兩大類,樹脂膠泥包括環(huán)氧樹脂膠泥、酚醛樹脂膠泥、呋喃樹脂膠泥、不飽和聚酯樹脂膠泥、乙烯基酯樹脂膠泥以及以這些樹脂膠泥為主的改性樹脂膠泥。
磚板襯里時, 正確地選用膠泥是保障襯里設(shè)備獲得良好防腐蝕效果的關(guān)鍵。鈦白粉行業(yè)磚板襯里常用的膠泥介紹如下：
水玻璃膠泥，鈉水玻璃膠泥耐各種濃度的硫酸、硝酸、鹽酸、磷酸、氧化性介質(zhì)、有機物的腐蝕; 不耐氫氟酸、氟化物、堿水、熱磷酸的腐蝕; 粘結(jié)力差, 孔隙率高, 固化時收縮率大, 腐蝕介質(zhì)易滲透, 常溫固化, 施工方便, 價格便宜。鉀水玻璃膠泥，即KPI膠泥，耐各種濃度的硫酸、硝酸、鹽酸、磷酸、氧化性介質(zhì)、有機物的腐蝕; 不耐氫氟酸、氟化物、堿的腐蝕; 耐水性優(yōu)于鈉水玻璃膠泥; 粘結(jié)力、抗?jié)B透性優(yōu)于鈉水玻璃膠泥, 常溫固化, 施工方便。
酚醛樹脂膠泥，耐70%以下的硫酸、各種濃度鹽酸和某些有機物、氟化物的腐蝕; 不耐氧化性介質(zhì)、堿類、硝酸的腐蝕; 機械強度大, 粘結(jié)力好, 可用于150℃以下的環(huán)境, 常溫固化或加熱固化, 不能直接用于碳鋼或混凝土表面, 需用環(huán)氧涂料作隔離層。
呋喃樹脂膠泥耐酸性能與酚醛膠泥相似, 耐堿性能優(yōu)良, 可耐40%氫氧化鈉的腐蝕, 不耐氧化性介質(zhì)與硝酸的腐蝕; 機械強度大, 粘結(jié)力較酚醛膠泥差,固化時收縮率大, 抗沖擊性能差, 不能與碳鋼或混凝土直接接觸, 需用環(huán)氧涂料作隔離層,適用于150℃以下的環(huán)境,工程造價高。
環(huán)氧樹脂膠泥，耐酸、耐堿性能低于酚醛膠泥與呋喃膠泥, 機械強度高, 粘結(jié)力大, 固化時收縮率小, 可直接用于碳鋼或混凝土表面, 常溫或加溫固化,可用于100℃以下的環(huán)境, 工程造價高。
不飽和聚酯樹脂膠泥，耐稀酸、稀堿的腐蝕, 機械強度大, 粘結(jié)力高,可用于70℃以下的環(huán)境,常溫固化,固化收縮率大,可直接用于碳鋼或混凝土表面。
乙烯基酯樹脂膠泥，耐酸、堿腐蝕，機械強度大,粘結(jié)力高, 選用合適的乙烯基酯樹脂類型，其膠泥長期耐介質(zhì)浸泡溫度達80℃～120℃，常溫固化,固化收縮率大（和環(huán)氧膠泥比，要和不飽和聚酯樹脂膠泥比，則小得多）,可直接用于碳鋼或混凝土表面，也可作為磚板襯里用粘結(jié)、勾縫材料。
鈦白粉行業(yè)使用的磚板襯里中常用的耐腐蝕磚板材料主要有耐酸陶瓷、人造鑄石、浸漬或壓型石墨、花崗巖類天然石材等。
在鈦白粉行業(yè)，使用磚板襯里的設(shè)備多數(shù)都是要求耐磨，或者介質(zhì)中有顆粒狀的物質(zhì)，或者有耐壓和耐應(yīng)力應(yīng)變要求，主要有如下設(shè)備采用磚板襯里：酸混合槽、酸解鍋、沉降池、漂白槽、泥漿槽、木粉混合槽、濃鈦液預(yù)熱槽、水解槽、水洗打漿槽、漂前打漿槽、晶種鍋、晶種預(yù)熱鍋等。
磚板襯里在實際使用時，也常使用隔離材料，一般隔離材料有幾種類型：玻璃鋼、鉛、橡膠、石棉板、涂料等，其中玻璃鋼用的較多。
磚板襯里施工應(yīng)嚴(yán)格按《HG/T 20676-1990磚板襯里化工設(shè)備》和《GB 50046-2008 工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計規(guī)范》的要求進行。
鈦白粉行業(yè)，使用襯鉛及搪鉛作隔離層的已經(jīng)越來越少了，故在此不作討論。
3.5 鈦白粉行業(yè)其他耐蝕材料和方法
鈦白粉行業(yè),塑料應(yīng)用廣泛,常用于制作整體貯槽、貯罐以及用作設(shè)備、池體的襯里。常用的塑料品種有聚氯乙烯塑料(PVC)、聚丙烯塑料( PP)、氟塑料等。
關(guān)于熱塑性塑料襯里以及整體熱塑性塑料設(shè)備的耐腐蝕性能和耐溫性能，請參考我的另外一份專門的資料，在此不詳述。
4 總結(jié)
在鈦白生產(chǎn)工藝過程中, 由于工況條件惡劣、腐蝕嚴(yán)重, 防腐蝕設(shè)計及防腐蝕施工具有十分重要的意義。
硫酸法制造鈦白粉，是乙烯基酯樹脂應(yīng)用較為成熟的一個領(lǐng)域，無論在國外還是國內(nèi)都是如此。對于一個防腐工程技術(shù)人員和設(shè)計者來說, 必須具備豐富的防腐知識, 既要充分掌握乙烯基酯樹脂等熱固性樹脂、粉料、磚板、橡膠、金屬等防腐材料的優(yōu)缺點，還需要掌握工程方面的知識, 又要有經(jīng)濟觀點, 提出經(jīng)濟、合理、實用、高效的防腐方案，此外施工時還要嚴(yán)把各項防腐工程的施工質(zhì)量關(guān)。
