興盛珠光粉是由雲母包覆二氧化钛組成 ，二氧化钛包覆程度與雲母粒徑的不同可得到不同效果的珠光顔料。今天我們來探讨二氧化钛的奧秘。
二氧化钛 ，TiO₂,以金紅石型、銳钛礦型和闆钛礦型存在於(yú)自然界中。金紅石型 、銳钛礦型的二氧化钛在工業上大量生産，並(bìng)且用作顔料、催化劑和生産陶瓷材料。興盛珠光顔料分爲金紅石型和銳钛型。
由於(yú)二氧化钛的光散射性質（它優於(yú)所有其他的白色顔料），化學穩定性和沒有毒性，使他成爲重要的白色顔料。從(cóng)數量和價值上來講，二氧化钛是最重要的顔料。二氧化钛是興盛珠光顔料的重要組成部分。
一.性質
1.物理性質
在三種TiO₂變(biàn)體中 ，金紅石型是熱力學上最穩定的一種。然而，其他的幾種形态晶格相似，因此可以在很長的時間内處於(yú)穩定狀态。超出700 ℃，銳钛礦型迅速單(dān)向轉化爲金紅石型，闆钛礦型很難生産(chǎn) ，因此在TiO₂顔料工業上沒什麽價值。興盛珠光粉性能穩定，色彩多樣。
2.化學性質
二氧化钛是帶(dài)有弱酸和堿性的兩性化合物。相應的堿金屬钛酸酯和遊離钛酸在水裏是不穩定的，水解是産(chǎn)生無定形的氧化钛氫氧化物 。
二氧化钛的化學性質非常穩定，不受大多數有機(jī)和無機(jī)溶劑的侵蝕 。它溶解在濃硫酸和氫氟酸中，並(bìng)其爲熔融的堿性和酸性物質所侵蝕和溶解。興盛珠光粉化學性質非常穩定。
3.原材料
生産(chǎn)TiO₂的原材料包括天然的産(chǎn)物，如钛鐵礦，白钛石和金紅石 ，以及若幹(gàn)非常重要的合成材料，如钛渣和合成金紅石。最重要的含钛原料生産(chǎn)的TiO₂數據如表
含钛原料的生産(chǎn)數據(jù)（2000年）
産品 | 工藝 | 噸/年 |
钛鐵礦 钛鐵礦和白钛石 金紅石 | 硫酸法 氯化法 氯化法 | 1000000 640000 300000 |
合成金紅石 钛渣 钛渣 富集钛渣 | 氯化法 硫酸法 氯化法 氯化法 | 821000 738000 832000 143000 |
原料總量 | 4474000 |
2000年，钛鐵原材料生産(chǎn)的總量已經增長(zhǎng)到大約450萬噸 。澳大利亞是世界最大的生産(chǎn)國，其次是南非、挪威和加拿大。興盛珠光粉代替泰珠珠光粉，默克珠光粉
4.天然原材料
钛是地殼中蘊藏量第九大的元素，他總是和氧結(jié)合在一起。最重要的钛礦，見(jiàn)下表
钛礦
礦物 | 化學式 | TiO₂含量（質(zhì)量分數(shù)）/% |
金紅石 銳钛礦 闆钛礦 钛鐵礦 白钛石 鈣钛礦 白钛礦 钛磁鐵礦 | TiO₂ TiO₂ TiO₂ FeTiO₂ FeTiO₂.TiO₂ CaTiO₂ CaTiSiO₂ Fe（TiO₂）Fe2O₂ | 92-98 90-95 90-100 35-50 60-90 40-60 30-42 2-20 |
在天然的钛礦中，隻有钛鐵礦、白钛石和金紅石具有經濟上的重要意義。白钛石是钛鐵礦的一個風(fēng)化的産(chǎn)品 。
世界上最大的钛儲藏量是以銳钛礦和钛磁鐵礦的形式存在的，但是這些钛礦目前不能經濟地加工利用 。大約95%世界産(chǎn)量的钛鐵礦和金紅石用於(yú)生産(chǎn)TiO₂顔料，其餘的用於(yú)制造金屬钛和電焊條。興盛珠光粉色彩多樣。
钛鐵礦和白钛石
世界上钛鐵礦存在於(yú)原生的塊狀礦床 ，或次生的、含重礦的沖擊礦床（砂礦）中，在塊狀礦裏 ，钛鐵礦通常和中性侵入岩共生（挪威的Tellnes和加拿大的Allard湖）。從這些塊狀礦石中獲得的精礦 。往往含有高的鐵含量，它在钛鐵礦裏離析的赤鐵礦或磁鐵礦的形态。這些鐵礦的存在，使得精礦中的TiO₂的含量減少，見下表，由於(yú)他們的高鐵含量 ，直接利用這些钛鐵礦在減少 。興盛珠光粉産(chǎn)品齊全，色彩鮮豔 。
钛鐵礦(kuàng)的組成（質量分數(shù)%）
組成 | Tellnes挪威 | Richard’s Bay （南非共和國） | Capel （西澳大利亞） | Qunilia （印度) |
TiO₂ Fe2O₂ FeO Al2O2 SiO₂ Mn0 CaO₂ V2O2 MgO | 43.8 14.0 24.4 0.6 0.2 0.3 未檢出 0.3 3.7 | 46.5 11.4 34.2 1.3 1.6 未檢出 0.1 0.3 0.9 | 54.8 15.0 23.8 1.0 0.8 1.5 0.1 0.2 0.15 | 50.3 24.3 9.7 1.0 1.1 0.1 0.1 0.2 0.9 |
在現有或古老的海岸線海灘沙中富集的钛鐵礦 ，對TiO₂的生産是很重要的。沖浪水流和風化的作用 ，是钛鐵礦和其他重礦物 ，如金紅石、皓石、獨居石和其他的矽酸鹽 ，在沙丘或海灘上濃縮。此濃縮過程經常導緻礦物呈現層狀結構。經過地質年代的變(biàn)遷，海水和空氣的侵襲使得钛鐵礦腐蝕。鐵從钛鐵礦晶格中被 除去 ，使得留下來的材料中TiO₂富集起來。TiO₂的含量在65%以下，晶格都是穩定的，但是進一步除鐵，會生成普通顯微鏡下看不見的礦物的混合物 ，其中可能包括钛礦、金紅石和無定形的形态。TiO₂的含量高到90%的混合物爲白钛石 。白钛石存在於(yú)被侵蝕的钛鐵礦和若幹礦床中 ，它被單獨利用和加工。然而，他的生産量要比钛鐵礦小。
一般來說 ，來自除鐵的钛鐵礦礦沙的精礦，TiO₂含量要比從(cóng)塊狀礦石中獲得的精礦高。在這些鏡框裏的其他元素包括鎂，錳和釩（出現在钛鐵礦裏）以及鋁 、鈣和由於(yú)礦物侵入作用而帶來的矽。
已知的钛鐵礦多於(yú)70%大約爲3.5億噸 ，在澳大利亞、南非、挪威 、加拿大和印度被有效利用。以現在的生産(chǎn)能力基數 ，這些國家可以提供全部需求來量約150年。最大産(chǎn)量的國家是澳大利亞（砂礦），加拿大（塊狀礦石），南非共和國（砂礦），其他的生産(chǎn)國家有美國（砂礦 福羅裏達），印度（砂礦 Quilon），前蘇聯（砂礦，塊狀礦石），斯裏蘭卡（砂礦），巴西（rutilo eilmenta do Brnsil)。2000年钛鐵礦生産(chǎn)大約折合TiO₂160萬噸）。興盛珠光粉代替泰珠珠光粉，默克珠光粉。
金紅石
金紅石主要是由高鈣含量的岩漿結晶 ，或含钛沉積物或岩漿岩的變質作用而形成的。對於(yú)工業用途來說，在原生的岩石中 ，金紅石的濃縮太低瞭(le)，因此隻有金紅石與皓石共生的砂礦或钛鐵礦以及其他重礦才被視爲儲藏量。世界金紅石的儲藏量估計爲4500萬噸。興盛珠光顔料分爲金紅石型和銳钛型。
以钛鐵爲例 ，最大的生産(chǎn)國是澳大利亞 、南非共和國、塞拉裏昂，天然的金紅石不能滿足需求量，因此逐漸地被合成的品種所取代。2000年世界金紅石的産(chǎn)量大約爲39萬噸(dūn)（以TiO₂計）。若千金紅石精礦的組成見下表：
金紅石精礦的組成
金紅石精 礦的組成 | 含量（質量分數）/% | ||
東澳大利亞 | 塞拉裏昂 | 南非共和國 | |
TiO₂ Fe3O3 Cr2O2 MnO Nb2O3 V2O2 ZrO2 Al2O2 CaO P2O3 SiO2 | 96.00 0.70 0.27 0.02 0.45 0.50 0.50 0.15 0.02 0.02 1.00 | 95.70 0.90 0.23 未檢出 0.21 1.00 0.67 0.20 未檢出 0.04 0.70 | 95.40 0.70 0.10 未檢出 0.32 0.65 0.46 0.65 0.05 0.02 1.75 |
5.合成原材料
随著(zhe)高TiO₂含量的增加，導緻瞭(le)開發合成TiO₂原料。在所有的生産過程中 ，都要從钛鐵礦或钛磁鐵礦中出去鐵。粵太珠光顔料耐酸，耐堿，耐高溫達800度 ，本身不自燃，不助燃 ，不導電，耐高弧，對光的穩定性相當好，不溶於水 ，對人體無害。
钛渣
從钛鐵礦中除去鐵的冶金工藝過程，是建立在生成钛渣的基礎上的。爲此在1200-1600℃的電弧爐裏，用無煙煤或焦煤把其中的鐵還原爲金屬，然後分離之。於(yú)是無钛的生鐵與含70%-85%的TiO₂（取決於(yú)所用的礦石）的钛渣同時生成。因爲此钛渣中Ti3+的含量高，而含碳量低，因此可以用硫酸酸解。加拿大魁北克鐵钛公司（QIT）、南非共和國Riehard’s Bay礦産(chǎn)品公司（RBM)生産(chǎn)這種原料，生産(chǎn)規模較小的有Tinfos Titan and Iron K.S.(Tyssedal，挪威）。2000年钛渣總計生産(chǎn)量折合成TiO₂爲170萬噸，其中70萬噸用於(yú)硫酸法加工，100萬噸用於(yú)氯化法加工。
合成金紅石
與钛鐵礦相反，隻有少數金紅石礦床具有開發經濟價值，因此天然金紅石朵唯價格很高。爲此，研究開發瞭(le)許多不通的工藝方法，以便去除钛鐵礦精礦中的鐵，與此同時卻不改變礦物的顆粒大小，因爲這更适合於(yú)随之進行的流化床氯化氫工藝。往往預活化氧化鐵礦後，所有工業化工藝都用貪或氫還原Fe3+，或者是生成金屬鐵。
帶有活化Fe2+的钛鐵礦，可用鹽酸或稀硫酸處(chù)理，並(bìng)且得到TiO₂含量爲85%-96%的“合成金紅石”，濃縮含二價鐵鹽的溶液，然後熱分解爲氧化鐵和鹽酸，在酸解工藝中重複使此鹽酸。
結語
随著(zhe)珠光顔料的發展，粵太珠光顔料的應用越來越被人們所認識，可用於(yú)汽車，摩托車，自行車塗料，粉末塗料，建築塗料，珠光油墨，珠光皮革，珠光塑料制品，珠光化妝品，還可以用於(yú)造紙，印染，印花塑膠，陶瓷等行業。而二氧化钛是興盛珠光顔料的重要組成部分，因此，二氧化钛的發現及應用是粵太珠光顔料發展至今的重要原因。
