1 食品添加劑TiO2的開發與推廣應用
在美、日、英、法等發達國家,20世紀80年代就已將TiO2用作食品添加劑,這類產品我國以前靠從國外進口,近年來已有鈦白廠家試生產。除食品領域外,醫藥和化妝品工業也應用鈦白,它們所用的鈦白質量實際是相同的,就是對重金屬有害元素的嚴格控制,使其最低化。
人體對TiO2不吸收,不積累;TiO2對人體無毒副作用,無致癌危險,在食品工業中作食用白色色素、增容劑等。按美國FDA規定,最大用量為1%。我國《食品添加劑使用衛生標準》(GB2760—1996)規定:用于糖果包衣最大使用量為2.0g/kg;用于涼果最大使用量為 10g/kg。我國目前對食用TiO2的需求量約500~800t/a。
食品TiO2對質量指標要求很高。主要是有害元素指標要求很嚴,在10-5~10-6數量級;二是白度要求很高,應≥95%;三是粒度要小,粒度分布范圍要窄,分散性和分散穩定性要好。一般顏料級TiO2,由于所用礦源和工業硫酸的關系,產品達不到指標要求。除非選用優質精礦,使用蓄電池酸,在工藝過程中采取特殊精制提純手段,否則是生產不出合格產品的。為保證白度,要特別注意精制、水解和漂白、水等作業條件。要分散性好,分散穩定性持久,一是進行表面包膜處理,二是煅燒前加添加劑,煅燒后加表面活性劑,并氣流粉碎以保證分散度。
2 包核TiO2的開發應用
TiO2的光學性質和顏料性能的利用,僅僅是粒子的表面層,占大部分量的內核部分并未得以充分利用;而TiO2比其它白色顏料又要貴得多。于是啟發人們的思考;用廉價的原料替代內核,外表包覆一層TiO2做成所謂“包核顏料”,既發揮了TiO2的顏料性能,又節約了TiO2用量,降低了成本。各國對包核型TiO2的開發應用都很重視。我國廣西桂林攀寶化工有限公司1992年引進俄羅斯先進的包核顏料生產技術,以無機基料或其他載體為核心,采用離心振動磨等先進設備和新工藝,生產了三種牌號的金紅石型包核鈦白,價格水平僅相當于或略高于國產銳鈦型鈦白。經試用,效果良好,并取得了可觀的經濟效益。近年來,國內又有多家企業在研發“包核鈦白”,取得一定的成效。
包核方法,除了上述離心振動球磨的物理方法外,還可采用化學沉積包膜的化學法及偶聯包膜法。
3 建議
我國鈦資源豐富,貯量居世界前列。而我國鈦白工業在規模、質量、品種、牌號、收率、管理、環保和效益上卻處于全面落后的狀態,我們必須盡快改變目前這種情況,逐步變資源優勢為產品優勢,為此建議:
(1)對我國自主建設的鈦白生產廠,應全面測評考核,對虧損嚴重、污染大的廠堅決關停并轉,淘汰出局,保留那些善管理、質量好、有效益的廠,實行強強聯合。加大科技投入。組織聯合攻關,學習引進技術的管理經驗,在品種、上質量、上檔次上做文章,而這些的關鍵之一又在于進行表面處理。
(2)我國鈦白生產的礦源從長遠看,最終還是攀枝花鈦精礦,但該礦質量較差,最好利用攀枝花豐富的水電資源,走酸溶性鈦渣之路。
(3)引進的三條較大型的硫酸法鈦白生產線,產品品種較多(如渝港鈦白的3個銳鈦型、8個金紅石型鈦白牌號),質量也好。應注意發揮專家作用,調動職工積極性,協同作戰,發揮工藝技術優勢,進行后處理,提高產品質量,開發新品種,以滿足國民經濟迅速發展的需要。同時在政策上也需要國家繼續給予優惠和扶持。
(4)今后新建的鈦白廠起點要高,應以氯化法為主,走自主開發與引進技術相結合的路子,采取合資方式,爭取外商參股,并參與管理,不僅引進資金和技術,同時引進人才和管理經驗,爭取盡快使我國鈦白工業基本達到國際先進水平。
在美、日、英、法等發達國家,20世紀80年代就已將TiO2用作食品添加劑,這類產品我國以前靠從國外進口,近年來已有鈦白廠家試生產。除食品領域外,醫藥和化妝品工業也應用鈦白,它們所用的鈦白質量實際是相同的,就是對重金屬有害元素的嚴格控制,使其最低化。
人體對TiO2不吸收,不積累;TiO2對人體無毒副作用,無致癌危險,在食品工業中作食用白色色素、增容劑等。按美國FDA規定,最大用量為1%。我國《食品添加劑使用衛生標準》(GB2760—1996)規定:用于糖果包衣最大使用量為2.0g/kg;用于涼果最大使用量為 10g/kg。我國目前對食用TiO2的需求量約500~800t/a。
食品TiO2對質量指標要求很高。主要是有害元素指標要求很嚴,在10-5~10-6數量級;二是白度要求很高,應≥95%;三是粒度要小,粒度分布范圍要窄,分散性和分散穩定性要好。一般顏料級TiO2,由于所用礦源和工業硫酸的關系,產品達不到指標要求。除非選用優質精礦,使用蓄電池酸,在工藝過程中采取特殊精制提純手段,否則是生產不出合格產品的。為保證白度,要特別注意精制、水解和漂白、水等作業條件。要分散性好,分散穩定性持久,一是進行表面包膜處理,二是煅燒前加添加劑,煅燒后加表面活性劑,并氣流粉碎以保證分散度。
2 包核TiO2的開發應用
TiO2的光學性質和顏料性能的利用,僅僅是粒子的表面層,占大部分量的內核部分并未得以充分利用;而TiO2比其它白色顏料又要貴得多。于是啟發人們的思考;用廉價的原料替代內核,外表包覆一層TiO2做成所謂“包核顏料”,既發揮了TiO2的顏料性能,又節約了TiO2用量,降低了成本。各國對包核型TiO2的開發應用都很重視。我國廣西桂林攀寶化工有限公司1992年引進俄羅斯先進的包核顏料生產技術,以無機基料或其他載體為核心,采用離心振動磨等先進設備和新工藝,生產了三種牌號的金紅石型包核鈦白,價格水平僅相當于或略高于國產銳鈦型鈦白。經試用,效果良好,并取得了可觀的經濟效益。近年來,國內又有多家企業在研發“包核鈦白”,取得一定的成效。
包核方法,除了上述離心振動球磨的物理方法外,還可采用化學沉積包膜的化學法及偶聯包膜法。
3 建議
我國鈦資源豐富,貯量居世界前列。而我國鈦白工業在規模、質量、品種、牌號、收率、管理、環保和效益上卻處于全面落后的狀態,我們必須盡快改變目前這種情況,逐步變資源優勢為產品優勢,為此建議:
(1)對我國自主建設的鈦白生產廠,應全面測評考核,對虧損嚴重、污染大的廠堅決關停并轉,淘汰出局,保留那些善管理、質量好、有效益的廠,實行強強聯合。加大科技投入。組織聯合攻關,學習引進技術的管理經驗,在品種、上質量、上檔次上做文章,而這些的關鍵之一又在于進行表面處理。
(2)我國鈦白生產的礦源從長遠看,最終還是攀枝花鈦精礦,但該礦質量較差,最好利用攀枝花豐富的水電資源,走酸溶性鈦渣之路。
(3)引進的三條較大型的硫酸法鈦白生產線,產品品種較多(如渝港鈦白的3個銳鈦型、8個金紅石型鈦白牌號),質量也好。應注意發揮專家作用,調動職工積極性,協同作戰,發揮工藝技術優勢,進行后處理,提高產品質量,開發新品種,以滿足國民經濟迅速發展的需要。同時在政策上也需要國家繼續給予優惠和扶持。
(4)今后新建的鈦白廠起點要高,應以氯化法為主,走自主開發與引進技術相結合的路子,采取合資方式,爭取外商參股,并參與管理,不僅引進資金和技術,同時引進人才和管理經驗,爭取盡快使我國鈦白工業基本達到國際先進水平。