从上表4中可以看到,晶型转化率受温度影响很大。在1500K时晶型转化所需的时间与反应所需的时间在数量级上大体一致,可同步完成。
实践中证明,单一TiCl4与O2反应的金红石型转化率只有30%-65%,为获得金红石型产品含量≥98. 0%需要加人晶型转化剂。我国在开发氯化法钛白技术中曾经做过大量晶型转化剂的选择试验,最终认为AIC13是最经济、效果较好的晶型转化剂。氧化产品中A1203含量达0.9%-1.2%时,产品中金红石型的含量就完全可以实现)98.0%的要求。
实践也证明,TiCl4气相氧化反应过程中没有引人成核剂,产品的平均粒度粗、粒度分布宽,很难得到优良的颜料级Ti02粒子。通常的成核剂有水蒸气及元素周期表中第一主族元素、第二主族元素及镧系元素的盐类,如锉、钠、钾、钙、钡、铈的各种盐类,它们在高温下很容易生成氧化物。通常把它们按一定比例溶解在水中,利用氮气或者氧气作载体把它们压送到氧化反应器中,最好加人到热氧气流中。
通过试验,认为最好的成核剂为氯化钾。当加人KC1量为(90-110)×10-6时,产品的CBU(炭黑底彩值表示产品消色力)提高5-6,达到12.4。满足颜料对氧化半成品的要求。
各种碱金属氯化物作成核剂的选择性试验见下表5。美国专利2791490、5201949、3208866较详细地叙述了加人晶粒细化剂对炭黑底调的影响。炭黑底调是Ti02粒子大小和粒子大小均匀度的一种测量方法的度量单位,值愈大,其粒子愈细,分布愈集中。其反应条件氧气过量系数为1.10,预热到1000℃,TiC14蒸气预热到800℃,反应区温度在1000-1400℃之间,把盐溶液喷到紧靠反应区的热氧流之中。