Oxid titaničitý, všestranná a široko používaná zlúčenina, hrá v rôznych odvetviach rozhodujúcu úlohu vďaka svojim jedinečným vlastnostiam. Ako popredný dodávateľ viacúčelového oxidu titánu som nadšený, že môžem zdieľať zložitý proces toho, ako sa táto pozoruhodná látka vyrába.
Suroviny
Cesta výroby viacúčelového oxidu titánu začína výberom vysoko kvalitných surovín. Primárnym zdrojom titánu pre produkciu oxidu titaničitého je ilmenit (fetio₃) a Rutile (Tio₂). Ilmenit je minerál oxidu oxidu železa, ktorý má hojný charakter, zatiaľ čo Rutile je čistejšia forma oxidu titaničitého. V niektorých prípadoch sa môže použiť aj syntetický rutíl, ktorý sa vyrába z ilmenitu prostredníctvom série chemických procesov.
Ďalšou dôležitou surovinou je kyselina sírová alebo chlór v závislosti od použitého výrobného procesu. Tieto chemikálie sa používajú na rozdelenie minerálov obsahujúcich titány a extrahovanie titánu v použiteľnej forme.
Sulfátový proces
Proces sulfátu je jednou z najstarších a najbežnejšie používaných metód na výrobu oxidu titánu. Tento proces možno rozdeliť do niekoľkých kľúčových krokov:
Trávenie
V kroku trávenia sa ilmenit alebo iné rudy s titánom a ložiská zmiešajú s koncentrovanou kyselinou sírovou vo veľkých reaktoroch. Kyselina reaguje s rudou a rozpustí titán a ďalšie zložky kovov. Reakcia je vysoko exotermická a na zabezpečenie účinnosti procesu je potrebná starostlivá kontrola teploty. Výsledný produkt je riešením titanylsulfátu (Tioso₄) a sulfátu železa (FESO₄), spolu s ďalšími nečistotami.
Čistenie
Roztok získaný z trávenia obsahuje rôzne nečistoty, ako je železo, hliník a kremík. Na odstránenie týchto nečistôt sa roztok najskôr ochladí, čo spôsobí, že sa sulfát železa vykryštalizuje. Kryštály sa potom oddeľujú od roztoku prostredníctvom filtrácie. Ďalšie kroky čistenia môžu zahŕňať použitie redukčných činidiel na premenu všetkých zostávajúcich iónov železa (III) na ióny železa, ktoré sa ľahšie odstránia.
Hydrolýza
Purifikovaný roztok sulfátu titanyl sa potom zahrieva na začatie hydrolýzy. Počas hydrolýzy reaguje titanylsulfát s vodou za vzniku hydratovaného oxidu titánu (Tio₂ · NH₂o) a kyselinou sírovou. Reakcia je starostlivo kontrolovaná, aby sa zabezpečila tvorba požadovanej kryštálovej štruktúry oxidu titánu. Výsledná zrazenina je zmes anatázových a rutilných foriem, pričom v skorých štádiách hydrolýzy je prevládajúca forma anatázy.
Kalcinácia
Zrážačka oxidu hydratovaného titaničitého sa premyje, aby sa odstránil všetky zostávajúce sulfátové ióny a potom kalcinoval pri vysokých teplotách (okolo 800 - 1 000 ° C). Kalcinácia odstraňuje vodu hydratácie a premieňa hydratovaný oxid titaničitý na svoju bezvodú formu. Kalcinačný proces tiež ovplyvňuje kryštálovú štruktúru a veľkosť častíc oxidu titaničitého. Reguláciou teploty a času kalcinácie môžeme produkovať oxid titaničitý s rôznymi vlastnosťami, ako je veľkosť častíc, plocha povrchu a kryštálová štruktúra. Napríklad náš [anatázový oxid titaničitý (nano -stupeň)] (/titán - oxid/anatáza - titán - oxid/anatáza - titán - oxid - nanoxid - Nano - Grade.html) je starostlivo spracovaný na dosiahnutie veľkosti častíc Nano -, ktorý ponúka jedinečné vlastnosti pre aplikácie vo vysokých - výkonných kabátoch a plastoch.
Chlorid
Proces chloridu je modernejšia a environmentálne vhodnejšia metóda na výrobu oxidu titaničitého, najmä na výrobu vysokokvalitného oxidu rutilného titaničitého.
Chlorácia
V kroku chlorácie sa rutilný alebo syntetický rutíl zmieša s koksom (uhlík) a zahrieva sa v prítomnosti chlórového plynu. Reakcia medzi rudou, uhlíkom a chlórom obsahujúcim titánom produkuje titánový tetrachlorid (TICL₄) a oxid uhoľnatý alebo oxid uhličitý. Titánový tetrachlorid je prchavá kvapalina, ktorá sa dá ľahko oddeliť od tuhých zvyškov destiláciou.
Čistenie
Titánový tetrachlorid získaný z chlorácie obsahuje rôzne nečistoty, ako je železo, hliník a chloridy kremíka. Tieto nečistoty sa odstraňujú prostredníctvom série krokov čistenia vrátane frakčnej destilácie a chemického spracovania. Purifikovaný titánový tetrachlorid je potom pripravený na oxidáciu.
Oxidácia
Purifikovaný titánový tetrachlorid sa odparuje a zmieša sa s kyslíkom pri vysokých teplotách (okolo 1 000 - 1500 ° C). Reakcia medzi tetrachloridom titánu a kyslíkom produkuje oxid titaničitý a plynný chlór. Chlórový plyn je možné recyklovať späť do kroku chlorácie, čím sa proces chloridu stane environmentálne udržateľnejší. Oxidačný proces tiež umožňuje lepšiu kontrolu veľkosti častíc a kryštálovej štruktúry oxidu titánu. Náš [anatázový oxid titaničitý A300] (/titán - oxid/anatáza - titán - oxid/anatáza - titán - oxid - A300.HTML) a [anatáza titány A200] (/titánu - titáán - titáán - titázy - Dioxid - Dioxid - Titaráza Dioxid/Dioxid Dioxid/Dioxid Dioxid/Dioxid A200.html) sú výrobky, ktoré môžu byť v poriadku - naladené počas výrobného procesu, aby sa splnili konkrétne požiadavky zákazníkov.
Ošetrenie povrchom
Po výrobe oxidu titánového oxidu sa často podrobuje povrchovej liečbe, aby sa zlepšil jeho výkon v rôznych aplikáciách. Povrchové ošetrenie zahŕňa poťahovanie častíc oxidu titaničitého rôznymi anorganickými alebo organickými zlúčeninami.
Anorganické povrchové úpravy zvyčajne používajú oxidy kovov, ako je hliník (al₂o₃), oxid kremičitý (SiO₂) alebo zirkón (zro₂). Tieto povlaky môžu zlepšiť dispergovateľnosť, zvetráviteľnosť a chemickú stabilitu oxidu titánu. Napríklad povlak na hliník môže znížiť fotokatalytickú aktivitu oxidu titánu, vďaka čomu je vhodnejší na použitie pri vonkajších povlakoch.
Organické povrchové úpravy používajú organické zlúčeniny, ako sú silány, titanáty alebo mastné kyseliny. Tieto povlaky môžu zlepšiť kompatibilitu oxidu titánového oxidu s rôznymi polymérmi a rozpúšťadlami, čím sa zvýši jeho výkon v plastoch, atramentoch a povlakoch.
Kontrola kvality
Počas celého výrobného procesu sa implementujú prísne opatrenia na kontrolu kvality, aby sa zabezpečilo, že viacúčelový oxid titánu spĺňa najvyššie normy. Kontrola kvality začína výberom surovín a pokračuje v každej fáze výroby, od trávenia a čistenia po kalcináciu a povrchové ošetrenie.
Rôzne analytické techniky sa používajú na monitorovanie kvality oxidu titaničitého vrátane difrakcie röntgenového lúča (XRD) na stanovenie kryštalickej štruktúry, skenovania elektrónovej mikroskopie (SEM) na preskúmanie veľkosti a morfológie častíc a chemickej analýzy na meranie čistoty a zloženia produktu. Na predaj sa vydávajú iba výrobky, ktoré spĺňajú naše prísne kritériá kvality.
Aplikácie viacúčelového oxidu titánu
Viacúčelový oxid titánu má širokú škálu aplikácií v rôznych odvetviach. V priemysle farieb a povlakov sa používa ako biely pigment na zabezpečenie nepriehľadnosti, jasu a trvanlivosti. V priemysle plastov sa pridáva s cieľom zlepšiť belosť, UV odpor a mechanické vlastnosti plastových výrobkov. V papierovom priemysle sa používa na zlepšenie jasu a tlačiteľnosti papiera. Používa sa tiež v kozmetike, jedle a farmaceutike ako bezpečný a efektívny biely pigment.
Kontakt pre obstarávanie
Ak vás zaujíma naše vysoko kvalitné výrobky oxidu titánu a chceli by ste prediskutovať vaše konkrétne požiadavky, neváhajte a oslovte nás. Zaviazali sme sa, že vám poskytneme najlepšie produkty a služby, ktoré vyhovujú vašim potrebám. Náš tím expertov je pripravený vám pomôcť pri hľadaní najvhodnejšieho riešenia oxidu titánu pre vašu aplikáciu.
Odkazy
- „Oxid titaničitý: pigmenty a výplne“ Ullmannovou encyklopédou priemyselnej chémie.
- „Chémia a fyzika pigmentov“ od Ra Mackenzie.
- „Oxid titaničitý: Výroba, vlastnosti a aplikácie“ od Wes Turner.