Biossido di titanio: la differenza tra processo al solfato e processo al cloruro
Esistono due processi di produzione per il biossido di titanio: il processo al solfato e il processo al cloruro. Tra questi, il 56% sono prodotti a base di cloruro e oltre il 70% di questi prodotti sono prodotti da grandi fabbriche di biossido di titanio come DuPont negli Stati Uniti. Le fabbriche di biossido di titanio in altri paesi, inclusa la Cina, sono ancora dominate dal processo al solfato.
1] Processo al solfato
La polvere ferrosa di titanio viene sottoposta a reazione di idrolisi acida con solfato concentrato per produrre solfato di titanile, che viene idrolizzato per generare acido metatitanico, quindi calcinato e polverizzato per ottenere un prodotto di biossido di titanio. Questo processo può produrre anatasio e biossido di titanio rutilo. Il vantaggio del processo al solfato è che può utilizzare ilmenite e solfato economici e facilmente disponibili come materie prime, la tecnologia è relativamente matura, l'attrezzatura è semplice e i materiali anticorrosivi sono facili da risolvere. Lo svantaggio è che il processo è lungo, solo il funzionamento intermittente è il processo principale, il funzionamento a umido, l'elevato consumo di solfato e acqua, molti rifiuti e sottoprodotti e un grande inquinamento ambientale.
2] Processo del cloruro
Il processo del cloruro consiste nell'utilizzare materie prime contenenti titanio per reagire con cloro gassoso come scorie clorurate ad alto contenuto di titanio, rutilo artificiale o rutilo naturale per generare tetracloruro di titanio, che viene purificato mediante rettifica e quindi sottoposto a ossidazione in fase gassosa; dopo rapido raffreddamento si ottiene TiO2 mediante separazione gas-solido. Poiché il TiO2 assorbe una certa quantità di cloro, deve essere rimosso mediante riscaldamento o trattamento a vapore. Il processo è semplice, ma nel cloruro a 1000 gradi o superiore, ci sono molti problemi di ingegneria chimica come l'elevata corrosione di cloro, ossicloruro e tetracloruro di titanio che devono essere risolti. Inoltre, le materie prime utilizzate sono speciali e il costo del processo al solfato è relativamente basso. alto. la produzione di cloruro è una produzione continua, la flessibilità del funzionamento dell'unità di produzione non è grande ed è difficile regolare l'avvio e l'arresto e il carico di produzione, ma la sua produzione di processo continua, il processo è semplice, i punti di controllo del processo sono pochi , e la qualità del prodotto è facile da ottenere un controllo ottimale. Inoltre, non vi è alcuna sinterizzazione formata dal processo di calcinazione del forno rotante e le sue particelle primarie di TiO2 sono facili da depolimerizzare, quindi le persone sono abituate a pensare che la qualità dei prodotti di biossido di titanio del processo di cloruro sia migliore. I vantaggi del processo al cloruro sono che il processo è breve, la capacità produttiva è facile da espandere, il grado di automazione continua è elevato, il consumo di energia è relativamente basso, i "tre sprechi" sono inferiori e i prodotti di alta qualità possono essere ottenuto. Lo svantaggio è che l'investimento è elevato, la struttura dell'apparecchiatura è complessa, i requisiti dei materiali sono elevati, sono richieste resistenza alle alte temperature e resistenza alla corrosione, il dispositivo è difficile da mantenere e la ricerca e lo sviluppo sono difficili.
