TiO2 - Двуокись Титана » KRONOS

Технологии получения диоксида титана

admin — Sun, 13 Apr 2008 16:53:17 +0000

В зависимости от специфики строения кристаллической решетки диоксид титана в природе встречается в нескольких модификациях: кубическая сингония (рутил), тетрагональная сингония (анатаз) и реже – ромбическая сингония (брукит). При добывании в основном получают модификации анатаз и рутил двумя методами: сульфатным или хлоридным.

Чаще всего исходным материалом для получения диоксида титана сульфатным методом служит ильменит – природная смесь различных оксидов, в основном четырехвалентного титана и трехвалентного ферума. При хлоридном методе исходным сырьем является хлоридная соль четырехвалентного металлического титана. Эти два метода позволяют добывать пигмент диоксид титана обеих модификаций.

Хлоридный метод проще сульфатного. Существуют три разновидности хлоридного метода получения диоксида. Соль титана гидролизируют в воде, а затем нерастворимый осадок гидроксида титана подвергают термическому воздействию для получения оксида титана. Можно проводить реакцию гидролиза при помощи водного пара и пара тетрахлоридной соли титана при температуре не ниже 1000 градусов, при этом диоксид приобретает свойства пигмента. Третий способ состоит в сжигании хлорида титана в кислородной атмосфере.

При сжигании необходимо поддерживать температуру на постоянном уровне с целью получения частиц одинакового размера, а также регулировать период времени, на протяжении которого образовавшиеся частицы пребывают под термическим воздействием. Именно условия сгорания и определяют структурную модификацию получаемого диоксида титана. Часто таким методом получают продукт, непригодный для производства лакокрасочных товаров, поскольку он содержит больше, чем 0,5% хлора. Недостатком производства пигментов диоксида титана является невозможность повторно использовать отделяющуюся при гидролизе титановой соли хлоридную кислоту, которая отделяется при гидролизе титановой соли.

Сульфатный метод представляет собой длинную цепь последовательных операций. На первой стадии породу размалывают и сушат, затем проводят реакцию с концентрированной сульфатной кислотой, после чего полученный титанилсульфат восстанавливают и осветляют. Таким образом, трехвалентный ферум восстанавливается до двухвалентного. После этого полученный раствор подвергают фильтрации, центрифугированию и кристаллизации в вакууме, затем выпаривают лишнюю влагу до необходимой концентрации титанилсульфатного раствора. При помощи центрифугирования от раствора отделяют железный купорос. Далее следует гидролиз, то есть реакция с водой, в ходе которой получается гидрат двуокиси титана. В ходе последующей двухэтапной фильтрации отделяют различные примеси и посторонние вещества. Далее следует отбелка смеси, обработка солями с последующим прокаливанием для удаления влаги. После прокаливания вещество несколько раз размалывают, проводят обработку поверхности, затем сушат и мелко измельчают полученный пигмент.

Сегодня также известна технология получения диоксида титана из титаносодержащего кремниевого минерала сфена.

Смотрите также

Развитие рынка диоксида титана

admin — Thu, 10 Apr 2008 14:49:13 +0000

С каждым годом потребление диоксида титана возрастает в связи с ценными свойствами этого вещества. Основу сырьевой базы для производства диоксида составляют залежи различных титаносодержащих пород и минералов в Австралии, Канаде, ЮАР, то есть в странах, где практически не развито производство конечного продукта. Так, в Австралии, которая является главным мировым поставщиком исходного сырья для производства диоксида титана, уже около 10 лет производится добыча и переработка песчаного рутила. Важным фактором, который несколько тормозит развитие рынка диоксида титана, являются проблемы экологического характера, такие как: нерешенный вопрос использования соединения хлора и водорода при выработке диоксида хлоридным способом, большое количество твердых отходов при переработке руд с низким содержанием титана, загрязнение сточных вод и необходимость их очистки. Охрана окружающей среды в развитых странах является доминирующим фактором развития производства диоксида титана тем или иным методом. Для более щадящего влияния на природу необходимо большее количество горных пород, что, в свою очередь, провоцирует высокие затраты на добычу сырья и, как следствие, повышение цены на конечный продукт производства.

Еще одна характерная черта развития рынка диоксида титана – это то, что страны, которые производят пигмент, одновременно являются его основными потребителями (Германия, Финляндия, Англия, США). Наибольшее потребление диоксида титана на душу населения – в США (около 3,5 кг), в Европе этот показатель не превышает 2 кг, а в России – не более 0,5 кг. В Западной Европе диоксид титана используется в основном для производства пластических масс и полимерных материалов, а в США – для нужд лакокрасочной и целлюлозно-бумажной отрасли. Как потребитель, целлюлозно-бумажная отрасль превалирует также в Бразилии, Канаде, некоторых странах Европы, хотя характер и цели потребления диоксида титана у этих стран различны.

Наиболее заметной тенденцией развития рынка диоксида титана с начала 2006 года является стойкое увеличение цен на пигмент в связи с возрастанием стоимости энергоносителей. В ближайшем будущем эксперты ожидают повышения цен на американский диоксид титана из-за роста себестоимости исходного сырья, повышения цен на нефть и морские перевозки. Цены постепенно ползут вверх благодаря повышенному спросу на диоксид в лакокрасочной промышленности. В 2007 году рост цен составил более 3%, а в текущем 2008 году прогнозируется рост еще на 3%.

Стремительно развивается потребление диоксида титана странами Азии и Ближнего Востока. Цены в этом регионе выше средних на $30-50, что является здесь нормой. Активный рост рынка отмечен в Узбекистане, Россия и Индия проводят совместный проект по строительству промышленного комплекса для производства диоксида титана и других материалов на основе титана, между Китаем и КНДР наладились тесные торговые отношения.

По заключениям экспертов, в мире наблюдается четкое возрастание спроса на диоксид титана, что является одним из немногих факторов стабильного увеличения цен на пигмент. Вероятный рост цен составит не менее 3% ежегодно вплоть до 2011 года.

Смотрите также

Основные мировые производители двуокиси титана

admin — Mon, 03 Dec 2007 19:28:56 +0000

Диоксид титана (оксид титана, двуокись титана) – амфотерное неорганическое соединение четырехвалентного титана с кислородом, которое является основным продуктом при разработке титановых руд. Диоксид нерастворим в разведенных минеральных кислотах, кроме фторидной, что является одним из главных факторов использования его в промышленности.

Основными мировыми производителями двуокиси Титана являются:

DuPont - американская химическая компания

DuPont (США) – один из крупнейших в мире производителей диоксида титана. Входит в список Fortune 1000 по итогам 2008 года. Штаб-квартиры — в Уилмингтоне, штат Делавэр и в Женеве (Швейцария). Основана в 1802 году как предприятие по производству пороха.

ЗАО Крымский ТИТАН

ЗАО “Крымский Титан” (АР Крым) – крупнейший в Украине производитель двуокиси титана.

Компания KEMIRA

KEMIRA (Финляндия) – Лидирующая в Европе компания в области решений для окраски и мелования, ведущий эксперт в области специализированных химикатов, компания KEMIRA поставляет индивидуальные решения для целого ряда отраслей, включая косметическую и пищевую промышленность.

KRONOS TITAN GmbH

KRONOS TITAN (Германия) – Компания Kronos является одним из крупнейших производителем двуокиси титана в мире. Центры производства TiO2 размещены в Европе (Германия, Норвегия, Бельгия), США и Канаде.

Sachtleben Chemie GmbH

Sachtleben Chemie (Германия) – Компания Sachtleben Chemie, является дочерней структурой акционерного общества Metallgesellschaft AG, производство расположено в г. Дуйсбург (Германия), данная фабрика выпускает анатазовую форму диоксида титана для синтетического стекловолокна, а также двуокись титана для пищевой и фармацевтической промышленности.

Американская компания Tronox

Tronox Incorporated (США) – один из лидеров американского рынка диоксида титана

Цены на диоксид титана отличаются в зависимости от степени чистоты и марки. Так, особо чистый (99,999 %) диоксид титана в рутильной и анатазной форме стоил в сентябре 2006 года 0,5—1 доллара за грамм (в зависимости от размера покупки), а технический диоксид титана — 2,2—4,8 доллара за килограмм в зависимости от марки и объёма покупки.