طرق إزالة شوائب ثاني أكسيد التيتانيوم
في عملية إنتاج ثاني أكسيد التيتانيوم ، إذا لم تتم إزالة الشوائب تمامًا ، عند تكليسها في درجات حرارة عالية ، فإن العديد من عناصر الشوائب مثل الحديد والمنغنيز والفاناديوم وما إلى ذلك إلى حالة الأكسيد ، تظهر هذه الأكاسيد الملونة مجموعة متنوعة من الألوان ، بحيث يتأثر لون ثاني أكسيد التيتانيوم بالكامل بالتأثير وليس الأبيض النقي ، بحيث تتأثر جودة المنتج بشكل كبير. لذلك ، يجب استخدام مجموعة متنوعة من الطرق لإزالة الشوائب.
1. اختيار خام لإزالة الشوائب
لإزالة الشوائب ، فإن أول شيء يجب فعله هو اختيار المعادن. لأن أي إلمنيت يتم خلطه بشكل عام مع عدد من الوريد ومعادن أخرى مركبة مرتبطة. الإثراء هو استخدام الخصائص الفيزيائية والكيميائية المختلفة للمعادن ، باستخدام مجموعة متنوعة من الطرق الفعالة لفصل الإلمنيت عنها. على سبيل المثال ، يمكن أن يؤدي استخدام الجاذبية في سرير الاهتزاز إلى إزالة معظم الأوردة في خام الحديد الزهر ، ثم آلة الفصل المغناطيسي للفصل المغناطيسي ، بحيث يمكن جذب المعادن من خلال المجال المغناطيسي ، نظرًا لأن الإلمينيت ذو نفاذية عالية إلى المغناطيس ولا يمكن أن تمتص الحديد نفسه ، يمكن أن تكون ممغنطة ومعادن مغناطيسية غير مغنطيسية ، ويمكن أن تنجذب إلى القرص ، ونفاذية منخفضة أخرى من غير التيلمينيت ، لا يمكن جذبها إلى القرص والانفصال.
2. إزالة الشوائب غير القابلة للذوبان
طريقة حمض الكبريتيك في إنتاج ثاني أكسيد التيتانيوم ، من محلول الترشيح الحمضي هو سائل التيتانيوم العكر ، والشوائب غير القابلة للذوبان هي بشكل أساسي جزيئات أكبر من الشوائب الميكانيكية وجزيئات أصغر من الشوائب الغروية. الشوائب الميكانيكية لا تتفاعل معادن التيتانيوم ، تنتمي إلى حالة التشتت الخشن ، فمن السهل أن تترسب ؛ الشوائب الغروية هي في الأساس سيليكات الألمنيوم ، وما إلى ذلك ، بسبب الجسيمات الصغيرة ، والامتصاص H وبنفس الشحنة الموجبة ، وبسبب تنافر الشحنة نفسها ، يصعب الاقتراب من الجسيمات الغروية إلى جزيئات كبيرة نسبيًا وهطول الأمطار ، وبالتالي لديها نسبة عالية درجة الاستقرار. الحل هو استخدام بولي أكريلاميد غرواني معدل شحنة سالبة لتحييد الجزيئات الغروية كهربائيا وإزالتها عن طريق التخثر والترسيب. ومع ذلك ، نظرًا لأن الغرواني يستقر بشكل غير كامل ، بعد ترشيح كبريتات الحديدوز ، لا يزال هناك بعض من خلال الترشيح ويوجد في سائل التيتانيوم ، والذي يجب ترشيحه بواسطة لوحة وضغط مرشح الإطار مع مسحوق الفحم كطبقة مساعدة الترشيح ، حتى تم الكشف عن وضوح المرشح وتأهيله.
3. إزالة شوائب الحديد
أكثر شوائب غير التيتانيوم وفرة في الإلمنيت هو الحديد ، ويوجد في كل من الحالات ثنائية التكافؤ وثلاثية التكافؤ. من خلال الجمع بين الإلمنيت وحمض الكبريتيك ، يتم إنتاج FeSO و (SO). نظرًا لأن FeSO يبدأ فقط في التحلل المائي عند درجة حموضة أكبر من 6.5 ، يظل FeSO مذابًا أثناء التحلل المائي لمحلول التيتانيوم ، وهو أكثر حمضية ، ويتم إزالته عند الغسيل بحمض الميتاتانيك. والحديد (SO) في الرقم الهيدروجيني 1.7 المحلول الحمضي الذي يمثل بداية التحلل المائي لتوليد راسب Fe (OH) ، والذي يتم خلطه في حمض التيتانيوم ، ويتولد التكليس عندما لا يكون الحديد البني الأحمر والمنتج النهائي نقيًا أبيض. من أجل ضمان اختزال كل الحديد ثلاثي التكافؤ في محلول التيتانيوم إلى حديد ثنائي التكافؤ ، يجب أيضًا أن يكون تفاعل الاختزال مفرطًا بعض الشيء ، عندما يحتوي محلول التيتانيوم على جزء صغير من التيتانيوم رباعي التكافؤ مخفض إلى تيتانيوم ثلاثي التكافؤ. سيضمن وجود التيتانيوم ثلاثي التكافؤ تقليل الحديد ثلاثي التكافؤ تمامًا ويمكن أن يتجنب التحلل المائي للحديد ثلاثي التكافؤ لإنتاج Fe (OH) وبالتالي يؤثر على بياض المنتج. بعد الاختزال ، يكون محلول التيتانيوم هو كل FeSO ، في هذا الوقت محلول التيتانيوم المجمد ، Fe الذي يصل إلى حالة فرط التشبع وعدد كبير من الترسيب البلوري ، يمكن للترشيح إزالة معظم محلول تيتانيوم الحديد في FeSO المتبقي غير المتبلور ، ليتم تحللها لتوليد حمض ميتاتانيك لغسيل المياه ، مع غسل الماء لإزالته. نظرًا لأن الكسر الكتلي للحديد O في عجينة المرشح يتجاوز 90 × 10 ، فسوف يتأثر بياض المنتج. لذلك يمكن اتخاذ تدابير التبييض لتقليل جزء كتلة الحديد O إلى 30 × 10 وإزالة المزيد من آثار الكروم الفاناديوم والنحاس والشوائب الأخرى.
بالنسبة لثاني أكسيد التيتانيوم ، بالإضافة إلى إنتاج بعض التدابير لتحسين البياض ، يكمن المفتاح في إزالة الشوائب ، والشوائب على بياض التأثير الضار كبير جدًا ، وكلما تمت إزالة الشوائب بشكل أكثر شمولاً ، كلما زاد بياض المنتج ، وهو أكثر أهمية للاستخدام في الطلاء.
