Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


ѕроизводство диоксида титана из ильменитового концентрата

“ехнологи€ производства состоит из трЄх этапов:

1.ѕолучение растворов сульфата титана (путЄм обработки ильменитовых концентратов серной кислотой). ¬ результате получают смесь сульфата титана и сульфатов железа (II) и (III), последний восстанавливают металлическим железом до степени окислени€ железа +2. ѕосле восстановлени€ на барабанных вакуум-фильтрах отдел€ют растворы сульфитов от шлама. —ульфат железа(II) отдел€ют в вакуум-кристаллизаторе.

2.√идролиз раствора сульфатных солей титана. √идролиз провод€т методом введени€ зародышей (их готов€т осажда€ Ti(OH)4 из растворов сульфата титана гидроксидом натри€). Ќа этапе гидролиза образующиес€ частицы гидролизата (гидратов диоксида титана) обладают высокой адсорбционной способностью, особенно по отношению к сол€м Fe3+, именно по этой причине на предыдущей стадии трЄхвалентное железо восстанавливаетс€ до двухвалентного. ¬арьиру€ услови€ проведени€ гидролиза (концентрацию, длительность стадий, количество зародышей, кислотность и т. п.) можно добитьс€ выхода частиц гидролизата с заданными свойствами, в зависимости от предполагаемого применени€.

3.“ермообработка гидратов диоксида титана. Ќа этом этапе, варьиру€ температуру сушки и использу€ добавки, такие как оксид цинка, хлорид титана и использу€ другие методы можно провести рутилизацию,то есть перестройку оксида титана в рутильную модификацию. ƒл€ термообработки используют вращающиес€ барабанные печи длиной 40Ч60 м. ѕри термообработке испар€етс€ вода (гидроксид титана и гидраты оксида титана переход€т в форму диоксида титана), а также диоксид серы.

явл€етс€ основным продуктом титановой индустрии (на производство чистого титана идЄт лишь около 5 % титановой руды).

—лайд 8

ѕроизводство диоксида титана из тетрахлорида титана

—ырьЄм служит тетрахлорид титана(TiCl4).

—уществуют три основных метода получени€ диоксида титана из его тетрахлорида:

Ј гидролиз водных растворов тетрахлорида титана (с последующей термообработкой осадка)

Ј парофазный гидролиз тетрахлорида титана (основан на взаимодействии паров тетрахлорида титана с парами воды)при 400 ∞C.

Ј термообработка тетрахлорида (сжигание в токе кислорода)ѕроцесс обычно ведЄтс€ при температуре 900Ч1000 ∞C

—лайд 9

Ќа поверхности диоксида титана содержатьс€ гидроксильные группы, которые могут иметь как кислотный, так и основной характер [3].

 

јнатаз гидролизуетс€ по схеме:

при этом его частицы зар€жаютс€ положительно. ¬ таком состо€нии на поверхности диоксида титана адсорбируютс€ вещества, имеющие основный характер

–утил гидролизуетс€ по схеме:

а его частицы зар€жаютс€ отрицательно. —оответственно на поверхности адсорбируютс€ вещества, имеющие кислотный характер.

¬ промышленности диоксид титана выпускаетс€ в форме смеси двух аллотропных модификаций, поэтому на поверхности Tiќ2 могут одновременно адсорбироватьс€ как кислоты и мыла, так и амины.

 

—лайд 10

—редний размер частиц менее 100нм.

ѕредставленные наноразмерные оксиды титана имеют хорошую прозрачность и отличную способность к поглощению ультрафиолетового излучени€ в длинноволновом (UVA) и средневолновом (UVB) диапазонах, в отличие от обычного диоксида титана. Ќано оксид титана не растворим в воде, органических кислотах, слабых неорганических кислотах. –астворим в серной и фтористоводородной кислотах, щелочах [4].


—лайд 11

¬ насто€щее врем€ крупнейшими компани€ми, занимающимис€ производством диоксида титана, €вл€ютс€ DuPont Titanium Technologies, National Titanium Dioxide Co., Ltd. (Cristal), Huntsman Pigments, Tronox, Inc., Kronos Worldwide, Inc., Sachtleben Chemie GmbH, Ishihara Sangyo Kaisha [5].

ѕо данным компании ARTIKOL, в конце 2008 г. мощности по производству диоксида титана компании DuPont составл€ли 1150 тыс. тонн в год, Cristal Ц 705 тыс. т в год, Hunstman Ц 659 тыс. т/год, Tronox Ц 642 тыс. т/год, Kronos Ц 532 тыс. т/год, Sachtleben Ц 240 тыс. т/го, Ishihara - 230 тыс. т/год [5].

÷ены на диоксид титана отличаютс€ в зависимости от степени чистоты и марки. “ак, особо чистый (99,999 %) диоксид титана в рутильной и анатазной форме стоил в сент€бре 2006 года 0,5Ч1 доллара за грамм (в зависимости от размера покупки), а технический диоксид титана Ч 2,2Ч4,8 доллара за килограмм в зависимости от марки и объЄма покупки [5].

ћинувший 2012 г. нельз€ назвать благопри€тным дл€ европейских производителей: вопреки прогнозам, спрос на двуокись титана снизилс€, и это обсто€тельство не замедлило сказатьс€ на рентабельности предпри€тий. ¬ 2012 г. объемы производства превысили спрос, вследствие чего на европейском рынке возник профицит TiO2 [6].


 

—лайд 12,13

 

 

¬ таблицах приведены марки нанодиоксида титана NTitanium и AEROXIDE. ѕроизводитель NTitanium NanoFormula (г. Ќарва, Ёстони€).

ѕроизводитель AEROXIDE Evonik Industries(√ермани€).

NTitanium-01 Ц двуокись титана анатазного типа, включающа€ другие оксиды металлов и окислов. ќн может быть использован как фотокаталитический материал. ѕод воздействием света с длиной волны менее 400нм, материал выдел€ет электроны, создава€ зар€женную зону на поверхности, воздейству€ на абсорбированные кислород (O2) и воду (H2O), образу€ активные анионные радикалы. Ёти радикалы разлагают опасные газы, и органические загр€знени€. ƒанный процесс называетс€ фотокатализом. Ѕлагодар€ своим фотокаталитическим свойствам материал может широко использоватьс€ дл€ очистки воздуха и вредных выбросов. NTitanium-01 Ц стабильно в широком диапазоне поглощает свет.

NTitanium-02 Цдвуокись титана в рутильной форме. ’орошо экранирует ультрафиолетовое излучение. ћожет быть использован в сочетании с оксидом цинка. ѕод действием ультрафиолетовых лучей и кислорода он приобретает хорошие бактерицидные свойства. ћатериал может быть использован в солнцезащитной косметике, в функциональных химических волокнах, в высококачественных пластиках и в других сферах.

NTitanium-03 Ц двуокись титана, рутил. ќбладает гидрофильными свойствами. —редний размер частиц менее 80нм. ”дельна€ поверхность 30м2/г. ѕри€тный на ощупь. ѕодход€щий в качестве экранирующего агента в солнцезащитной косметике.

NTitanium-04 Ц обладает теми же свойствами, что и NTitanium-03. ќтличие: гидрофобный, хорошо смешиваетс€ с жирами.

NTitanium-03H и NTitanium-04H Ц с теми же свойствами, что NTitanium-03 и NTitanium-04, предназначены только дл€ косметики. ќни лучше абсорбируют ультрафиолетовое облучение UVA и UVB по сравнению с органическими добавками и хорошо сочетаютс€ с другим косметическим сырьем. Ёто идеальные добавки, экранирующие ультрафиолетовое излучение[4].

 


—лайд 14,15

ќсновные применени€ диоксида титана

Ј производство лакокрасочных материалов, в частности, титановых белил Ч 57 % от всего потреблени€ (диоксид титана рутильной модификации обладает более высокими пигментными свойствами Ч светостойкостью, разбеливающей способностью и др.)

Ј производство пластмасс Ч 21 %

Ј производство ламинированной бумаги Ч 14 %

Ј ¬ материалах дл€ защиты от ультрафиолетового излучени€, в химических волокнах, в печатных красках, покрыти€х.

Ј ƒл€ фотокатализа, в производстве самоочищающегос€ стекла, самоочищающейс€ керамики, в антибактериальных материалах, дл€ очистки воздуха, очистки стоков, в химической индустрии.

Ј ¬ косметике, дл€ солнцезащитных кремов, утренних и вечерних кремов, увлажн€ющих и освежающих кремов и т.п.

Ј ¬ упаковочных материалах, используемых в пищевой упаковки.

Ј  ак покрытие в бумажной индустрии.

Ј ¬ космической индустрии.

 

—ѕ»—ќ  »—“ќ„Ќ» ќ¬

1. ’имическа€ энциклопеди€ (электронна€ верси€). Ч —. 593, 59

2. –абинович. ¬. ј., ’авин «. я.  раткий химический справочник Ћ.:’ими€, 1977 с. 105

3. http://vseokraskah.net/pigmenty/ximicheskoe-modificirovanie-poverxnosti-dioksida-titana.html

4. http://ru.nanoformula.eu/Mobile/aspx/n_titanium.aspx

5. http://www.infogeo.ru/metalls/press/?act=show&rev=4600

6. http://www.titanium-chemical.com/



<== предыдуща€ лекци€ | следующа€ лекци€ ==>
марта 2014 года, 10:00 | 
ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-10-01; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 2589 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

—туденческа€ общага - это место, где мен€ научили готовить 20 блюд из макарон и 40 из доширака. ј майонез - это вообще десерт. © Ќеизвестно
==> читать все изречени€...

1367 - | 1319 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.01 с.