Діоксид титану є універсальним білим пігментом, що широко використовується в різних галузях промисловості, зокрема, при виробництві фарб, покриттів, пластмас та іншого. Пігменти на основі діоксиду титану цінуються за їхню непрозорість, яскравість і стійкість до ультрафіолетового випромінювання.

Традиційні методи виробництва діоксиду титану

Стандартні процеси одержання діоксиду титану реалізуються двома методами: хлоридним і сульфатним. Хлоридний метод використовується рідше через вимоги до якості вихідної сировини, вищу вартість обладнання та складність технологічного процесу. У сульфатному методі застосовують титанові руди (рутили, ільменіти та люкоксени) або кислоторозчинний титановий шлак у поєднанні з сірчаною кислотою. Процес виробництва включає підготовку сировини, розкладання в кислоті, фільтрацію, випарювання, прожарювання осаду та відновлення до діоксиду титану.

Основними недоліками сульфатного методу є високі енергозатрати, значне використання сірчаної кислоти та утворення небезпечних відходів, зокрема розбавленої гідролізної сірчаної кислоти і залізного купоросу. Крім того, частина титанової сировини залишається невикористаною.

Одержання діоксиду титану з використанням АВС

Для підвищення ефективності виробництва діоксиду титану компанією GlobeCore розроблено технологію на базі апаратів вихрового шару феромагнітних частинок (АВС), яка застосовується на етапі подрібнення ільменіту та його розкладання в сірчаній кислоті.

Апарат вихрового шару — це універсальне обладнання, що одночасно подрібнює, перемішує, активує речовини й прискорює хімічні реакції. Основні елементи включають індуктор обертового електромагнітного поля, робочу камеру з немагнітного матеріалу та феромагнітні частинки. Під дією електромагнітного поля феромагнітні частинки утворюють вихровий шар, де відбуваються подрібнення, змішування, утворення ультразвукових коливань, кавітація та інші ефекти, які інтенсифікують процеси.

Експерименти з подрібненням ільменітового концентрату в апараті АВС-100 показали, що обробка протягом 40–60 секунд є найефективнішою для подальшої взаємодії з сірчаною кислотою. Після цього розкладання відбувається за лічені секунди, а розчин можна одразу розбавляти водою без видалення з камери.

Переваги використання АВС у виробництві діоксиду титану

• Поєднання кількох процесів в одній камері (подрібнення, розкладання, розбавлення), що зменшує габарити технологічної лінії.
• Прискорене розкладання ільменіту в сірчаній кислоті — всього за кілька секунд.
• Економія сірчаної кислоти завдяки повнішому та швидшому перебігу реакцій.
• Зменшене споживання електроенергії у порівнянні з традиційними млинами.
• Відсутність потреби у спеціальних фундаментах та легка інтеграція АВС у наявні лінії.