Các phương pháp loại bỏ tạp chất Titanium Dioxide
Trong quá trình sản xuất titan đioxit, nếu không loại bỏ hoàn toàn tạp chất thì khi nung ở nhiệt độ cao, nhiều nguyên tố tạp chất như sắt, mangan, vanadi,… chuyển sang trạng thái oxit, các oxit có màu này thể hiện nhiều màu sắc khác nhau, do đó toàn bộ màu titan dioxide bị ảnh hưởng do tác động chứ không phải màu trắng tinh khiết, do đó chất lượng của sản phẩm bị ảnh hưởng rất nhiều. Do đó, phải sử dụng nhiều phương pháp để loại bỏ tạp chất.
1. Tuyển quặng loại bỏ tạp chất
Để loại bỏ tạp chất, việc đầu tiên phải làm là chọn khoáng. Bởi vì bất kỳ ilmenite nào thường được trộn lẫn với một số mạch và cùng tồn tại, liên kết, tổng hợp các khoáng chất khác. Làm giàu là việc sử dụng các tính chất vật lý và hóa học khác nhau của khoáng chất, sử dụng nhiều phương pháp hiệu quả để tách ilmenit ra khỏi chúng. Ví dụ, lợi ích trọng lực của giường lắc, có thể loại bỏ hầu hết các tĩnh mạch trong quặng gang, sau đó máy tách từ tính để tách từ tính, để các khoáng chất thông qua từ trường, vì ilmenit có độ thấm cao, có thể bị thu hút đối với nam châm và không thể tự hấp thụ sắt, các khoáng chất thuận từ có thể bị từ hóa và khử từ, và có thể bị hút vào đĩa, các loại phi tilmenite có độ thấm thấp khác, không thể bị hút vào đĩa và tách ra.
2. Loại bỏ tạp chất không tan
Phương pháp sản xuất titan dioxide bằng axit sunfuric, từ quá trình lọc dung dịch axit là chất lỏng titan đục, tạp chất không hòa tan của nó chủ yếu là các hạt tạp chất cơ học lớn hơn và các hạt tạp chất keo nhỏ hơn. Tạp chất cơ học là khoáng vật titan chưa phản ứng, thuộc trạng thái phân tán thô, dễ kết tủa; tạp chất keo chủ yếu là aluminosilicate, v.v., do các hạt nhỏ, hấp phụ H và có cùng điện tích dương, do lực đẩy điện tích giống nhau, các hạt keo khó tiếp cận thành các hạt tương đối lớn và kết tủa xuống, do đó có tỷ lệ cao mức độ ổn định. Giải pháp là sử dụng chất keo polyacrylamide biến tính tích điện âm để trung hòa điện các hạt keo và loại bỏ chúng bằng quá trình đông tụ và lắng đọng. Tuy nhiên, do chất keo lắng xuống không hoàn toàn, sau khi lọc sắt sunfat, vẫn còn một số chất qua quá trình lọc và tồn tại trong chất lỏng titan, chất này phải được lọc bằng máy ép tấm và khung lọc với bột than làm lớp trợ lọc, cho đến khi độ trong của dịch lọc được phát hiện và đủ điều kiện.
3. Loại bỏ tạp chất sắt
Tạp chất phi titan có nhiều nhất trong ilmenite là sắt, và tồn tại ở cả trạng thái hóa trị hai và hóa trị ba. Bằng cách kết hợp ilmenit với axit sunfuric, FeSO và (SO) được tạo ra. Vì FeSO chỉ bắt đầu thủy phân ở độ pH lớn hơn 6,5, nên FeSO vẫn bị hòa tan trong quá trình thủy phân dung dịch titan, dung dịch này có tính axit hơn và được loại bỏ khi rửa bằng axit metatitanic. Còn Fe(SO) trong dung dịch axit có pH=1,7 là bắt đầu thủy phân tạo kết tủa Fe(OH) lẫn trong axit titan, khi nung tạo ra FeO màu nâu đỏ và thành phẩm không tinh khiết trắng. Để đảm bảo rằng tất cả sắt hóa trị ba trong dung dịch titan được khử thành sắt hóa trị hai, phản ứng khử cũng phải hơi quá mức, khi dung dịch titan có một phần nhỏ titan hóa trị bốn bị khử thành titan hóa trị ba. Sự có mặt của titan hóa trị ba sẽ đảm bảo khử hoàn toàn sắt hóa trị ba và có thể tránh được hiện tượng thủy phân sắt hóa trị ba tạo ra Fe(OH) và do đó ảnh hưởng đến độ trắng của sản phẩm. Sau khi khử, dung dịch titan đều là FeSO, lúc này dung dịch titan đông đặc, Fe đạt đến trạng thái siêu bão hòa và một lượng lớn kết tủa tinh thể, quá trình lọc có thể loại bỏ phần lớn dung dịch titan sắt trong FeSO chưa kết tinh còn lại, được thủy phân để tạo ra axit metatitanic để rửa nước, với nước rửa để loại bỏ. Khi phần khối lượng FeO của bánh lọc vượt quá 90 x 10, độ trắng của sản phẩm sẽ bị ảnh hưởng. Vì vậy, các biện pháp tẩy trắng có thể được thực hiện để giảm phần khối lượng FeO xuống 30 x 10 và tiếp tục loại bỏ dấu vết của vanadi crom, đồng và các tạp chất khác.
Đối với titan đioxit, ngoài việc sản xuất một số biện pháp để cải thiện độ trắng, mấu chốt nằm ở việc loại bỏ tạp chất, tác động bất lợi của tạp chất đối với độ trắng của tạp chất là rất lớn, tạp chất càng được loại bỏ kỹ lưỡng thì độ trắng của sản phẩm càng cao. , có ý nghĩa hơn đối với việc sử dụng trong lớp phủ.
