87640

SUCHA KALCYNACJA Dzieli się na:

♦    termiczny rozkład/konwersja: surowiec rozkłada się i ulega ewentualnej przemianie w podwyższonej temperaturze (pomiędzy 150 i 13000C), np. utlenianie siarczanu żelaza tlenem z utworzeniem Fe203 i S03. Ten proces wymaga ścisłego kontrolowania zmian temperatury w czasie reakcji.

♦    reakcja wysokotemperaturowa: surowce reagują ze sobą w reakcji w fazie stałej, która prowadzi do otrzymania pożądanego pigmenm. Reakcja przebiega zwykle w temperaturach 500 -14000C, poniżej temperatur topnienia surowców. Stosowanymi surowcami są zwykle tlenki, wodorodenki lub węglany metali i tylko wyjątkowo inne związki metali. W niektórych przypadkach stosuje się w mniejszych ilościach mineralizatory (siarczany, chlorki i fluorki), co pociąga emisję tych substancji do powietrza. Gazowe produkty reakcji opuszczają komorę reakcyjną razem z gazami odpadowymi

rozkładu¹ konwersji i reakcji wysokotemperamrowej.

OBRÓBKA PIGMENTU

W obróbce pigmentu można wyróżnić następujące etapy:

♦    przemy wanie dla usunięcia rozpuszczalnych produktów ubocznych, np. soli

♦    suszenie

♦    kalcynację celem zmiany struktury cząstek pigmenm

♦    mieszanie/mielenie celem uzyskania właściwej wielkości cząstek (mielenie można przeprowadzać na sucho lub na mokro) z następnym suszeniem (po mieleniu mokrym)

PIGMENTY TYTANOWE- BIEL TYTANOWA (Ti02)

Biel tytanową wytwarza się dwiema metodami:

♦    metodą siarczanową (1930 r.)

♦    metodą chlorkową (1958 r.)

METODA SIARCZANOWA

W metodzie tej surowcem są flotacyjne koncentraty ilmenitowe o zawartości 45-60 %Ti02 lub żużle tytanowe. Rozróżnia się w nim część „czarną”, w której prowadzi się rozkład surowca i oddziela się żelazo, oraz część „białą”, w której następuje wydzielenie i obróbka pigmentu.

Na zmielony i wysuszony surowiec działa się nadmiarem stężonego kwasu siarkowego, doprowadzając jednocześnie wodę lub rozcieńczony kwas. by spowodować rozcieńczenie do 85-90% H2S04 i wykorzystać ciepło rozcieńczania do podgrzania reagnetów:

FeTi03 + 2 H2S04 = (TiO)S04 + FeS04 + 2 H20 Tlenki żelaza przechodzą w siarczan żelazowy:

Fe203 + 3H2S04 = Fe2(S04)3 + 3H20

Reagenty miesza się powietrzem i podgrzewa dodatkowo parą. Po osiągnięciu temperamry 160°C reakcja przebiega burzliwie z wydzieleniem pary wodnej i po kilku minutach masa reakcyjna w temperaturze ok200°C zestala się.

Po kilkugodzinnym dojrzewaniu masę tę ługuje się wodą lub rozcieńczonym kwasem uzyskując roztwór o stężeniu Ti02

100 - 200 g/1, zawierający siarczany żelaza i nadmiar kwasu siarkowego. Roztwór poddaje się redukcji za pomocą złomu żelaznego. Redukcje prowadzi się do wytworzenia pewnej ilości Ti 3+, aby uchronić żelazo od utleniania się w dalszych procesach. Roztwór rozjaśnia się stosując koagulanty, np. siarczek antymonu strącany za pomocą siarczku sodowego, oraz flokulanty. Szlam oddziela się prze dekantację. Klarowny roztwór ochładza się do 10°C. Po oddzieleniu soli roztwór zatęża się do stężenia Ti02 230 - 250 g/1.

Decydujące znaczenie dla jakości pigmentu mają operacje hydrolizy (TiO)S04 + 2H20 = H2Ti03 + H2S04 i kalcynacji kwasu metatytanowego H2Ti03=Ti02 + H20

Hydroliza roztworu siarczanowego prowadzi do otrzymania anatazowej formy pigmentu. Aby otrzymać bardziej cenną formę mtylową lub mieszaninę obu form stosuje się szczepienie zarodkami