تطبيق وتسويق ثاني أكسيد التيتانيوم

ثاني أكسيد التيتانيوم مادة صلبة مسحوقية بيضاء يتم الحصول عليها من خام التيتانيوم من خلال طريقة حامض الكبريتيك أو طريقة الكلورة. تعتبر صبغة بيضاء ذات أداء جيد في العالم. يشير ثاني أكسيد التيتانيوم إلى ثاني أكسيد التيتانيوم الذي تمت معالجة سطحه بمادة عضوية أو غير عضوية للتغلب على عيوب التطبيق الأصلية لثاني أكسيد التيتانيوم. إنه يتمتع بأفضل عتامة وأفضل بياض ولمعان ومقاومة ممتازة للطقس وقوة إخفاء وقابلية للتشتت وأداء كيميائي ضعيف آخر ، ويستخدم على نطاق واسع في المجالات الصناعية مثل الطلاء والبلاستيك والورق والمطاط والحبر ، ومجالات الطعام.

ينقسم ثاني أكسيد التيتانيوم إلى درجة صبغية ودرجة غير صبغية حسب استخدامه. يستخدم ثاني أكسيد التيتانيوم الصبغي بشكل أساسي للأصباغ البيضاء. وفقًا للحالة البلورية ، يمكن تقسيمها أيضًا إلى ثاني أكسيد تيتانيوم أناتاز (نوع أ) وثاني أكسيد تيتانيوم روتيل (نوع R). من بينها ، يتمتع ثاني أكسيد التيتانيوم الروتيل باستقرار كيميائي أفضل. إنها تستخدم بشكل أساسي في الطلاءات الخارجية عالية الجودة ، وطلاء اللاتكس الخفيف ، والورق عالي الجودة ، والمواد المطاطية.

يتميز ثاني أكسيد التيتانيوم Anatase بمزايا البياض العالي ، معامل الانكسار العالي ، الاختلاف الكبير في معامل الانكسار من البوليمرات المكونة للألياف ، غير السامة وغير الضارة ، تكلفة الإنتاج المنخفضة ومصادر المواد الخام الواسعة. يمكن استخدامه كمادة مضافة في إنتاج حصيرة ألياف القطن المطبق.

ثاني أكسيد التيتانيوم غير المصطبغ له نقاء كهدف رئيسي له. وهي مقسمة إلى درجة المينا ، ودرجة السيراميك ، ودرجة اللحام الكهربائي ، والدرجة الإلكترونية. تلعب مقاومة درجات الحرارة العالية والخصائص البصرية دورًا رئيسيًا.

طريقة حمض الكبريتيك هي أول طريقة صناعية لإنتاج ثاني أكسيد التيتانيوم في العالم. تتضمن العملية بشكل أساسي الجوانب التالية: السحق والتحلل المائي الحمضي لمواد خام التيتانيوم ، وفصل وتنقية TiOSO₄، والتحلل المائي لـ TiOSO₄ لتكوين حمض ميتاتانيك غير قابل للذوبان ، والغسيل ، والتبييض ، والتكليس والسحق ، ومعالجة الأسطح ، إلخ.

المزايا: يمكن استخدام طريقة حامض الكبريتيك لإنتاج نوعين من الروتيل وثاني أكسيد التيتانيوم أناتاز. تقنية العملية ناضجة ، والمعدات بسيطة ، ومتطلبات المواد الخام منخفضة ، والسعر رخيص ووفير.

العيوب: استهلاك المواد الخام كبير ، ومعدل الاستخدام منخفض ، والمنتجات الثانوية كبيرة ، والتلوث البيئي خطير ، والعملية معقدة. مع الابتكار المستمر للتكنولوجيا ، يتم القضاء على طريقة الإنتاج هذه باستمرار من قبل الشركات.

تعتبر طريقة الكلورة حاليًا طريقة مستخدمة على نطاق واسع لإنتاج ثاني أكسيد التيتانيوم في الإنتاج الصناعي. لا يمكن أن ينتج عن ظهور طريقة الكلورة ثاني أكسيد التيتانيوم عالي الجودة فحسب ، بل يحل أيضًا مشكلة التدفق الطويل لعملية طريقة حامض الكبريتيك ، ويقلل من انبعاثات النفايات الصناعية الثلاثة ، ويكون مفيدًا لحماية البيئة. في الوقت نفسه ، من السهل تحقيق هذه الطريقة في الإنتاج الآلي ، والذي يتماشى مع متطلبات المؤسسات الحديثة. مستلزمات الإنتاج.

تطبيق ثاني أكسيد التيتانيوم

الطلاءات وصناعة الورق والبلاستيك هي مجالات التطبيق الرئيسية لثاني أكسيد التيتانيوم. تشمل مجالات التطبيق الأخرى الحبر والألياف الكيماوية ومستحضرات التجميل والمطاط وصناعة الأغذية والأدوية. يتم استخدام ثاني أكسيد التيتانيوم لغير الصباغ بشكل أساسي في مجالات المينا والسيراميك والمكثفات وقضبان اللحام والمحفزات ومجال ثاني أكسيد التيتانيوم النانوي الذي يتطلب خصائص بصرية لثاني أكسيد التيتانيوم ولكنه لا يتطلب خصائص تغطيته.

• طلاء

في الوقت الحاضر ، تعتبر الطلاءات أكبر مجال لتطبيق ثاني أكسيد التيتانيوم. يمثل TiO₂ الذي تستهلكه صناعة الطلاء 58٪ إلى 60٪ من إجمالي استهلاك أصباغ ثاني أكسيد التيتانيوم. ثاني أكسيد التيتانيوم هو أيضًا أكثر الأصباغ استخدامًا في صناعة الطلاء ، حيث يمثل حوالي نصف تكلفة تلوين الطلاء ، و 10٪ إلى 25٪ من تكلفة مواد الطلاء الخام. كنوع من منتجات المواد الكيميائية المتقدمة ، تم تطوير الطلاء بشكل كبير في السنوات الأخيرة ، وبلغ الناتج الإجمالي للصناعة 17.598 مليون طن في عام 2018.

• بلاستيك

يعد البلاستيك حاليًا ثاني أكبر مستخدم لأصباغ ثاني أكسيد التيتانيوم ، حيث يمثل 18 ٪ إلى 20 ٪ من إجمالي الطلب العالمي على ثاني أكسيد التيتانيوم. ستختلف كمية ثاني أكسيد التيتانيوم المضافة إلى البلاستيك باختلاف أنواعه وتطبيقاته ، بشكل عام بين 0.5٪ و 5٪. في الوقت الحاضر ، يبلغ الإنتاج السنوي للمنتجات البلاستيكية أكثر من 60 مليون طن ، ويبلغ استهلاك ثاني أكسيد التيتانيوم حوالي 600000 طن. يتمتع ثاني أكسيد التيتانيوم بمقاومة ممتازة للطقس ، وقوة إخفاء ، وقابلية للتشتت وخصائص فيزيائية وكيميائية أخرى ، والتي تلبي وتتكيف بشكل كبير مع متطلبات معايير الإنتاج للمنتجات الصناعية البلاستيكية لأداء وجودة ثاني أكسيد التيتانيوم.

• صناعة الورق

تمثل صناعة الورق 11٪ من إجمالي استهلاك ثاني أكسيد التيتانيوم. إن تطبيق ثاني أكسيد التيتانيوم في صناعة الورق مشابه جدًا لتلك المستخدمة في صناعة إنتاج البلاستيك. كلاهما يستخدم كأصباغ أساسية. في صناعة الورق ، يمكن أيضًا استخدام ثاني أكسيد التيتانيوم كمواد مالئة. يتم استخدامه لتحسين الخصائص البصرية للورق لتحسين عتامة الورق بشكل أفضل ، بما في ذلك تحسين السطوع ، البياض ، النعومة ، التوحيد ، إلخ.

مقارنة أداء أنواع مختلفة من ثاني أكسيد التيتانيوم في مجال صناعة الورق

• حبر

جودة البياض لثاني أكسيد التيتانيوم مضمونة ، ومقاومة الماء قوية ، وقوة الاختباء كبيرة ، ومقاومة الطقس ومقاومة الحرارة والخصائص الكيميائية مستقرة للغاية. في صناعة الحبر ، يعتبر ثاني أكسيد التيتانيوم مادة إنتاج ضرورية. لا يقتصر دور ثاني أكسيد التيتانيوم في الحبر على تحسين اللمعان والجماليات فحسب ، بل يمكنه أيضًا تحسين خصائص الحبر.

• ماستر

تم تطوير Color Masterbatch في العصر الحديث ويستخدم في منتجات تلوين البلاستيك وأنظمة أخرى. مبدأها هو تحميل كمية زائدة من الصباغ في الراتنج لتحضير مركب بوليمر للتلوين. تشمل المكونات الرئيسية: الراتنج ، والصبغ ، والمشتت ، وما إلى ذلك. يتمثل جوهر تطوير تقنية الألوان الرئيسية في توافق الأصباغ والمشتتات والراتنجات. الهدف هو زيادة محتوى الصبغة وتأثير التلوين في اللون الأساسي. المفتاح هو تحسين تشتت الصبغة في لون ماستر. يستخدم ثاني أكسيد التيتانيوم على نطاق واسع في صناعات مثل ماستر اللون ، خاصة في بعض صناعات الألوان الرئيسية ، وهو أحد المواد الخام الضرورية للتلوين.

• الالياف الكيماوية

تعد صناعة الألياف الكيميائية (خاصة anatase) مجال تطبيق مهم آخر لثاني أكسيد التيتانيوم. نظرًا لأن الجزيئات في صناعة الألياف الكيميائية مرتبة بدقة ، فإن سطح الألياف يكون أملسًا وله بريق مبهر وشفاف ، لذلك من الضروري إضافة عامل تلميع قبل الغزل. ثاني أكسيد التيتانيوم هو أفضل مادة للتلميع في صناعة الألياف الاصطناعية.

• محفز نزع النيتروجين

محفز نزع النيتروجين يشير بشكل عام إلى المحفز المستخدم في نظام نزع النيتروجين SCR لمحطات الطاقة. في تفاعل SCR ، سيتفاعل عامل الاختزال بشكل انتقائي مع أكاسيد النيتروجين في غاز المداخن عند درجة حرارة معينة.

من منظور عالمي ، تبلغ الطاقة الإنتاجية العالمية الفعالة لثاني أكسيد التيتانيوم حوالي 7.2 مليون طن ، وتمثل CR10 (الشركة التي تمتلك أكبر 10 قدرة إنتاجية فعالة) 65٪ ، بشكل رئيسي في أمريكا الشمالية وأوروبا الغربية واليابان.

مصدر المقال: شبكة مسحوق الصين