Aplicación y mercado del dióxido de titanio
El dióxido de titanio es un sólido en polvo blanco obtenido del mineral de titanio mediante el método del ácido sulfúrico o el método de cloración. Se considera un pigmento blanco con buen desempeño en el mundo. El dióxido de titanio se refiere al dióxido de titanio cuya superficie ha sido tratada con inorgánicos u orgánicos para superar los defectos de aplicación originales del dióxido de titanio. Tiene la mejor opacidad, mejor blancura, brillo, excelente resistencia a la intemperie, poder cubriente, dispersabilidad y otros débiles rendimientos químicos, ampliamente utilizado en campos industriales como revestimientos, plásticos, papel, caucho y tinta, y campos de alimentos.
El dióxido de titanio se divide en grado de pigmento y grado de no pigmento según su uso. El dióxido de titanio de grado pigmentario se utiliza principalmente para pigmentos blancos. Según el estado cristalino, se puede dividir en dióxido de titanio anatasa (tipo A) y dióxido de titanio rutilo (tipo R). Entre ellos, el dióxido de titanio rutilo tiene una mejor estabilidad química. Se utiliza principalmente para revestimientos para exteriores de alta calidad, revestimientos de látex ligero, papel de alta calidad y materiales de caucho.
El dióxido de titanio anatasa tiene las ventajas de alta blancura, alto índice de refracción, gran diferencia en el índice de refracción de los polímeros formadores de fibras, no tóxico e inofensivo, bajo costo de producción y amplias fuentes de materia prima. Se puede utilizar como aditivo en la producción de fibra de algodón mate. Se aplica.
El dióxido de titanio de grado no pigmentario tiene la pureza como su propósito principal. Se divide en grado de esmalte, grado de cerámica, grado de soldadura eléctrica y grado electrónico. Su resistencia a altas temperaturas y sus propiedades ópticas juegan un papel importante.
El método del ácido sulfúrico es el método de producción industrializado más antiguo de dióxido de titanio del mundo. El proceso incluye principalmente los siguientes aspectos: pulverización e hidrólisis ácida de materiales minerales de titanio, separación y purificación de TiOSO4, hidrólisis de TiOSO4 para formar ácido metatitanico insoluble, lavado, blanqueo, calcinación y trituración, tratamiento superficial, etc.
Ventajas: El método del ácido sulfúrico se puede utilizar para producir dos tipos de dióxido de titanio rutilo y anatasa. La tecnología de proceso es madura, el equipo es simple, los requisitos de materia prima son bajos y el precio es barato y abundante.
Desventajas: El consumo de materias primas es grande, la tasa de utilización es baja, los subproductos son grandes, la contaminación ambiental es grave y el proceso es complicado. Con la innovación continua de la tecnología, las empresas eliminan constantemente este método de producción.
El método de cloración es actualmente un método ampliamente utilizado para producir dióxido de titanio en la producción industrial. La aparición del método de cloración no solo puede producir dióxido de titanio de alta calidad, sino que también puede resolver el problema del largo flujo de proceso del método del ácido sulfúrico, reducir las emisiones de los tres desechos industriales y ser beneficioso para la protección del medio ambiente. Al mismo tiempo, este método es fácil de realizar una producción automatizada, que está en línea con los requisitos de las empresas modernas. Requisitos de producción.
Aplicación de dióxido de titanio
Los revestimientos, la fabricación de papel y los plásticos son las tres áreas de aplicación principales del dióxido de titanio. Otras áreas de aplicación incluyen tintas, fibras químicas, cosméticos, caucho, industria alimentaria y medicina. El uso de dióxido de titanio para no pigmentos se encuentra principalmente en los campos del esmalte, cerámica, condensadores, varillas de soldadura, catalizadores y el campo del dióxido de nano-titanio que requiere propiedades ópticas del dióxido de titanio pero no requiere sus propiedades de recubrimiento.
- Revestimiento
En la actualidad, los recubrimientos son el campo de aplicación más grande del dióxido de titanio. El TiO2 consumido por la industria de los recubrimientos representa del 58% al 60% del consumo total de pigmentos de dióxido de titanio. El dióxido de titanio es también el pigmento más utilizado en la industria de los recubrimientos, y representa aproximadamente la mitad del costo de los colorantes de recubrimiento y del 10% al 25% del costo de las materias primas de recubrimiento. Como un tipo de producto de material químico avanzado, el recubrimiento se ha desarrollado mucho en los últimos años y la producción total de la industria alcanzó los 17.598 millones de toneladas en 2018.
- El plastico
Los plásticos son actualmente el segundo mayor usuario de pigmentos de dióxido de titanio, y representan del 18% al 20% de la demanda total mundial de dióxido de titanio. La cantidad de dióxido de titanio añadida al plástico variará con sus variedades y aplicaciones, generalmente entre 0,5% y 5%. En la actualidad, la producción anual de productos plásticos es de más de 60 millones de toneladas y el consumo de dióxido de titanio es de aproximadamente 600.000 toneladas. El dióxido de titanio tiene una excelente resistencia a la intemperie, poder de ocultación, dispersabilidad y otras propiedades físicas y químicas, que cumple y se adapta en gran medida a los requisitos estándar de producción de los productos industriales de plástico para el rendimiento y la calidad del dióxido de titanio.
- fabricación de papel
La industria del papel representa el 11% del consumo total de dióxido de titanio. La aplicación de dióxido de titanio en la industria del papel es muy similar a la de la industria de producción de plásticos. Ambos se utilizan como pigmentos básicos. En la industria del papel, el dióxido de titanio también se puede utilizar como relleno. Se utiliza para mejorar las propiedades ópticas del papel para mejorar mejor su opacidad, incluso mejorando su brillo, blancura, tersura, uniformidad, etc.
Comparación de rendimiento de diferentes tipos de dióxido de titanio en el campo de la fabricación de papel
| Clasificación de papel | Rutilo | Anatasa | Observación |
| Papel decorativo | √ | Altos requisitos anti-envejecimiento. | |
| Papel con alto contenido de cenizas | √ | El poder de ocultación del dióxido de titanio anatasa no cumple con los requisitos | |
| Papel bajo en cenizas | √ | Se requiere buena opacidad | |
| Papel de acuñación | √ | Se requiere buena opacidad |
- Tinta
La calidad de blancura del dióxido de titanio está garantizada, la resistencia al agua es fuerte, el poder de ocultación es grande y la resistencia a la intemperie, la resistencia al calor y las propiedades químicas son muy estables. En la industria de las tintas, el dióxido de titanio es un material de producción necesario. El dióxido de titanio en la tinta no solo tiene la función de mejorar el brillo y la estética, sino que también puede mejorar las propiedades de la tinta.
- Masterbatch
El masterbatch de color se desarrolla en los tiempos modernos y se utiliza para colorear productos de plásticos y otros sistemas. Su principio es cargar una cantidad excesiva de pigmento en resina para preparar un compuesto polimérico para colorear. Los componentes principales incluyen: resina, pigmento, dispersante, etc. El núcleo del desarrollo de la tecnología de masterbatch de color es la compatibilidad de pigmentos, dispersantes y resinas. El objetivo es aumentar el contenido de pigmento y el efecto colorante en el masterbatch de color. La clave es mejorar la dispersión del pigmento en el masterbatch de color. El dióxido de titanio se usa ampliamente en industrias tales como masterbatch de color, especialmente en algunas industrias de masterbatch de color de alta gama, es una de las materias primas colorantes necesarias.
- Fibra química
La industria de las fibras químicas (especialmente la anatasa) es otro campo de aplicación importante del dióxido de titanio. Dado que las moléculas en la industria de las fibras químicas están ordenadas, la superficie de la fibra es lisa, tiene un brillo deslumbrante y es translúcida, por lo que es necesario agregar un agente matificante antes de hilar. El dióxido de titanio es el material mate más ideal en la industria de las fibras sintéticas.
- Catalizador de desnitrificación
El catalizador de desnitrificación se refiere generalmente al catalizador utilizado en el sistema de desnitrificación SCR de las centrales eléctricas. En la reacción de SCR, el agente reductor reaccionará selectivamente con los óxidos de nitrógeno en el gas de combustión a una cierta temperatura.
Desde una perspectiva global, la capacidad de producción efectiva global de dióxido de titanio es de aproximadamente 7,2 millones de toneladas, y CR10 (la empresa con la capacidad de producción efectiva superior 10) representa el 65%, principalmente en América del Norte, Europa Occidental y Japón.
Fuente del artículo: China Powder Network