Application et marché du dioxyde de titane

Le dioxyde de titane est un solide pulvérulent blanc obtenu à partir de minerai de titane par la méthode à l’acide sulfurique ou la méthode de chloration. Il est considéré comme un pigment blanc avec de bonnes performances dans le monde. Le dioxyde de titane fait référence au dioxyde de titane dont la surface a été traitée avec des substances inorganiques ou organiques pour surmonter les défauts d’application d’origine du dioxyde de titane. Il a la meilleure opacité, la meilleure blancheur, la meilleure brillance, une excellente résistance aux intempéries, un pouvoir couvrant, une dispersibilité et d’autres performances chimiques faibles, largement utilisées dans les domaines industriels tels que les revêtements, les plastiques, le papier, le caoutchouc et l’encre et les domaines alimentaires.

Le dioxyde de titane est divisé en qualité pigmentaire et qualité non pigmentée en fonction de son utilisation. Le dioxyde de titane de qualité pigmentaire est principalement utilisé pour les pigments blancs. Selon l’état cristallin, il peut être divisé en dioxyde de titane anatase (type A) et en dioxyde de titane rutile (type R). Parmi eux, le dioxyde de titane rutile a une meilleure stabilité chimique. Il est principalement utilisé pour les revêtements extérieurs de haute qualité, les revêtements en latex légers, le papier de haute qualité et les matériaux en caoutchouc.

Le dioxyde de titane anatase présente les avantages d’une blancheur élevée, d’un indice de réfraction élevé, d’une grande différence d’indice de réfraction par rapport aux polymères formant des fibres, non toxique et inoffensif, d’un faible coût de production et de larges sources de matières premières. Il peut être utilisé comme additif dans la production de fibres de coton mat.

Le dioxyde de titane de qualité non pigmentée a pour objectif principal la pureté. Il est divisé en qualité d’émail, qualité céramique, qualité de soudage électrique et qualité électronique. Sa résistance à haute température et ses propriétés optiques jouent un rôle majeur.

La méthode à l’acide sulfurique est la première méthode de production industrialisée au monde de dioxyde de titane. Le processus comprend principalement les aspects suivants : pulvérisation et hydrolyse acide des matériaux de minerai de titane, séparation et purification de TiOSO₄, hydrolyse de TiOSO₄ pour former de l’acide métatitanique insoluble, lavage, blanchiment, calcination et concassage, traitement de surface, etc.

Avantages : La méthode à l’acide sulfurique peut être utilisée pour produire deux types de dioxyde de titane rutile et anatase. La technologie de traitement est mature, l’équipement est simple, les besoins en matières premières sont faibles et le prix est bon marché et abondant.

Inconvénients : la consommation de matières premières est importante, le taux d’utilisation est faible, les sous-produits sont importants, la pollution de l’environnement est grave et le processus est compliqué. Avec l’innovation continue de la technologie, cette méthode de production est constamment éliminée par les entreprises.

La méthode de chloration est actuellement une méthode largement utilisée pour produire du dioxyde de titane dans la production industrielle. L’émergence de la méthode de chloration peut non seulement produire du dioxyde de titane de haute qualité, mais également résoudre le problème du long flux de processus de la méthode à l’acide sulfurique, réduire les émissions des trois déchets industriels et être bénéfique pour la protection de l’environnement. Dans le même temps, cette méthode permet de réaliser facilement une production automatisée, conforme aux exigences des entreprises modernes. Exigences de fabrication.

Application de dioxyde de titane

Les revêtements, la fabrication du papier et les plastiques sont les trois principaux domaines d’application du dioxyde de titane. Les autres domaines d’application incluent l’encre, les fibres chimiques, les cosmétiques, le caoutchouc, l’industrie alimentaire et la médecine. L’utilisation du dioxyde de titane pour le non-pigment est principalement dans les domaines de l’émail, des céramiques, des condensateurs, des baguettes de soudage, des catalyseurs, et le domaine du dioxyde de nano-titane qui nécessite des propriétés optiques du dioxyde de titane mais ne nécessite pas ses propriétés de couverture.

• enrobage

À l’heure actuelle, les revêtements sont le plus grand domaine d’application du dioxyde de titane. Le TiO₂  consommé par l’industrie des revêtements représente 58 à 60 % de la consommation totale de pigments de dioxyde de titane. Le dioxyde de titane est également le pigment le plus utilisé dans l’industrie du revêtement, représentant environ la moitié du coût des colorants de revêtement et 10 à 25 % du coût des matières premières de revêtement. En tant que type de produit chimique avancé, le revêtement a été considérablement développé ces dernières années et la production totale de l’industrie a atteint 17,598 millions de tonnes en 2018.

• Plastique

Les plastiques sont actuellement le deuxième plus grand utilisateur de pigments de dioxyde de titane, représentant 18 à 20 % de la demande mondiale totale de dioxyde de titane. La quantité de dioxyde de titane ajoutée au plastique variera selon ses variétés et ses applications, généralement entre 0,5% et 5%. À l’heure actuelle, la production annuelle de produits en plastique dépasse 60 millions de tonnes et la consommation de dioxyde de titane est d’environ 600 000 tonnes. Le dioxyde de titane a une excellente résistance aux intempéries, un pouvoir couvrant, une dispersibilité et d’autres propriétés physiques et chimiques, qui répondent et s’adaptent grandement aux exigences des normes de production des produits industriels en plastique pour les performances et la qualité du dioxyde de titane.

• fabrication du papier

L’industrie papetière représente 11 % de la consommation totale de dioxyde de titane. L’application du dioxyde de titane dans l’industrie du papier est très similaire à celle de l’industrie de la production de plastique. Les deux sont utilisés comme pigments de base. Dans l’industrie papetière, le dioxyde de titane peut également être utilisé comme charge. Il est utilisé pour améliorer les propriétés optiques du papier afin de mieux augmenter son opacité, notamment en améliorant sa luminosité, sa blancheur, son lissé, son uniformité, etc.

Comparaison des performances de différents types de dioxyde de titane dans le domaine de la fabrication du papier

• Encrer

La qualité de blancheur du dioxyde de titane est garantie, la résistance à l’eau est forte, le pouvoir couvrant est important et la résistance aux intempéries, la résistance à la chaleur et les propriétés chimiques sont très stables. Dans l’industrie de l’encre, le dioxyde de titane est un matériau de production nécessaire. Le dioxyde de titane dans l’encre a non seulement pour fonction d’améliorer la brillance et l’esthétique, mais peut également améliorer les propriétés de l’encre.

• Mélange maître

Le mélange-maître de couleur est développé à l’époque moderne et est utilisé dans la coloration des produits en plastique et d’autres systèmes. Son principe est de charger un excès de pigment dans la résine pour préparer un composé polymère à colorer. Les principaux composants comprennent : la résine, le pigment, le dispersant, etc. Le cœur du développement de la technologie des mélanges maîtres de couleur est la compatibilité des pigments, des dispersants et des résines. L’objectif est d’augmenter la teneur en pigment et l’effet colorant dans le mélange maître de couleur. La clé est d’améliorer la dispersion du pigment dans le mélange maître de couleur. Le dioxyde de titane est largement utilisé dans des industries telles que les mélanges maîtres de couleur, en particulier dans certaines industries de mélanges maîtres de couleur haut de gamme, c’est l’une des matières premières de coloration nécessaires.

• Fibre chimique

L’industrie des fibres chimiques (en particulier l’anatase) est un autre domaine d’application important du dioxyde de titane. Étant donné que les molécules de l’industrie des fibres chimiques sont soigneusement disposées, la surface de la fibre est lisse, a un éclat éblouissant et est translucide, il est donc nécessaire d’ajouter un agent matant avant le filage. Le dioxyde de titane est le matériau de tapis le plus idéal dans l’industrie des fibres synthétiques.

• Catalyseur de dénitration

Le catalyseur de dénitration fait généralement référence au catalyseur utilisé dans le système de dénitration SCR des centrales électriques. Dans la réaction SCR, l’agent réducteur réagira sélectivement avec les oxydes d’azote dans les gaz de combustion à une certaine température.

D’un point de vue mondial, la capacité de production effective mondiale de dioxyde de titane est d’environ 7,2 millions de tonnes, et CR10 (l’entreprise avec les 10 premières capacités de production effectives) représente 65%, principalement en Amérique du Nord, en Europe occidentale et au Japon.

Source de l’article : China Powder Network