Технология безотходного производства титанового пигмента
Внедрение технологии в производство может обеспечить настоящий прорыв в этой отрасли, поскольку стоимость итоговой продукции снизится приблизительно в 1,5−2 раза. За последние несколько лет российские ученые получили уже 8 патентов на эту технологию.
На сегодняшний день в мире производят около 5 млн тонн титанового пигмента. Примерно половина получается сернокислотным способом. По этой технологии на одну тонну чистого пигмента необходимо утилизировать несколько тонн сульфата железа и более десятка тонн гидролизной кислоты, что является серьезной экологической проблемой.
По второй, дюпоновской технологии (хлоридный способ), вырабатывается более качественный пигмент, однако производство очень энергоемкое и сложное. Для него обычное сырье — ильменитовый концентрат — не подходит, требуется его дополнительная переработка. Еще на первом технологическом этапе ильменитовый концентрат необходимо нагреть до 1700 градусов, отделить чугун, затем получившиеся титановые шлаки, определенным способом закалить, измельчить, сгранулировать, прохлорировать при температуре около 900 градусов и в итоге получить TiCl4, который опять нужно сжечь при температуре около 1000 градусов. К тому же отходов также остается много — 300 кг соляной кислоты на одну тонну конечного продукта диоксида титана.
Дальневосточные ученые предложили третью технологию. «Мы берем ильменитовый концентрат и с использованием фтораммонийных солей вскрываем его при температуре до 200 градусов. Через определенное время мы разделяем исходный материал на растворимые соли титана и нерастворимые соли железа. Далее последние подвергаются пирогидролизу в печах до 600 градусов, в итоге мы получаем красный пигмент», — рассказывает заведующий лабораторией защитных покрытий и морской коррозии Института химии ДВО РАН Павел Гордиенко.
«Растворимая соль титана после глубокой очистки и выделения из раствора подвергается пирогидролизу и отправляется в "белую печь". Все отходы при пирогидролизе утилизируются в скрубберах (аппаратура для поглощения газов) и в итоге получаются те же фтораммонийные соли — возвратный реагент, в технологическом цикле. На выходе мы получаем, как и на входе — тонну промышленного продукта и безотходное производство», — дополняет ученый.
России необходимо в год примерно от 60 до 100 тысяч тонн титанового пигмента. Имея колоссальные запасы сырья на территории страны (второе место после Китая) готовый продукт мы закупаем за рубежом. Тот же Китай за последние 10 лет увеличил в 10 раз производство титанового пигмента (около 1,7 млн тонн). Технология Дальневосточных ученых позволит начать процесс импортозамещения. Для ее внедрения в реальный сектор экономики нужно провести конечные химико-технологических исследования на экспериментальном оборудовании. Строительство опытного цеха обойдется примерно в 7−8 млн долларов.
По сообщению пресс-службы Дальневосточного федерального университета