Меню

Диоксид титана или пищевая добавка Е171 что это такое и несет ли этот краситель вред

Оборудование для производства диоксида титана

В России практически не существует собственного производства пигментного диоксида титана. В тоже время объем потребления данной продукции в 2006 году составили порядка 75 тыс. т.

Свойства диоксида титана

Чистый диоксид титана (TiO2) — это бесцветное твердое кристаллическое вещество. Несмотря на бесцветность, в больших количествах диоксид титана чрезвычайно эффективный белый пигмент, если он хорошо очищен. TiO2 практически не поглощает никакого падающего света в видимой области спектра.
Свет или передается, или преломляется через кристалл или же отражается на поверхностях. TiO2 — это стабильное (самый стабильное из всех известных белых пигментов), нелетучее, нерастворимое в кислотах, щелочах и растворах при нормальных условиях вещество. Диоксид титана отличается высокой реакционной устойчивостью к различным соединениям, в том числе и к токсичным, содержащимся в воздушной среде. Из-за своей инертности, диоксид титана не токсичен и, в общем, считается очень безопасным веществом. Он может контактировать с продуктами в упаковке, а в определенных концентрациях его можно использовать и как пищевой краситель.
TiO2 — полиморфен и встречается в трех основных кристаллических формах. Существуют три формы, анатаз (октаэдрит), рутил и брукит, последний в природе встречаются редко и, хотя эту форму и готовят в лабораториях, коммерческого интереса она не представляет.
Рутильный диоксид примерно на 30% лучше рассеивает свет (укрывистость), чем анатазный, поэтому последний используется гораздо реже. К тому же, анатаз менее атмосферостоек, чем рутил. Анатаз гораздо хуже работает в защите полимера (акрилата, пластмассы) от УФ лучей и приводит к фотокатализу и потере свойств полимера (происходит деструкция, выцветание, меление и т.д.).

Рассеивающая способность – способность пигмента к отражению света видимой части спектра определенных длин волн. Этот показатель у диоксида титана напрямую зависит от диаметра частиц TiO2. При размере частиц 0,2 мкм сумма рассеянного света для всех длин волн максимальна. При увеличении размера частицы от 0,25 до 0,3 мкм рассеивание голубого света быстро понижается. Но рассеивание зеленого и красного практически не меняется. Тем не менее, при диаметре частиц 0,15 мкм наблюдается максимальное рассеивание синего, в то время, как рассеивание красного и зеленого значительно ниже.
Маслоемкость – это способность частиц пигмента удерживать на своей поверхности определенное количество масла. Выражается она в граммах на 100 грамм пигмента и колеблется обычно от 10 до 20.

Укрывистостью называют способность пигмента при равномерном распределении в объеме делать невидимым цвет исходного материала. Укрывистость выражается в граммах пигмента, необходимого для того, чтобы сделать невидимым цвет поверхности площадью 1 м2. Белые пигменты обеспечивают укрывистость путем рассеивания световой волны любой длины видимого спектра. Чем меньше будет этот показатель, тем ниже расходная норма диоксида титана в композиции.

Цвет – свойство тел вызывать определенное зрительное ощущение в соответствии со спектральным составом и интенсивностью отражаемого или испускаемого ими видимого излучения. Сухой диоксид титана характеризуется высокой яркостью, белизной и его отражающая способность близка к отражающей способности идеального диффузора.

Светостойкость – свойство материала сохранять свой цвет под воздействием световых лучей. В процессе эксплуатации изделия, особенно наружного применения, изменяют свой первоначальный цвет под воздействием ультрафиолетовых лучей естественного света и источников искуственного освещения, излучающих ультрафиолетовые лучи.

Атмосферостойкость – свойство полимерных композиций сопротивляться разрушающему действию солнечных лучей, дождя, мороза, снега, ветра и других атмосферных факторов (например, газов и пыли, загрязняющих нижние слои атмосферы).

Обработка поверхности необходима для увеличения устойчивости к внешним воздействиям. Неорганическая (Al2O3, SiO2) увеличивает стойкость частиц диоксида титана к кислотному воздействию, которое может приводить к разрушению частиц пигмента. Органическая обработка улучшает распределение частиц пигмента в объеме композиции.

Области применения диоксида титана

Отдельно следует отметить Диоксид титана чистотой 99,999% Марки ОСЧ 7-5 (ТУ-б-09-01-640-84), который применяется в качестве эталона чистоты, в производстве оптически прозрачных стекол, в волоконной оптике, радиоэлектронике, для пьезокерамики, в медицинской промышленности и т.д. Это особо чистое химическое вещество, полученное методом термического гидролиза.

Технология производства диоксида титана

Пигменты диоксида титана существует в двух формах – анатазная и рутильная и производятся по двум технологическим схемам: сульфатный и хлорный способы. Обе, анатазная и рутильная формы диоксида титана, могут быть произведены любым из способов. Сульфатный способ был внедрен в промышленность в 1931 г., для производства анатазной формы диоксида титана, а позже, в 1941 г. – рутильной. В этом способе руда, содержащая титан (ильменит и др.), растворяется в серной кислоте, образуя растворы сульфатов титана, железа и других металлов. Затем, в ряде химических реакций, включающих в себя химическое восстановление, очистку, осаждение, промывание и кальцинацию, образовывая базовый диоксид титана с необходимым размером частиц. Строение кристаллов (анатазная или рутильная форма) контролируется в процессе ядрообразования и кальцинации.
Хлорный способ был изобретен компанией DuPont в 1950 г. для производства рутильной формы диоксида титана. Этот способ включает в себя высокотемпературные фазовые реакции. Титансодержащая руда вступает в реакцию с хлорным газом при пониженном давлении, в результате чего образуется тетрахлорид титана TiCl4 и примеси хлоридов других металлов, которые впоследствии удаляются. TiCl4 высокой степени чистоты затем окисляют при высокой температуре, в результате чего образуется диоксид титана.
По сравнению с сульфатным хлоридный способ является более экологически чистым и совершенным благодаря возможности осуществлять процесс в непрерывном режиме, что предполагает полную автоматизации производства. Однако он избирателен к сырью, а в связи с использованием хлора и высоких температур требует применения коррозионностойкого оборудования.

Сульфатный метод

Технология производства состоит из трёх этапов:

(1) получение растворов сульфата титана (путём обработки ильменитовых концентратов серной кислотой). В результате получают смесь сульфата титана и сульфатов железа (II) и (III), последний восстанавливают металлическим железом до степени окисления железа +2. После восстановления на барабанных вакуум-фильтрах отделяют растворов сульфатов от шлама. Сульфат железа(II) отделяют в вакуум-кристаллизаторе.
(2) гидролиз раствора сульфатных солей титана. Гидролиз проводят методом введения зародышей (их готовят осаждая Ti(OH)4 из растворов сульфата титана гидроксидом натрия). На этапе гидролиза образующиеся частицы гидролизата (гидратов диоксида титана) обладают высокой адсорбционной способностью, особенно по отношению к солям Fe3+, именно по этой причине на предыдущей стадии трёхвалентное железо восстанавливается до двухвалентного. Варьируя условия проведения гидролиза (концентрацию, длительность стадий, количество зародышей, кислотность и т. п.) можно добиться выхода частиц гидролизата с заданными свойствами, в зависимости от предполагаемого применения.
(3) термообработка гидратов диоксида титана. На этом этапе, варьируя температуру сушки и используя добавки (такие, как оксид цинка, хлорид титана и используя другие методы можно провести рутилизацию (то есть перестройку оксида титана в рутильную модификацию). Для термообработки используют вращающиеся барабанные печи длиной 40—60 м. При термообработке испаряется вода (гидроксид титана и гидраты оксида титана переходят в форму диоксида титана), а также диоксид серы.

Производство диоксида титана сульфатным методом

Источник: ЗАО “Крымский титан”

Известны три варианта периодического процесса разложения ильменита серной кислотой — жидкофазный, среднефазный и твердофазный, различающиеся по концентрации используемой серной кислоты и характеру образующихся продуктов разложения. Однако в промышленной практике наибольшее применение получил твердофазный метод, позволяющий наиболее быстро и полно вскрывать концентраты и получать растворы большей основности, что облегчает проведение I гидролиза и получение готового продукта повышенного качества.
Для разложения ильменита по данному методы применяют концентрированную серную кислоту, благодаря чему температуру реакционной смеси можно быстро довести до 190—220 °С (резко повысить температуру удается добавлением к концентрированной кислоте воды или гидролизной кислоты), что обеспечивает быстрое протекание процесса и высокую степень разложения концентрата — 96-97%. После выщелачивания получаемые растворы сульфата титана имеют низкий (

1,8) кислотный фактор. Кроме периодического существуют и непрерывный способы разложения ильменита.
Гидролиз в целях его ускорения и улучшения качества (дисперсности) получаемых гидратов ведут кипячением в присутствии затравки (зародышей) из растворов сульфата титана с концентрацией TiO2 не менее 190—200 г/л при кислотном факторе >2. Не приводя здесь технологический режим гидролиза и механизм процесса, который сложен, отметим, что при этой операции, протекающей по суммарному уравнению

TiOSО4 + 2Н2О = Н2ТiO3 + Н2SО4,

образуется большое количество (в пересчете на моногидрат

2 т на 1 т ТiO2) разбавленной 2%—22%-ной гидролизной серной кислоты, загрязненной сульфатом железа, 1—2% титанилсульфата и несколькими процентами других сульфатов. Эта кислота является отходом производства, однако возврат ее затруднен. Возможное направление утилизации гидролизной кислоты — упаривание до концентрации 55% с последующим ее использованием для производства суперфосфата.
При гидролизе в осадок выделяется до 95—96% титана, причем образующаяся метатитановая кислота сорбирует значительное количество SО3. Метатитановую кислоту затем промывают, сушат и прокаливают, в результате чего из нее удаляется вначале вода (при 200-300 °С), затем SО3 (при 500-800 °С) и при 850-900 °С получается нейтральный (рН 7) продукт — диоксид титана.
Побочный продукт производства (семиводный железный купорос) прокаливают до получения одноводного (FeSО4 · Н2О) и измельчают.
Примерный расход основных материалов на производство из ильменитовых концентратов сернокислотным методом 1 т диоксида титана составляет, т: ильменитового концентрата, содержащего 42% TiO2 -3,1; серной кислоты (моногидрат) — 4,0—4,5; железной стружки — 0,24.
Как указано выше, источником для получения TiO2 могут служить также получаемые при рудовосстановительной плавке ильменитовых концентратов титановые шлаки. На шлаках (70% TiO2), в частности, работает завод большой производительности в Канаде (провинция Квебек, близ Сореля).
При получении диоксида титана из шлаков сернокислотным методом растворы после выщелачивания сульфата титана, содержащие 190 г/л TiO2 и малое количество железа, гидролизуются легче, чем при переработке ильменитовых концентратов. Получаемая гидролизная кислота содержит

9 г/л железа, что облегчает ее регенерацию.
Сернокислотный метод производства диоксида титана из ильменита и титановых шлаков имеет ряд существенных недостатков — сложная многостадийная схема, высокий расход серной кислоты, значительное количество которой непроизводительно расходуется на образование больших количеств отходов — сульфата железа (>3 т семиводного продукта на 1 т TiO2), а также разбавленной 20—22%-ной и загрязненной примесями гидролизной серной кислоты. По этой причине в настоящее время все большее значение приобретает другой — хлорный метод.

Хлорный метод

Хлорный метод получения диоксида титана заключается в том, что исходным сырьем (полуфабрикатом) служит тетрахлорид титана. Из него диоксид титана можно получать методом гидролиза или сжиганием при высокой температуре. Тетрахлорид титана гидролизуется при нагревании водных растворов, либо в газовой фазе под действием паров воды.
Промышленные методы производства титановых пигментов методом гидролиза еще не разработаны. Общий недостаток их — неудовлетворительное решение проблемы использования образующихся при гидролизе хлорида водорода или соляной кислоты, которые не удается вернуть для повторного использования в производстве диоксида титана.
Гидролиз тетрахлорида титана парами воды при 25—75 °С на воздухе приводит к образованию вязкой жидкости, затвердевающий при Длительной выдержке в белую массу. Парофазный гидролиз при 1000-1200 °С позволяет получать диоксид титана с пигментными свойствами, поэтому его можно использовать при условии нахождения эффективного метода утилизации хлорида водорода.
Сжигание тетрахлорида титана кислородом протекает по реакции:

TiCl4 + O2= TiO2 + 2С12.

Выделяющийся хлор может быть возвращен в производство для получения тетрахлорида титана, поэтому метод сжигания уже применяют в промышленном производстве.
Важнейшей операцией в производстве пигментного диоксида титана хлорным методом является сжигание тетрахлорида титана. Оно производится при 900—1000 °С на горелках специальной конструкции, обеспечивающих поддержание температуры реакции в заданных пределах и выдерживание продуктов сгорания в течение определенного времени.
Для получения монодисперсного продукта пребывание диоксида титана в зоне высоких температур не должно превышать 0,01—5 с. В зависимости от условий сжигания тетрахлорида титана диоксид титана имеет структуру рутила или анатаза. Смешение исходных реагентов при 400 °С приводит к образованию анатаза с размером частиц 0,5—1,0 мкм. Предварительное нагревание их до 1000 °С при сжигании дает продукт, содержащий до 60% рутила. Сжигание тетрахлорида титана с примесью тетрахлорида кремния (0,5—4,0%) приводит к уменьшению размеров частиц диоксида титана. Тетрахлорид кремния способствует также снижению так называемой фотоактивности диоксида титана. Добавка к продуктам сжигания еще и хлорида алюминия (1—5%) ускоряет переход анатаза в рутил. Доля рутила в готовом продукте зависит от концентрации зародышевых кристаллов, возникающих на первой стадии реакции.
Титановые пигменты, получаемые при сжигании тетрахлорида титана, содержат до 0,6% адсорбированного хлора. Водная суспензия такого продукта имеет рН>7, и он не пригоден для приготовления красок. Десорбцию хлора из пигмента можно осуществить прокаливанием его при 300-900 °С, примесь хлора при этом понижается до 0,1%. Такой продукт имеет рН водной вытяжки 5-6,8 и пригоден для изготовления красок и эмалей, но нуждается в поверхностной обработке соединениями кремния и алюминия.

Получение диоксида титана из сфенового концентрата

В последнее время разработан и опробован ряд новых вариантов технологии, предусматривающих получение пигментных продуктов из сфена. Наиболее компактное решение для производства диоксида титана приведено на рис. 3.4.
В данном варианте твердую фазу суспензии отделяют от жидкой до наступления момента осаждения из нее соли титана. При этом в осадке остаются сульфат кальция, кремнезем (SiO2) и неразложившиеся минералы, а жидкая фаза представляет собой титансодержащий раствор, пригодный для прямого выделения титановой соли –
TiOSО4 · Н2О. При термогидролизе раствора СТМ получается пигментный диоксид титана рутильной модификации высших марок. Переработка титановой соли TiOSО4 · Н2О может быть организована на месте ее получения. Титановую соль можно транспортировать с целью переработки и в другие районы. Маточный раствор после выделения соли полностью возвращается на сульфатизацию, вследствие чего существенно снижается расход серной кислоты (до 3,5—4,5 т на 1 т диоксида титана).

Принципиальная схема переработки сфенового концентрата

C текущей ситуацией и прогнозом развития российского рынка диоксида титана можно познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок диоксида титана в России».

Об авторе:
Академия Конъюнктуры Промышленных Рынков
оказывает три вида услуг, связанных с анализом рынков, технологий и проектов в промышленных отраслях — проведение маркетинговых исследований, разработка ТЭО и бизнес-планов инвестиционных проектов.
• Маркетинговые исследования
• Технико-экономическое обоснование
• Бизнес-планирование

Источник



Мировой рынок диоксида титана

Титана диоксид – это химическое вещество, которое представляет из себя порошок белого цвета и не растворяется в воде. Другие названия этого вещества – двуокись титана, титановые белила. Диоксид титана, применение которого настолько разнообразно, что варьируется от пищевой, до тяжелой промышленности, является основным веществом в титановой отрасли. Пигмент диоксид титана дает стойкий белый цвет, его используют для выпуска косметических кремов, красителей для пластмасс и в лакокрасочных изделиях. Диоксид титана, свойства которого обеспечивают настолько широкое применение, достаточно токсичен и является канцерогеном.

Производство диоксида титана осуществляется двумя путями – из ильменитового концентрата с добавлением сульфата и из тетрахлорида титана с добавлением хлорида.

Мировое потребление диоксида титана 2006 г. составило 4,2 млн. тонн. 58–62% произведенного в мире диоксида титана используется в лакокрасочной промышленности, где постепенно вытесняются из производства краски на основе цинка, бария и свинца.

Минеральными источниками для производства диоксида титана обычно служат титансодержащие руды: рутилы, ильмениты и люкоксены (в русской транскрипции — лейкоксены). Наиболее богатыми являются рутилы (rutile): в них содержится от 93 до 96% двуокиси титана (TiO2), в ильменитах (ilmenite) — от 44 до 70%, а концентраты люкоксенов (leucoxene) могут содержать до 90% TiO2. Из всей добываемой титановой руды лишь 5% идет непосредственно на производство титана.

В настоящее время в мире выявлено более 300 месторождений титановых минералов, в т. ч. магматических — 70, латеритных — 10, россыпных — более 230. Из них разведано по промышленным категориям 90 месторождений, преимущественно россыпных. В коренных (магматических) месторождениях содержится около 69, в корах выветривания карбонатитов — 11,5, в россыпных месторождениях — 19,5% мировых (без России) запасов титана. Из них запасов в ильмените более 82, в анатазе — менее 12, в рутиле — 6%.

Ильменит-магнетитовые и ильменит-гематитовые руды коренных месторождений составляют основу минерально-сырьевой базы титановой промышленности Канады, Китая и Норвегии. Месторождения в корах выветривания карбонатитов известны и разрабатываются только в Бразилии. В остальных странах основные запасы титановых минералов заключены в россыпных, преимущественно комплексных месторождениях. Наибольшее промышленное значение имеют современные и древние прибрежно-морские и сопровождающие их дюнные россыпи. Протяженность каждой россыпи невелика — от сотен метров до нескольких километров. Однако они часто образуют прослеживаемые на десятки и сотни километров серии россыпей, разделенных небольшими участками безрудных отложений. Такие серии россыпей заключают в себе большую часть запасов титанового сырья Австралии (на западном и восточном побережьях континента), Индии (западное и восточное побережья), США (Атлантическое побережье полуострова Флорида), ЮАР и Кении, значительную часть запасов Бразилии (побережье Атлантического океана).

Наиболее высококачественным сырьем для производства пигментного диоксида титана являются рутил и анатаз, содержащие соответственно 92–98 и 90–95% диоксида титана. В отличие от ильменита (43–53% TiO2) они не требуют предварительного обогащения путем передела в промежуточные продукты. Мировые (без России) подтвержденные запасы диоксида титана составляют около 800 млн. тонн. Основными источниками получения диоксида титана являются ильменитовый концентрат и природный рутил.

Мировая структура производства диоксида титана

Читайте также:  Помещение его месторасположение целевая аудитория

Крупнейшим продуцентом пигментного диоксида титана является компания E.I. du Pont de Nemours & Co. Inc. (DuPont). За последние 10 лет ее доля увеличилась с 22 до 24% от объемов мирового производства этого продукта. Компания владеет заводами в США (3 завода), Мексике и Тайване суммарной мощностью 1000 тыс. т/год, которые работают по хлоридной технологии. Рассматривалась возможность строительства в Европе завода по выпуску диоксида титана мощностью 120–150 тыс. т/год, однако руководство компании пришло к выводу о неэкономичности такого строительства. По мнению DuPont, новые заводы целесообразнее строить в Китае.

Заводы компании Millennium Inorganic Chemicals Inc. Расположены в США (2 завода), Великобритании, Франции (2 завода) и Австралии. В производстве используется как сульфатная (суммарная мощность 182 тыс. т/год), так и хлоридная технология (350 тыс. т/год). В январе 1998 г. компания ввела в строй два новых завода с сульфатным процессом во Франции, затем закончила модернизацию завода с хлоридным процессом в г. Стал-лингбараф (Великобритания), мощность которого увеличена со 109 до 150 тыс. т/год. В настоящее время компания. Millennium Chemicals рассматривает проект увеличения на 10–20% мощностей по производству сверхтонкого диоксида титана на своем заводе в г. Тан (Франция). Сравнительно недавно на этом предприятии завершилась реализация инвестиционной программы на сумму 11,6 млн евро. В результате удалось увеличить выпуск диоксида титана на этом заводе с первоначальных 3,4 до 10 тыс. т/год. Капиталовложения осуществлялись в рамках стратегии наращивания выпуска дорогого и высокоприбыльного TiO2 в форме наночастиц за счет сокращения производства обычных марок этого продукта (под сверхтонкими частицами следует понимать частицы размером от 1 до 150 нанометров). Появление нового проекта по наращиванию мощностей на заводе в Тане объясняется исключительно большим спросом на сверхтонкий диоксид титана на мировом рынке.
Компания Tioxide (дочерняя компания Huntsman Corp.) владеет 6 заводами с сульфатной технологией (суммарная мощность — 456 тыс. т/год), расположенными в Великобритании, Испании, Италии, Малайзии и ЮАР, и одним заводом с хлоридной технологией (100 тыс. т/год) в Великобритании (г. Грейтхем). В IV квартале 2002 г., после увеличения мощности установки по производству диоксида титана в г. Уэльва (Испания) на 17 тыс. т/год, на рынки поступила дополнительная продукция компании Tioxide. (Инвестиции в реализацию этого проекта составили 40 млн долл.)
Компания Kronos Inc. (дочерняя компания NL Industries Inc.) владеет 4 заводами с сульфатной технологией в Германии, Канаде и Норвегии суммарной мощностью 24 тыс. т/год и 3 заводами с хлоридной технологией в Германии, Канаде и Бельгии суммарной мощностью 230 тыс. т/год.
Компания Kemira Pigments OУ производит пигментный диоксид титана на трех заводах: в США, Финляндии и Нидерландах. В 1998 г. компания инвестировала 6 млн долл.в увеличение до 120 тыс. т/год мощности завода с сульфатной технологией в г. Пори (Финляндия), 20 млн долл. — в модернизацию производства на заводе в г. Саванна (штат Джорджия, США) и планирует строить третий блок на фабрике хлоридного производства диоксида титана в г. Роттердам (Нидерланды).
Компания Kerr-McGee эксплуатирует два своих предприятия в г. Гамильтон (США), которые работают по хлоридной технологии, а также пользуется производственными мощностями компании Bayer в Германии и Бельгии.
В 1999 г. завершилась работа по расширению мощностей завода в Гамильтоне, в результате которой они увеличились со 150 до 178 тыс. т/год. Совместно с компанией TiWest компания эксплуатирует предприятие в г. Квиана (штат Западная Австралия) мощностью 83 тыс. т/год и совместно с компанией Cristal Pigment — завод в г. Янбо (Саудовская Аравия). Kerr-McGee в середине 2001 г. завершила расширение мощностей (на 10%) предприятия в Австралии. Кроме того, компания проводит работы по снижению издержек производства на своих заводах, в первую очередь, на предприятиях в г. Ботлек (Нидерланды) и г. Саванна (США). Эти заводы она приобрела в 2000 г. у компании Kemira. По данным японской Japanese Titanium Dioxide Industry Association, в 1998 г. в Японии было произведено 253 тыс. т диоксида титана. Крупнейшим продуцентом является Ishihara Sangya Kaisha Ltd., эксплуатирующая заводы в Японии и Сингапуре. Диоксид выпускают и другие японские компании, в т. ч. Tayca, Sakai Chemical, Furukawa, Fuji Titanium Titan Kogyo и Tohkem.
Компания Sachtleben Chemie, дочерняя структура Metallgesellschaft AG, эксплуатирует фабрику в г. Дуйсбург (Германия) и производит в основном анатазовую форму диоксида титана для синтетического стекловолокна, а также диоксид титана для пищевой и фармацевтической промышленности.
Польская компания Zaklady Chemiczne эксплуатирует единственное предприятие по производству рутилового пигментного диоксида титана по сульфатной технологии мощностью 36 тыс. т/год, используя норвежский ильменитовый концентрат и канадский титановый шлак. Чешская компания Precheza AS владеет предприятием мощностью 27 тыс. т/год в г. Превов (Чехия), выпуская анатазовый диоксид титана.
В Словении имеется единственное предприятие по производству рутилового диоксида титана мощностью 34 тыс. т/год, принадлежащее компании Cinkarna Metalursko Kemicna Industrija Celje.

Согласно прогнозу компании DuPont, до 2009-2010 годов среднегодовой прирост мирового рынка диоксида титана составит около 3%. Увеличение производства будет осуществляться на 1,5% год за счет более полного использования существующих мощностей и ещё на 1,5-2,2% год за счет реконструкции действующих предприятий. Крупные производители в настоящее время, по мнению представителей компании DuPont, не имею достаточных средств для строительства новых заводов.
Отдельно упомянем китайский рынок диоксида титана, как наиболее интересный поставок диоксида титана потенциальными российскими производителями. Производство диоксида титана в Китае в 2005 году выросло на 21,3% до 730 000 тонн. Не смотря на то, что Китай обладает запасами титана в размере 965 млн. тонн (38,85% от общего мирового запаса), качество титановой руды не удовлетворяет потребительский спрос на рынке диоксида титана. В период 2006-20010 в Китай необходимо импортировать 4,4млн. тонн титановой руды или 2,8 млн. тонн титанового скрапа высокого качества. Объемы производства диоксида титана в Китае в период 2000-2005 увеличились вдвое, до 800 000тонн/год. Производство ильменита в 2005 году увеличилось на 58,2% до 226 000 тонн, тогда как двуокись титана анатазной модификации выросло на 13,89% до 410 000 тонн. Производство непигментного диоксида титана за 2005 год осталось стабильным – 92 000 тонн. За 2005 год импорт диоксида титана упал на 9,2% до 227 736 тонн, а вот экспорт вырост на 67% до 157 425 тонн.

Мировая структура потребления диоксида титана

Мировое потребление диоксида титана 2006 г. составило 4,2 млн. тонн. Структура потребления диоксида титана, по оценкам европейских экспертов, такова. 58–62% произведенного в мире диоксида титана используется в лакокрасочной промышленности, где постепенно вытесняются и производства краски на основе цинка, бария и свинца.
Около 12–13% диоксида титана используется как пигмент при производстве бумажных изделий в виде рутила (высокосортная бумага) или анатаза (низкосортная бумага, картон). В среднем при изготовлении 1 т бумаги используется 1,4 кг TiO2.
На производство пластмасс расходуется около 18–22% диоксида титана. Незначительные количества химиката потребляются в производстве каучука, косметики и искусственных волокон.
В ближайшие годы наиболее высокими темпами будет расти потребление диоксида титана в производстве ламинированной бумаги — на 4–6% в год, а также в производстве пластмасс — на 4% в год. Рост потребления диоксида титана в лакокрасочной промышленности будет менее быстрым — не более 1,8–2% в год.

Удельный вес США и стран Западной Европы в мировом потреблении диоксида титана составляет по 33%, Азии — около 25%. Banc of American Securities прогнозирует рост спроса на диоксид титана в 2006 г.: 8-10% а Азии, 2-4% в Северной Америке и 0-2% в Европе. Мировое потребление ожидается в 2006 г. на уровне 4,2 млн. т.

Источник

Диоксид титана или пищевая добавка Е171: что это такое и несет ли этот краситель вред?

Козырь Татьяна

Е171 — пищевая добавка, которая хорошо отбеливает, придает продуктам белый цвет, поэтому ее используют в разных отраслях промышленности. Есть мнение, что существует вред Е171 для организма. Подробно разберемся с этим веществом: где берут, куда добавляют, как оно влияет на человека?

Что это такое?

Что такое пищевая добавка Е171? Более известное название — диоксид титана. В первую очередь применяется как краситель.


Пищевая добавка Е171 — диоксид титана

  • амфотерный оксид титана четырехвалентный;
  • двуокись титана;
  • Titanium Dioxide;
  • titanium oxide.

Это основной продукт отрасли по производству титана, на металл в чистом виде уходит 5 % сырья.

Описание и свойства добавки:

Добавка Е171
Химическая формула TiO2
Химическое название Диоксид титана
Происхождение Синтетическое и натуральное
Вид Порошок Кристаллы
Вкус Нейтральный
Цвет Белый Бесцветный в кристаллах Бледно-желтый, если нагреть
Запах Отсутствует

В таблице указано, что Е171 — это добавка, которая может быть синтетической или натуральной. Разберемся, где содержится Е171 в естественной среде:

  • в рутиле;
  • анатазе;
  • бруките.

Это все минералы. При их нагревании выделяется TiO6, из которого производят двуокись титана.

Е171, диоксид титана — это инертная добавка. Она не растворяется в спирте, в оливковом и подсолнечном маслах, в воде.

Температура плавления — 1843 градуса по Цельсию. Кипения — 2972. Разложения — 2900 градусов.

Где применяется диоксид титана Диоксид титана

Сколько TiO2 съедает человек?

Количество TiO2, потребляемого в США ежедневно, оценивалось примерно в 0,2–0,7 мг TiO2 на кг массы тела в день (мг/кг/д), в то время как население Великобритании и Германии потребляет около 1 мг TiO22/кг/д. Независимо от сценария воздействия и методологического выбора наибольшее количество TiO2употребляют дети (3–9 лет) и подростки (10–17 лет). Вклад жевательных резинок незначителен по сравнению с кондитерскими изделиями, включая выпечку, освежающие дыхание конфеты, соусы, салаты и спреды для сэндвичей, безалкогольные напитки и сыр. В исследовании, основанном на данных Голландского национального исследования потребления продуктов питания, продуктами, вносящими наибольший вклад в потребление TiO2 детьми младшего возраста (2–6 лет), являются кондитерские изделия (сладости, шоколадные изделия и жевательные резинки) и мелкая выпечка (печенье и проч.). Помимо пищевых продуктов таблетированные лекарства и пищевые добавки содержат до 3,6 мг/г TiO2.

В Европе диоксид титана разрешен в количестве quantum satis, но в соответствии с надлежащей производственной практикой (GMP), то есть на уровне не выше, чем необходимо для достижения намеченного технического эффекта, в то время как в США — в пределах 1% по массе пищевого продукта. Это решение мотивировано тем, что TiO2 рассматривался как неактивный ингредиент и что ни значительное поглощение, ни отложение в тканях после приема TiO2 внутрь невозможно. Технический регламент Таможенного союза для диоксида титана расплывчато определяет максимальное содержание — «не более 90% по отношению к красителю».

Производство

Диоксид титана производят:

  • из ильменитового концентрата — FeTiO3;
  • тетрахлорида титана.

Первый завод по получению Е171 начал работу в Норвегии в 1918 году. Производство имеет три стадии:

  1. Получение сульфата титана.
  2. Гидролиз солей.
  3. Гидрообработка гидратов солей диоксида титана.

Хлоридный метод появился в 1938 году. Из тетрахлорида диокись титана получают:

  • гидролизом;
  • парофазным гидролизом;
  • термообработкой.

Крупнейшие месторождения минерала рутила, из которого добывают диоксид титана, находятся:

  • в Тамбовской области;
  • в Чили;
  • в канадском Квебеке;
  • в Сьерра-Леоне.

Основные мировые добытчики и поставщики Е171:

  • Sachtleben Chemie;
  • «Крымский титан»;
  • «Сумыхимпром»;
  • KRONOS Titan.

Пошаговая инструкция по использованию

Перед чисткой препаратами необходимо измерить кислотно-щелочной баланс. Его необходимо делать специальным прибором (pH тестером) или лакмусовыми бумажками.

Оптимальный уровень составляет от 7,5 до 8,0. Если полученный результат окажется меньше указанного диапазона, значит необходимо добавить щелочь, если больше, тогда добавить кислоты.

Если вода для бассейна закачивается из природного водоема, велика вероятность быстрого появления водорослей и цветения воды. Если пренебречь обработкой воды, можно испортить оборудование для фильтрации, а также получить раздражение кожи

После приведения pH баланса к нейтральным показателям можно приступать к дезинфекции. Это необходимая мера для предотвращения заражения инфекционными возбудителями. Для этой цели используют хлорсодержащие таблетки, которые в отличие от жидких средств, не выделяют антисептик дозировано, в процессе растворения.

#1: Расчет пропорций в зависимости от водоизмещения

Перед тем как заливать реагент, нужно рассчитать водоизмещение. Для его определения необходимо высчитать объем бассейна. Для расчета необходимо замерить длину, ширину и глубину емкости. Если бассейн имеет круглую форму, тогда нужно замерить диаметр и глубину.

Все замеры нужно делать в метрах.

  • формула для расчета объема прямоугольной емкости: длина*ширина*глубина;
  • формула для расчета объема круглой емкости: глубина*6,28*квадрат радиуса.

Полученные величины будут водоизмещением в литрах. Доза вещества рассчитывается исходя из этой величины. Если степень загрязнения воды визуально можно определить как сильную, может понадобиться повышенная доза, в этом случае необходимо залить 1,3 от рекомендованного производителем и может достигать 25 мл на 1 м3.

Расход коагулянта можно снизить, если как дополнение применять флокулянты. Эти вещества используются именно для формирования хлопьев и для утяжеления массы для облегчения процессов фильтрации. Они добавляются в течение двух минут после ввода коагулянта.

#2: Подготовка и заливка раствора

Производители предлагают приобрести реагент в трех состояниях:

  • порошковом;
  • жидком;
  • брикетированном.

Жидкий реагент нуждается в предварительной подготовке. Его нужно развести в воде в пропорции 1:5. Далее необходимо отключить систему фильтрации. Если этого не сделать она быстро забьется грязными хлопьями. Подготовленный раствор необходимо вылить в лейку, и равномерно разлить по всей поверхности.

Также можно использовать специальный дозатор. В него заливается реагент и дозировано поступает в бассейн

Использование дозатора подходит для еженедельного ухода, так как концентрация вещества в воде для очистки сильных загрязнений будет слишком мала.

Брикеты коагулянта помещены в специальные картриджи. Они устанавливаются в фильтрационные насосы. При прохождении воды через брикет, она уносит с собой часть реагента обратно в бассейн.

Брикеты служат для текущего обслуживания. Они не пригодны для ударной очистки воды с большой степенью загрязнения

Если реагент имеет порошкообразную консистенцию, то необходимо сначала приготовить концентрированный раствор. Массовая доля сульфата алюминия должна составлять 15%. Для этого содержимое пакета должно быть растворено в равном его весу количестве воды. Пропорция разведения 1:1.

Для приготовления раствора с массовой долей сульфата или полиоксихлорида алюминия менее 15% нужно использовать формулы:

  • K1 = K * D/D1 – для расчета массы реагента в килограммах;
  • V = K – K1 = K * (1 – D/D1) – для расчета количества воды в литрах.

Пояснения к формулам:

  • K1 – масса реагента;
  • K – необходимая масса раствора;
  • D – массовая доля (%) сульфата (полиоксихлорида) алюминия в растворе;
  • D1 – массовая доля (%) сульфата (полиоксихлорида) алюминия в исходном реагенте.

Полученный раствор нужно заливать в бассейн. Делать раствор можно заранее, он хорошо храниться в неизменном виде в течение года.

#3: Чистка поверхности и дна после коагуляции

По истечению 10-12 часов после начала коагуляции нужно очистить дно и поверхность от выпавшего осадка. Для этой цели используется водяной пылесос. Это устройство имеет два шланга, один из которых присоединяется к трубке.

Пластиковая труба напоминает аналогичную деталь пылесоса, но с крупной щеткой на конце. Щетка позволяет удалять загрязнения с дна механическим путем. Это обеспечивает качественную очистку

Поверхность воды во временной конструкции, сооружаемой на летний сезон, очищается либо пылесосом, либо навесными водозаборниками, выполненными в виде скиммеров. Это специальная чаша, которая подключается к фильтрующей системе и собирает с поверхности мусор.

В стационарных бассейнах это встроенный в систему механизм, применяемый для сбора воды с поверхности для последующей очистки.

Вода вокруг скиммера временного бассейна вращается по часовой стрелке, образуя воронку. В нее с поверхности стягиваются листья, мусор и другие биологические остатки

В чаше скиммера есть сетка, которая препятствует прохождению крупного мусора, способного вывести из строя фильтрующую систему. По мере наполнения чаши необходимо ее очищать вручную. Такая система способна полностью очистить гладь в течение часа активной работы.

Применение

Краситель Е171 используют в химической, пищевой, косметической, строительной, фармацевтической и в других отраслях.

Производство косметики и бытовой химии

Диоксид титана используют для производства губной помады, тушей. Вещество входит в состав кремов, защищающих от ультрафиолетовых лучей. Из-за отбеливающих свойств, Е171 добавляют в зубную пасту и средства для мытья.

Пищевая промышленность

Широко диоксид титана Е171 в пищевой промышленности стали применять с 1994 года.

Это вещество используют там, где нужен белый цвет:

  • сухие смеси;
  • завтраки быстрого приготовления;
  • молочные продукты.

Добавка пищевая Е171 — это отбеливатель, поэтому ее применяют при производстве жвачек и крабовых палочек. Диоксидом титана отбеливают сердцевину рыбного продукта.

Медицина и фармацевтика

Диоксид титана придает таблеткам идеально белый цвет, делает их внешне более привлекательными, продлевает срок годности лекарств. В состав кремов против аллергии входит Е171.

Строительство

С использованием диоксида титана делают белила, лаки, фотокаталитические бетоны.

Другие отрасли

Е171 добавляют в сырье для изготовления:

  • огнеупорной и ламинированной бумаги;
  • обмазки для электродов;
  • пластмассы.

Влияние диоксида титана на организм человека: польза или вред

Принцип работы коагулянтов

Эти вещества обладают свойством объединять микроскопические частицы всевозможных загрязнителей, мусора, тяжелых металлов и биологических частиц, в объемную желеобразную массу с последующим переходом этой эмульсии в хлопья.

В таком виде взвесь, которая могла просачиваться сквозь фильтры бассейна, задерживается сеткой и перестает циркулировать в водном пространстве бассейна.

Читайте также:  Оборудование для изготовления гофрокартона

С дна и поверхности загрязнения нужно удалить. Верхнюю пленку можно снимать обыкновенным сачком.

При использовании автоматизированных средств по уходу за емкостями, осадок будет задерживаться на фильтре, с которого легко удаляется обычной промывкой. Для этого можно использовать струю воды под давлением.

Кроме чистки воды в бассейне, коагулянты активно используют для очистки сточных вод.

Влияние на организм

Ключевой вопрос заключается в том, опасна или нет пищевая добавка Е171 для человека. Однозначного ответа на этот вопрос нет.

Исследования влияния на организм Е171 еще не завершены. Периодически проводятся эксперименты на крысах и мышах. О результатах одного из таких стало известно в 2021 году. Ученые из Университета Массачусетса в Амхерсте кормили одну группу мышей жирными продуктами, другую — с низким содержанием жиров. Первая группа животных начала набирать в весе, вторая — нет. Самое главное, что ученые выяснили: на обе группы мышей негативно повлиял диоксид титана. Нано-частицы вещества физически воздействуют на стенки кишечника и приводят к воспалению органов ЖКТ.

В 2021 году Геннадий Онищенко уверил: если вред для здоровья Е171 — диоксида титана, будет установлен, то его законодательно запретят в России.

Закона, запрещающего или ограничивающего использование добавки в России не существует.

Член-корреспондент РАН Алексей Москалев и сотрудник ФГУП Всероссийского института авиационных материалов Станислав Кондрашов в 2021 году заявляли о вреде нано-частиц диоксида титана, ссылаясь на эксперименты на крысах.

У этих животных быстрее идет метаболизм. Поэтому и негативные последствия воздействия тех или иных веществ появляются тоже быстрее.

У крыс ученые связывают влияние Е171 на организм с возникновением рака, болезней почек и печени.

Решить проблему предлагают не за счет полного отказа от использования диоксида титана, а с помощью удаления из вещества прочных нано-частиц.

Официальная позиция по влиянию Е171 (диоксида титана), на организм человека: добавка не усваивается и не накапливается, не вызывает аллергических реакций и, наоборот, входит в состав кремов против аллергии.

Ученые точно не знают, опасна или нет пищевая добавка Е171 в лекарствах.

Польза

Чем вреден краситель Е171 можно только догадываться, а польза такова:

  • защита от ультрафиолета;
  • помощь при аллергиях;
  • отбеливание, в том числе, зубов.

Противники использования добавки считают, что полезных свойств в ней не так уж много. Они говорят, что пусть еда будет не такой белоснежной, зато останется полезной.

Норма потребления

В России нормы не существует, потому что диоксид титана продолжают считать безвредным веществом. Производитель вправе самостоятельно решать, в какой продукт и сколько добавить вещества Е171.

Диоксид титана и диабет

Статья, опубликованная в Chemical Research in Toxicology рассказывает об опытах , в которых принимали участие 8 человек, страдающие диабетом и 3 здоровых человека. У них взяли образцы тканей поджелудочной железы.

По результатам анализов можно увидеть, что у всех больных в тканях поджелудочной железы обнаружено большой количество монокристаллов диоксида титана (на 1 г ткани приходилось до 100 000 единиц).

Диоксид титана. Влияние на организм человека в зубной пасте, косметике, еде, кондитерской промышленности, таблетках

Учитывая информацию о том, что с каждым годом растет количество людей, страдающих диабетом, так же, как и растет количество употребляемого диоксида титана, беспокойство ученых выглядит обоснованным. Сейчас ведутся масштабные исследования по этому поводу.

Рекомендации по сохранению бассейна чистым

Для того чтобы бассейн не засорялся, необходимо регулярно делать хлорирование специальными таблетками. После хлорирования раз в 2 недели проводится чистка реагентами. После реагентов бассейн очищается водным пылесосом. После этого отключается система фильтрации, и промывается фильтр.

Спустя 12 часов включается система фильтрации и удаляется мутная взвесь со дна и поверхности бассейна. В этот период необходимо еще раз очистить фильтр. Очищать его нужно путем перестановки шлангов согласно модели насоса и включением обратной промывки. Часть старой воды из бассейна удалиться, и промоется кварцевый песок в фильтре.

При подаче воды в обратном направлении происходит промывка песка. Промывать нужно до тех пор, пока из слива не пойдет светлая вода без грязи (+)

После окончания промывки нужно вернуть шланги в исходное рабочее состояние и при необходимости залить свежую воду в бассейн. Так как при распаде коагулянта в воде со временем накапливается избыточное количество продуктов действия реагента, то раз в два месяца необходима полная замена воды в плавательном бассейне.

Чистота бассейна во многом зависит от эффективности фильтрующей установки и качества воды. Некоторые умельцы, в стремлении сэкономить, делают фильтр своими руками.

Источник

Установка для производства диоксида титана

Предлагаемая полезная модель относится к области технологии неорганических веществ и может быть использована для производства из тетрахлорида титана диоксида титана, используемого при получении волоконной оптики. Задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение условий получения диоксида титана пригодного для производства волоконной оптики, т.е. для «оптического стекловарения» при одновременном решении проблемы защиты воздушного бассейна от загрязнения токсичными газовыми выбросами, образующимися в процессе нагревания раствора соли титана и гидролиза тетрахлорида титана. Технический результат, который может быть получен при реализации предлагаемой полезной модели заключается в повышении качества целевого продукта, предотвращении загрязнения воздушной среды токсичными газовыми выбросами, образующимися в процессе синтеза диоксида титана и утилизации вторичных отходов и промпродуктов производства. Поставленная задача решается с достижением вышеуказанного технического результата предлагаемой полезной моделью — «Установкой для производства диоксида титана», включающей емкость с исходным титан-содержащим раствором, соединенную с реактором синтеза, снабженным мешалкой, патрубок нижнего слива суспензии из реактора направлен на фильтр для отделения осадка гидратированного диоксида титана от маточного раствора и его промывки, выход с фильтра соединен с последовательно установленными сушильной камерой, прокалочной печью и бункером-сборником готового продукта. Новым является то, что емкость для исходного титан-содержащего раствора снабжена перемешивающим устройством, на крышке этой емкости имеются два патрубка, один из которых соединен с линией раздачи дистиллированной воды, а другой имеет герметичное соединение через запорно-регулирующую арматуру с

транспортируемой емкостью для тетрахлорида титана, этот патрубок соединен с трубой, опущенной в нижнюю зону емкости ниже уровня расположения перемешивающегося устройства, реактор синтеза диоксида титана снабжен «рубашкой» для обеспечения нагрева реакционной массы и ее последующего охлаждения, на крышке реактора синтеза имеются три патрубка, один из которых соединен с линией раздачи дистиллированной воды, другой соединен с емкостью для исходного раствора тетрахлорида титана, а третий патрубок, предназначенный для отвода отходящих газов из верхней зоны реактора через дымосос имеет соединение с входным патрубком циклона, орошаемым известковым молоком из циркуляционного бака, соединенного с емкостью для исходного известкового молока, а выход отработанного известкового молока из циркуляционного бака через патрубок нижнего слива направлен на фильтр-пресс, соединенный со сборником фильтрата — раствора хлорида кальция, корыто этого фильтр-пресса соединено через разгрузочный клапан со сборным бункером нерастворимого остатка, корыто фильтр-пресса, установленного после реактора-синтеза имеет соединение через разгрузочный люк и запорную арматуру с затарочным люком бака-репульпатора, оборудованного мешалкой, на верхней крышке бака репульпатора имеется патрубок, соединенный с линией раздачи дистиллированной воды, а патрубок нижнего слива суспензии из бака репульпатора через запорную арматуру и насос имеет соединения с фильтр-прессом для выделения из суспензии осадка гидратированного диоксида титана и его отмывки от маточного раствора, соединение этого фильтр-пресса с сушильной камерой осуществлено через разгрузочный люк корыта фильтр-пресса, а после бункера-сборника готового продукта установлена затарочная машина товарного диоксида титана.

Предлагаемая полезная модель относится к области технологии неорганических веществ и может быть использована для производства из тетрахлорида титана диоксида титана, используемого при получении волоконной оптики.

Известна (Синтез TiO 2 высокотемпературным парофазным гидролизом TiCl 4 // Журн. «Титан», М: 1998, №1(10) — 4 стр. — во вставке) установка для производства диоксида титана, включающая реактор синтеза TiO 2, в котором происходит испарение TiCl 4 и реакция термогидролиза — за счет взаимодействия в зоне горения природного газа диспергированного испаренного TiCl 4 с парами воды при 765-1030°С; установка содержит также пылевую камеру и циклон для улавливания получаемого TiO 2, бункер готового продукта и дымосос.

Опытные и промышленные испытания показали, что совокупность оборудования, входящего в состав данной установки обеспечивает переработку TiCl 4 парофазным гидролизом с получением TiO 2, анатазной и/или рутильной модификации по многим показателям (белизна, маслоемкость, укрывистость, дисперсность), удовлетворяющим действующим требованиям ГОСТ и ТУ на «диоксид титана пигментный».

Недостатком данной известной «Установки» является то, что получаемый TiO 2 вследствие адсорбции Cl 2 и НСl в процессе синтеза и парофазного гидролиза TiCl 4 имеет рН водной суспензии 2,2-3,0 (по ГОСТ необходимо 6,5÷8,0), в связи с чем получаемый диоксид титана не может быть непосредственно использован в производстве лакокрасочных материалов, в производстве бумаги, пластмасс, волоконной оптики и т.п. С другой стороны, в составе известной «Установки» отсутствует необходимое оборудование для специальной обработки TiO 2, не

предусмотрено также оборудование для утилизации образующейся при парофазном гидролизе соляной кислоты и ее обезвреживания.

Из известных аналогов наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой полезной модели является известная «Установка» для производства диоксида титана гидролизом соли титана, в частности сульфата титана в присутствии зародышей (Л.Г.Хазин. Двуокись титана. М: ЦИИЦМ, 1960, с.38-47) — принята за ПРОТОТИП.

«Установка» по прототипу включает в себя: емкость с исходным раствором сульфата титана, выпарные аппараты, реактор для приготовления «зародышей», имеющий соединение с емкостью для раствора гидроксида натрия и реактором для гидролиза титана; реактор снабжен мешалкой, змеевиком для нагрева (и кипячения растворов), острым паром и охлаждения водой. Реактор для гидролиза соединен с фильтровальным оборудованием (нутч-фильтры, фильтр-прессы, барабанные вакуум-фильтры и т.д.) для выделения из суспензии метатитановой кислоты и ее промывки; после фильтровального оборудования в «Установке» находится сушильная камера и прокалочная печь.

Совокупность оборудования, входящая в состав «Установки для производства диоксида титана» по прототипу и определенные режимы, параметры осуществления процесса обеспечивают получения диоксида титана, соответствующего по всем показателям, требованиям ТУ и ГОСТ на «Диоксид титана пигментный».

Однако известная — по прототипу «Установка» не позволяет получать TiO 2, пригодный для производства волоконной оптики. Кроме того, в известной «Установке» не предусмотрено оборудование для переработки, обезвреживания и утилизации отходов производства, образующихся в процессе гидролиза и синтеза TiO 2, сушки и прокалки: отходящих газов и аэрозольных выбросов.

Задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение условий получения диоксида титана пригодного для производства волоконной

оптики, т.е. для «оптического стекловарения» при одновременном решении проблемы защиты воздушного бассейна от загрязнения токсичными газовыми выбросами, образующимися в процессе нагревания раствора соли титана и гидролиза тетрахлорида титана.

Технический результат, который может быть получен при реализации предлагаемой полезной модели заключается в повышении качества целевого продукта, предотвращения загрязнения воздушной среды токсичными газовыми выбросами, образующимися в процессе синтеза диоксида титана и утилизации вторичных отходов и промпродуктов производства.

Поставленная задача решается с достижением вышеуказанного технического результата предлагаемой полезной моделью — «Установкой для производства диоксида титана», включающей (см. рис.) транспортируемую емкость с исходным TiCl 4 (1), герметично соединенную с емкостью для приготовления исходного раствора тетрахлорида титана (2), нижний слив из которой направлен в обогреваемый реактор синтеза TiO 2 (3) с перемешивающим устройством, патрубок нижнего слива реактора синтеза (4) имеет соединение с фильтром (5) для отделения осадка гидратированного оксида титана от кислого маточного раствора, на крышке реактора синтеза имеется патрубок (6) для отсоса отходящих кислых газов (НСl, Н 2O, воздух) из свободной зоны реактора, патрубок имеет соединение с циклоном, орошаемым из циркуляционного бака (8) известковым молоком, циркуляционный бак (8) имеет соединение с емкостью (9), содержащей исходное известковое молоко (100-150 г/дм 3 СаО), выход отработанного (менее 5-10 г/дм 3 СаО) известкового молока из циркуляционного бака через патрубок нижнего слива направлен на фильтр-пресс (10), соединенный со сборником фильтрата (11) — очищенного от взвешенных (водонерастворимых) частиц раствора хлорида кальция; корыто фильтр-пресса (12) соединено через разгрузочный клапан со сборным бункером (13) нерастворимого остатка (СаСО 3, СаО, SiO 2 и др.); фильтр, установленный после реактора гидролиза TiCl 4 и синтеза диоксида титана имеет соединение

с баком-репульпатором (14), выход (слив) пульпы из которого направлен на фильтр-пресс на верхней крышке бака-репульпатора имеется патрубок (15) для подвода дистиллированной воды; выход с фильтра соединен с последовательно установленными сушильной камерой (16), прокалочной печью (17) и бункером-сборником (18) готового продукта (TiO 2), выход из которого через запорно-регулирующую арматуру направлен в затарочную машину (19).

Сопоставительный анализ существенных признаков известного (прототип) и предлагаемого технических решений свидетельствует о том, что новым в предлагаемой полезной модели является то, что емкость для исходного титан-содержащего раствора снабжена перемешивающим устройством, на крышке этой емкости имеются два патрубка, один из которых соединен с линией раздачи дистиллированной воды, а другой имеет герметичное соединение через запорно-регулирующую арматуру с транспортируемой емкостью для тетрахлорида титана, этот патрубок соединен с трубой, опущенной в нижнюю зону емкости ниже уровня расположения перемешивающегося устройства, реактор синтеза диоксида титана снабжен «рубашкой» для обеспечения нагрева реакционной массы и ее последующего охлаждения, на крышке реактора синтеза имеются три патрубка, один из которых соединен с линией раздачи дистиллированной воды, другой соединен с емкостью для исходного раствора тетерахлорида титана, а третий патрубок предназначенный для отвода отходящих газов из верхней зоны реактора через дымосос имеет соединение с входным патрубком циклона, орошаемым известковым молоком из циркуляционного бака, соединенного с емкостью для исходного известкового молока, а выход отработанного известкового молока из циркуляционного бака через патрубок нижнего слива направлен на фильтр-пресс, соединенный со сборником фильтрата-раствора хлорида кальция, корыто этого фильтр-пресса соединено через разгрузочный клапан со сборным бункером нерастворимого остатка, корыто фильтр-пресса, установленного после реактора-синтеза имеет

соединение через разгрузочный люк и запорную арматуру с затарочным люком бака-репульпатора, оборудованного мешалкой, на верхней крышке бака репульпатора имеется патрубок соединенный с линией раздачи дистиллированной воды, а патрубок нижнего слива суспензии из бака репульпатора через запорную арматуру и насос имеет соединения с фильтр-прессом для выделения из суспензии осадка гидратированного диоксида титана и его отмывки от маточного раствора, соединение этого фильтр-пресса с сушильной камерой осуществлено через разгрузочный люк корыта фильтр-пресса, а после бункера-сборника готового продукта установлена затарочная машина товарного диоксида титана.

Вышеуказанные отличительные признаки предложенной полезной модели в совокупности с известными существенными признаками обеспечивают решение поставленной задачи — получение диоксида титана, пригодного для производства волоконной оптики при одновременном решении проблемы защиты воздушного бассейна от загрязнения токсичными газовыми выбросами, образующимися в процессе гидролиза тетрахлорида титана. При этом совокупность известных и новых существенных признаков заявляемой полезной модели обеспечивают получение технического результата, заключающегося в повышении качества целевого продукта за счет снижения содержания в TiO 2 примесей посторонних элементов, в предотвращении загрязнения воздушного бассейна токсичными газовыми выбросами и утилизации вторичных отходов и промпродуктов производства — растворов хлорида кальция и влажной пасты водонерастворимого остатка (СаО, СаCO 3, SiO 2 и др.).

Реализация полезной модели

Для получения исходного водного раствора тетрахлорида титана в емкость (2) из централизованной линии раздачи подают дистиллированную воду, затем включают перемешивающее устройство и под слой воды по трубе, спущенной в нижнюю зону емкости и соединенную с патрубком, находящимся на крышке этой емкости и герметично соединенным через

запорно-регулирующую арматуру с транспортируемой емкостью с исходным TiCl 4 подает (заливают) заданное количество тетрахлорида титана. Полученный (так называемый «рабочий запасной раствор» TiCl 4 в воде) раствор затем используют в нескольких процессах синтеза TiO 2. Для производства диоксида титана в реактор синтеза из линии раздачи подают дистиллированную воду, включают мешалку, в рубашку реактора синтеза подают пар (горячую воду) после чего при включенной мешалке из емкости (2) в реактор-синтез (3) подают расчетное количество раствора тетрахлорида.

Для удаления из верхней зоны реактора синтеза токсичных газов, образующихся в процессе гидролиза TiCl 4 и синтеза TiO 2 включают дымосос, имеющий соединение с одним из патрубков (6), находящихся на крышке реактора синтеза, циклоном (7) орошаемым известковым молоком, из циркуляционного бака (8); Свежее известковое молоко подают в циркуляционный бак (8) из емкости (9), содержащее исходное известковое молоко (100-150 CuO г/дм 3 ).

Отработанное известковое молоко (с содержанием CuO имеют 5-10 г/дм 3 ) периодически выводят из процесса, для чего отработанное известковое молоко из циркуляционного бака (8) подают (закачивают) на фильтр-пресс (10), где происходит отделение нерастворимого остатка («недопал» — СаСО 3, SiO 2, непрореагировавший СаО и др.), от маточного раствора — раствора CaCl 2 . Нерастворимый остаток при полном заполнении рам фильтр-пресса выгружают с рам фильтр-пресса в корыто фильтр-пресса (12) и затем через разгрузочный клапан направляют в сборный бункер, откуда его отгружают на утилизацию — потребителям, использующий этот нерастворимый остаток в качестве одного из компонентов и составных частей в производстве строительных материалов и примесей. Раствор хлорида кальция — фильтрат — собирают в сборнике фильтрата (11) и направляют на последующую утилизацию — выпаривание, получение концентрированного CaCl 2 раствора, реализуемого как «буровой раствор» — для закачки в нефтяные скважины для повышения их дебета.

Читайте также:  Противопожарные системы и оборудование

Суспензию (НСl-HCl-TiO 2 Н 2О) образующуюся в реакторе синтеза (3) в результате гидролиза TiCl 4 и выделения из раствора в твердую фазу осадка гидратированного диоксида титана (TiO 2 nН 2О) подают через запорную арматуру (4) (закачивают) на фильтр-пресс (5), маточный раствор отделяют от осадка и направляют в сборную емкость; осадок гидратированного диоксида титана, выгружают из корыта фильтр-пресса (5) в бак-репульпатор (14), с мешалкой куда предварительно подают из централизованной линии раздачи Н 2О — дистилированную воду в количестве 60-70% от объема бака репульпации. Образующуюся суспензию перемешивают и направляют на фильтр-прессе (5), операцию фильтрования-репульпацию осуществляют 1-3 раза (в зависимости от характеристик фильтр-пресса), затем осадок (TiO 2 nН 2О) окончательно отмывают на фильтре дистиллированной водой, отжимают на фильтре, например путем продувки через фильтр-пресс сжатого воздуха; фильтр-пресс разгружают влажный осадок из корыта фильтр-пресса подают сначала в сушильную камеру (16), затем в прокалочную печь (17), из которой готовый-товарный продукт выгружают в бункер-сборник (18) для последующего использования полученного TiO 2 в производстве волоконной оптики и через затарочную машину (19) отгружают потребителям.

Таким образом, в результате переработки тетрахлорида титана на предлагаемой в настоящей заявке «Установке для производства диоксида титана» получают:

— высококачественный диоксид титана, по всем своим физико-химическим свойствам, содержанием микропримесей и т.п. соответствующий требованиям, предъявляемым к TiO 2 для производства волоконной оптики

— раствор хлорида кальция пригодный для получения буровых растворов

— нерастворимый остаток, утилизируемый в производстве различных строительных материалов.

Установка для производства диоксида титана, включающая емкость для исходного титан-содержащего раствора, соединенную с реактором синтеза, диоксида титана, снабженным мешалкой, патрубок нижнего слива суспензии из реактора синтеза направлен на фильтр для отделения осадка гидратированного диоксида титана от маточного раствора и его промывки, выход с фильтра соединен с последовательно установленными сушильной камерой, прокалочной печью и бункером-сборником готового продукта, отличающаяся тем, что емкость для исходного титан-содержащего раствора снабжена перемешивающим устройством, на крышке этой емкости имеются два патрубка, один из которых соединен с линией раздачи дистиллированной воды, а другой имеет герметичное соединение через запорно-регулирующую арматуру с транспортируемой емкостью для тетрахлорида титана, этот патрубок соединен с трубой, опущенной в нижнюю зону емкости ниже уровня расположения перемешивающегося устройства, реактор синтеза диоксида титана снабжен «рубашкой» для обеспечения нагрева реакционной массы и ее последующего охлаждения, на крышке реактора синтеза имеются три патрубка, один из которых соединен с линией раздачи дистиллированной воды, другой соединен с емкостью для исходного раствора тетрахлорида титана, а третий патрубок, предназначенный для отвода отходящих газов из верхней зоны реактора через дымосос имеет соединение с входным патрубком циклона, орошаемым известковым молоком из циркуляционного бака, соединенного с емкостью для исходного известкового молока, а выход отработанного известкового молока из циркуляционного бака через патрубок нижнего слива направлен на фильтр-пресс, соединенный со сборником фильтрата — раствора хлорида кальция, корыто этого фильтр-пресса соединено через разгрузочный клапан со сборным бункером нерастворимого остатка, корыто фильтр-пресса, установленного после реактора-синтеза, имеет соединение через разгрузочный люк и запорную арматуру с затарочным люком бака-репульпатора, оборудованного мешалкой, на верхней крышке бака репульпатора имеется патрубок, соединенный с линией раздачи дистиллированной воды, а патрубок нижнего слива суспензии из бака репульпатора через запорную арматуру и насос имеет соединения с фильтр-прессом для выделения из суспензии осадка гидратированного диоксида титана и его отмывки от маточного раствора, соединение этого фильтр-пресса с сушильной камерой осуществлено через разгрузочный люк корыта фильтр-пресса, а после бункера-сборника готового продукта установлена затарочная машина товарного диоксида титана.

Источник

Оборудование для производства диоксида титана

Спрос на диоксид титана – важный продукт для лакокрасочной промышленности, производства пластмасс и бумаги – на российском рынке составляет 67–82 тыс. т/год, в то время как собственное производство диоксида титана до 2014 г. в России отсутствовало.

Диоксид титана, незаменимый пигмент в лакокрасочной, полимерной, целлюлозно-бумажной и других отраслях, представляет собой порошок белого цвета без запаха и вкуса, практически не растворимый в воде и минеральных кислотах (кроме плавиковой и концентрированной серной кислот).

Диоксид титана производится в двух формах: рутильной и анатазной (октаэдрит). Рутильный диоксид титана примерно на 30% лучше рассеивает свет, чем анатазный, обладает лучшей укрывистостью (укрывистость – способность диоксида титана перекрывать цвет окрашиваемой поверхности). Анатазная форма является менее атмосферостойкой, чем рутильная, и хуже защищает от УФ-воздействия. Рутильный диоксид титана предпочтительнее при производстве лакокрасочных материалов, пластмасс, косметики. Анатазные пигменты находят свое применение при выпуске бумаги, резины и мыла. Традиционно подавляющая часть всего диоксида титана применяется в производстве лакокрасочных материалов. При этом основной функцией диоксида титана в лакокрасочной промышленности является придание краскам белого цвета, яркости, а также улучшение укрывистости, защита покрытий от вредных ультрафиолетовых лучей, предотвращение старения пленки и пожелтения покрашенных поверхностей.

Исходным сырьем для производства диоксида титана является титансодержащий ильменитовый концентрат (FeTiO3) – продукция горно-обогатительных предприятий. Ильменит – это руда, которая с химической точки зрения представляет собой смесь оксидов, большую часть из которых составляют оксиды титана и железа.

Существует два промышленных способа получения диоксида титана (рутильной и анатазной модификаций):

1. Сульфатный, или сернокислотный (из титансодержащего концентрата).

Метод основан на обработке ильменитового концентрата серной кислотой с последующими выделением и гидролизом титанилсульфата с прокаливанием продукта гидролиза титанилсульфата (метатитановая к-та) до диоксида титана. Побочный продукт сульфатной технологии производства диоксида титана – железный купорос. Сульфатный способ был внедрен в промышленность в 1931 г. для производства анатазной формы диоксида титана, и позже, в 1941 г., рутильной формы.

2. Хлорный, или хлоридный (из тетрахлорида титана).

Хлорный способ был изобретен компанией DuPont в 1950 г. для производства рутильного диоксида титана. Этот способ включает в себя высокотемпературные фазовые реакции. Титансодержащая руда вступает в реакцию с хлорным газом при пониженном давлении, в результате чего образуется тетрахлорид титана (TiCl4) и примеси хлоридов металлов, которые затем удаляются. Высокочистый тетрахлорид титана (TiCl4) подвергается окислению под действием высокой температуры для получения диоксида титана с высокой яркостью.

Мировые мощности по производству диоксида титана хлорным способом превышают мощности сульфатного способа и продолжают расти.

Сульфатная технология проще хлоридной и позволяет использовать более бедные и дешевые руды, но она обычно сопряжена с большими издержками производства.

Учитывая особенности обоих процессов, основными критериями выбора между ними являются возможность обеспечения производства сырьем соответствующего качества и проблемы, связанные с экологией. Сульфатный способ характеризуется наиболее высокими показателями загрязнения окружающей среды.

Общие мировые мощности по производству пигментного диоксида титана оцениваются примерно в 7,2 млн. т, причем около 85–90% приходится на рутильную форму и примерно 10–15% – на анатазную.

Рис. 1. Сферы потребления диоксида титана

Страна, обладающая самым большим производственным потенциалом по диоксиду титана, – Китай (около 3 млн. т/год). Крупнейшими в мире его производителями являются следующие компании: DuPont Titaniun Technologies (США), National Titanium Dioxide Co., Ltd. Cristal (Саудовская Аравия), Huntsman Pigments (США), Tronox, Inc. (США), Kronos Worldwide, Inc. (США), Sachtleben Chemie GmbH (Германия; 100% акций принадлежат Rockwood Holding), Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd. (Япония).

Как упоминалось выше, основные потребляющие диоксид титана отрасли в мире – это лакокрасочная промышленность, производство пластмасс и бумаги (рис. 1). Большую часть в мировом потреблении диоксида титана занимает Китай. На втором и на третьем местах – Западная Европа и США соответственно.

Рис. 2. Структура потребления диоксида титана на российском рынке в 2015 г

Как следует из представленной на рис.2 структуры потребления диоксида титана на российском рынке, почти 95,1% этого продукта, поступающего на отечественный рынок, потребляется лакокрасочной отраслью. При этом больше всего (55,8%) диоксида титана используется в изготовлении красок водоэмульсионных и водно-дисперсионных, 31,3% потребляется на производство ЛКМ неводных, а 8,0% диоксида титана идет на прочие ЛКМ.

Спрос на диоксид титана на российском рынке за последние шесть лет колебался в пределах 67,2–82,9 тыс. т/год и до 2014 г. удовлетворялся исключительно за счет импорта.

Собственное производство диоксида титана до 2014 г. в России отсутствовало. Рассматривая ретроспективу, необходимо отметить, что до 2009 г. в ОАО «Соликамский магниевый завод» (г. Соликамск, Пермская обл.) диоксид титана производился в промышленных масштабах, но с 2009 г. после запуска производства титановой губки производство пигмента прекращено.

Рис. 3. Импорт диоксида титана в Россию в 2010–2015 гг., тыс. т

Небольшой объем диоксида титана до 2010 г. выпускался в ныне несуществующем Волгоградском ОАО «Химпром».

С середины 2014 г. на территории Российской Федерации диоксид титана производится в Армянском филиале ООО «Титановые инвестиции», зарегистрированного в Москве. В свою очередь, ЧАО «Юкрейниан Кемикал Продактс» (бывшее ЧАО «Крымский Титан»), зарегистрированное в Киеве, остается украинским предприятием, сдающим в долгосрочную аренду свой имущественный комплекс ООО «Титановые инвестиции». Такая комбинация позволила предприятию обеспечить бесперебойные поставки сырья, ввозимого из Украины, и сохранить европейские рынки сбыта, несмотря на санкции в отношении Крыма.

Рис. 4. Структура импорта диоксида титана в Россию в 2014 г. (по странам происхождения), тыс. т

Объем выпуска диоксида титана в Армянском филиале ООО «Титановые инвестиции» в июле–декабре 2014 г. составил 47,732 тыс. т, а в 2015 г. – 77,796 тыс. т.

Тем не менее уровень импорта в 2014 и 2015 гг. оставался высоким и составлял 80,3 и 67,6 тыс. т соответственно.

В 2014 г. более 30% российского рынка занимала Украина, представленная предприятиями ПАО «Сумыхимпром» (Украина, г. Сумы) и ЧАО «Крымский титан» (ныне ЧАО «Юкрейниан Кемикал Продактс», Республика Крым, г. Армянск). Более 18% поставок пришлось на США, представленные в основном компанией DuPont.

Рис. 5. Структура импорта диоксида титана в Россию в 2015 г. (по странам происхождения), тыс. т

В 2015 г. структура импорта несколько изменилась. Импорт диоксида титана из Украины возрос до 28,0 тыс. т и составил 41,4% всего импорта продукта в Россию.

Ввоз товара из Соединенных Штатов, напротив, снизился и составил 9,1 тыс. т (13,4% всего импорта).

Экспорт диоксида титана из России в 2010–2014 гг. осуществлялся почти полностью в страны Таможенного союза, был низким и составлял 0,1–0,4 тыс. т.

Рис. 6. Структура экспорта диоксида титана в Россию в 2015 г. (по странам происхождения), тыс. т

В 2015 г. в данной сфере внешнеторговой деятельности наблюдалась интересная картина: экспорт диоксида титана из России составил 74,56 тыс. т, причем 88,1% экспортируемого товара пришлось на Украину (рис. 6).

Таблица 1. Средние импортные цены на диоксид титана в 2014–2015 гг. (по странам происхождения, без НДС), долл./т

Страна-импортер

2014 г.

2015 г.

В 2014–2015 гг. американский диоксид титана, производимый хлоридным методом, соответствующий высоким техническим показателям и сравнительно невысокой ценой, был наиболее конкурентоспособен на российском рынке, о чем говорит значительная величина его продаж на российском рынке, несмотря на географическую отдаленность поставщиков от потребителей. Продукция ООО «Титановые инвестиции» и украинского ПАО «Сумыхимпром», несмотря на то, то производится сульфатным методом, также обладает хорошими техническими характеристиками и, пожалуй, самым оптимальным соотношением цена/качество для российского потребителя (табл. 1). Каталог индивидуалок проститутки геленджик Девушки по вызову

Ниже приведены характеристики диоксида титана производства некоторых компаний, ввозящих в Россию свою продукцию (табл. 2–5).

Таблица 2. Качественные характеристики диоксида титана ПАО «Сумыхимпром»

Показатель

SumTitan

R-202

SumTitan

R-203

SumTitan

R-204

SumTitan

R-206

Массовая доля диоксида титана, %, не менее

Массовая доля рутильной формы,%, не менее

Массовая доля веществ, растворимых в воде, %, не более

Массовая доля летучих веществ, %, не более

pH водной суспензии

Остаток на сите с сеткой 0045,%, не более

Разбеливающая способность, условные единицы, не менее

Укрывистость, г/м 2 , не более

Диспергируемость, мкм, не более

Белизна, условные единицы, не менее

Маслоемкость, г/100 пигмента, не более

Таблица 3. Качественные характеристики диоксида титана ООО «Титановые инвестиции»

Показатель

CR-02

CR-03

CR-07

CR-08

Массовая доля диоксида титана, %, не менее

Массовая доля рутильной формы, %, не менее

Массовая доля летучих веществ, %, не более

Массовая доля водорастворимых веществ, %, не более

pH водной суспензии

Остаток на сите с сеткой 0045,%, не более

Разбеливающая способность, условные единицы, не менее

Укрывистость, г/м 2 , не более

Диспергируемость, мкм, не более

Белизна, условные единицы, не менее

Таблица 4. Качественные характеристики марок диоксида титана американской компании DuPont, предназначенных для применения в производстве ЛКМ

Показатель

R-706 (для водных систем)

TS-6200

TS-6300

R-960

Массовая доля диоксида титана, %,

Массовая доля алюминия,%

Массовая доля аморфного диоксида кремния,%

Удельный вес, г/см 3

Насыпной объем, л/кг

Белизна, условные единицы

pH водной суспензии

Средний размер частицы, мкм

Маслоемкость, г/100 г пигмента, не более

Сопротивление при 30ºC (кОм)

Поверхностная обработка органическими веществами

Таблица 5. Качественные характеристики марок диоксида титана финской компании Sachtleben Pigments OY, предназначенных для применения в производстве ЛКМ

Показатель

Sachtleben RD3

Sachtleben R660

Sachtleben R-FD-I

Sachtleben 8700

Структурная модификация

Рутильная

Рутильная

Рутильная

Рутильно-анатазная, содержа-ние рутильной формы –min/ 60%

Массовая доля диоксида титана, %,

Удельный вес, г/см 3

Насыпная плотность, кг/м 3

Насыпная плотность утрамбованного продукта, кг/м 3

pH водной суспензии

Остаток на сите с сеткой 0,0044, %, не более

Средний размер частиц, мкм

Относительная разбеливающая способность, не менее

Маслоемкость (г/100 г пигмента)

Поверхностная обработка органическими веществами

Как видно из приведенных в табл. 2–5 данных, продукция ООО «Титановые инвестиции» незначительно уступает в качестве американской и европейской продукции, причем стоит существенно дешевле ее.

Учитывая интенсивное развитие лакокрасочной и полимерной промышленности, можно оценить, что к 2030 г. потребность в диоксиде титана на российском рынке будет достигать 220–260 тыс. т.

Из данного предположения следует, что существует необходимость создания и наращивания в России производственного потенциала по диоксиду титана.

Россия обладает хорошей сырьевой базой титансодержащего сырья в Республике Коми, в Читинской, Мурманской, Челябинской, Амурской, Тамбовской, Томской, Нижегородской, Омской, Тюменской областях, в Красноярском и Ставропольском краях. Наличие такой сырьевой базы позволяет организовать производство диоксида титана как сульфатным, так и хлоридным способом. Пока основным фактором, сдерживающим организацию этого производства, являются относительно низкие цены на диоксид титана и сравнительно невысокая рентабельность производства.

Рис. 7. Основные титановые месторождения в РФ

Крупнейшими месторождениями являются Ярегское (Республика Коми), Чинейское, Кручининское (Читинская обл.), Медведевское (Челябинская обл.) и Центральное (Тамбовская обл.) и др. (рис. 7). Необходимо отметить, что, помимо разведанных балансовых запасов титансодержащего сырья, Россия располагает огромными прогнозными ресурсами.

Поскольку потребность в диоксиде титана в России очень велика и отнюдь не полностью покрывается за счет внутреннего производства, а существующие на территории РФ технологии производства данного продукта являются далеко не совершенными, производство диоксида титана является интереснейшей сферой для научно-технических разработок и внедрения инноваций.

Так, в Томском политехническом университете (ТПУ) была разработана экономичная и экологичная технология производства диоксида титана, которая подразумевает применение в качестве основного реагента фторида аммония, более безопасного, чем серная кислота. Кроме того, данный реагент может использоваться повторно, что приводит к минимизации стоков. Новая технология способствует снижению до небольших объемов (от 20 тыс. т) пределов рентабельности, позволяя создать сеть небольших производств и, таким образом, снижая логистические расходы. Минусом фторидной технологии является лишь то, что в данном случае получает более грубодисперсный порошок пигмента, чем хлорным методом. Запуск производства мощностью 100 тыс. т/год оценивается разработчиками из Томского политехнического университета в 1,5 млрд. руб., тогда как по оценкам специалистов компании Kronos Worldwide Inc. на создание производства мощностью 150 тыс. т/год с использованием хлоридной технологии требуется не менее 1 млрд. долл. Срок создания производства по новой технологии оценивается специалистами из ТПУ в один-два года.

В октябре 2015 г. государственная корпорация «Росатом» одобрила проект АО «Сибирский химический комбинат» (АО «СХК») по созданию производства диоксида титана по фторидной технологии мощностью 20 тыс. т/год. Было решено выделить на изготовление первой партии продукции и маркетинговые исследования 3,6 млн. руб. После того как качество первых образцов продукции, произведенной в ТПУ по заказу АО «СХК», было одобрено на нескольких заводах-потребителях, руководство АО «Сибирский химический комбинат» заявило, что в 2017 г. запустит опытно-промышленное производство объемом 5 тыс. т/год, а в 2019 г. – промышленное – на 20 тыс. т/год. Развернется производство на площадках АО «СХК».

Кроме планируемого создания нового производства в Томской области, новшества и вводы готовятся и в Крымском федеральном округе: в частности, ООО «Титановые инвестиции» к 2018 г. намечает расширение мощностей по производству диоксида титана на 19 тыс. т (до 120 тыс. т/год).

Таким образом, есть надежда, что к 2018–2019 гг. в России суммарные мощности по производству диоксида титана достигнут 140 тыс. т/год, однако будет ли на него спрос на российском рынке полностью удовлетворен за счет внутреннего производства, учитывая что ООО «Титановые инвестиции» является экспортоориентированным предприятием, остается серьезным вопросом.

Источник