परिचय
टाइटेनियम डाइऑक्साइड (TiO₂) दुनिया का उच्चतम प्रदर्शन वाला सफेद रंगद्रव्य है, जिसका व्यापक रूप से कोटिंग्स, प्लास्टिक, कागज, रबर, स्याही और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। दो परिपक्व उत्पादन तकनीकों को औद्योगिक रूप से अपनाया जाता है: सल्फेट प्रक्रिया और क्लोराइड प्रक्रिया।
सल्फेट प्रक्रिया टाइटेनियम डाइऑक्साइड तैयार करने की एक पारंपरिक तकनीक है, जिसे 20वीं सदी की शुरुआत में औद्योगिक उत्पादन में डाला गया था। इसकी मुख्य प्रक्रिया: इल्मेनाइट सल्फ्यूरिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करके टाइटैनिल सल्फेट उत्पन्न करता है, जिसे बाद में हाइड्रोलिसिस के माध्यम से मेटाटाइटैनिक एसिड में परिवर्तित किया जाता है। अंत में, कैल्सीनेशन के माध्यम से टाइटेनियम डाइऑक्साइड प्राप्त किया जाता है।
फ़ायदा
1. कम कच्चे माल की सीमा
कम लागत वाले इल्मेनाइट और उच्च टाइटेनियम स्लैग का उपयोग प्रचुर मात्रा में आपूर्ति और कम खरीद लागत के साथ किया जा सकता है। इसके विपरीत, क्लोराइड प्रक्रिया केवल उच्च ग्रेड रूटाइल या सिंथेटिक रूटाइल पर लागू होती है, जो दुर्लभ और महंगी हैं।
2. कम उपकरण निवेश और आसान संयंत्र निर्माण
यह प्रक्रिया पूरी तरह से स्थानीयकृत उपकरणों के साथ परिपक्व है। छोटे और मध्यम निर्माता छोटे निर्माण चक्रों के साथ उत्पादन शुरू कर सकते हैं। प्रारंभिक अचल संपत्ति निवेश क्लोराइड प्रक्रिया की तुलना में बहुत कम है।
3. उत्पाद ग्रेड का पूर्ण कवरेज
यह एनाटेज़ (कम -अंत कोटिंग्स, प्लास्टिक, कागज, स्याही के लिए) और रूटाइल टाइटेनियम डाइऑक्साइड दोनों का उत्पादन कर सकता है। क्लोराइड प्रक्रिया मुख्य रूप से उच्च अंत रूटाइल का उत्पादन करती है और एनाटेज बाजार को कवर नहीं कर सकती है।
4. मध्य से {{1} से लेकर निम्न स्तर के बाजारों के लिए उपयुक्त छिपने की शक्ति और फैलाव क्षमता
सतह कोटिंग संशोधन के बाद, इसकी छिपने की शक्ति और फैलाव आंतरिक पेंट, सामान्य प्लास्टिक, रबर और कागज जैसी सामान्य मांगों को पूरा करती है, जिससे उत्कृष्ट लागत प्रदर्शन मिलता है।
5. लचीली सहायक सुविधाएं
इसे पाइराइट आधारित एसिड उत्पादन और अपशिष्ट एसिड रीसाइक्लिंग के साथ एकीकृत किया जा सकता है। संबद्ध खदानों या सल्फ्यूरिक एसिड संयंत्रों वाले निर्माता सल्फर की लागत में वृद्धि को प्रभावी ढंग से संतुलित कर सकते हैं।
नुकसान
1. गंभीर पर्यावरणीय दबाव और तीन अपशिष्टों की बड़ी मात्रा
प्रत्येक टन टाइटेनियम डाइऑक्साइड 8-10 टन अपशिष्ट एसिड, बड़े पैमाने पर अम्लीय अपशिष्ट जल और फेरस सल्फेट अवशेष उत्पन्न करता है। अपशिष्ट जल में उच्च अम्लता के साथ भारी धातुएँ होती हैं, जिससे उपचार की लागत बहुत अधिक हो जाती है। पर्यावरणीय नियमों के कारण उत्पादन प्रतिबंध नियमित हो गए हैं।
2. लंबा उत्पादन चक्र और उच्च ऊर्जा खपत
विघटन, हाइड्रोलिसिस, जल धुलाई और कैल्सीनेशन सहित प्रक्रियाएं लंबी हैं। संपूर्ण उत्पादन लाइन में दर्जनों घंटे लगते हैं, जिसमें क्लोराइड प्रक्रिया की तुलना में समग्र ऊर्जा खपत अधिक होती है।
3. अशुद्धता हटाने में कठिनाई, उच्च-स्तरीय अनुप्रयोगों के लिए निम्न प्रदर्शन
उच्च अवशिष्ट अशुद्धियाँ जैसे लोहा, मैंगनीज और वैनेडियम:
क्लोराइड प्रक्रिया की तुलना में कम सफेदी, चमक और मौसम प्रतिरोध;
बाहरी कोटिंग्स, ऑटोमोटिव पेंट्स और हाईएंड प्लास्टिक में उपयोग किए जाने पर पीलापन और चाकिंग होने की संभावना होती है।
4. सल्फर/सल्फ्यूरिक एसिड की कीमतों से अत्यधिक प्रभावित
1 टन टाइटेनियम डाइऑक्साइड का उत्पादन करने में 3-4 टन सल्फ्यूरिक एसिड की खपत होती है। सल्फर की बढ़ती कीमतें सीधे तौर पर लाभ मार्जिन को तेजी से कम कर देती हैं। (एच{5}} में सल्फ्यूरिक एसिड की कीमतों में वृद्धि सल्फेट प्रक्रिया निर्माताओं के घाटे का प्रमुख कारण थी।)
5. औसत बैच-से-बैच स्थिरता
हाइड्रोलिसिस प्रक्रिया को सटीक रूप से नियंत्रित करना कठिन है। बैचों के बीच सफेदी और कण आकार में उतार-चढ़ाव होता है, इसलिए उच्च श्रेणी के ग्राहकों के लिए सख्त जांच की आवश्यकता होती है।
