چگونه یون های آهن را در دی اکسید تیتانیوم کاهش دهیم؟
سفیدی دی اکسید تیتانیوم یک شاخص بسیار مهم در فرآیند تولید آن است و یون های آهن موجود در آن عامل مهمی در سفیدی آن هستند، هر چه یون های آهن کمتر باشد، سفیدی دی اکسید تیتانیوم بیشتر می شود. بنابراین چگونه می توان یون های آهن موجود در دی اکسید تیتانیوم را کاهش داد؟ دو روش متداول وجود دارد: فیلتراسیون و شستشو.
ناخالصیهای تیتانیوم موجود در ایلمنیت عمدتاً در دو حالت دو ظرفیتی و سه ظرفیتی وجود دارند و میتوانند از نظر شیمیایی با اسید سولفوریک واکنش داده و FeSO و (SO) تولید کنند. همچنین مشخص است که FeSO تنها زمانی شروع به هیدرولیز می کند که PH بیشتر از 6.5 باشد. در طول هیدرولیز محلول تیتانیوم، که اسیدی تر است، FeSO حل شده باقی می ماند و می تواند در حین شستشو حذف شود. در عین حال، برای اطمینان از اینکه تمام آهن سه ظرفیتی در محلول تیتانیوم به آهن دو ظرفیتی کاهش می یابد، واکنش احیا باید کمی تقویت شود، بخشی از تیتانیوم چهار ظرفیتی در محلول تیتانیوم به تیتانیوم سه ظرفیتی کاهش می یابد. وجود تیتانیوم سه ظرفیتی می تواند کاهش کامل آهن سه ظرفیتی را تضمین کند، که می تواند از هیدرولیز آهن سه ظرفیتی برای تولید Fe(OH) جلوگیری کند و در نتیجه بر سفیدی محصول تأثیر بگذارد.
پس از این واکنش کاهش شیمیایی، محلول تیتانیوم پر از FeSO خواهد بود و سپس محلول تیتانیوم منجمد می شود، آهن فوق اشباع شده و تعداد زیادی رسوب کریستالی، فیلتراسیون می تواند بیشتر محلول آهن و تیتانیوم را در FeSO غیر متبلور باقیمانده حذف کند. هیدرولیز می شود تا اسید متاتیتانیک تولید کند تا شستشو با آب حذف شود. از آنجایی که کسر جرمی FeO کیک فیلتر از 90×10 فراتر میرود، سفیدی محصول تحت تأثیر قرار میگیرد، میتوان اقدامات سفیدکننده را برای کاهش کسر جرمی FeO به 30×10 انجام داد و بیشتر آثار وانادیوم، کروم، مس و مس را حذف کرد. سایر ناخالصی ها پس از سفید شدن اسید متاتیتانیک، هنوز آثاری از ناخالصی های آهن وجود دارد، اسید فسفریک باید اضافه شود تا یک FePO مایل به زرد برای بهبود بیشتر سفیدی محصول ایجاد شود.
از طریق این سری از واکنش های شیمیایی، فیلتراسیون، فرآیند شستشو، اساسا می تواند ناخالصی های یون آهن در دی اکسید تیتانیوم را حذف کند، بنابراین می تواند سفیدی دی اکسید تیتانیوم، کیفیت دی اکسید تیتانیوم را بهبود بخشد.
