دی اکسید تیتانیوم: تفاوت بین فرآیند سولفت و فرآیند کلرید
دو فرآیند تولید دی اکسید تیتانیوم وجود دارد: فرآیند سولفات و فرآیند کلرید. در این میان 56 درصد را محصولات کلرید تشکیل می دهند و بیش از 70 درصد این محصولات توسط کارخانه های بزرگ دی اکسید تیتانیوم مانند DuPont در آمریکا تولید می شود. کارخانه های دی اکسید تیتانیوم در کشورهای دیگر، از جمله چین، هنوز تحت سلطه فرآیند سولفات هستند.
1] فرآیند سولفات
پودر آهن تیتانیوم تحت واکنش هیدرولیز اسید با سولفات غلیظ قرار می گیرد تا تیتانیل سولفات تولید شود که برای تولید اسید متاتیتانیک هیدرولیز می شود و سپس برای به دست آوردن محصول دی اکسید تیتانیوم کلسینه و پودر می شود. این فرآیند می تواند آناتاز و دی اکسید تیتانیوم روتیل تولید کند. مزیت فرآیند سولفات این است که می تواند از ایلمنیت و سولفات ارزان و به راحتی در دسترس به عنوان مواد اولیه استفاده کند، فناوری نسبتا بالغ است، تجهیزات ساده است و مواد ضد خوردگی به راحتی قابل حل هستند. عیب این است که فرآیند طولانی است، تنها عملیات متناوب فرآیند اصلی است، عملیات مرطوب، مصرف بالای سولفات و آب، بسیاری از ضایعات و محصولات جانبی و آلودگی محیطی زیاد.
2] فرآیند کلرید
فرآیند کلرید استفاده از مواد خام حاوی تیتانیوم برای واکنش با گاز کلر مانند سرباره کلردار با تیتانیوم بالا، روتیل مصنوعی یا روتیل طبیعی برای تولید تتراکلرید تیتانیوم است که با یکسوسازی خالص می‌شود و سپس در معرض اکسیداسیون فاز گاز قرار می‌گیرد. پس از خنک شدن سریع، TiO2 از طریق جداسازی گاز از جامد به دست می آید. از آنجایی که TiO2 مقدار معینی کلر را جذب می کند، باید با حرارت دادن یا عملیات بخار حذف شود. فرآیند ساده است، اما در کلرید 1000 درجه یا بالاتر، بسیاری از مشکلات مهندسی شیمی مانند خوردگی بالای کلر، اکسی کلرید و تتراکلرید تیتانیوم وجود دارد که باید حل شوند. علاوه بر این، مواد اولیه مورد استفاده خاص بوده و هزینه فرآیند سولفات نسبتاً پایین است. بالا تولید کلرید تولید مداوم است، انعطاف پذیری عملیات واحد تولید زیاد نیست و تنظیم راه اندازی و خاموشی و بار تولید دشوار است، اما تولید فرآیند مداوم آن، فرآیند ساده است، نقاط کنترل فرآیند کم است. و کیفیت محصول برای دستیابی به کنترل مطلوب آسان است. علاوه بر این، در فرآیند کلسینه کردن کوره دوار، زینترینگ ایجاد نمی شود و ذرات اولیه TiO2 آن به راحتی قابل پلیمریزاسیون هستند، بنابراین مردم عادت دارند فکر کنند که کیفیت محصولات دی اکسید تیتانیوم فرآیند کلرید بهتر است. مزایای فرآیند کلرید این است که فرآیند کوتاه است، ظرفیت تولید آسان است، میزان اتوماسیون مداوم بالا است، مصرف انرژی نسبتاً کم است، "سه زباله" کمتر است، و محصولات با کیفیت بالا می توانند بدست آید. نقطه ضعف آن این است که سرمایه گذاری زیاد است، ساختار تجهیزات پیچیده است، مواد مورد نیاز بالا است، مقاومت در برابر دمای بالا و مقاومت در برابر خوردگی مورد نیاز است، نگهداری دستگاه دشوار است و تحقیق و توسعه دشوار است.
