Hvordan man reducerer jernioner i titandioxid?
Hvidheden af titaniumdioxid er en meget vigtig indikator i dets produktionsproces, og jernionerne i det er en vigtig faktor, der påvirker dets hvidhed, jo færre jernioner, jo højere er hvidheden af titaniumdioxid. Så hvordan reducerer man jernionerne i titaniumdioxid? Der er to almindelige metoder: filtrering og skylning.
Titaniumurenhederne i ilmenit findes hovedsageligt i to tilstande, bivalent og trivalent, og kan kemisk reageres med svovlsyre til fremstilling af FeSO og (SO). Det er også kendt, at FeSO først begynder at hydrolysere, når pH er større end 6,5. Under hydrolysen af titaniumopløsningen, som er mere sur, vil FeSO forblive opløst og kan fjernes under vask. Samtidig, for at sikre at alt det trivalente jern i titanopløsningen reduceres til divalent jern, skal reduktionsreaktionen forstærkes lidt, en del af det tetravalente titan i titaniumopløsningen reduceres til trivalent titanium, dvs. tilstedeværelse af trivalent titanium kan sikre fuldstændig reduktion af trivalent jern, hvilket kan undgå hydrolyse af trivalent jern for at generere Fe(OH) og dermed påvirke produktets hvidhed.
Efter denne kemiske reduktionsreaktion vil titanopløsningen være fuld af FeSO, og derefter vil titanopløsningen blive frosset, Fe er overmættet og et stort antal krystallinsk udfældning, filtrering kan fjerne det meste af jern- og titanopløsningen i den resterende ukrystalliserede FeSO , der skal hydrolyseres for at danne metatitansyre til fjernelse af vandvask. Da FeO-massefraktionen af filterkagen overstiger 90 x 10, vil produktets hvidhed blive påvirket, der kan tages blegeforanstaltninger for at reducere FeO-massefraktionen til 30 x 10, og yderligere fjerne spor af vanadium, krom, kobber og andre urenheder. Efter blegning af metatitansyre er der stadig spor af jernurenheder, phosphorsyre skal tilsættes for at generere en gullig FePO for yderligere at forbedre produktets hvidhed.
Gennem denne serie af kemiske reaktioner, filtrering, skylning proces, kan dybest set fjerne jernion urenheder i titanium dioxid, så det kan forbedre hvidheden af titanium dioxid, kvaliteten af titanium dioxid til at gøre det bedre.
