Новый способ получения диоксида титана из титанового шлака: обжиг в бинарном расплаве NaOH–KOH и водное выщелачивание

Диоксид титана (TiO₂) широко применяется в качестве пигмента в лакокрасочных материалах, наполнителя для пластмасс и бумаги, а также в покрытиях, адсорбентах, косметике, катализаторах и газовых сенсорах. В Институте инженерии химических процессов разработан новый способ получения TiO₂. В настоящей работе этот способ усовершенствован за счёт использования бинарного расплава NaOH/KOH (50 мол.% NaOH, 50 мол.% KOH) вместо расплава NaOH. При температуре 350 °C и отношении смешанной щёлочи к титановому шлаку 1,4:1 степень превращения титана превышала 98% при продолжительности реакции около 90 мин. Кинетическое исследование показало, что разложение титанового шлака контролируется диффузией вещества через остаточный слой; кажущаяся энергия активации составляет 43,1 кДж/моль. В процессе водного выщелачивания можно регенерировать 98% KOH и 86% NaOH. На основе экспериментальных результатов была разработана и испытана технологическая схема, а содержание TiO₂ в полученном продукте достигло 99,5%. Поскольку бинарная система расплава NaOH/KOH образует жидкую фазу при относительно низкой температуре, энергопотребление этой технологии, вероятно, может быть ниже, чем у существующих технологий.