Choć może się to wydawać zaskakujące, synonim najczystszej bieli – dwutlenek tytanu, biały pigment – jest otrzymywany z czarnych surowców. Cały proces otrzymywania bieli tytanowej można podzielić na dwa etapy – „część czarną”, sprzed zmiany barwy, oraz „część białą”.
Fot. Epop / Wikimedia Commons
Podstawowym surowcem do produkcji bieli tytanowej jest minerał ilmenit lub produkt hutniczy jego wzbogacania – szlaka tytanowa. I to, i to ma kolor czarny. Dopiero w trakcie obróbki chemicznej i fizycznej, jakiej poddawane są te surowce w procesie otrzymywania pigmentu, uzyskuje się nieskazitelnie białą barwę, do jakiej jesteśmy przyzwyczajeni.
Ilmenit pochodzący z Norwegii.
Fot. Rob Lavinsky – iRocks.com /
Wikimedia Commons
Cały proces można podzielić na dwie części – „czarną”, kiedy mamy wciąż do czynienia z czarnymi surowcami i półproduktami, oraz „białą”, kiedy to po procesie bielenia i kalcynacji pojawia się znany nam biały kolor.
W metodzie siarczanowej stosowanej przez Grupę Azoty część czarna zaczyna się od suszenia i mielenia rudy tytanonośnej oraz poddania jej w specjalnych reaktorach działaniu stężonego kwasu siarkowego. Powstały w efekcie porowaty spiek poddaje się ługowaniu i uzyskuje się roztwór, z którego drogą filtracji trzeba oddzielić zanieczyszczenia i produkty uboczne. Po tym przychodzi czas na hydrolizę – to bardzo ważny moment, bowiem na tym etapie powstaje podstawowa cząstka pigmentu. Po oddzieleniu kwasu pohydrolitycznego następuje bielenie, w wyniku którego jony metali przejściowych zostają zredukowane na niższy poziom utlenienia i można je łatwo wymyć.
Dalej wchodzimy w już w część białą, czyli przede wszystkim kalcynację, w czasie której ostatecznie kształtuje się struktura krystaliczna pigmentu (rutylowa lub anatazowa). Uzyskany biały kalcynat poddaje się mieleniu na sucho, a następnie sporządza się dyspersję w wodzie i ponownie mieli. Dalsza część produkcji to już specjalistyczna obróbka powierzchniowa, która ma poprawić odporność atmosferyczną pigmentu i jego dyspergowalność. Odpowiednio zmodyfikowana zawiesina poddana jest myciu i suszeniu, a wreszcie mikronizacji, od której zależy rozkład cząstek pigmentu i jego ostateczna jakość.
Jak widać więc, droga od czerni do bieli jest dość kręta. Chemia potrafi jednak zaskakiwać!
Źródło: Grupa Azoty
