O Papel do Moinho de Areia no Processamento de Dióxido de Titânio

No processo de produção de dióxido de titânio usando o método do cloreto e oxidação em fase gasosa, uma quantidade significativa de aglomerados é gerada. Esses aglomerados não podem ser totalmente dispersos durante o processo de polpação. Se esses aglomerados não forem submetidos à moagem de areia, eles serão encapsulados diretamente durante o processo de revestimento. Os aglomerados que passam por pulverização na máquina de pulverização apresentam revestimento incompleto e formas irregulares de partículas após a moagem. Isso impacta negativamente o rendimento e é um fator significativo que contribui para a baixa dispersão e variação de cor do produto final. Para resolver essa questão, experimentos foram conduzidos para triar a quantidade de aglomerado nas matérias-primas após a oxidação e a lama após a moagem da areia, visando compreender o papel do moinho de areia no pós-processamento do dióxido de titânio.

Princípio de funcionamento do moinho de areiaO moinho de areia é uma etapa crítica no pós-processamento, necessária não apenas para o processo de sulfato, mas também para o método de cloreto. É uma máquina de produção úmida e contínua para dispersar partículas ultrafinas. O objetivo da moagem de areia é quebrar ainda mais partículas agregadas, aglomerados e partículas floculadas formadas nas etapas anteriores. Devido à fraca ligação entre essas partículas, elas podem ser facilmente quebradas através da retificação mecânica. Com o auxílio de dispersantes, essas partículas se reaglomeram, resultando em algumas partículas maiores sendo moídas em um tamanho adequado para aplicação. O chorume, que sofreu polpação e dispersão, é introduzido na fábrica de areia.#39; s barril através de uma bomba de lama. O material e o meio de moagem dentro do barril são agitados vigorosamente por um dispersor de alta velocidade, intensificando a colisão, o atrito e o cisalhamento entre as partículas sólidas e o meio de moagem. Esse processo visa triturar ainda mais as partículas e dispersar os aglomerados. O material, após moagem e dispersão, é separado por um separador, e o material moído flui para fora do tubo de saída, produzindo um produto com o tamanho de partícula desejado. Normalmente, o moinho de areia é usado para controlar o tamanho das partículas de dióxido de titânio para ser inferior a 5 micrômetros.

Experimento Triagem de Aglomerados2.1 Condição da Matéria-Prima Antes da Moagem da AreiaAntes de entrar na caixa de distribuição de dispersão da ração oxidada, a matéria-prima foi passada por peneiras de 40 e 60 malhas por 10 minutos cada. O experimento foi repetido três vezes, e as amostras foram secas, pesadas e o teor de dióxido de neodímio foi determinado. Os dados são apresentados na Tabela 1.

Neste experimento, o uso de uma peneira de 80 malhas foi eliminado devido à quantidade mínima de aglomerados obtida com o uso de uma peneira de 40 mesh e ao bloqueio da peneira de 60 mesh devido à concentração excessiva de partículas. Os experimentos foram conduzidos utilizando apenas peneiras de 40 e 60 mesh. A Tabela 1 mostra que o uso da peneira de 60 malhas resultou em maior quantidade de aglomerados, correspondendo a 0,071% (em base seca) do teor total de dióxido de titânio, sendo o dióxido de titânio o principal componente dos aglomerados.

2.2 Dispersão de aglomerados em alta velocidadeO material de alimentação oxidado obtido através da peneira de 60 malhas foi submetido à dispersão em alta velocidade para obter uma pasta de suspensão de dióxido de titânio. A massa de dióxido de titânio disperso foi medida. Os dados são apresentados na Tabela 2.

A Tabela 2 mostra que a dispersão em alta velocidade por si só não pode quebrar totalmente os aglomerados. Aproximadamente 99,14g de dióxido de titânio (representando 42,89% da amostra) permaneceram aglomerados no chorume, com cerca de 57% dos aglomerados não totalmente dispersos.

2.3 Triagem de aglomerados na tubulação de saída Após a fresagem da areia, a lama foi peneirada com peneiras de 60 e 80 malhas no tubo de saída para isolar os aglomerados. Os dados estão apresentados na Tabela 3.

Usando uma peneira de 60 malhas, quase não havia aglomerados, então novos experimentos foram abandonados. Quando uma peneira de 80 telas foi utilizada para peneiramento, a quantidade de aglomerados foi mínima, correspondendo a 0,00075% (em base seca) do teor total de dióxido de titânio, com 98,9% dos aglomerados sendo moídos com sucesso.

ConclusãoOs resultados experimentais demonstram que a lama sem moagem contém uma quantidade significativa de aglomerados. O uso de uma peneira de 60 malhas para a separação de aglomerados produziu aglomerados úmidos de 1424g/h, enquanto a lama após a moagem de areia continha apenas uma pequena quantidade de aglomerados úmidos, 15g/h, quando se usou uma peneira de 80 mesh. O moinho de areia desempenha um papel crucial no pós-processamento, pois pode efetivamente quebrar aglomerados e partículas aglomeradas, abrindo quase completamente os aglomerados nas matérias-primas após a oxidação. A dispersão a alta velocidade, por si só, não pode atingir o mesmo nível de redução de aglomerados. Este experimento verifica o papel essencial do moinho de areia no pós-processamento do dióxido de titânio.