Труды КНЦ (Технические науки вып.1/2022(13))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2022. Т. 13, № 1. С. 119-124. Transactions of the to la Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2022. Vol. 13, No. 1. P. 119-124. Научная статья УДК667.622.1 doi:10.37614/2949-1215.2022.13.1.021 ПОЛУЧЕНИЕ АНАТАЗНОГО ДИОКСИДА ТИТАНА — НАПОЛНИТЕЛЯ ДЛЯ СПЕЦИАЛЬНЫХ ГЕРМЕТИКОВ Юрий Геннадьевич Киселев1, Екатерина Сергеевна Щукина2, Лидия Георгиевна Герасимова 3 12 3Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья имени И. В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук, Апатиты, Россия 1 iu.kiselev@ksc.ru 2e. shchukina@ksc.ru 3l.gerasimova@ksc. ru Аннотация Известные технологии получения TiO 2 сложны изатратны по реактивам и энергетике. Из-за высокой степени спекаемости частиц диоксида титана в процессе прокаливания гидратного прекурсора требуется проводить несколько стадий измельчения продукта, а также модифицировать поверхность частиц TiO 2 для повышения технических характеристик, в том числе показателя маслоемкости. Разработан твердофазный процесс получения анатазного диоксида титана, основанный на термолизе кристаллической соли титана (IV) — полупродукта сернокислотной переработки сфенового концентрата. Ключевые слова: диоксид титана, анатаз, наполнители, герметики, масляное число Original article PRODUCTION OF ANATASE TITANIUM DIOXIDE — A FILLER FOR SPECIAL SEALANTS Yuri G. Kiselev1, Ekaterina S. Shchukina2, Lidia G. Gerasimova 3 12 3I. V. Tananaev Institute of Chemistry and Technology of Rare Elements and Mineral Raw Materials of the Kola Science Centre of the Russian Academy of Sciences, Apatity, Russia 1 iu.kiselev@ksc.ru 2e.shchukina@ksc.ru 3l.gerasimova@ksc.ru Abstract Current TiO 2 technologies are complex and costly in terms of reagents and energy. Due to the high sinterability of the titanium dioxide particles, the calcination of the hydrate precursor requires several grinding stages of the product as well as TiO 2 particles surface modification to improve performance, including oil capacity. A solid-phase proccess for the production of anatase titanium dioxide has been developed based on the thermolysis of a crystalline titanium (IV) salt, a semi-product of sulfuric acid processing of sphene concentrate. Keywords: titanium dioxide, anatase, fillers, sealants, oil number Введение Мировое производство диоксида титана составляет около 5 млн тонн в год и охватывает 26 стран. Наиболее крупные производители — США (DuPont, Millennium Inorganic Chemicals, Kronos), Великобритания (Tioxide), Япония (Ishiharn Sahgya Kaisha), Финляндия (Kemira Pigments) [1-4]. В России производство диоксида титана, по данным за 2020 г., составляет около 50 тыс. тонн в год, а потребность — до 80 тыс. т. Недостаток покрывается импортной продукцией. Использование этого продукта охватывает достаточно широкий перечень областей: лакокрасочная промышленность — 60-70 % от общего производства; производство пластмасс — 20 %; бумаги — 10 %, а также производство косметических изделий, пищевых продуктов и др. Выпускается диоксид титана в виде двух структурных модификаций — рутильной и анатазной. Последний продукт используется гораздо реже, что связано с его метастабильной структурой. Анатаз менее атмосферостоек, чем рутил, и гораздо хуже работает в составе лакокрасочных материалов (ЛКМ), полимеров, бумаги. При воздействии УФ-излучения происходит деструкция полимерных пленок, их разрушение, которое выражается в выцветании и мелении. © Киселев Ю. Г., Щукина Е. С., Герасимова Л. Г., 2022 119