عنوان

بررسی کلسیناسیون و پوشش‌دهی سطحی بر روی نمونه دی‌اکسید تیتانیوم

Country Code

IR

Number

۴۵۱۱پ

.Language of Text, Soundtrack etc

فارسی

Country of publication

IR

Title Proper

بررسی کلسیناسیون و پوشش‌دهی سطحی بر روی نمونه دی‌اکسید تیتانیوم

General Material Designation

[پایان‌نامه]

Parallel Title Proper

Investigation of the calcination and surface coating of Titanium dioxide

First Statement of Responsibility

/میثم گنجه

Name of Publisher, Distributor, etc.

: مهندسی معدن

Date of Publication, Distribution, etc.

، ۱۴۰۰

Specific Material Designation and Extent of Item

۹۸ص.

Other Physical Details

:

Text of Note

زبان: فارسی

Text of Note

زبان چکیده: فارسی

Text of Note

چاپی - الکترونیکی

Text of Note

مصور، جدول، نمودار

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

مهندسی معدن- فرآوری مواد معدنی

Date of degree

۱۴۰۰/۱۲/۰۱

Body granting the degree

صنعتی سهند

Text of Note

عمده‌ترین مصرف تیتانیوم در صنایع، به دو صورت فلزی و دی‌اکسید تیتانیوم است به طوری که ۹۰ تیتانیوم در صنعت به صورت رنگدانه دی‌اکسید تیتانیوم می‌باشد که به ترتیب در پوشش‌ها، رنگ، پلاستیک، کاغذهای با کیفیت و ... مصرف می‌شود .در فرآیند تولید رنگدانه دی‌اکسید تیتانیوم، عملیات کلسیناسیون آخرین مرحله از فرآیند تولید به روش سولفاته می‌باشد و عملیات پوشش‌دهی سطحی بعد از عملیات کلسیناسیون به منظور بهبود خواص سطحی رنگدانه دی‌اکسید تیتانیوم صورت می‌گیرد .کلسیناسیون بعد از آماده‌سازی نمونه، در کوره انجام می‌گیرد و سپس عملیات پوشش سطحی به وسیله فرآیند رسوب‌گذاری انجام می‌شود .هدف از این پژوهش، بررسی واکنش‌های صورت گرفته و مشخص نمودن دمای انتقال فاز از آناتاز به روتیل در مرحله کلسیناسیون و بررسی تاثیر اکسیدهای غیرآلی نظیرSiO ۲،Al ۲O۳،ZrO ۲ وH ۳PO۴ در مرحله پوشش‌دهی سطحی بر روی نمونه دی‌اکسید تیتانیوم کلسینه شده برای بهبود خواص و مشخصه رنگی، سفیدی (Whiteness) و درخشندگی (Brightness) نمونه می‌باشد .در مرحله کلسیناسیون، ابتدا رنگدانه بدست آمده از مرحله هیدرولیز فرآیند سولفاته که در فاز آناتاز بوده و از خلوص بالایی برخوردار است با مواد پیش افزودنی از قبیل نمک‌هایZn ، K و Al با درصد وزنی مشخص نسبت بهTiO ۲ آماده شد، سپس با شرایط مشخص و مورد نظر تحت عملیات کلسیناسیون قرار گرفت .در مرحله بعد، ذرات به دست آمده به صورت مرحله‌ای و ناپیوسته در ظرف پوشش‌دهی پیاپی و همزمان با کنترل دقیق پارامترهای دما و pH توسط مواد غیرآلی( آلومینا، زیرکونیوم و سیلیس آبدار) پوشش داده شد .در ادامه پودر پوشش داده شده، به منظور از بین بردن نمک‌های محلول و رنگ‌زای مزاحم در دو مرحله با آب شستشو و سپس خشک گردید .بررسی نتایج XRD و آنالیز حرارتی (STA) نشان داد که عملیات کلسیناسیون به مدت ۱۲۰ دقیقه در دمای ۱۱۰۰ درجه سانتی‌گراد همراه با افزودنی‌هایی که مقادیر آن‌ها طی آزمایش‌ها ثابت نگه داشته شد، شرایط مطلوب و بهینه برای کلسیناسیون بوده و نمونه تولیدی با شرایط ذکر شده تماما در فاز روتیل قرار دارد .همچنین با بررسی نتایج بخش پوشش‌دهی سطحی مشخص گردید که میزان مصرف اکسیدهای غیرآلی دارای تاثیر با اهمیت درجه دو بر روی کیفیت پاسخ‌ها در مدل بدست آمده از طراحی آزمایش‌ها می‌باشد و سبب افزایش سفیدی از ۵۱/۱۷ به ۵۶/۳۷، درخشندگی از ۷۳/۹۹ به ۷۶/۴۹ و مقدار مشخصه رنگی( L روشنایی) از ۹۱/۹۴ به ۹۲/۷۹ گردید .همچنین مقدار مشخصه رنگی( b مقدار ته رنگ زردی) از ۶/۲۹ به ۵/۰۲ کاهش و مقدار مشخصه رنگی( a مقدار ته رنگ سبز) از ۰/۶۱- به ۰/۵۷- افزایش یافت .بررسی مورفولوژی نمونه‌های پوشش داده شده، آگلومراسیون شدید ذرات را نشان داد همچنین آنالیزEDS - SEMوجود عناصرAl ، Zr و Si را در سطحTiO ۲ که حاکی از اصلاح سطح توسط اکسیدهای غیرآلی می‌باشد را تایید کرد و مشخص گردید که محتوایTiO ۲ بعد از اصلاح سطح از ۹۷/۲۷ به ۸۸/۹۷ برحسب میزان استفاده از اکسیدهای غیرآلی نسبت بهTiO ۲ کاهش یافته است .در ادامه با بررسی آنالیز اندازه ذرات و تغییرات الکتروسینتیکی نمونه‌ها مشخص شد که میانگین قطر اندازه ذرات از ۱۳۹۲ نانومتر( قبل از عملیات پوشش) به ۱۵۳۰ نانومتر( بعد از عملیات پوشش سطحی) افزایش یافته است و تغییرات الکتروسینتیکی نمونه‌ها نشان داد که مقدارZPC ، به شدت وابسته به عامل‌های سطح ساز می‌باشند که برای اصلاح سطح در عملیات پوشش‌دهی سطحی بکار می‌روند .در این مطالعه برای ماده خالص روتیلTiO ۲ تولیدی مقدار ZPC در محدوده ۵ بدست آمد .در حالت کلی نتایج در مقایسه با مقادیر استاندارد و تجاری مطلوب بوده و رنگدانه تولیدی کیفیت کافی برای استفاده در صنایع را دارا می‌باشد .

Text of Note

C with additives by constant amounts during the experiments And the produced sample at the mentioned conditions is completely in the rutile phase. Also, by examining the results of the surface coating section, it was found that the consumption of inorganic oxides has a significant second-order effect on the quality of responses related to the model obtained from the design of experiments and causes an increase in whiteness from 51.17 to 56.37 , gloss from 73.99 to 76.49 and color related characteristic value (L) (brightness) from 91.94 to 92.79 . Also, the value of color related characteristic (b) (amount of yellow tint) decreased from 6.29 to 5.02 and the value of color related characteristic (a) (value of green tint) increased from -0.61 to -0.57. Examinating the morphology of the coated samples showed severe particle agglomeration. Also, SEM-EDS analysis confirmed the presence of Al, Zr and Si elements in the TiO2 surface, which indicates surface modification by inorganic oxides, and it was determined that TiO2 content decreased from 97.27 to 88.97 after surface modification due to the use of inorganic oxides compared to TiO2. Then, by analyzing the samples particle size and electrosynthetic changes in them, it was found that the average particle size diameter increased from 1392 nm (before coating operation) to 1530 nm (after surface coating operation) and showed the electrosynthetic changes in the samples. The amount of ZPC is highly dependent on the surface-forming agents used to modify the surface in the coating operation. In this study, the ZPC value was obtained in the range of 5 for produced pure rutile TiO2. In general, the results are favorable compared to standard and commercial values and the produced pigment has sufficient quality for use in industry ░ The main consumption of titanium in industry includes the form of metal and titanium dioxide, and about 90 of used titanium in the industry is in the form of titanium dioxide pigment, respectively used in coatings, paints, plastics, paper and so on. In the production process of titanium dioxide pigment, calcination operation is the last stage whish is done by sulfate method and surface coating operation is performed after calcination to improve the surface properties of titanium dioxide pigment. After sample preparation, calcination is performed in a furnace and then the surface coating operation is performed by the deposition process. The aim of this study was to investigate the reactions performed and to determine the phase transition temperature from anatase to rutile, in the calcination stage and to investigate the effect of inorganic oxides such as SiO2, Al2O3, ZrO2 and H3PO4 in the surface coating stage on the titanium dioxide sample Calcined to improve the color related properties and characteristics such as whiteness and brightness. In the calcination step, the pigment obtained from the hydrolysis step included in the sulfate process, which is in the anatase phase and has a high purity, was prepared with additives such as Zn, K and Al salts with a certain weight percentage in comparison to the amount of TiO2, then subjected to calcination operation under Specific and desired conditions. In the next step, the obtained particles were discontinuously coated in stages by inorganic materials (alumina, zirconium and aqueous silica) in a continuous coating container simultaneously with precise control of temperature and pH parameters. Consecutively, the coated powder was washed with water in two steps and then dried in order to remove soluble salts and disturbing dyes. Examination of XRD results and thermal analysis (STA) showed that the optimal conditions for calcination is 120 minutes period at 1100

ba

Parallel Title

Investigation of the calcination and surface coating of Titanium dioxide

رنگدانه

دی‌اکسید تیتانیوم

کلسیناسیون

عملیات پوشش‌دهی سطحی

Subject Term

Pigment, Titanium dioxide, Calcination, Surface coating

Subject Term

رنگدانه، دی‌اکسید تیتانیوم، کلسیناسیون، عملیات پوشش‌دهی سطحی

گنجه، میثم

پورقهرمانی، پرویز، استاد راهنما

عبادی، حسین، استاد مشاور

Country

ایران

Date of Transaction

20230617

Call Number

معدن ،۵۰۲۹۸ ،۱۴۰۰

Host name

م‌ویناتیت‍ دیسکای‌د ه‌نومن‍ ی‌ور رب‍ ی‌حطس‍ ی‌هدش‌شوپ‍ و ن‌ویسانیسلک‍ ی‌سررب‍.pdf

Access number

عادی

Compression information

عادی

Date and Hour of Consultation and Access

a111.pdf

Date and Hour of Consultation and Access

p50298.pdf

Bits per second

0

Contact for access assistance

ایمانی

Electronic Format Type

متن

File size

0

Record control number

پ۴۵۱۱

Public note

فارسی

نمایه‌سازی قبلی

pe

TF

92029

1

a

Y