A produ\u00e7\u00e3o de di\u00f3xido de tit\u00e2nio (TiO2) existe h\u00e1 quase 100 anos. As pessoas utilizam esse pigmento branco principal todos os dias, pois ele \u00e9 empregado em tintas, pl\u00e1sticos, alimentos e bebidas, cosm\u00e9ticos, t\u00eaxteis e papel. A demanda global por TiO2 em 2012 foi de 5,3 milh\u00f5es de toneladas (8 libras per capita na Am\u00e9rica do Norte).<\/p>\n
Como pigmento, o TiO2 \u00e9 disperso em diversas matrizes para permitir a espalhamento e reflex\u00e3o da luz vis\u00edvel. Durante muitos anos, diferentes subst\u00e2ncias, caracterizadas pelo seu \u00edndice de refra\u00e7\u00e3o (IR), foram usadas para obter reflex\u00e3o da luz\u2014quanto maior o IR, maior a reflex\u00e3o. O TiO2 possui o maior IR entre os pigmentos brancos tipicamente utilizados na ind\u00fastria.<\/p>\n
O espalhamento da luz vis\u00edvel confere ao TiO2 suas propriedades \u00f3pticas mais importantes, incluindo opacidade, brilho, lustre, tom (branco) e subtom (cor), poder de clareamento (for\u00e7a de tingimento), resist\u00eancia \u00e0s intemp\u00e9ries, durabilidade e abrasividade.<\/p>\n
At\u00e9 agora, o TiO2 tem sido produzido por meio do processo de sulfato (1916) ou do processo de cloreto (1948). Cada processo apresenta vantagens e desvantagens pr\u00f3prias. A Argex Titanium Inc., uma empresa canadense, recentemente passou de uma companhia de explora\u00e7\u00e3o mineral com ativos no Labrador para um produtor de TiO2 de curto prazo com o desenvolvimento de um terceiro processo de TiO2 chamado Tecnologia Argex (AT). Esse processo hidrometal\u00fargico propriet\u00e1rio e patenteado, baseado na tecnologia de extra\u00e7\u00e3o por solvente CTL, utiliza extra\u00e7\u00e3o por solvente (SX). A SX, um processo metal\u00fargico (extra\u00e7\u00e3o l\u00edquido-l\u00edquido), \u00e9 uma tecnologia bem conhecida usada para separar compostos. Ela vem sendo utilizada h\u00e1 muitos anos para diversas aplica\u00e7\u00f5es, como a produ\u00e7\u00e3o de ur\u00e2nio.<\/p>\n
O Processo AT<\/p>\n
Durante o processo AT, o min\u00e9rio de ilmenita \u00e9 lixiviado por \u00e1cidos, seguido de uma primeira extra\u00e7\u00e3o por solvente para remover o ferro e, em seguida, uma segunda extra\u00e7\u00e3o por solvente para remover TiOCl2 e obter uma solu\u00e7\u00e3o clara contendo tit\u00e2nio. Uma hidr\u00f3lise sobre essa solu\u00e7\u00e3o clara, livre de impurezas e contaminantes, resultar\u00e1 em TiO2 puro. As etapas de lavagem do pigmento no processo AT s\u00e3o mais f\u00e1ceis e eficientes em compara\u00e7\u00e3o com o processo de sulfato.<\/p>\n
Mat\u00e9ria-prima barata e dispon\u00edvel, o TiO2 \u00e9 usado como mat\u00e9ria-prima, fornecida por fornecedores convencionais de min\u00e9rios (isto \u00e9, ilmenita); tamb\u00e9m s\u00e3o utilizados \u201crejeitos\u201d (de menor custo) das ind\u00fastrias de minera\u00e7\u00e3o, que s\u00e3o mat\u00e9rias-primas que outros processos n\u00e3o conseguem utilizar. Como um processo econ\u00f4mico, o AT \u00e9 ambientalmente atrativo, pois \u00e9 energeticamente eficiente, n\u00e3o utiliza alta press\u00e3o ou temperaturas, nem cloro, \u00e9 uma opera\u00e7\u00e3o de ciclo fechado e possui rejeitos inertes muito baixos, f\u00e1ceis de recuperar. Todos os subprodutos t\u00eam alto grau de pureza e s\u00e3o facilmente reaproveitados em diversas ind\u00fastrias, como no tratamento de \u00e1gua. O processo AT representa um novo passo em sustentabilidade ambiental e uma melhoria na pegada de carbono para o processo de TiO2.<\/p>\n
Este processo eficiente est\u00e1 sendo conduzido na atual planta-piloto da Argex, em opera\u00e7\u00e3o cont\u00ednua em Salaberry-de-Valleyfield, Quebec. A primeira unidade de produ\u00e7\u00e3o, com capacidade de 50.000 mt, tamb\u00e9m ficar\u00e1 neste local. A infraestrutura industrial existente em um terreno j\u00e1 utilizado economiza tempo e grandes investimentos, podendo acomodar m\u00f3dulos adicionais de produ\u00e7\u00e3o de TiO2, oferecendo um potencial significativo de expans\u00e3o. A proximidade com importantes infraestruturas portu\u00e1rias, ferrovi\u00e1rias e rodovi\u00e1rias facilita o transporte de mat\u00e9rias-primas e mercadorias por via terrestre e mar\u00edtima. A regi\u00e3o j\u00e1 \u00e9 favorecida pelas ind\u00fastrias de processamento hidrometal\u00fargico e qu\u00edmico, com proximidade \u00e0 produ\u00e7\u00e3o de \u00e1cido HCl, acesso a suprimentos de g\u00e1s natural, pr\u00f3xima \u00e0 central geradora Beauharnois da Hydro Quebec e pr\u00f3xima ao Aeroporto Internacional Trudeau de Montreal. A planta de Valleyfield ser\u00e1 colocada em opera\u00e7\u00e3o at\u00e9 o in\u00edcio de 2015 e estar\u00e1 em produ\u00e7\u00e3o durante a primeira metade desse mesmo ano.<\/p>\n
TiO2 Rutilo Puro via Processo AT<\/p>\n
O processo de cloreto come\u00e7a com a clora\u00e7\u00e3o do min\u00e9rio a uma temperatura de cerca de 1000 graus Celsius em um reator de leito fluidizado na presen\u00e7a de coque. O coque \u00e9 um combust\u00edvel com poucas impurezas e alto teor de carbono, geralmente feito de carv\u00e3o. \u00c9 o material carbon\u00e1ceo s\u00f3lido derivado da destila\u00e7\u00e3o destructiva de carv\u00e3o betuminoso com baixo teor de cinzas e enxofre.<\/p>\n
O processo de sulfato precipita TiO2 por hidr\u00f3lise a partir de uma solu\u00e7\u00e3o (o licor preto) obtida pela lixivia\u00e7\u00e3o de ilmenita (FeTiO3) com \u00e1cido sulf\u00farico (H2SO4) e tra\u00e7os de metais, especialmente cromo (Cr), van\u00e1dio (V) e ferro (Fe), que afetam a cor do produto e lhe conferem um tom amarelo.<\/p>\n
Cada um dos dois processos apresenta tra\u00e7os de impurezas antes de obter as part\u00edculas s\u00f3lidas finais de TiO2. Essas impurezas podem influenciar a morfologia, o tamanho das part\u00edculas e o tom de cor do pigmento. Com suas duas etapas de extra\u00e7\u00e3o por solvente, o processo AT precipita TiO2 a partir de uma solu\u00e7\u00e3o clara sem impurezas.<\/p>\n
Os tr\u00eas processos de produ\u00e7\u00e3o de TiO2 apresentam grandes diferen\u00e7as. O processo AT demonstra uma grande melhoria em termos de qualidade e custo e \u00e9 o mais ecologicamente correto.<\/p>\n
Propriedades Obtidas pelo Processo AT<\/p>\n
A alvura pode ser caracterizada por par\u00e2metros como poder de cobertura (opacidade), brilho e tom de cor. Em revestimentos, essas propriedades s\u00f3 ser\u00e3o desenvolvidas se o pigmento TiO2 estiver perfeitamente disperso na matriz.<\/p>\n
O poder de cobertura depende principalmente do espalhamento da luz. Um olho humano t\u00edpico responde a comprimentos de onda de cerca de 400 a 700 nm. Um olho adaptado \u00e0 luz geralmente tem sua m\u00e1xima sensibilidade por volta de 555 nm. O espalhamento de comprimentos de onda torna-se mais eficiente quando a part\u00edcula tem um di\u00e2metro aproximado \u00e0 metade do comprimento de onda incidente. O poder de espalhamento mais eficiente do TiO2 \u00e9 alcan\u00e7ado com uma m\u00e9dia ponderada do tamanho das part\u00edculas de aproximadamente 0,28 \u03bcm. Outros par\u00e2metros cr\u00edticos incluem o design das part\u00edculas (quanto mais esf\u00e9ricas, melhor) e a distribui\u00e7\u00e3o do tamanho das part\u00edculas (quanto mais estreita a distribui\u00e7\u00e3o, melhor). Com o processo AT, as part\u00edculas de TiO2 s\u00e3o criadas, ap\u00f3s as duas extra\u00e7\u00f5es por solvente, a partir de uma solu\u00e7\u00e3o pura de TiOCl2. A precipita\u00e7\u00e3o que ocorre sem impurezas de outros \u00edons met\u00e1licos na rede cristalina da tit\u00e2nia, como Fe, Cr e V, permitir\u00e1 um melhor controle do design e da distribui\u00e7\u00e3o do tamanho das part\u00edculas.<\/p>\n
O brilho depende principalmente da pureza do pigmento. Novamente, devido \u00e0s duas etapas de extra\u00e7\u00e3o por solvente no processo AT, o pigmento TiO2 obtido conter\u00e1 menos elementos tra\u00e7os colorantes do que nos processos de cloreto ou sulfato.<\/p>\n
O tom de cor pode ser considerado como a identidade do pigmento. Dois valores devem ser levados em conta: o tom (em branco), que depende mais ou menos da m\u00e9dia ponderada do tamanho das part\u00edculas, e o subtom (em cinza), que depende da distribui\u00e7\u00e3o do tamanho das part\u00edculas. Quando disperso numa pasta de pigmentos coloridos, a cor resultante pode ser diferente, dependendo do lote de TiO2, pois comprimentos de onda mais curtos e mais longos se espalham de maneira diferente. O TiO2 com uma distribui\u00e7\u00e3o de part\u00edculas mais grossa espalha preferencialmente os comprimentos de onda vermelhos e verdes, enquanto uma distribui\u00e7\u00e3o de part\u00edculas mais fina espalha melhor os comprimentos de onda azuis.<\/p>\n
Como uma cor cinza com tom azulado parece mais fresca ao olho humano, e um tom amarelado tem apar\u00eancia manchada, o TiO2 com tom azulado \u00e9 preferido. No entanto, devemos lembrar que uma distribui\u00e7\u00e3o fina de part\u00edculas, ou seja, um tom azulado, levar\u00e1 a uma perda do poder de espalhamento para comprimentos de onda mais longos (por exemplo, vermelho), o que significa uma redu\u00e7\u00e3o no poder total de cobertura ou opacidade.<\/p>\n
Nos atuais processos de cloreto e sulfato, as part\u00edculas de TiO2 raramente s\u00e3o id\u00eanticas de lote para lote, \u00e0s vezes apresentando grandes especifica\u00e7\u00f5es de subtom. Com o processo AT e suas etapas propriet\u00e1rias de extra\u00e7\u00e3o por solvente, \u00e9 mais f\u00e1cil controlar a distribui\u00e7\u00e3o do tamanho das part\u00edculas.<\/p>\n
Tratamento de Superf\u00edcie<\/p>\n
Obter part\u00edculas de TiO2 puras e muito bem distribu\u00eddas \u00e9 necess\u00e1rio, mas n\u00e3o suficiente\u2014particularmente na ind\u00fastria de revestimentos, onde as part\u00edculas puras de TiO2 precisam receber alguns tratamentos superficiais, como tratamento org\u00e2nico para melhorar a fluidez e a dispers\u00e3o no aglutinante, e tratamento inorg\u00e2nico para melhorar a estabilidade e a resist\u00eancia \u00e0 luz (durabilidade).<\/p>\n
A dispers\u00e3o de pigmentos \u00e9 uma prioridade. Em uma dispers\u00e3o ruim, mesmo o melhor pigmento n\u00e3o conseguir\u00e1 desenvolver suas pr\u00f3prias propriedades \u00f3pticas. Todos os pigmentos podem, em teoria, ser bem dispersos \u2013 trata-se apenas de uma quest\u00e3o de tempo e\/ou do uso de auxiliares qu\u00edmicos. No entanto, isso eleva o custo.<\/p>\n
Como novos produtores de TiO2, n\u00e3o temos as restri\u00e7\u00f5es de uma instala\u00e7\u00e3o j\u00e1 existente que obriguem determinados m\u00e9todos de tratamento de superf\u00edcie, e nossos materiais ir\u00e3o propor as mais recentes tecnologias dispon\u00edveis, tais como alumina mais s\u00edlica de pele densa e\/ou zirc\u00f4nio. Essa tecnologia est\u00e1 sendo desenvolvida em colabora\u00e7\u00e3o com a PPG.<\/p>\n
Tr\u00eas s\u00e9ries de pigmentos ser\u00e3o disponibilizadas rapidamente:
\n\u2013 S\u00e9rie RGX 100: rutilo n\u00e3o tratado para cosm\u00e9ticos, alimentos, medicina e papel;
\n\u2013 S\u00e9rie RGX 200: rutilo tratado para pl\u00e1sticos; e
\n\u2013 S\u00e9rie RGX 300: rutilo tratado para revestimentos.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
A produ\u00e7\u00e3o de di\u00f3xido de tit\u00e2nio (TiO2) existe h\u00e1 quase 100 anos. As pessoas utilizam este pigmento branco principal todos os dias, uma vez que \u00e9 empregue em tintas, pl\u00e1sticos, alimentos e bebidas, cosm\u00e9ticos, t\u00eaxteis e papel. A procura global de TiO2 em 2012 foi de 5,3 milh\u00f5es de toneladas (8 lb per capita na Am\u00e9rica do Norte). Como pigmento, o TiO2 \u00e9 disperso [...]<\/p>","protected":false},"author":4,"featured_media":499,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[34],"tags":[],"class_list":["post-683","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-company-news"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.hushentitanium.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/683","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.hushentitanium.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.hushentitanium.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hushentitanium.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/users\/4"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hushentitanium.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=683"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.hushentitanium.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/683\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hushentitanium.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media\/499"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.hushentitanium.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=683"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hushentitanium.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=683"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hushentitanium.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=683"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}