Електрохімічний синтез титану(III) сульфату у технології виробництва титану(IV) оксиду

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.03 - технічна електрохімія. - Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2015. Дисертація присвячена вдосконаленню сульфатної технології виробництва пігментного TiO₂ шляхом відновлення іонів в розчинах Fe³⁺ і TiO²⁺ не Fe, Al, а єлектрохімічно, що виключає накопиченя хромофорів в впасті ГДТ, тим самим гарантує високу якість готової продукції. Але, на цей час теорії перенапруги віділення водню та уповільненного розряду не є загальними, тому було виконано пошук матеріалів катоду з найменшою перенапругою водню. Вирішення досягнуто дослідженнями подвійного електричного шару (ПЕШ), де відновлення Fe³⁺ і TiO²⁺ відбувається за участю сполук: H⁺, Н⁰, Н¯, Н, H₂⁺ через естафетний механізм. Встановлено, що кращими матеріалами є ndm – метали та їх сплави, які мають низкий питомий опір і схилні до накопичення водю – ними стали нержавіюча сталь і ніобій. При розробці єлектролізерів для підвищення конвективної дифузії в синтезі відновника Ti₂(SO₄)₃ використана сила Лоренца. При використанні синтезу в автоматичному режимі запропоновано нові оптичні методи контролю Ti³⁺ та створення комплеку для керуванням електроліза компютером або АСУ.

Thesis for granting the Degree of Candidate of Technical sciences in specialty 05.17.03 – Technical Electrochemistry. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2015. The thesis work is devoted to the improvement of the sulfate production technology of the pigment TiO₂ via renewal of ions in the aqua of Fe³⁺ and TiO²⁺ not Fe, Al, but electrochemically, what excludes the chromophor accumulation in fluid converter mouth, thereby guarantees the end products high quality. However currently the overpressure of hydrogen separation and delay discharge theories are not general, that is why the search of cathode materials with the smallest hydrogen overpressure was performed. The solution was achieved via analysis of the double electric layer (DEL), where renewal of Fe³⁺ and TiO²⁺ occurs involving H⁺, Н⁰, Н¯, Н, H₂⁺ joins through relay mechanism. It is determined that ndm materials and their alloys, which have law electrical resistivity and are apt to hydrogen accumulation, they are stainless steel and niobium, are the best materials. Lorentz force is used during development of electrolyzer for convection diffusion increasing in the Ti₂(SO₄)₃ reductor synthesis. New optical Ti³⁺ control methods and creation of electrolysis computer control complex or ACS are offered during applying of synthesis on an automatic basis.