Phương pháp tách dioxit titan thân thiện với môi trường

Từ thuốc đến mỹ phẩm, nhựa plastics đến giấy hầu như một ngày trôi qua mà chúng ta không sử dụng chất dioxit titan. Hiện nay các nhà nghiên cứu tại trường đại học Leeds đã phát triển được một phương pháp đơn giản hơn, rẻ hơn và sạch hơn để chiết ra sản lượng cao hơn loại kháng sản hữu dụng và đa năng này. Dioxit titan (TiO2) ở dạng bột được sử dụng một cách rộng rãi như một chất nhuộm màu trắng cực mạnh để làm sáng các sản phẩm hằng ngày như sơn, giấy, nhựa, thực...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phương pháp tách dioxit titan thân thiện với môi trường Phương pháp táchdioxit titan thân thiện với môi trường Từ thuốc đến mỹ phẩm, nhựaplastics đến giấy hầu như một ngàytrôi qua mà chúng ta không sửdụng chất dioxit titan. Hiện naycác nhà nghiên cứu tại trường đạihọc Leeds đã phát triển được mộtphương pháp đơn giản hơn, rẻ hơnvà sạch hơn để chiết ra sản lượngcao hơn loại kháng sản hữu dụngvà đa năng này.Dioxit titan (TiO2) ở dạng bột đượcsử dụng một cách rộng rãi như mộtchất nhuộm màu trắng cực mạnh đểlàm sáng các sản phẩm hằng ngàynhư sơn, giấy, nhựa, thực phẩm,thuốc, gốm sứ, mỹ phẩm và thậmchí là kem đánh răng. Đặc tính hấpthụ cực tốt tia cực tím giúp cho nótrở thành một chất liệu hoàn hảo đểchế tạo ra các loại kem chốngnắng.Dioxit titan là dạng tự nhiên có ởkhắp mọi nơi của oxit titan, nguyêntố cơ bản có nhiều thứ 9 ở trên bềmặt trái đất và là hợp kim có nhiềuthứ 7 trên bề mặt trái đất. Khoảng95% quặng khai thác từ bề mặt tráiđất đều được tinh luyện thànhdioxit titan và khoảng 5,7 triệu tấndioxit titan được bán mỗi năm.TiO2 cũng là một chất liệu trongviệc sản xuất ra hợp kim titan. Ởdạng hợp kim nó rất cứng và nhẹdo đó nó được sử dụng trong khônggian và trong ngành công nghiệpđiện tử cũng như nó được dùng đểlàm cứng gập đánh gôn và cần câucá. Nó có tính trơ và tính tương hợpsinh học vì thế nó cũng là chất liệuthích hợp để chế tạo các dụng cụ ykhoa và các bộ phận cấy ghép nhântạo.Do đó cũng chẳng có gì là ngạcnhiên khi hàng năm thị trường thếgiới tiêu thụ khoảng 7 tỉ bảng Anhloại khoáng sản quan trọng này.Không may là cho dù nó có nhiềutrong tự nhiên nhưng nó lại khôngđược tinh khiết bởi vì nó chứa cácnguyên tố gây ô nhiễm khác nhưsắt, nhôm và các nguyên tố có tínhphóng xạ khác.Chất nhuộm cao cấp TiO2 được sảnxuất từ quặng khoáng sản bằngcách nấu chảy, sau đó được xử lý xỉbằng chất clo, hoặc được sản xuấtbằng cách bỏ nó vào dung dịch axítsunfuric. Cả hai quy trình này đềusản sinh ra thất thải độc và nguyhiểm. Việc xử lý các chất thải nàythì tốn kém và phức tạp.Quy trình xử lý được cấp bằng sángchế của giáo sư Jha thuộc khoa cơkhí trường đại học Leeds bao gồmviệc nung quặng titan bằng chấtkiềm nhằm loại bỏ các chất gây ônhiễm. Những chất gây ô nhiễmnày sẽ được rửa và lọc lại bằng axítđể tạo ra các sản phẩm phụ có giátrị cho ngành công nghiệp điện tử.Phần lớn còn lại sau đó được chophản ứng với một lượng clo ít hơngấp 20 lần lượng thông thườngđược sử dụng để tạo ra bột dioxittitan.Quy trình xử lý của trường đại họcLeeds đạt được hiệu suất lên tới97% TiO2 so với công nghệ hiện tạilà khoảng 85%. Tỷ lệ này sẽ giảmđược chi phí sản xuất để tạo ra cácchất liệu nhuộm cao cấp và chi phíxử lý chất thải. Ngoài ra, quy trìnhnày cũng tái chế được khí thảiCO2 và nhiệt năng. Hơn nữa, giáosư Jha tự tin là quy trình có thểđược cải thiện nhằm sản xuất rađược 99 phần dioxit titan nguyênchất.Giáo sư Animesh Jha nói: “Nhiềunăm qua các nhà nghiên cứu đã tìmkiếm quy trình xử lý bền vữngnhằm thay thế các quy trình hiệnhành. Mục đích của chúng tôi làphát triển công nghệ mới để xử lýcác khoáng sản phức hợp để tạo radioxit titan chất lượng thấp trongkhi vẫn phù hợp với thị trường thếgiới. Quy trình xử lý của chúng tôithực sự là một bước đột phá trênthế giới bởi vì nó có thể ứng dụngđược cho cả quặng cao cấp lẫnquặng thứ cấp và nó khắc phụcđược những mối lo ngại về việctrung tính hóa và phân hủy chấtthải được tạo ra trong quá trình xửlý mà thông thường kết thúc vớiviệc đổ các chất thải độc hại ranguồn nước.”Ông phấn chấn nói: “Với triểnvọng của phương pháp xử lý này,chúng tôi tin rằng nó sẽ được ứngdụng để xử lý các loại khoáng sảnquan trọng khác phức tạp tươngđương, làm cho nó trở thành mộtquy trình xử lý đáng tin cậy và đầytiềm năng cho tương lai.”Giáo sư Jha và đồng sự của mìnhđã thiết lập được mối quan hệ hợptác với công ty MillenniumInorganic Chemicals, nhà sản xuấtTiO2 lớn thứ hai trên thế giới, nhằmphát triển công nghệ này trên quymô lớn hơn.