SCHÜTTGUTHANDHABUNGSANLAGEN UND -SYSTEME

Titandioxid

 
Überblick:

Titandioxid ist eine natürlich auftretende Substanz, die durch Oxidation des Elements Titan entsteht. Auch Titan-IV-Oxid oder Titania genannt, ist das Titandioxid eines der bekanntesten und “weißeste” Weißpigmente und wird in der Industrie genutzt, um Produkte wie Lacke, Kunststoffe, Papier, Tinten, Lebensmittel und Kosmetika zu färben und ihnen mehr Deckkraft zu verleihen. Sein hohes Reflektionsvermögen wird oft in Kosmetikprodukten sowie in Sonnenschutzcremes genutzt, um Licht von der Haut fernzuhalten. In anderen Anwendungen wird die Reflektionseigenschaft in Schutzbeschichtungen für Fahrzeuge und Schiffsteile sowie in optischen Spiegeln genutzt. Titandioxid kommt außerdem in Baumaterialien zum Einsatz.

Aufgrund seines vielfältigen Einsatzes ist Titandioxid eine der weltweit meistproduzierten Chemikalien für industrielle und andere Zwecke und macht 70% des Gesamtvolumens der in der Welt produzierten Pigmente aus.

Titandioxid ist ein kristallines, weißes Pulver mit einer Schüttgutdichte von 0,77 kg/l (48 lb/cu ft).1

 
Eigenschaften und Herausforderungen:

Titandioxid ist ein geruchloses, stark kohäsives und adhäsives weißes Pulver, das agglomerierte Klumpen enthält und zur Anhaftung auf metallischen Oberflächen neigt. Es ist leicht abrasiv, nicht frei fließend und tendiert zum Verklumpen, Zusammenbacken und Schmieren.

TiO2 ist mit starken Oxidationsmitteln und Säuren inkompatibel. Heftige Reaktionen oder Entzündungen können mit (geschmolzenen und hoch elektropositiven) Metallen wie Aluminium, Kalzium, Magnesium, Kalium, Natrium, Zink und Lithium auftreten.

Aus Sicherheitsgründen sollte ein lang andauernder Kontakt mit Titandioxid vermieden werden. Ein Einatmen des Staubs kann zu Atembeschwerden führen; bei wiederholtem Kontakt führt Titandioxid zur Austrocknung der Haut. Es gibt einige Studien, die vermuten lassen, dass Titandioxid krebserregend ist.2 Titandioxid sollte trocken, sauber und vor
hohen Temperaturen, offenen Flammen und stark aromatischen Chemikalien geschützt gelagert werden.

Titandioxid ist schwer zu handhaben; es verklumpt leicht und backt zusammen. Daher hat Titandioxid-Pulver die Tendenz, Ablagerungen in Fördersystemen zu bilden. Titandioxid ist unlöslich in Wasser und Lösungsmitteln. Bei der Verarbeitung sollten jegliches Verschütten und die dann nötigen Reinigungsmaßnahmen vermieden werden. Intensives und teures Absaugen mit angemessener Filterung ist die bevorzugte Methode zum Entfernen von Titandioxid-Oberflächenstaub und zum Reinigen von Leckagen.

Wird das Titandioxid in Bulk-Bags im Werk angeliefert, sollten die Tragerahmen der Big-Bag Entleereinheiten mit Zusatzeinrichtungen ausgestattet sein, welche den Personaleinsatz beim Entleeren des Titandioxids aus den Big-Bag's auf ein Mindestmaß beschränken. Dazu gehören Vorrichtungen wie federbelastete Rahmen, welche die Big-Bag's hoch- und strammziehen, während sie sich leeren und leichter werden, so dass sie straff, gestreckt bleiben und sich keine Materialtaschen in den Big-Bag Ecken bilden. Big-Bag Walkeinrichtungen sind in der Regel sehr effektiv, um Ansammlungen von Titandioxid zu lösen und einen besseren Materialfluss zu erzielen. Einige solcher Aktivierungsvorrichtungen dienen außerdem als luftdichte Verbindung zwischen Bulk-Bag und Aufnahmebehälter.

Nach Anschluss des Bulk-Bags an den Aufnahmebehälter und Beginn des Nachfüllens des Titandioxids wird die Luft aus dem Aufnahmebehälter verdrängt. Sofern diese Luft keinem Filter zugeführt wird, können aufgewirbelte Materialpartikel in die Umgebung entweichen und eine potentielle Gefährdung erzeugen. Ein am Rahmen der Entladestation montierter Staubabscheider hält das Titandioxid im Fördersystem zurück. Im Filter aufgefangenes Titandioxid kann mittels pneumatischer Luftstöße durch den Filter zurück in den Aufnahmebehälter geführt werden.

Wird das Titandioxid aus kleineren Säcken (<25 kg / 50 Pfund) in den Prozessstrom gefördert, ist eine Sackaufgabe mit Staubabscheidung
Titandioxid
 
und pneumatischer Luftstoßreinigung des Filters die empfohlene Lösung zum manuellen Entleeren des Materials. Ist die staubfreie Sackentsorgung ein Kriterium, kann ein staubdichter Sackverdichter notwendig werden.

Wegen seiner schlechten Fließeigenschaften tendiert das Titandioxid zur Brückenbildung oder Bildung von „Rattenlöchern” in den Vorlagebehältern, die leicht zur kompletten Unterbrechung des Materialflusses mit entsprechender Betriebsunterbrechung bis zur manuellen Auflösung der Blockierung führen, was die Gefahr der Staubbildung oder des Auslaufens vergrößert. Die Vorlagebehälter sollten daher in geeigneter Geometrie entworfen werden und benötigen eventuell Druckluft-Fluidisatoren oder Vibratoren, um das Titandioxid von den Behälterwänden zu lösen, oder mechanische Rüttler, um den Materialfluß zu unterstützen.

Bei Einsatz einer flexiblen Schnecke zur Materialförderung muss diese auf die Eigenschaften des Titandioxids und andere Anlagenanforderungen zugeschnitten sein. Normalerweise ist für dieses Material eine Schnecke mit breiteren, flacheren Oberflächen als bei (= im Vergleich zu) herkömmlich ausgeführten Schnecken notwendig.

Umfasst Ihre Titandioxidanwendung auch die Befüllung des Materials in Bulk-Bags, wird das Big-Bag Volumen voll ausgenutzt, wenn Sie einen Entlüftungs- und Vibrationsverdichterboden vorsehen, um den Füllstand des Titandioxids beim Einfüllen zu vergleichmäßigen. Außerdem ist eine integrierte Wägetechnik sinnvoll, um das gewünschte Big-Bag Gewicht zu garantieren. Dichtungen und andere Staub-Rückhaltevorrichtungen werden einen Betrieb ohne Staubbelastung ermöglichen.

Flexicon-Anwendungen:

Flexicon hat eine Sackentleerstation mit flexiblem Schneckenfördersystem für einen Hersteller von PVC-Schutzbeschichtungen für Abflussrohre entwickelt und gebaut, die dazu dient, Titandioxid staubfrei in den Prozess einzumischen. Eine weitere Installation mit einem flexiblen Schneckenfördersystem von Flexicon konnte einem Hersteller von Fahrzeuglacken und -grundierungen dazu verhelfen, die Mischzeit um 30 % zu reduzieren.

Die Staubrückhalte- und auffangsysteme von Flexicon gewährleisten eine wirksame Rückhaltung des Titandioxid taubs im gesamten Förderprozess.

Eine ausführliche Beratung durch einem Flexicon-Spezialisten wird Ihnen bei der Entscheidung helfen, ob ein System mit flexibler Schnecke oder pneumatischer Förderung die beste Lösung für Ihre Titandioxidanwendung ist.

Flexicon's erfahrene Fachleute in Konstruktion und Engineering werden jeden Aspekt Ihrer Anlage in die Auslegung einbeziehen und die bestmögliche Lösung für Sie erarbeiten. Auf Wunsch kann Flexicon in seinem Technikum Ihre Titandioxid-Prozessschritte komplett simulieren, bevor das System in Ihrem Werk installiert wird.

Flexicon's Produktpalette fortschrittlicher, den Materialfluss erleichternder Förderer, Vorlagebehälter mit hoher Durchflussrate, Entlüftungs- und Vibrationsverdichter sowie eine Menge andere Komponenten und Zubehör sind höchst bewährte Anlagen , welche den Materialfluss verbessern und gleichzeitig den Abbau, die Staubentwicklung sowie die Entmischung von Blends aus stark unterschiedlichen Bestandteilen vermeiden.

 
1 Quelle: Pulver und Schüttgut. Com - Schüttgutdichte-Tabelle
2 TDMA (Titanium Dioxide Manufacturers Association)
Quellen: Wikipedia, organisches Makeup